Introducción
El análisis de las principales concepciones de la ciencia constituye el fundamento epistemológico de la Física y la Química como disciplinas científicas y escolares. Comprender qué es la ciencia, cómo se construye el conocimiento científico y por qué este conocimiento cambia resulta esencial para interpretar correctamente los modelos, leyes y teorías que se desarrollan en el resto del temario.
La ciencia no puede entenderse como un conjunto cerrado de verdades absolutas ni como una simple acumulación progresiva de datos experimentales. Se trata, por el contrario, de un proceso racional, crítico y dinámico de construcción del conocimiento, sometido a revisión constante y condicionado tanto por el desarrollo interno de las teorías como por factores históricos, sociales y culturales. Esta visión permite superar concepciones ingenuas de la ciencia y entenderla como una actividad humana compleja.
En el contexto educativo actual, esta perspectiva resulta imprescindible. La LOMLOE sitúa la competencia científica y la comprensión de la Naturaleza de la Ciencia como ejes vertebradores del currículo común en todo el Estado, desarrollados posteriormente por las comunidades autónomas. Para el profesorado de Física y Química, este tema actúa como marco conceptual de referencia, tanto para justificar los contenidos del área como para fundamentar las decisiones metodológicas, evaluativas y didácticas adoptadas en el aula.
IDEA CLAVE 1. La ciencia como construcción racional, provisional y basada en modelos
Desarrollo científico-teórico
La ciencia se construye mediante modelos teóricos que permiten describir, explicar y predecir fenómenos naturales. Estos modelos pueden adoptar diferentes formas —conceptuales, matemáticas, gráficas o computacionales—, pero todos comparten una característica fundamental: no reproducen la realidad de forma exacta, sino que la representan de manera simplificada, seleccionando las variables más relevantes y estableciendo relaciones entre ellas.
Por este motivo, todo modelo científico posee un ámbito de validez limitado y está sujeto a determinadas condiciones de aplicación. En consecuencia, el conocimiento científico es necesariamente provisional y revisable. Esta provisionalidad no implica falta de rigor ni relativismo, sino que constituye una de las principales fortalezas de la ciencia, ya que permite su mejora continua a partir de nuevas evidencias, mejores instrumentos o marcos teóricos más potentes.
Durante mucho tiempo predominó una concepción inductivista de la ciencia, según la cual el conocimiento se obtenía acumulando observaciones y generalizando leyes universales. Este enfoque impulsó el desarrollo de la experimentación, la medición y la cuantificación, pilares fundamentales de la Física y la Química. Sin embargo, presenta limitaciones claras: la observación no es neutra, ya que siempre está mediada por teorías previas, por los instrumentos de medida y por los supuestos conceptuales del investigador, y ninguna generalización inductiva garantiza la validez universal de una ley.
Una concepción más ajustada a la práctica científica real pone el acento en el carácter crítico del conocimiento científico. Las teorías no se verifican de manera definitiva, sino que se mantienen mientras explican adecuadamente los fenómenos y resisten la contrastación empírica. Cuando aparecen resultados incompatibles, nuevas técnicas de medida o problemas no resueltos, las teorías se revisan, se ajustan o se sustituyen. En la práctica científica real no se contrasta una teoría aislada, sino un conjunto formado por teoría, hipótesis auxiliares, instrumentos y condiciones experimentales, lo que refuerza la idea de la ciencia como proceso dinámico y autocorrectivo.
Legislación educativa actualizada (estatal y autonómica)
Esta concepción está plenamente alineada con la LOMLOE (Ley Orgánica 3/2020), que concibe el aprendizaje científico como un proceso activo de construcción del conocimiento. El RD 217/2022, por el que se establece el currículo básico de la ESO, y el RD 243/2022, para Bachillerato, destacan prácticas científicas como la modelización, la formulación de hipótesis, la interpretación de datos y la argumentación basada en evidencias.
Esta visión se desarrolla de forma explícita en la normativa autonómica de Física y Química:
- Andalucía: Decreto 102/2023 (ESO) y Decreto 103/2023 (Bachillerato), que insisten en el aprendizaje competencial, la modelización y la comprensión de los procesos científicos.
- Comunidad de Madrid: Decreto 65/2022 (ESO) y Decreto 64/2022 (Bachillerato), donde se refuerza la enseñanza de la ciencia como construcción racional basada en evidencias.
- Comunitat Valenciana: Decret 107/2022 (ESO) y Decret 108/2022 (Bachillerato), que incorporan explícitamente la modelización y el razonamiento científico como ejes del área.
- Cataluña: Decret 175/2022 (educación básica) y Decret 171/2022 (Bachillerato), con un currículo competencial que subraya la comprensión de los modelos científicos.
Didáctica de Física y Química
En el aula, esta concepción implica enseñar la Física y la Química como disciplinas de razonamiento y comprensión, no como un conjunto de fórmulas o leyes que deben memorizarse sin contexto. El profesorado debe promover situaciones de aprendizaje en las que el alumnado construya modelos, los aplique a diferentes situaciones, identifique sus límites y revise sus conclusiones. El tratamiento explícito del error experimental y de la incertidumbre contribuye a una comprensión más realista de la ciencia y favorece el desarrollo del pensamiento crítico.
IDEA CLAVE 2. El progreso científico como proceso no lineal: las revoluciones científicas
Desarrollo científico-teórico
El progreso científico no es continuo ni puramente acumulativo, sino que se produce también mediante revoluciones científicas, entendidas como cambios profundos en los marcos conceptuales que organizan el conocimiento. Durante los periodos de ciencia normal, la comunidad científica trabaja dentro de un paradigma compartido, resolviendo problemas, afinando teorías y ampliando su campo de aplicación.
Cuando se acumulan anomalías que no pueden resolverse dentro del paradigma vigente, se produce una crisis que puede desembocar en un cambio de paradigma. Este cambio implica una reorganización de conceptos, métodos, instrumentos y criterios de explicación. Ejemplos paradigmáticos de este proceso son la revolución copernicana en astronomía, la revolución química asociada al abandono del flogisto o el surgimiento de la física cuántica y relativista frente a la física clásica.
Estos cambios no suponen que todo el conocimiento anterior sea falso, sino que estaba limitado a un determinado marco conceptual. Esta idea resulta fundamental para entender el carácter histórico y dinámico de la ciencia.
Legislación educativa actualizada (estatal y autonómica)
La LOMLOE y los reales decretos de currículo permiten integrar la historia y la naturaleza de la ciencia como parte del aprendizaje competencial. Esta perspectiva aparece desarrollada en las normativas autonómicas:
- Andalucía (Decretos 102/2023 y 103/2023) incluye la evolución histórica de los modelos científicos como elemento contextualizador del aprendizaje.
- Madrid (Decretos 65/2022 y 64/2022) promueve la contextualización histórica del conocimiento científico.
- Comunitat Valenciana (Decrets 107/2022 y 108/2022) incorpora la comprensión del cambio científico como parte del desarrollo competencial.
- Cataluña (Decrets 175/2022 y 171/2022) enfatiza el análisis de la ciencia como proceso histórico y social.
Didáctica de Física y Química
Desde el punto de vista didáctico, el estudio de las revoluciones científicas permite trabajar el cambio conceptual del alumnado, ayudándole a comprender que modificar una explicación no implica error, sino progreso. Este enfoque es especialmente útil para superar concepciones alternativas persistentes en Física y Química y para favorecer una comprensión profunda de los contenidos.
IDEA CLAVE 3. La ciencia como proceso en continua construcción: método científico real e indagación
Desarrollo científico-teórico
La ciencia no se ajusta a un único método rígido y universal. En la práctica científica real se utilizan estrategias diversas: observación, experimentación, modelización, simulación, análisis matemático y tratamiento estadístico de datos. En Física y Química destacan la idealización de sistemas, el control de variables, la medición con incertidumbre y la contrastación empírica de hipótesis.
Hablar de método científico real implica reconocer criterios de cientificidad como la coherencia interna, la reproducibilidad, la contrastabilidad empírica y la capacidad predictiva, alejándose de esquemas simplificados que no reflejan el funcionamiento real de la ciencia.
Legislación educativa actualizada (estatal y autonómica)
La enseñanza basada en la indagación científica se recoge explícitamente en la LOMLOE, el RD 217/2022 y el RD 243/2022, y se desarrolla en los decretos curriculares de Andalucía, Madrid, Comunitat Valenciana y Cataluña. Todas estas normas coinciden en priorizar metodologías activas y evaluaciones basadas en criterios.
Didáctica de Física y Química
Esto se traduce en el diseño de indagaciones guiadas, el tratamiento riguroso de datos experimentales y la evaluación del razonamiento científico del alumnado, más allá del resultado final obtenido.
IDEA CLAVE 4. Científicos y condicionamientos sociales: dimensión ética y social de la ciencia
Desarrollo científico-teórico
La ciencia es una actividad humana desarrollada en contextos sociales concretos. Factores económicos, políticos y culturales influyen en las prioridades de investigación, en la financiación y en la aplicación del conocimiento científico. Además, la ciencia plantea dilemas éticos relacionados con su impacto social y ambiental, especialmente en el contexto del desarrollo tecnológico.
Legislación educativa actualizada (estatal y autonómica)
La dimensión social y ética de la ciencia se integra en la LOMLOE como eje transversal y se desarrolla en los decretos curriculares de Andalucía, Madrid, Comunitat Valenciana y Cataluña, que incorporan sostenibilidad, ciudadanía y pensamiento crítico como principios educativos.
Didáctica de Física y Química
En el aula, esta dimensión se aborda mediante el análisis de problemas socio-científicos, debates argumentados y el estudio crítico del impacto de la ciencia y la tecnología en la sociedad.
IDEA CLAVE 5. Las actitudes científicas en la vida cotidiana como finalidad educativa
Desarrollo científico-teórico
La educación científica persigue el desarrollo de actitudes científicas como el pensamiento crítico, el rigor intelectual, la apertura al cambio, la honestidad científica y la disposición a tomar decisiones fundamentadas en evidencias. Estas actitudes son esenciales tanto para el aprendizaje académico como para la vida cotidiana.
Legislación educativa actualizada (estatal y autonómica)
Estas actitudes se integran en el perfil de salida del alumnado definido por la LOMLOE y se desarrollan en los currículos autonómicos de Andalucía, Madrid, Comunitat Valenciana y Cataluña.
Didáctica de Física y Química
Estas actitudes se trabajan mediante rutinas de pensamiento, evaluación formativa y actividades contextualizadas que conectan la Física y la Química con problemas reales y cercanos al alumnado.
Conclusión
La ciencia es una construcción racional, dinámica y socialmente condicionada. Comprender su naturaleza permite fundamentar una enseñanza de la Física y la Química coherente con el enfoque competencial actual. Este tema proporciona al opositor el marco epistemológico imprescindible para interpretar el resto del temario y defender una práctica docente sólida, reflexiva y actualizada ante cualquier tribunal.
Preguntas de tribunal habituales
- ¿Qué significa que el conocimiento científico sea provisional y por qué no implica falta de rigor?
(Relación entre modelos, contrastación empírica y carácter autocorrectivo de la ciencia). - Explique la diferencia entre un modelo científico y la realidad, poniendo un ejemplo propio de la Física o la Química.
(Dominio de validez, idealización y utilidad explicativa de los modelos). - ¿Por qué se afirma que el progreso científico no es lineal ni acumulativo?
(Ciencia normal, anomalías y cambios de paradigma). - Defina el concepto de revolución científica y explique su importancia en la evolución del conocimiento científico.
(Reorganización conceptual y no simple sustitución de teorías). - ¿Por qué no puede hablarse de un único método científico rígido?
(Diversidad de estrategias: observación, experimentación, modelización, simulación y análisis matemático). - ¿Qué implicaciones tiene esta concepción de la ciencia para la enseñanza de la Física y la Química en el aula?
(Modelización, indagación, argumentación científica y tratamiento del error). - Explique la relación entre ciencia y sociedad y su importancia en la educación científica.
(Condicionamientos sociales, dimensión ética y problemas socio-científicos). - ¿Qué actitudes científicas debe desarrollar el alumnado según el currículo vigente y por qué son relevantes para la vida cotidiana?
(Pensamiento crítico, rigor intelectual, toma de decisiones fundamentadas). - ¿Cómo se refleja la concepción actual de la ciencia en la LOMLOE y en los decretos autonómicos de currículo?
(Enfoque competencial, prácticas científicas y evaluación basada en criterios). - ¿Por qué este tema es clave para comprender el resto del temario de Física y Química?
(Marco epistemológico de los modelos, leyes y teorías posteriores).