Física y Química a través del arte

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La historia de la ciencia es el relato de los intentos de la humanidad por desgranar los misterios de la materia y el cosmos. La física y la química, como ciencias imprescindibles para estudiar el universo, asumen hoy el reto de desvelar dichos misterios. Sin embargo, mucho antes de que la física y la química se convirtiesen en disciplinas científicas, el ser humano trató de encontrar respuestas a estos misterios y representó sus respuestas a través del arte. Es por ello que las obras artísticas, hoy accesibles gracias a la digitalización del patrimonio artístico, se convierten en laboratorios STEAM que permiten a nuestro alumnado conectar aprendizajes de ciencias y artes. Esta experiencia hace uso de dos colecciones artísticas digitalizadas para ofrecer al alumnado de Física y Química de 3.º y 4.º curso de Educación Secundaria Obligatoria un contexto pedagógico para movilizar saberes y competencias sobre naturaleza de la ciencia.

Punto de partida

La experiencia educativa fue realizada en el CEIPS Vicente Aleixandre, colegio público de la Comunidad de Madrid ubicado en el municipio de Miraflores de la Sierra, que integra las enseñanzas de Educación Infantil, Primaria y Secundaria en un mismo proyecto educativo. Dicha experiencia fue realizada en fase piloto con alumnado de 3.º y 4.º ESO en la materia de Física y Química con el objetivo principal de promover el abordaje didáctico de la naturaleza de la ciencia, esto es, de su imagen como actividad humana introduciendo al alumnado en el desarrollo histórico de la física y la química.

En este punto cabe destacar que la introducción de la dimensión humana y cultural de la ciencia en la materia de Física y Química constituye un aspecto curricular relevante en el marco LOMLOE. Por ejemplo, la competencia específica 6 señala que “para completar el desarrollo competencial de la materia de Física y Química, el alumno o alumna debe asumir que la ciencia no es un proceso finalizado, sino que está en una continua construcción recíproca con la tecnología y la sociedad”.

A esta relevancia curricular, cabe añadir las numerosas investigaciones en didáctica de las ciencias experimentales sobre el valor pedagógico de la historia de la ciencia para que el alumnado no solo aprenda sobre conceptos y procedimientos científicos, sino también sobre la naturaleza de la ciencia como una empresa humana colectiva, productora de un conocimiento fiable, aunque falible, y en constante conexión con el contexto histórico y social. Asimismo, el enfoque STEAM, que aboga por el diseño de experiencias educativas que conecten de forma competencial saberes de múltiples áreas (donde se incluyen las ciencias y el arte), así como el empleo responsable de las Tecnologías de la Información y la Comunicación en educación cuentan también con el aval de la literatura académica. La experiencia surgió así como un intento de contribuir a paliar la brecha entre práctica docente e investigación educativa.

Paso a Paso

Paso 1: Búsqueda y selección de colecciones museísticas digitales acordes con el currículo

El diseño de la experiencia educativa partió de la búsqueda de colecciones museísticas que se adecuasen a los fines pedagógicos perseguidos. Así, se seleccionaron dos colecciones por su potencial conexión con aspectos significativos de la historia de la física y de la química.

Para el área de Física, se seleccionó la colección de obras del Museo Nacional del Prado de Madrid que conformaron la exposición sobre el origen del universo titulada Reflejos del cosmos.

Para el área de Química se optó por la exposición The age of Alchemy (La edad de la alquimia) digitalizada a través de Google Culture por el Science History Institute de Filadelfia (Estados Unidos), la cual incluye múltiples referencias a aspectos propios de la química, como técnicas y materiales de laboratorio. El origen del universo y los misterios de la alquimia constituyeron interesantes estímulos para captar la atención del alumnado.

Paso 2: Diseño de las hojas de actividades para el alumnado

Tanto para las actividades del área de física basada en la exposición Reflejos del cosmos como para las actividades del área de química en torno a la exposición La edad de la alquimia se diseñaron siete actividades de tres tipos:

• Actividades de introducción (dos en el caso de la exposición Reflejos del cosmos y una para la exposición La edad de la alquimia). Se basa en ejercicios destinados a identificar las ideas previas del alumnado.
• Desafío (un ejercicio). A fin de que el alumnado aborde activamente el visionado de las obras que componen la exposición virtual, se diseñó una actividad basada en relacionar las obras artísticas (20 en el caso de la exposición Reflejos del cosmos y 24 en el caso de la exposición La edad de la alquimia) con una serie de breves descripciones.
• Actividades de consolidación (tres ejercicios). Una vez visionadas las obras de arte tras el desafío, se plantearon al alumnado una serie de cuestiones que parten de las obras visionadas para reflexionar sobre aspectos científicos específicos de cada exposición. Así, en el caso de Reflejos del cosmos se pregunta al alumnado sobre artefactos usados para la exploración del universo, la identificación de cuerpos celestes o las diferencias entre los mitos y leyendas, la filosofía natural y la física moderna como herramientas para comprender el universo y su evolución. En el caso de La edad de la alquimia las preguntas versaron sobre trabajo experimental o la comparación entre la química actual y la época alquímica.
• Actividades de reflexión personal (una en el caso de Reflejos del cosmos y dos en el caso de La edad de la alquimia). Dichas actividades implicaron un ejercicio de reflexión personal del alumnado. Para la exposición Reflejos del cosmos se plantea una reflexión en torno al valor artístico de las imágenes que actualmente ha aportado el telescopio espacial James Webb. Para la exposición La edad de la alquimia se propone al alumnado que identifique aquellos puntos de vista sobre el desarrollo histórico de la química que han variado a lo largo de la actividad y que reflexione sobre la provisionalidad del conocimiento científico y su constante actualización.

Las actividades están disponibles en los códigos QR y en los enlaces facilitados en el material complementario.

Paso 3: Realización de las actividades

Para la realización de la actividad se usaron dispositivos informáticos con acceso a internet (tabletas y ordenadores). El alumnado trabajó en grupos de tres o cuatro estudiantes y fueron necesarias un total de tres sesiones para cada exposición:

• Una sesión dedicada a presentar la actividad al alumnado y realizar las cuestiones de introducción.
• Una segunda sesión para la realización del desafío y la puesta en común del mismo.
• Una sesión de cierre para realizar las actividades de consolidación y de reflexión personal. Estas últimas fueron las únicas realizadas de manera individual por el alumnado, si bien se realizó una puesta en común una vez concluida la actividad.

Evaluamos

La evaluación de las actividades didácticas sobre ambas exposiciones realizadas por el alumnado fue llevada a cabo mediante el empleo de guías de corrección. Estas guías fueron específicamente diseñadas para cada exposición y están disponibles en los enlaces QR, así como en los enlaces habilitados como material complementario. Como puede apreciarse en las guías de corrección de las dos exposiciones, mientras que las actividades de desafío y de consolidación presentan respuestas cerradas, las actividades de inicio y reflexión personal son de carácter más abierto.

Cabe destacar que fue especialmente enriquecedor para el alumnado la puesta en común de las soluciones a las actividades, una vez concluido el trabajo en grupo, lo que suscitó interesantes reflexiones grupales sobre las relaciones entre ciencia y arte, el intercambio de opiniones sobre las actividades o la puesta en común de los aprendizajes que resultaron más sorprendentes. Este intercambio entre estudiantes resultó de gran interés pedagógico, ya que la revisión in situ del abordaje de las actividades de reflexión personal había corroborado las frecuentes dificultades del alumnado para expresar su opinión de forma argumentada.

Conclusiones

La experiencia educativa resultó especialmente satisfactoria por tres motivos principales:

• Promover un aprendizaje motivador: «Está chulo averiguar cuál es cuál». La experiencia ofreció un contexto novedoso y motivador para el alumnado a la hora de introducir la reflexión sobre la física y la química como ciencia. Si bien la observación de las obras de arte puede ser un factor limitante en el interés del alumnado, la cohesión propia del trabajo en grupo en torno a la realización del desafío propició el visionado de las correspondientes obras.
• Promover un aprendizaje interdisciplinar: «No sabía que ciencia y arte tuviesen tanto en común». La experiencia permitió al alumnado cuestionar la férrea división entre ciencia y arte, mostrando que la ciencia también forma parte de la cultura, ayudándonos a interpretar épocas históricas y obras de arte, al mismo tiempo que el arte y su historia nos pueden ayudar a explorar las características propias de la ciencia como práctica humana en búsqueda de los secretos de la materia y el universo.
• Promover un aprendizaje contextualizado y significativo: «Antes no pensaba que la ciencia tuviese una historia tan interesante». Finalmente, desde el punto vista pedagógico la experiencia ha permitido identificar y corregir diversas concepciones alternativas del alumnado sobre naturaleza de la ciencia, las cuales se recogen en la tabla. Se trata de un aspecto de gran interés ya que el alumnado suele centrar su visión de la física y la química en un conjunto de ecuaciones, leyes y fórmulas, siendo así especialmente necesario promover experiencias educativas que le hagan reflexionar sobre la dimensión humana y cultural de la ciencia.

¿Te animas?

Cruzar fronteras disciplinares y curriculares como las que frecuentemente separan ciencias, artes y humanidades no suele ser tarea sencilla. Sin embargo, es un reto ineludible para la formación de la ciudadanía del siglo XXI y de las y los profesionales STEM dada la naturaleza eminentemente interdisciplinar de buena parte de los desafíos intelectuales del presente, muchos de ellos precisamente relacionados con el hallazgo e impacto de nuevas sustancias (como las anheladas por los alquimistas) y la exploración de nuevos territorios en el cosmos (como los que nos regala en la actualidad el telescopio James Webb). La experiencia educativa presentada pretende inspirar otras experiencias que hagan uso del valioso patrimonio artístico que, gracias a la reseñable labor de digitalización emprendida por diversos museos e instituciones como el Museo Nacional del Prado o el Science History Institute, están a nuestro alcance a solo un clic de distancia. Se trata, sin duda, de valiosos recursos didácticos cuyas potencialidades son todavía un desafío para el profesorado de artes, humanidades y ciencias. Este último podrá encontrar en el patrimonio artístico digital un auténtico laboratorio STEAM para promover no solo un aprendizaje motivador, interdisciplinar, contextualizado y significativo de la ciencia, sino para ponerla en valor como parte integrante e indisoluble de la cultura.

Materiales complementarios

• Acceso a la exposición Reflejos del cosmos (Museo Nacional del Prado). .
• Acceso a la exposición La edad de la alquimia (Science History Institute). .
• Vídeo de presentación de la exposición Reflejos del cosmos (Museo Nacional del Prado) .
• Actividades didácticas en torno a la exposición Reflejos del cosmos.
• Acceso complementario a los materiales didácticos en torno a la exposición Reflejos del cosmos del Museo Nacional del Prado..
• Actividades didácticas en torno a la exposición La edad de la alquimia.
• Acceso complementario a los materiales didácticos en torno a la exposición La edad de la alquimia del Science History Institute. .
• Guía de corrección de las actividades didácticas sobre la exposición Reflejos del cosmos .
• Guía de corrección de las actividades didácticas sobre la exposición La edad de la alquimia.