"Ιστορία, Επιστημολογία και Διδακτική Μεθοδολογία"


Ολόκληρο το βιβλίο 71 σελίδες σε pdf

ISBN: 978-618-86274-0-6

https://drive.google.com/file/d/1UWsWskAazzfvVLYi9FzYiWngshMFi_HJ/view?usp=sharing

“Ιστορική Εξέλιξη της Έννοιας της Αδράνειας” (1000 Λέξεις)

 

Η καταννόηση της έννοιας της ‘Αδράνειας’ είναι κομβική για την Κινηματική και συνδέεται άμεσα με την έννοια της ‘Δύναμης’.

α) Εξηγήστε γιατί δεν υφίσταται η έννοια της αδράνειας στον Αριστοτέλη

 

Η έννοια της κίνησης αποτελεί µία από τις ελάχιστες έννοιες που παρέμεινε κυρίαρχη για μεγάλο χρονικό διάστημα στον προβληματισμό για την κατανόηση της φύσης[1], αν αναλογιστεί κανείς ότι η θεωρία κίνησης του Αριστοτέλη δέσποζε στην ανθρώπινη σκέψη για περίπου 20 αιώνες. Ως προς την έννοια της κίνησης, χαρακτηριστικό στοιχείο της αριστοτελικής διδασκαλίας είναι η ποιοτική προσέγγιση του φαινομένου της κίνησης, ο ρόλος της φύσης των σωμάτων και της σύστασής τους καθώς και η μη ύπαρξη του κενού. Διατύπωσε τη θεωρία κίνησης που  βασίζεται σε έννοιες όπως η φύση πραγµάτων και η αιτιότητα, οι οποίες είναι αλληλένδετες. [Τῶν ὂντων τὰ μέν ἐστι φύσει, τὰ δὲ δι’ ἄλλας αἰτίας (192b 8-9)][2]. Ενώ κάθε φυσικό αντικείµενο εμπεριέχει τις ιδιότητες μεταβολή και κίνηση (τις οποίες και αναπτύσσει όταν δεν παρεµποδίζεται από εξωτερικούς παράγοντες)[3].

Σύμφωνα με τον Αριστοτέλη υπάρχουν δύο είδη κίνησης, η φυσική και η βίαια κίνηση -η κατά φύσιν και η παρά φύσιν κίνηση. Η βίαια κίνηση δεν είναι ποτέ αυθόρµητη δηλαδή πρέπει να υπάρχει συνεχώς επίδραση ενός κινούντος (δηλαδή μια εξωτερική δύναµη), που εναντιώνεται στη φυσική τάση του σώµατος να καταλάβει το φυσικό του τόπο όπως αυτός καθορίζεται από τις ιδιότητες της ελαφρότητας και της βαρύτητας. Όταν το κινούµενο σώµα φτάσει στο φυσικό του τόπο, τότε ηρεµεί. Εκτός της εξωτερικής κινητήριας δύναμης δέχεται και την ύπαρξη αντίστασης δηλαδή δύναμης που παρεμποδίζει την κίνηση. Η ταχύτητα δε ενός σώµατος θα καθορίζεται και από τις δύο αυτές παραµέτρους.

Εισήγαγε την έννοια του εξωτερικού µέσου στο οποίο λαµβάνει χώρα η κίνηση. Δηλαδή η εξωτερική δύναµη επιδρά και στο εξωτερικό µέσο, το οποίο µε τη σειρά του τη µεταδίδει στο κινούμενο σώμα. Τέλος το σώµα ηρεµεί, όταν σταµατάει η επενέργεια της εξωτερικής δύναµης[4].

Το μέσο επιτελεί μια διπλή λειτουργία, αφενός ως φορέας της κινητήριας δύναμης και αφετέρου αντιδρά στην ταχύτητα για να μην απειρίζεται[5]. Έτσι εκτιμά ότι η ταχύτητα είναι αντιστρόφως ανάλογη της πυκνότητας του μέσου. Δεδομένου όμως ότι το κενό δεν έχει πυκνότητα τότε ένα σώμα θα μπορούσε να κινηθεί σ’ αυτό με άπειρη ταχύτητα, πράγμα που το θεωρεί αδύνατο. Γι’ αυτό το λόγο απορρίπτει τη δυνατότητα ύπαρξης κενού.

Ο Αριστοτέλης απορρίπτει τη δυνατότητα ύπαρξης κενού δεδομένου ότι θα προέκυπταν διάφορες παραδοξότητες[6], αν κάποιος υπέθετε το αντίθετο δηλαδή την ύπαρξη του κενού. Αν η κίνηση στο κενό ήταν δυνατή, τότε:

  • α. θα ήταν στιγμιαία (δηλαδή με άπειρη ταχύτητα)
  • β. θα ήταν αδρανής με την έννοια ότι ένα σώμα θα κινούταν  μακριά και επ’ άπειρον εκτός αν εμποδιζόταν από ένα άλλο σώμα
  • γ. ένα σώμα θα κινούνταν προς οποιαδήποτε κατεύθυνση επειδή δεν υπάρχει κανένα μέσο να αντιστέκεται
  • δ. όλα τα σώματα θα κινούνταν με ίσες ταχύτητες δεδομένου ότι ένα μεγαλύτερο σώμα δεν διαιρεί το κενό ευκολότερα απ’ ότι ένα μικρότερο.

O Αριστοτέλης, κάνει συστηματική αναίρεση των επιχειρημάτων υπέρ του κενού. Αλλά αν θα υπήρχε κενό, τότε η ηρεμία θα ήταν αναπόφευκτη, γιατί δεν θα υπήρχε κάποια κατεύθυνση προς την οποία θα πραγματοποιούταν κατά προτίμηση η κίνηση.
Για να ανασκευάσει την έννοια του κενού –που τη θεωρεί ασυμβίβαστη με την κίνηση- κατέληξε να διατυπώσει την αρχή της αδράνειας και ταυτόχρονα να την απορρίψει με την εισαγωγή του «πρώτου κινούντος» . Αλήθεια  γιατί κάποιο σώμα (στο κενό) να σταματήσει κάπου; Γιατί να είναι εδώ κι όχι εκεί; Έτσι λοιπόν, ή θα ηρεμεί, ή θα κινείται αιώνια, όσο κάτι πιο δυνατό δεν το ακινητεί. Στο κενό η κίνηση θα πραγματοποιούνταν αδιάκριτα, προς όλες τις κατευθύνσεις7.


 

β) Περιγράψτε την εξέλιξη της έννοιας από τον Γαλιλαίο στον Ντεκάρτ και την τελική της διαμόρφωση από τον Νεύτωνα επισημαίνοντας τις μεταξύ αυτών διαφοροποιήσεις.

 

Στη διάρκεια του 16ου και 17ου αιώνα ―την περίοδο που αποκαλούµε Επιστηµονική Επανάσταση― έγινε δυνατή η επανεξέταση και επίλυση πολλών από τα προβλήµατα που σχετίζονταν µε το φαινόµενο της κίνησης. Πρωταγωνιστής σε αυτές τις εξελίξεις ήταν ο Γαλιλαίος, ο οποίος µε ένα συνδυασµό µαθηµατικών αποδείξεων και πειραµατικών µετρήσεων κατάφερε να διατυπώσει µε ακρίβεια το νόµο της ελεύθερης πτώσης. Τα θέµατα που αφορούσαν την κίνηση διαπραγµατεύτηκε µε συστηµατικό τρόπο και ο Ντεκάρτ, στο πλαίσιο της µηχανοκρατικής του φιλοσοφίας. Ο Νεύτωνας µε τη διατύπωση των τριών νόµων του, όπως ο νόµος της αδράνειας, αποτέλεσε την καθοριστική ρήξη µε την αριστοτέλεια παράδοση. Από το 1590, που ο Γαλιλαίος άρχισε να γράφει το “De Motu” (Περί κίνησης), διαφαίνεται η προβληματική του για τα θέματα της κίνησης και της Αριστοτελικής θεώρησης. Το “Διάλογος σχετικά με τις δύο νέες επιστήμες” αποτελείται από τέσσερα κεφάλαια  (ημέρες). Η Τρίτη και τέταρτη ημέρα έχουν ως αντικείμενο μελέτης την κίνηση και πιο συγκεκριμένα, την ομαλά επιταχυνόμενη κίνηση, την κίνηση των βλημάτων, την αδράνεια και τη σύνθεση κινήσεων[7].

Ο Γαλιλαίος όρισε ως ορμή το γινόμενο βάρους επί ταχύτητα και διατύπωσε την έννοια της αδράνειας, δηλαδή μιας ιδιότητας κατά την οποία ένα σώμα τείνει να διατηρήσει την κινητική του κατάσταση όταν αφήνεται χωρίς καμία εξωτερική επίδραση. Όμως δεν ξεκαθάρισε αν αυτή η κίνηση θα είναι ευθύγραμμη ή σε κύκλο παράλληλο στην  επιφάνεια της γης.

Την «αδρανή κίνηση» την θεωρούσε δυνατή μόνο για τα βαρέα σώματα που κινούνται για σχετικά μικρές αποστάσεις κοντά στην επιφάνεια της γης. Στη φυσική του ο κανόνας της αδράνειας ήταν ίδιος με τον δικό μας για αυτές τις περιπτώσεις.[8]

Την ίδια περίπου εποχή ο  Ντεκάρτ μελετά το ζήτημα της κίνησης. Ο Ντεκάρτ διατύπωσε ένα νόμο αδράνειας θεωρώντας όμως τόσο την κίνηση όσο και την ηρεµία καταστάσεις της ύλης, η διατήρηση των οποίων είναι στη φύση των σωµάτων. Όμως ο Ντεκάρτ στήριξε αυτόν το νόμο σε μια μεταφυσική παραδοχή για τη δύναμη του Θεού να διατηρεί την κίνηση.

 «….έτσι συµπεραίνουµε ότι, όταν ένα σώµα κινείται, πάντα κινείται όσο µπορεί.» (Principes de la philosophie).

Ο νόμος αυτός θεωρείται σήµερα πρόδροµος του 1ου νόμου του Νεύτωνα. Επίσης ο Ντεκάρτ αποδεχόταν δύο αδρανειακές κινήσεις, την ευθύγραµµη και την κυκλική[9].

Θεμέλιος λίθος λοιπόν της καρτεσιανής μηχανοκρατικής θεωρίας ήταν η αρχή της αδράνειας [10].

Ο νόμος της αδράνειας έλυσε το αίνιγμα της πτώσης της πέτρας από την κορυφή ενός πύργου, στη βάση του πύργου, και όχι δυτικότερα, που πριν από τον Γαλιλαίο, το Κοπερνίκειο σύστημα ήταν ανίκανο να εξηγήσει[11].

Με τον Νεύτωνα επέρχεται και η οριστική ρήξη με την Αριστοτελική αντίληψη. Επιχείρησε να διαμορφώσει ένα και μόνο σύνολο νόμων και για τους ουρανούς και για τη γη, δηλαδή μια ενοποιημένη εικόνα του κόσμου. Στη συνέχεια διατύπωσε το αξίωμα ότι ο «χώρος» ορίζει μια απόλυτη κατάσταση ηρεμίας και αξίωσε την ύπαρξη ενός «απόλυτου χρόνου», ανεξάρτητου από τις υλικές διεργασίες[12].

Δεδομένης της θεωρητικής σημασίας του 3ου νόμου του Νεύτωνα η οποία έγκειται στο γεγονός ότι κάνει τους νόμους κίνησης ελέγξιμους και προσδίδει νόημα στον «Απόλυτο χώρο»[13], ανατρέπονται οι Αριστοτελικές προσεγγίσεις μέσω οντολογικών υποθέσεων.

H Αριστοτελική θεωρία της αδράνειας ήταν μια θεωρία ηρεμίας – εκείνο που πάντα χρειαζόταν να εξηγηθεί ήταν η κίνηση και όχι η ακινησία. Η μετάβαση στο σύγχρονο νόμο της αδρά­νειας απαιτούσε μια τελείως διαφορετική προσέγγιση, αφού στην πραγμα­τικότητα δε είναι δυνατό να βλέπουμε τα διάφορα σώματα να εκτελούν ευθύγραμμη ομαλή κίνηση σ' έναν κενό χώρο (που δεν δεχόταν τη δυνατότητα ύπαρξης του) και να  κατευθύνονται προς το άπειρο (που επίσης δεν μπορούσε να δεχτεί) και τέλος στην πραγματική ζωή δεν έχουμε ούτε απόλυτα σφαιρικά σφαιρίδια, ούτε απολύτως λεία και οριζόντια επίπεδα ούτε πλήρη απαλλαγή από τριβές, αντιστάσεις κ.λ.π. Έτσι το πρόβλημα της κίνησης μετατοπίστηκε σ' έναν διαφορετικό κόσμο, χωρίς αντιστάσεις και τριβές, όπου γεωμετρικά σώματα κινούνταν στο κενό του Ευκλείδιου χώρου[14].

Κατά τον Αριστοτέλη τα σώματα διέθεταν μια κάποια «προδιάθεση» για ορισμένα είδη κίνησης, με αποτέλεσμά η ίδια η ύλη να φαίνεται ότι διαθέτει μυστικές ιδιότητες. Ο νεότερος νόμος της αδράνειας βοήθησε στο να εκτοπιστούν τα «πνεύματα» και να ανοίξει ο δρόμος για ένα σύμπαν που λειτουργεί σαν ρολόι.[15]


Βιβλιογραφία

  1. H. Butterfield, Η Καταγωγή της Σύγχρονης Επιστήµης, MIET Γ΄ έκδοση, 1994
  2. J. Cushing, Φιλοσοφικές έννοιες στη Φυσική, leader books, 2003

3.       E. Grant, Motion in the void and the Principle of Inertia in the Middle Ages, Isis, Vol. 55No 3

  1. E. Segrè, Ιστορία της Φυσικής, Τόμος Α΄, εκδ. Δίαυλος, 1997
  2. Russel Bertrand, Ιστορία της Δυτικής Φιλοσοφίας, Ενότητα vi, Η νεώτερη φιλοσοφία από την Αναγέννηση στον Χιούμ σε σχέση με τις πολιτικές και κοινωνικές συνθήκες από των αρχαιοτάτων χρόνων μέχρι της εποχής μας, μτφρ Aιμ. Xουρμούζιου, εκδόσειςΙ. Δ. Αρσενίδη
  3. Stillman Drake, Γαλιλαίος, μτφρ. Τάσος Κυπριανίδης, Π.Ε.Κ. Ηράκλειο 1993

7.       Ν. Αυγελής, Εισαγωγή στη φιλοσοφία, 3η έκδοση, 2001

  1. Κ. Γαβρόγλου, Ιστορία της Φυσικής και της Χημείας, εκδόσεις ΕΑΠ, 2003
  2. http://www.alfavita.gr/epistimonikaartra/ep18.php
  3. http://sfrang.com/historia/parart059.htm

 

ΘΕΜΑ 2: “Η επιστημονική μέθοδος του Νεύτωνα” (1000 λέξεις)

 

Ο Νεύτωνας εισάγει μια επιστημονική μέθοδο σε αντιδιαστολή με αυτή του Ντεκάρτ επαναφέροντας στο προσκήνιο τη μέθοδο του Αριστοτέλη.

α) Τι εννοεί ο Νεύτωνας με την περίφημη φράση: “Hypotheses non Figo” (“Δεν πιστεύω στις Υποθέσεις…οι Υποθέσεις δεν έχουν θέση στην Πειραματική Φιλοσοφία”);

Ο Νεύτωνας προσπάθησε να περιορίσει το περιεχόμενο της «πειραματικής του φιλοσοφίας» σε προτάσεις σχετικές με τις φανερές ποιότητες, σε «θεωρίες», που παράγονται από αυτές τις προτάσεις και σε ερωτήματα, που κατευθύνουν την παραπέρα έρευνα. Ειδικότερα, προσπάθησε να αποκλείσει «υποθέσεις» από την πειραματική φιλοσοφία.1

Η χρήση των όρων «θεωρία» και «υπόθεση» δεν ταιριάζει στη σύγχρονη χρήση. Οι «υποθέσεις» σε μια από τις σημασίες, που ο Νεύτωνας απέδιδε στον όρο2, είναι προτάσεις για όρους που παριστάνουν «απόκρυφες ποιότητες», για τις οποίες οι μέθοδοι μέτρησης δεν είναι γνωστές.

Έγραψε αυτό το «Γενικό Σχόλιο» για τη δεύτερη έκδοση (1713) των Principles. Η προτελευταία παράγραφος καταλήγει στην αυστηρή επίπληξη: 3

«Αλλά ως τώρα δεν κατόρθωσα να ανακαλύψω την αιτία αυτών των ιδιοτήτων της βαρύτητας από τα φαινόμενα, και δεν επινοώ υποθέσεις. (Hypotheses non Fingo). Γιατί οτιδήποτε δεν συνάγεται από φαινόμενα πρέπει να ονομάζεται υπόθεση και οι υποθέσεις, είτε μεταφυσικές είτε φυσικές, είτε αναφέρονται σε αποκρυφιστικές ιδιότητες είτε σε μηχανικές, δεν έχουν θέση στην πειραματική φιλοσοφία». 4

Η ιδέα του κενού και της έλξης από απόσταση που εισήγαγε ο Νεύτωνας προκάλεσε αντιδράσεις που τον θεωρούσαν αντιεπιστημονικό5.

Αποφεύγει ρητά να διερευνήσει ή να προσπαθήσει να εξηγήσει με υποθέσεις τα κρυφά μεταφυσικά αίτια που βρίσκονται πίσω από αυτό που παρατηρεί. Περιορίζεται στην περιγραφή των αιτιακών διαπλοκών που παρατηρεί. Δεν επιδίδεται στην κατασκευή φανταστικών υποθέσεων, εννοώντας αυτές ακριβώς τις υποθέσεις για τα βαθύτερα αίτια των πραγμάτων με τις οποίες ασχολήθηκε τόσο πολύ η μεσαιωνική φιλοσοφία6.

Αποδίδει στη φύση μηχανιστικές ιδιότητες. Αν και η μέθοδός του θεμελιώνεται με τα αξιώματα και μέσω αυτών τολμάει να αναφερθεί σε μια «μαγική» δύναμη που δρα από απόσταση και μάλιστα στο κενό, οι αποδείξεις στηρίζονται σε εμπειρική βάση, με συστηματικό πείραμα ακολουθώντας τη βακωνική λογική, καθώς και με πλήρη ποσοτικοποίηση σύμφωνα με τη μεθοδολογία του Γαλιλαίου.7

--------------------------------------------------------------------------------------------------

1 Ο Ι.Β.Cohen αναφέρει εννέα σημασίες για τον όρο «υπόθεση» στα γραπτά του Νewton (Franklin and Newton. 138-40).

2 J.Losee, Φιλοσοφία της Επιστήμης, Μια ιστορική εισαγωγή, Εκδόσεις Βάνιας, Θεσσαλονίκη 1993.

3  Charls Coulston Gillispie, Στην κόψη της Αλήθειας. Η εξέλιξη των επιστημονικών ιδεών από τον Γαλιλαίο ως τον Einstein, μτφρ. Δ. Κούρτοβικ, β’ εκδ., ΜΙΕΤ, Αθήνα 1994, σελ.139.

4 Νewton, Mathhematical Principles, II, 547. See also A. Koyre, Newtonian Studies (Cambridge, Mass: Harvard University Press, 1965), 35-6.

5 Butterfield, σ. 155

6 Π. Βαλλιανός, Οι Επιστήμες της Φύσης και του Ανθρώπου στην Ευρώπη, τόμος Β’, Η Επιστημονική Επανάσταση και η Φιλοσοφική θεωρία της Επιστήμης. Ακμή και Υπέρβαση του θετικισμού, ΕΑΠ, Πάτρα, 2001, σ. 59

7 http://www.scribd.com/doc/7100590/apanthseis

 

Ο Νεύτωνας κατανοούσε τον εαυτό του κατά κύριο λόγο ως φιλόσοφο. Επιζητούσε να τοποθετήσει τη φιλοσοφία σε μία καινούργια φυσιοκεντρική βάση. να κυρώσει τη φυσική εμπειρία ως μοναδικό θεμέλιο και αναφορά της γνώσης. Και σε αυτή την κατεύθυνση στοχεύουν τα καταληκτικά μεθοδολογικά κεφάλαια των Principia που καθιερώνουν τους νέους «κανόνες λογισμού στη φιλοσοφία». Ο πιο σημαντικός από τους κανόνες αυτούς είναι ο IV:

Στην πειραματική φιλοσοφία θεωρούμε τις προτάσεις οι οποίες συνάγονται διά γενικής επαγωγής από τα φαινόμενα ως επακριβώς ή σχεδόν αληθείς, ασχέτως αν είναι δυνατόν να φαντασθούμε κάποιες αντίθετες υποθέσεις. Και αυτό μέχρι τη στιγμή που θα σημειωθούν άλλα φαινόμενα, διά των οποίων θα καταστούν πλέον ακριβείς ή επιδεκτικές εξαιρέσεων.

Από τη σκοπιά αυτή η κρίσιμη συνθήκη είναι η αποφυγή αυθαίρετων και εμπειρικά αστήρικτων υποθέσεων, η χρήση δηλαδή της φαντασίας που έχει αποκοπεί από το φυσικό υπόβαθρο και επιδίδεται σε εικασίες σχετικά με την οντολογική αναγκαιότητα των πραγμάτων. Κριτήριο για την εγκυρότητα των θεωριών είναι ο αποκλεισμός αυτού του τύπου της μεταφυσικής. 8

Ο επιστήμονας περιγράφει αποκλειστικά τις αιτιακές διαπλοκές που ξεπροβάλουν μέσα από τη συστηματική παρατήρηση των φαινομένων της εμπειρίας, χωρίς να προχωράει στους «βαθείς» μεταφυσικούς λόγους που εξηγούν γιατί είναι ανάγκη να υφίστανται αυτές οι νομοτελειακές διασυνδέσεις και όχι άλλες.

Η μεθοδολογία του, όχι μόνον δεν αποκλείει, αντιθέτως απαιτεί, τη χρήση υποθέσεων με την αυστηρή τεχνική σημασία που δίνει στον όρο η σύγχρονη επιστήμη.

Προσπάθησε να επεξεργαστεί υποθέσεις, που ερμηνεύουν συσχετισμούς ανάμεσα σε φανερές ποιότητες. Ο Νεύτωνας τόνισε, ότι ο ρόλος τέτοιων υποθέσεων είναι να στοχεύουν στη μελλοντική έρευνα και όχι να αποτελούν αντικείμενα στείρων συζητήσεων.

Με την έννοια όμως ότι κράτησε έναν αυστηρό διαχωρισμό ανάμεσα στα αποδεδειγμένα συμπεράσματα και στις υποθέσεις που είχαν σκοπό να τα εξηγήσουν και ότι αρνήθηκε να αποδυναμώσει τις αποδείξεις με εικασίες, η δήλωση Hypotheses non Fingo μπορεί να γίνει αποδεκτή. 9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

--------------------------------------------------------------------------------------------------

8 http://sites.google.com/site/epistemologiaphysikonepistemon/semeioses, Η Νευτώνια Σύνθεση και ο θρίαμβος της Μηχανιστικής Φιλοσοφίας, Ενότητα 3.2, σελ 5

9 R. Westfall, Η Συγκρότηση της Σύγχρονης Επιστήμης, ΠΕΚ, μτφρ. Ζήση Κρινώ,  Ηράκλειο 1995σελ. 66

 

β) Πως ο Νεύτωνας συνδέει το αξιωματικό σύστημα της Μηχανικής του (“οι τρεις νόμοι του Νεύτωνα”) με τις αντιλήψεις του για τον απόλυτο χώρο και απόλυτο χρόνο;

Ο Νεύτωνας στο περίφημο έργο του Principia, προτού αρχίσει να διαπραγματεύεται τα αξιώματα ή τους νόμους της Μηχανικής του, δίνει τους ορισμούς θεμελιωδών μεγεθών, όπως ο χώρος και ο χρόνος.

Στα δύο αυτά μεγέθη έδωσε το status απόλυτων οντοτήτων: «Ο απόλυτος χώρος, κατά τη φύση του, χωρίς καμία σχέση προς οτιδήποτε έξω από αυτόν, παραμένει πάντα όμοιος (προς τον εαυτό του) και ακίνητος». Το ίδιο και για τον χρόνο: «Ο απόλυτος, αληθής και μαθηματικός χρόνος, κατά τη φύση του, ρέει σταθερά και ομοιόμορφα, χωρίς να εξαρτάται από οτιδήποτε το εξωτερικό προς αυτόν».1

Ας πάρουμε τον απλούστερο νόμο κίνησης, που εκφράστηκε μαθηματικά από τον Νεύτωνα: ένα σώμα στο οποίο δεν δρα καμιά δύναμη κινείται σε ευθεία γραμμή και με σταθερή ταχύτητα. Για να κατανοήσουμε τι εκφράζει αυτός ο νόμος πρέπει να γνωρίζουμε τι σημαίνει κινούμαι με σταθερή ταχύτητα. Αυτό προϋποθέτει την έννοια του χρόνου, αφού κάποιος που κινείται με σταθερή ταχύτητα διανύει ίσα διαστήματα μήκους σε ίσους χρόνους. O Νεύτωνας διατύπωσε τους νόμους της κίνησης θεωρώντας δεδομένη την ύπαρξη ενός απόλυτου χρόνου. Οι νόμοι της κίνησης έχουν νόημα μόνο αν δεχτούμε την ύπαρξη απόλυτου χρόνου.2 Iσχυρίστηκε ότι οι τρεις νόμοι της κίνησης καθορίζουν το πώς κινούνται τα σώματα στον απόλυτο χώρο και χρόνο. Aντιπαρέβαλε τον απόλυτο χώρο και χρόνο με τα «αισθητά τους μέτρα», τα οποία προσδιορίζονται πειραματικά.

Κατά την άποψή του, ο απόλυτος χώρος και χρόνος οντολογικά προηγούνται από τις επιμέρους ουσίες και τις αλληλεπιδράσεις τους. Πίστευε ότι μία κατανόηση των αισθητών κινήσεων μπορεί να επιτευχθεί με τη βοήθεια των αληθών κινήσεων στον απόλυτο χώρο.

Αναγνώρισε το γεγονός, ότι το να εδραιώσουμε, ότι ένα αισθητό μέτρο της κίνησης ενός σώματος είναι η αληθής του κίνηση ή ότι μια αισθητή κίνηση σχετίζεται με κάποιο ειδικό τρόπο με την αληθή του κίνηση, θα απαιτούσε τον προσδιορισμό τόσο των απόλυτων χρονικών διαστημάτων όσο και των συντεταγμένων στον απόλυτο χώρο. Σχετικά με τον απόλυτο χρόνο, δήλωσε, ότι «πιθανώς δεν υπάρχει κάτι σαν την ομοιόμορφη κίνηση, μέσω της οποίας ο χρόνος να μπορεί να μετρηθεί επακριβώς.

Κάθε κίνηση μπορεί να επιταχυνθεί και να επιβραδυνθεί, αλλά η ροή του απόλυτου χρόνου δεν υπόκειται σε οποιαδήποτε μεταβολή»3. Εντούτοις έδειξε, ότι κάποια αισθητά μέτρα του χρόνου είναι προτιμητέα από άλλα. Υπέδειξε, ότι για τον ορισμό των χρονικών διαστημάτων οι εκλείψεις των δορυφόρων του Δία και οι ταλαντώσεις των εκκρεμών είναι προτιμότερα από τη φαινόμενη κίνηση του Ήλιου γύρω από τη Γη4.

Αλλά ακόμη κι αν ο απόλυτος χρόνος μπορούσε να μετρηθεί, θα ήταν ακόμη αναγκαίο να προσδιορίσουμε τη θέση ενός σώματος στον απόλυτο χώρο πριν μπορέσουμε να προσδιορίσουμε την απόλυτη κίνηση του.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 http://www.antifono.gr/portal/index.php / θεματικές κατηγορίες Κοσμολογία-Διαδίκτυο-Χάος Άρθρα Αυτός ο κόσμος ο μέγας του Θεόδωρου Χρηστίδη

2 http://www.physics4u.gr/blog/?p=1046 Lee Smolin (από το περιοδικό Quantum)

3. Ibid., I,8.

4. Ibid., I, 7-8.

Ο Νεύτωνας δέχτηκε ότι δεν μπορεί να υπάρχει ένα σώμα, που να είναι σε ηρεμία ως προς τον απόλυτο χώρο και το οποίο να μπορεί να χρησιμεύσει ως σημείο αναφοράς για τη μέτρηση αποστάσεων σ' αυτό το χώρο5. Έτσι παραδέχτηκε, ότι δεν είναι δυνατό να πετύχουμε μια εντελώς ικανοποιητική αντιστοίχιση ανάμεσα στις παρατηρούμενες κινήσεις και τις αληθείς κινήσεις στον απόλυτο χώρο. Η σαφής του διαπραγμάτευση αυτού του προβλήματος της αντιστοίχισης δείχνει, ότι στα Principia ακολουθούσε μάλλον μια αξιωματική μέθοδο παρά την επαγωγική μέθοδο της ανάλυσης.

Κάνει λοιπόν διάκριση ανάμεσα στον απόλυτο και τον σχετικό χώρο6. . Ο σχετικός χώρος που συνδέεται με το σώμα κινείται μαζί με το σώμα στον απόλυτο χώρο. Κατά τον ίδιο τρόπο κάνει διάκριση ανάμεσα στις  απόλυτες και τις σχετικές θέσεις.  Από τη διάκριση  απόλυτου και σχετικού χώρου οδηγήθηκε και στη διάκριση απόλυτης και σχετικής κίνησης.  «Απόλυτη κίνηση είναι η μετατόπιση ενός σώματος από μια απόλυτη  θέση σε μια άλλη απόλυτη θέση. Σχετική είναι η μετατόπιση από μια σχετική θέση σε μια άλλη σχετική θέση.» Η απόλυτη κίνηση  είναι κίνηση που σχετίζεται με τον απόλυτο χώρο και οι σχετικές κινήσεις οδηγούν σε [K1] απόλυτες κινήσεις.7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-------------------------------------------------------------------------------------------------------

5. Newton, Mathematical Principles, I, 8.

6. Koyre σελ151

7. Koyre σελ 248

Βιβλιογραφία

1. H. Butterfield, Η Καταγωγή της Σύγχρονης Επιστήµης, MIET Γ΄ έκδοση, 1994

2. Charls Coulston Gillispie, Στην κόψη της Αλήθειας. Η εξέλιξη των επιστημονικών ιδεών από τον Γαλιλαίο ως τον Einstein, μτφρ. Δ. Κούρτοβικ, β’ εκδ., ΜΙΕΤ, Αθήνα 1994

3. Koyre, Newtonian Studies (Cambridge, Mass: Harvard University Press, 1965)

4. J.Losee, Φιλοσοφία της Επιστήμης, Μια ιστορική εισαγωγή, Εκδόσεις Βάνιας, Θεσσαλονίκη 1993

5. Newton, Mathematical Principles

6. R. Westfall, Η Συγκρότηση της Σύγχρονης Επιστήμης, ΠΕΚ, μτφρ. Ζήση Κρινώ,  Ηράκλειο 1995

7. Π. Βαλλιανός, Οι Επιστήμες της Φύσης και του Ανθρώπου στην Ευρώπη, τόμος Β’, Η Επιστημονική Επανάσταση και η Φιλοσοφική θεωρία της Επιστήμης. Ακμή και Υπέρβαση του θετικισμού, ΕΑΠ, Πάτρα, 2001

8. http://www.antifono.gr/portal/index.php

9. http://www.physics4u.gr/blog/?p=1046

10. http://www.scribd.com/doc/7100590/apanthseis

11. http://sites.google.com/site/epistemologiaphysikonepistemon/semeioses


[1] “Από όλα τα πνευµατικά εµπόδια µε τα οποία βρέθηκε αντιµέτωπο το ανθρώπινο πνεύµα και υπερπήδησε µέσα στα τελευταία χίλια πεντακόσια χρόνια, εκείνο που µου φαίνεται το πιο εκπληκτικό σε χαρακτήρα και το πιο καταπληκτικό ως προς την έκταση των συνεπειών του είναι το σχετικό µε το πρόβληµα της κίνησης.” H. Butterfield, Η Καταγωγή της Σύγχρονης Επιστήµης, MIET Γ΄ έκδοση, 1994, σελ. 14-15.

[3] Κ. Γαβρόγλου, Ιστορία της Φυσικής και της Χημείας, εκδόσεις ΕΑΠ, 2003, σελ. 131

[4] ο.π.

[5] J. Cushing, Φιλοσοφικές έννοιες στη Φυσική, leader books, 2003, σελ. 35

[6] E. Grant, Motion in the void and the Principle of Inertia in the Middle Ages, Isis, Vol. 55No 3, pp 265-292

7. Οι «σύγχρονες» όψεις της Αριστοτελικής φυσικής του Δημήτρη Δαμασκηνού, Δημοσιεύθηκε στα Αντιτετράδια της Εκπαίδευσης, http://www.alfavita.gr/epistimonikaartra/ep18.php

 

 

[7] E. Segrè, Ιστορία της Φυσικής, Τόμος Α΄, εκδ. Δίαυλος, 1997, σελ. 45

[8] Stillman Drake, Γαλιλαίος, μτφρ. Τάσος Κυπριανίδης, Π.Ε.Κ. Ηράκλειο 1993, σελ. 60

[9] Κ. Γαβρόγλου, Ιστορία της Φυσικής και της Χημείας, εκδόσεις ΕΑΠ, 2003, σελ. 158-159

[10] http://sfrang.com/historia/parart059.htm , Ιστορία της Τεχνολογίας του Στ. Γ. Φραγκόπουλου, Δρ.Μηχ., Καθηγητή ΤΕΙ Αθήνας

[12]  ο.π., σελ. 26-30

[13] ο.π. σελ.38

[14] H. Butterfield, Η καταγωγή της σύγχρονης επιστήμης, Μ.Ι.Ε.Τ., Γ΄ έκδοση, 1994, σελ. 15-16

[15] H. Butterfield, Η καταγωγή της σύγχρονης επιστήμης, Μ.Ι.Ε.Τ., Γ΄ έκδοση, 1994, σελ. 18-19

 


2. Σύμφωνα με την πλατωνική παράδοση η Αστρονομία είναι η επιστήμη που συνδυάζει κυκλικές ομαλές κινήσεις με στόχο να παραχθεί μια κίνηση που να ταιριάζει με την κίνηση των πλανητών. Όταν τα γεωμετρικά σχήματα θα έχουν αποδώσει σε κάθε πλανήτη μια τροχιά που συμφωνεί με τις παρατηρήσεις, ο σκοπός της θα έχει επιτευχθεί γιατί οι υποθέσεις της θα έχουν «σώσει τα φαινόμενα».
Α) Συζητείστε τη σχέση Αστρονομίας και Φυσικής στο πλαίσιο της συγκεκριμένης παράδοσης. Ποια η στάση του Πτολεμαίου;

Μέριμνα της αρχαίας ελληνικής επιστήμης ήταν να ερμηνεύσει το σύμπαν όντας πιστή στις αρχές της μεθόδου «σώζειν τα φαινόμενα», δηλαδή να επενδύσει τα αισθητηριακά δεδομένα με μια λογική θεωρία. Πολλές φορές τα φαινόμενα σώζονταν με διαφορετικά σχήματα, ενίοτε αντίθετα, και υπό το πρίσμα αυτό η αρχαία ελληνική επιστήμη ήταν υποκειμενική και θεωρητική [1].

Η αρχή του «σώζειν τα φαινόμενα» αποτελούσε μία αντίληψη που επικράτησε στην αστρονομία, από την εποχή του Πλάτωνα και μετά, η οποία καθόριζε πώς θα έπρεπε να προσέγγιζαν τα ουράνια φαινόμενα. Η αρχή αυτή ενσωμάτωνε δύο χαρακτηριστικά κριτήρια. Πρώτον, θα έπρεπε κάθε αστρονομική θεωρία να προβλέπει την φαινομενική κίνηση των σωμάτων. Φαινομενική κίνηση των σωμάτων είναι η κίνηση των ουρανίων σωμάτων που είναι ορατή από έναν παρατηρητή στη Γη με γυμνό μάτι. Σκοπός της κάθε θεωρίας θα έπρεπε να είναι η πρόγνωση, η ερμηνεία και όχι η κατανόηση της φυσικής υπόστασης της κίνησης. Δεύτερον, θα έπρεπε το κάθε γεωμετρικό σύστημα να το χαρακτηρίζει η απλότητα. Όσο πιο απλό σε μεθόδους και αναπαραστάσεις ήταν το σύστημα που πρότεινε ο κάθε αστρονόμος, τόσο πιο πολύ θα άγγιζε την «ιδεατή» τελειότητα. Η κάθε αστρονομική θεωρία αποτελούσε μία προγνωστική μέθοδο, η οποία δεν είχε σκοπό να οδηγήσει στην κατανόηση της φύσης των πραγμάτων αλλά στην περιγραφή τους[2].

Αυτή η αρχή, η σωτηρία των φαινομένων, κληροδοτήθηκε από την αρχαιότητα και στη Μεσαιωνική δύση, όμως, κατά το Μεσαίωνα η επιστήμη υποτάχθηκε στη θεολογική αυθεντία. Για τον επιστήμονα του Μεσαίωνα επιστήμη σήμαινε ορθή γνώση του κόσμου μέσα από τις ιερές Γραφές, οι περιγραφές των οποίων θεωρούνταν αντικειμενικές και ακριβείς και όχι αλληγορικές [3].

Η φυσική του Αριστοτέλη με σκοπό να εξηγήσει τη βαρύτητα, χώριζε την κίνηση σε «βίαιη ή μη φυσική» προς τα πάνω και σε φυσική προς τα κάτω προς το γεωμετρικό κέντρο του σύμπαντος. Η φυσική κίνηση αστέρων και πλανητών στην ουράνια περιοχή γίνονταν αιωνίως πάνω σε τέλειες κυκλικές τροχιές. «Η Αριστοτελική φιλοσοφία ήταν η πιο ευρύχωρη από όλες τις φιλοσοφίες, εξηγούσε τα πάντα, καθώς ασχολούνταν περισσότερο με αιτίες παρά με δομές, και προτιμούσε τις κατηγορίες από τις αφαιρέσεις». «Όργανό της ο συλλογισμός παρά το πείραμα ή η εξίσωση» [4]

Στην αρχαία Ελλάδα η ηλιοκεντρική υπόθεση που είχε κάνει ο Αρίσταρχος ο Σάμιος δεν είχε καμία τύχη, γιατί αφενός δεν μπόρεσε να αποδειχθεί με βάση κάποιες μαθηματικές αρχές και αφετέρου δεν ήταν σύμφωνη με τα παρατηρούμενα φαινόμενα. Όταν κάποιος την εποχή εκείνη παρατηρούσε τους πλανήτες και τα άστρα, υπέθετε με βεβαιότητα ότι αυτά κινούνται και όχι η Γη. Στο πλαίσιο αυτό, η κοσμολογία του Αριστοτέλη οδήγησε τον Κλαύδιο Πτολεμαίο στην επεξεργασία ενός κοσμολογικού μοντέλου, του πτολεμαϊκού. Αυτό το γεωκεντρικό μοντέλο ήταν το χαρακτηριστικότερο δείγμα της μεθόδου «σώζειν τα φαινόμενα». Ο Πτολεμαίος υπήρξε ο κατεξοχήν εκφραστής της παράδοσης του «σώζειν τα φαινόμενα». «Διορθώνει» τις αποκλίσεις των πραγματικών τροχιών των πλανητών εισάγοντας τους επικύκλους, δηλαδή δευτερεύοντες κύκλους στους αρχικούς του σχήματος του Αριστοτέλη. Επίσης πρόσθεσε μια σειρά «έκκεντρων κύκλων» και «εξισωτών κύκλών» για να εξηγήσει τις «φαινόμενες διαφορές ταχύτητας των πλανητών»[5].

Ο Πτολεμαίος πρότεινε ένα αστρονομικό σύστημα το οποίο βασιζόταν σε πολύπλοκες μαθηματικές τεχνικές, για να εξηγήσει τις φαινομενικά ανώμαλες κινήσεις των ουρανίων σωμάτων, ικανοποιώντας τις δύο κυρίαρχες αντιλήψεις της εποχής. Η πρώτη υπάκουε στην αντίληψη ότι η Γη είναι στο κέντρο του κόσμου και η δεύτερη ότι όλες οι ουράνιες κινήσεις θα πρέπει να περιγράφονται με τέλειους κύκλους. Σύμφωνα με τον Πτολεμαίο, τα γεωμετρικά συστήματα δεν συνιστούν φυσική πραγματικότητα. Θεώρησε ότι τα ουράνια σώματα είναι θεϊκό κατασκεύασμα αλλά ότι βρίσκονται εκτός της φυσικής πραγματικότητας. Ο Πτολεμαίος περιέγραψε τις φαινομενικές κινήσεις κάθε ουράνιο σώματος συνδυάζοντας διάφορα κυκλικά σχήματα. Στην πιο απλή μορφή του συστήματος, ένας πλανήτης τοποθετείται σε κυκλική κίνηση γύρω από ένα κέντρο. Η Γη βρίσκεται λίγο πιο πέρα από το κέντρο του κύκλου, ώστε για τη Γη, ο κύκλος που φέρει τον πλανήτη γύρω της, να είναι έκκεντρος. Η φαινόμενη ανώμαλη κίνηση κάποιων πλανητών, οδήγησε τον Πτολεμαίο να υποθέσει έναν άλλο αριθμό διαφορετικών κύκλων, που ο συνδυασμός τους θα μπορούσε να την περιγράψει. Ένας μικρός κύκλος, ο επίκυκλος, περιστρέφεται γύρω από ένα σημείο, το οποίο βρίσκεται στην περιφέρεια ενός δεύτερου περιστρεφόμενου κύκλου, ο οποίος ονομαζόταν φέρων κύκλος και συνέπιπτε με το τελικό κέντρο της κίνησης[6].

Η σύνθεση των κινήσεων των κύκλων, σε συνδυασμό με τις διαφορετικές αποστάσεις, ταχύτητες και ακτίνες τους, ήταν δυνατόν να εξηγήσει ικανοποιητικά τις φαινομενικές μεταβολές και τις «παράξενες » ανάδρομες κινήσεις των πλανητών. Ο Πτολεμαίος για να πετύχει ακόμα μεγαλύτερη ακρίβεια στις μεταβολές της ταχύτητας των πλανητών, εισήγαγε τον εξισωτή. Ο εξισωτής είναι ένα σημείο διαφορετικό από το γεωμετρικό κέντρο του κύκλου (το κέντρο γύρω από το οποίο κινούνται όλοι οι πλανήτες). Βρίσκεται επάνω στη διάμετρο του κύκλου και μια ευθεία τον ενώνει με το κέντρο ενός επίκυκλου, το οποίο βρίσκεται στην περιφέρεια του κύκλου. Κατανοώντας τη σταθερή αναλογία του εξισωτή, με το κέντρο του κύκλου και με την κίνηση του επίκυκλου, ο Πτολεμαίος μπόρεσε να υπολογίσει την γωνία που σχηματιζόταν μεταξύ της διαμέτρου και της ευθείας, που ενώνει τον εξισωτή με το κέντρο του επίκυκλου. Ο υπολογισμός αυτός έδειχνε την μεταβολή της ταχύτητας των πλανητών. Συνδυασμοί επικύκλων με επίκυκλους, με έκκεντρους κύκλους ή εξισωτές, εβδομήντα περίπου τον αριθμό ξεχωριστές κατασκευές, έδιναν μια εξήγηση για τις ανωμαλίες των φαινομενικών κινήσεων των πλανητών, που παρατηρεί κανείς με γυμνό μάτι. Ο Πτολεμαίος κατάφερε την μαθηματική εφαρμογή ενός μοντέλου στα πρότυπα της φυσικής και της κοσμολογίας του Αριστοτέλη[7].

Οι πολλαπλές κινήσεις που συνθέτει στη Σύνταξη, προκειμένου να προσδιορίσει την τροχιά ενός πλανήτη, δεν έχουν φυσική υπόσταση. Η μόνη κίνηση που λαμβάνει χώρα στον ουρανό είναι η κίνηση που προκύπτει από αυτές[8].

Οι προτάσεις του Πτολεμαίου κατάφεραν να καθορίσουν την γεωμετρική αντίληψη του κόσμου και τον τρόπο που κατανοούσε ο δυτικός κόσμος τον γεωκεντρισμό για πάνω από χίλια χρόνια. Με τον Πτολεμαίο περνάμε από την πρώιμη και κλασική αστρονομία, σε έναν διαφορετικό τρόπο θεώρησης του κόσμου, πάλι γεωκεντρικό, πιο γεωμετρικό και μαθηματικά σύνθετο. Τόσο οι σύγχρονοι αστρονόμοι όσο και οι μετέπειτα γενιές, διατήρησαν για δεκατέσσερις τουλάχιστον αιώνες τις πτολεμαϊκές μαθηματικές μεθόδους ως τα ακριβέστερα εξηγητικά και ερμηνευτικά εργαλεία της ορατής κίνησης των πλανητών σε έναν γεωκεντρικό κόσμο που καθορίζεται από την τελειότητα του κύκλου. Το σύστημα του Πτολεμαίου εξακολουθεί να εφαρμόζεται έως τις μέρες μας σε τομείς όπως η ναυσιπλοΐα, όπου είναι βολικότερο να θεωρείται ότι η γη είναι στο κέντρο του ουράνιου θόλου[9].

Έτσι, αν και με τρόπο περίπλοκο και αυθαίρετο, έσωζε τα φαινόμενα[10].

Ωστόσο, δεν θα πρέπει να κατηγορήσουμε τον Πτολεμαίο γι΄ αυτές του τις αυθαιρεσίες. Για να ανακαλύψουν οι Έλληνες την πραγματική συμπαντική τάξη «χρησιμοποίησαν τα μόνα μαθηματικά και φυσικά εργαλεία που επέτρεπε το επίπεδο των επιστημονικών γνώσεων της εποχής τους, την ιδέα δηλαδή της φυσικής κυκλικής κίνησης. Η αποτυχία του Πτολεμαίου οδήγησε στην ανάγκη τροποποίησης της ίδιας της φυσικής επιστήμης[11].

 

Βιβλιογραφία.
1) Βαλλιάνος Π., Οι Επιστήμες της Φύσης και του Ανθρώπου στην Ευρώπη (τόμος Β΄), ΕΑΠ, Πάτρα, 2001.

2) Koyre A., Δυτικός Πολιτισμός, (μτφρ. Β.Κάλφας και Ζ.Σαρίκας), εκδόσεις Ύψιλον, Αθήνα, 1991.

3) Charles Gillispie (1986/1994): Στην κόψη της αλήθειας, Εκδόσεις ΜΙΕΤ

4) Allen Debus (1997): Άνθρωπος και φύση στην Αναγέννηση, ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑΚΕΣ ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΚΡΗΤΗΣ

5) Duhem P., «ΣΩΖΕΙΝ ΤΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ», Εκδ. Νεφέλη, Αθήνα 2007

 

Β) Εξετάστε τις δεσμεύσεις των Κοπέρνικου, Γαλιλαίου και Κέπλερ σε σχέση με τη συγκεκριμένη παράδοση.

Το «σώζειν τα φαινόμενα», αλλάζει χαρακτήρα από τη στιγμή που εμφανίζεται ο Κοπέρνικος. Το «σώζειν τα φαινόμενα» χάνει το χαρακτήρα του ως σύμβαση και μετατρέπεται σε αλήθεια. Δεν μπορεί, κατά τον Κοπέρνικο, δυο διαφορετικές υποθέσεις να αποτελούν εξίσου καλά ερμηνευτικά εργαλεία των φυσικών φαινομένων. Αυτό που προέχει είναι η αναζήτηση εκείνων των κριτηρίων ώστε να διατυπωθούν αληθείς επιστημονικές υποθέσεις[12].

Ο «Αριστοτελικός φυσικός» επιβάλλει στο μαθηματικό ένα σύνολο αξιωμάτων που δεν επιδέχεται αμφισβήτησης: α) η Γη είναι σφαιρική, ακίνητη και βρίσκεται στο κέντρο του σύμπαντος, β) το σύμπαν είναι κλειστό, σφαιρικό και ομαλώς περιστρεφόμενο, γ) η μόνη επιτρεπτή κίνηση στον ουρανό είναι η κυκλική ομοιόμορφη κίνηση, δ) φυσική κίνηση είναι μόνο η κίνηση προς τη γη, από τη γη και γύρω από αυτή[13].

Η κυκλική κίνηση στο ουράνιο στερέωμα είναι η μόνη επιτρεπτή αφού τα ουράνια σώματα είναι κινούμενες θεότητες. Ο κύκλος χαρακτηρίζεται από μεταφυσικά χαρακτηριστικά κι έτσι το όλο ερμηνευτικό σχήμα «δένει». Τα αξιώματα αυτά σχετίζονταν ή πιο σωστά απέρρεαν από τη μαθηματική θεωρία των ομόκεντρων σφαιρών μιας θεωρίας που ήταν η βάση της αποδεκτής αστρονομίας του 4ου αι. π.Χ. όμως, τα αξιώματα αυτά αργά ή γρήγορα θα έρχονταν σε σύγκρουση με τις μαθηματικές θεωρίες των αστρονόμων: «θα έπρεπε επομένως ή να τροποποιηθούν τα αξιώματα, πράγμα που δεν ήταν πρόθυμοι να αποδεχτούν οι φιλόσοφοι, ή να απορριφθούν κάποιες αστρονομικές υποθέσεις έστω και αν οδηγούσαν  σε ικανοποιητικά εμπειρικά αποτελέσματα»[14].

Στους έλληνες το «σώζειν τα φαινόμενα» δε έχει την έννοια της ερμηνείας, ούτε της περιγραφής των φαινομένων αλλά την έννοια της διάσωσής τους, επειδή υπάρχει κάτι που δεν πάει καλά σε σχέση με αυτά. Αυτό που δεν πάει καλά είναι το προϊόν της αντίφασης της φαινόμενης αταξίας και της προσδοκώμενης τάξης. Επομένως «σώζω τα φαινόμενα» σημαίνει ότι επιβάλλω την τάξη στη φαινόμενη αταξία των ουράνιων κινήσεων. Ο σκοπός του αστρονόμου ήταν να σώσει τα φαινόμενα και αυτό σήμαινε την αναζήτηση κατάλληλων κυκλικών κινήσεων. Είναι γνωστό πως για τους αρχαίους Έλληνες η μόνη επιτρεπτή κίνηση στον ουρανό ήταν η ομαλή κυκλική κίνηση. Αξίζει, μάλιστα, να αναφερθεί ότι αυτό το βασικό αξίωμα της ελληνικής αστρονομίας δεν αμφισβητήθηκε παρά μόνο αιώνες αργότερα από τον Κέπλερ. Η αφορμή για την εντατικοποίηση του προβληματισμού γύρω από το ζήτημα της κοσμολογικής περιγραφής του κόσμου, δόθηκε, εξαιτίας του προβλήματος οργάνωσης του θρησκευτικού ημερολογίου, όπως για παράδειγμα του Πάσχα, λόγω της φανερής πλέον αναξιοπιστίας του Ιουλιανού ημερολογίου[15].

Ένα σύνολο επιστημονικών διεργασιών οδήγησε το 1543 στη δημοσίευση από τον πολωνό αστρονόμο Νικόλαο Κοπέρνικο ( 1437 – 1543), του έργου « Περί των περιφορών των ουράνιων τροχιών». Η επιστημονική νομιμοποίηση και διάδοση της κοπερνίκειας κοσμολογίας «διέψευσε» το πτολεμαιϊκό κοσμολογικό σύστημα και ανέτρεψε, δραματικά, την διάχυτη αντίληψη σε σχέση με την εικόνα του κόσμου και τη θέση του ανθρώπου μέσα σε αυτόν[16].

Η βασική αρχή της κοπερνίκειας αστρονομίας, σύμφωνα με την οποία « το κέντρο της γης δεν ταυτίζεται με το κέντρο του σύμπαντος[17]», ανέδειξε μια εικόνα του σύμπαντος, εντός του οποίου η γη δεν είναι παρά ένα μικρό, υποτυπώδες αστρικό μόρφωμα, και αναπόφευκτα, κατέρριψε, με συγκλονιστικό, πράγματι, τρόπο, την διάχυτη εντύπωση, για την προνομιούχο και θεόθεν εγγυημένη θέση του ανθρώπου στο κέντρο της δημιουργίας[18].

Φαίνεται, ότι ο ίδιος ο Κοπέρνικος δεν  είχε πρόθεση να θίξει το κατεστημένο σύστημα αξιών, και απόδειξη αυτού είναι, ότι πήρε την πρωτοβουλία να αφιερώσει το κοσμοϊστορικό του πόνημα στον Πάπα Παύλο τον Γ12΄.

Για την θεωρητική θεμελίωση της αστρονομίας του  Κοπέρνικου κρίσιμη υπήρξε η εισαγωγή από τον γερμανό αστρονόμο Johanes Kepler, της αντίληψης ότι « οι τροχιές των πλανητών γύρω από τον ήλιο είναι ελλείψεις[19]» ( 1ος νόμος του Κέπλερ), και βεβαίως, οι θεωρητικές επεξεργασίες του Γαλιλαίου, οι οποίες προέκυψαν στη βάση της αξιοποίησης  των  προσθηκών του Κέπλερ, αλλά και της διεύρυνσης της παρατηρησιακής δυνατότητας, που εξασφάλιζε η ανακάλυψη ενός τεχνικού μέσου του τηλεσκοπίου[20].

Ο Kepler πιστεύει ότι το ηλιοκεντρικό σύστημα δε σώζει απλώς τα φαινόμενα, αλλά αποτελεί μια φυσική πραγματικότητα. O πυθαγόρειος προσανατολισμός έπαιξε ουσιαστικό ρόλο στις αστρονομικές έρευνές του[21].

Θεώρησε ότι αφού υπάρχουν μόνο πέντε τέλεια στερεά, είναι προφανές ότι αυτά έχουν τοποθετηθεί ανάμεσα στους έξι πλανήτες και καθορίζουν τις τροχιές τους, θεωρώντας έτσι τα μαθηματικά ως εφαρμόσιμα στην εμπειρική πραγματικότητα. Δεν ταιριάζουν οι τροχιές του Δία και του Ερμή. Εδώ σώζει τα φαινόμενα λέγοντας ότι ο Κοπέρνικος τελευταίος θεωρούσε ως κέντρο του σύμπαντος όχι τον Ήλιο αλλά ένα σημείο κοντά σε αυτόν και έτσι για τον μεν πρώτο επικαλείται τη μεγάλη απόστασή του από το κέντρο του σύμπαντος, για το δε δεύτερο καταφεύγει στην αυθαιρεσία, εγγράφοντας τη σφαίρα του πλανήτη σε τετράγωνο και όχι σε οκτάεδρο. Με την κινητήρια ψυχή σώζει τα φαινόμενα και βάζει τις βάσεις για την ανάπτυξη της θεωρίας της βαρύτητας. Θέλει να βρει την ουσία πίσω από τα φαινόμενα. Αρχικά μελέτησε την τροχιά του Άρη με βάση τον κύκλο. Η φαινόμενη τροχιά του παρουσίαζε τις μεγαλύτερες δυσκολίες για να ερμηνευτεί με ένα σύστημα επικύκλων. Οι «προτάσεις» των αστρονόμων μέχρι τότε περιείχαν την αρχή του «σώζειν τα φαινόμενα». Ο Κέπλερ δεν πίστευε στην ύπαρξη ουρανίων σφαιρών, και ήθελε να κατανοήσει την πραγματική τροχιά του Άρη (και όχι να περιγράψει τη φαινόμενη). Ο θεωρητικός του υπολογισμός της (κυκλικής) τροχιάς του πλανήτη αυτού (χωρίς να χρησιμοποιήσει επίκυκλους ή έκκεντρους κύκλους) έδωσε σφάλμα 8΄ απόκλιση από τις παρατηρήσεις (μικρότερο των 10΄). Δεν έσωσε τα φαινόμενα όπως οι άλλοι, και, διαισθανόμενος το νόμο των εμβαδών, συνέχισε τους υπολογισμούς του για την εύρεση της μη κυκλικής τροχιά του Άρη, χρησιμοποιώντας ως υπολογιστικό τέχνασμα το νόμο των εμβαδών για να προσδιορίσει τις θέσεις. Ο Κέπλερ αποδεικνύει ότι το επίπεδο της τροχιάς του Άρη είναι σταθερό και περνά από τη πραγματική θέση του Ήλιου αναδεικνύοντας έτσι τη σημασία της πραγματικής θέσης του Ήλιου στους υπολογισμούς των τροχιών. Δέχεται τον εξισωτή του Πτολεμαίου σαν ένα χρήσιμο μαθηματικό τέχνασμα, που δεν επηρεάζει την κατανόηση της φυσικής πραγματικότητας σχετικά με τις τροχιές των πλανητών.

Στο βιβλίο Harmonice Mundi οι απόψεις του Κέπλερ για τις αρμονίες δεν έχουν σχέση με την πραγματικότητα, άρα δεν τίθεται θέμα “σώζειν τα φαινόμενα”, καθώς δεν υπάρχει φαινόμενο για να ερμηνευτεί, παρά μόνο θεωρίες περί αρμονικών, δημιουργήματα των θεολογικών αναζητήσεων του Κέπλερ[22].

Οι παρατηρήσεις που έκανε ο Γαλιλαίος με το δικό του τηλεσκόπιο τον οδήγησαν σε μια «εκρηκτική επιβεβαίωση της ηλιοκεντρικής υπόθεσης και των φυσικών φαινόμενων, που αυτή συνεπάγεται[23]».

Ο Γαλιλαίος επιθυμεί τα θεμέλια της αστρονομικής θεωρίας να είναι σε συμφωνία με την πραγματικότητα. Απαιτεί να καταδεικνύεται η αλήθεια τους με τη βοήθεια των κλασικών αποδείξεων της σχολαστικής φυσικής. Όταν ασπάστηκε το σύστημα του Κοπέρνικου, το έκανε με το ίδιο ακριβώς πνεύμα όπως τότε που είχε συγκατατεθεί υπέρ του συστήματος του Πτολεμαίου: οι υποθέσεις του νέου συστήματος δεν θα ήταν απλά επινοήματα για τον υπολογισμό αστρονομικών πινάκων αλλά προτάσεις που είναι σύμφωνες με τη φύση των πραγμάτων. Ήθελε να είναι θεμελιωμένες με επιχειρήματα της φυσικής. Αυτή η φυσική επιβεβαίωση των υποθέσεων του Κοπέρνικου είναι το κέντρο προς το οποίο συγκλίνουν όλες ακόμα και οι ποιο διαφορετικές, έρευνες του Γαλιλαίου[24].

Ο Γαλιλαίος δεν θεωρούσε την ηλιοκεντρική υπόθεση ως ένα απλό υπολογιστικό τέχνασμα για να σώσουμε τα φαινόμενα. Στην πραγματικότητα ανέπτυξε ένα αριθμό επιχειρημάτων υπέρ της άποψης, ότι το Κοπερνίκειο σύστημα ενέχει φυσική αλήθεια[25].

Με τον Γαλιλαίο συντελείται η ήττα του Μεσαίωνα: οι δυνάμεις της μηχανικής αντικαθιστούν τα πνεύματα στην οδήγηση των πλανητών.[26]

 

Βιβλιογραφία.

1). Βαλλιάνος, Π. (2001), Οι Επιστήμες της Φύσης και του Ανθρώπου στην Ευρώπη (Τόμος Β’), Πάτρα: ΕΑΠ, 2001

2). Ε. Γκραντ, Οι φυσικές επιστήμες το Μεσαίωνα, Πανεπιστημιακές εκδόσεις Κρήτης

3).  Κάλφας Β., Φιλοσοφία και Επιστήμη στην αρχαία Ελλάδα, εκδ. Πόλις

4) http://www.nea-acropoli-athens.gr/index.php?option=com_content&view=article&catid=42:2008-03-11-08-23-38&id=229:2009-01-14-11-40-50&Itemid=73

5) J.Losee, Φιλοσοφία της Επιστήμης, Μια ιστορική εισαγωγή, Εκδόσεις Βάνιας, Θεσσαλονίκη 1993

6) Duhem P., «ΣΩΖΕΙΝ ΤΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ», Εκδ. Νεφέλη, Αθήνα 2007


[1] Βλ. Βαλλιάνος Π., Οι Επιστήμες της Φύσης και του Ανθρώπου στην Ευρώπη (τόμος Β΄), ΕΑΠ. Πάτρα, 2001, σελ. 21.

[3] Βλ. Βαλλιάνος Π., Οι Επιστήμες της Φύσης και του Ανθρώπου στην Ευρώπη (τόμος Β΄), ΕΑΠ. Πάτρα, 2001, σελ. 22.

[4] Charles Gillispie (1986/1994): Στην κόψη της αλήθειας, Εκδόσεις ΜΙΕΤ σ.18,19

[5] Allen Debus (1997): Άνθρωπος και φύση στην Αναγέννηση, ΠΕΚ σ. 114-116

[8] Duhem P., «ΣΩΖΕΙΝ ΤΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ», Εκδ. Νεφέλη, Αθήνα 2007, σελ.41

[10]  Βλ. Βαλλιάνος Π., Οι Επιστήμες της Φύσης και του Ανθρώπου στην Ευρώπη (τόμος Β΄), ΕΑΠ. Πάτρα, 2001, σελ. 24 και Koyre A., Δυτικός Πολιτισμός, (μτφρ. Β.Κάλφας και Ζ.Σαρίκας), εκδόσεις Ύψιλον, Αθήνα, 1991, σελ. 39.

[11]  Βλ. Koyre A., ό.π., σελ. 43 και 44.

[12] Ε. Γκραντ, Οι φυσικές επιστήμες το Μεσαίωνα, Πανεπιστημιακές εκδόσεις Κρήτης, σελ. 133-136

[13] Κάλφας Β., Φιλοσοφία και Επιστήμη στην αρχαία Ελλάδα, σελ. 196, εκδ. Πόλις

[14] Ο.π., σελ. 197

[15] Π. Βαλλιάνος, Οι επιστήμες της Φύσης και του Ανθρώπου στην Ευρώπη, τόμος Β΄: Η επιστημονική Επανάσταση και η φιλοσοφική θεωρία της επιστήμης. Ακμή και Υπέρβαση του Θετικισμού, Πάτρα: ΕΑΠ, 2001, σελ 27

[16] Π. Βαλλιάνος, ό.π, σελ. 27

[17] Π. Βαλλιάνος, ό.π, σελ. 27

[18] Π. Βαλλιάνος, ό.π, σελ. 28

[19] Π. Βαλλιάνος, ό.π, σελ. 30

[20] Π. Βαλλιάνος, ό.π, σελ. 31

[21] J.Losee, Φιλοσοφία της Επιστήμης, Μια ιστορική εισαγωγή, Εκδόσεις Βάνιας, Θεσσαλονίκη 1993, σελ.73

 

[23] Π. Βαλλιάνος, Οι επιστήμες της Φύσης και του Ανθρώπου στην Ευρώπη, τόμος Β΄: Η επιστημονική Επανάσταση και η φιλοσοφική θεωρία της επιστήμης. Ακμή και Υπέρβαση του Θετικισμού, Πάτρα: ΕΑΠ, 2001, σελ. 31

[24] Duhem P., «ΣΩΖΕΙΝ ΤΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ», Εκδ. Νεφέλη, Αθήνα 2007, σελ.196-197

[25] J.Losee, Φιλοσοφία της Επιστήμης, Μια ιστορική εισαγωγή, Εκδόσεις Βάνιας, Θεσσαλονίκη 1993, σελ.72-73

[26] Couderc P. H ιστορία της Αστρονομίας, Εκδόσεις Δαίδαλος, Αθήνα, σελ.116



3. Μελετήστε τον επιστημολογικό πυρήνα της Θεωρίας της Εξέλιξης και παρουσιάστε:

  1. Την ιδέα της Εξέλιξης στις άλλες επιστήμες πέραν της Βιολογίας. Δώστε ιδιαίτερη βαρύτητα στη σχέση του 2ου Νόμου της Θερμοδυναμικής με την ιδέα της Εξέλιξης.

Η επιρροή των ιδεών του Δαρβίνου στις επιστήμες, την πολιτική, τη θρησκεία, τη φιλοσοφία και τις τέχνες είναι αδιαμφισβήτητη. Η αναγνώριση ότι η εξέλιξη των βιολογικών διεργασιών έχει ξεκινήσει δισεκατομμύρια χρόνια πριν και συνεχίζεται αποτελεί μία από τις μεγαλύτερες ανακαλύψεις της ιστορίας. Έκτοτε η άποψη αυτή εμπλουτίζεται και ενδυναμώνεται συνεχώς. «Ο δαρβινισμός είναι μια θεωρία σχεδόν απόλυτης ελευθερίας: θαυμάζουμε την αναγκαιότητα των μορφών δίχως να τις αντιμετωπίζουμε σαν κάτι απαραβίαστο και αμετάβλητο. Κοιτάζουμε την αρχαϊκή μορφή και την ίδια στιγμή βλέπουμε την εξέλιξή της μέσα στον χρόνο», λέει ο Γάλλος ανθρωπολόγος Αντρέ  Λερουά-Γκουράν.[1]

Στην πνευματική παρακαταθήκη που μας παρέδωσε, η θεωρία της Εξέλιξης πλαισιώνεται από ένα σύνολο θεωριών όπως της βαθμιαίας μεταβολής των ειδών, της φυσικής επιλογής, της ειδογένεσης, που δεν αποδεικνύουν μόνο την ορθότητα της θεωρίας της εξέλιξης, αλλά προτείνουν και ένα πρότυπο με τον οποίο συμβαίνει. Στην προσπάθειά του αυτή προσέθεσε νέες έννοιες (Φυσική Επιλογή, πληθυσμιακή σκέψη, τυχαιότητα κ.α.) που απουσίαζαν από τη φιλοσοφία της επιστήμης και αποδείχτηκαν θεμελιακές όχι μόνο για την ανάπτυξη της Βιολογίας αλλά και όλων των θετικών επιστημών.[2]

Ο Δαρβίνος άσκησε τεράστια επίδραση όχι μόνο στην επιστήμη αλλά και στην τέχνη, στις κοινωνικές σπουδές, στη λογοτεχνία. Ενέπνευσε τη δυνατότητα ενός νέου ανθρωπισμού βασισμένο στην ανώτατη ηθική αξία, τη Γνώση. Η Λογική μετά τον Δαρβίνο προβάλει αντίσταση κι Ανάστημα.[3]

Η θεωρία του Δαρβίνου, εμπλουτισμένη με τις κατακτήσεις της νεότερης επιστήμης, αποτελεί ακρογωνιαίο λίθο για μια λογικά συνεκτική, ορθολογική αντίληψη για τον κόσμο.[4]

Διαχώρισε οριστικά τον επιστημονικό κόσμο από τις θρησκευτικές δοξασίες. Η θεωρία της εξέλιξης μέσω της φυσικής επιλογής ήρθε να κλονίσει συθέμελα έναν κόσμο στον οποίο κυριαρχούσε μια θεοκρατική αντίληψη, τόσο στην τότε επιστήμη, όσο και στις κοινωνικές αντιλήψεις.

Σήμερα ο Δαρβινισμός είναι μια τεράστια επιστημονική πλατφόρμα, πάνω στην οποία στηρίζεται η έρευνα σε όλες τις επιστήμες της ζωής και πρόσφατα έχει μπει ορμητικά και στις επιστήμες της συμπεριφοράς, τις άλλοτε επιστήμες ταμπού γι’ αυτόν, όπως η κοινωνιολογία, η ψυχολογία, μέχρι και η οικονομία. Στην ιατρική η έρευνα αιχμής στηρίζεται σε μεγάλο βαθμό στα πιο σύγχρονα πορίσματα της εξελικτικής βιολογίας..[5]

Ο Νεοδαρβινισμός, φαίνεται να παρουσιάζει μιαν αξιοθαύμαστη ικανότητα εισβολής σε όλα τα γνωστικά πεδία, ακόμα και σε εκ πρώτης όψεως απόμακρα ως προς αυτόν.[6]

2ος θερμοδυναμικός νόμος: Η εντροπία σε ένα κλειστό σύστημα αυξάνεται μέχρι να λάβει τη μέγιστη τιμή της στην κατάσταση της ισορροπίας. Ο, κατά Boltzmann, ορισμός της εντροπίας είναι ότι ισούται με το λογάριθμο των μικροκαταστάσεων που δίνουν την ίδια μακροκατάσταση. Πιο απλά η εντροπία είναι ένα μέτρο της "αταξίας". Υπάρχουν εκατομμύρια τρόποι να σπάσει ένα ποτήρι αλλά μόνο ένας για να φτιαχτεί. Αυτό εξηγεί πολλά πράγματα της καθημερινότητας μας ενώ δίνει και ένα "βέλος του χρόνου" στην εξέλιξη των καταστάσεων. Επομένως βάση πιθανοτήτων, που οι αριθμοί των μορίων τις καθιστούν σχεδόν βεβαιότητες, τα συστήματα κινούνται προς την αταξία, την καταστροφή και την ομοιομορφία.[7]

Κάποιοι λένε ότι η ζωή παραβιάζει τον Δεύτερο Θερμοδυναμικό Νόμο. Μήπως η ολοένα αυξανόμενη οργάνωση της ζωής μέσω της εξέλιξης έρχεται σε αντίθεση με τη θερμοδυναμική; Η απάντηση είναι όχι. Δεν πρέπει να ξεχνάμε μία σημαντική λέξη από τη διατύπωση του νόμου. Το "κλειστό". Κλειστά συστήματα, είναι τα συστήματα που δεν ανταλλάσσουν ύλη και ενέργεια με το περιβάλλον τους. Οι ζωντανοί οργανισμοί απέχουν πάρα πολύ από αυτό. Αν πάρουμε τους οργανισμούς και το περιβάλλον τους θα δούμε εύκολα ότι η εντροπία αυξάνει. Κατά τη διάρκεια όλων των διαδικασιών των ζωντανών οργανισμών εκλύεται ενέργεια στο περιβάλλον με τη μορφή θερμότητας. Επομένως η εξέλιξη δεν έρχεται σε αντίθεση με την θερμοδυναμική αφού μπορεί η αυτοοργάνωση των οργανισμών να αυξάνει αλλά η συνολική εντροπία του κλειστού συστήματος "σύμπαν" μεγαλώνει.[8]

Ο Δαρβίνος είχε καταλάβει πολύ καλά αυτή την παγκόσμια αρχή. Κοιτάζοντας πίσω στον χρόνο, η εξέλιξη συνολικά είχε αναμφίβολα μια γενική κατεύθυνση, από το απλό στο πολύπλοκο, από την εξάρτηση από το περιβάλλον προς μια σχετική ανεξαρτησία από αυτό, προς όλο και μεγαλύτερη αυτονομία των ατόμων. Η ζωή είναι Οργάνωση. Θα λέγαμε ότι η εξέλιξη της ζωής είναι η αύξηση της βιολογικής οργάνωσης. Είναι ξεκάθαρο λοιπόν, ότι αν η ζωή προέρχεται και εξελίσσεται προοδευτικά, χωρίς να έχει εισαχθεί αυτή η οργάνωση εξωτερικά, τότε κάτι έχει οργανώσει τη ζωή. Η λογική εντροπία ενός κλειστού συστήματος έχει μειωθεί. Γι αυτή την παραβίαση μιλάνε οι άνθρωποι, όταν λένε λανθασμένα ότι η ζωή παραβιάζει τον Δεύτερο Θερμοδυναμικό Νόμο. Οι περισσότεροι νεο-Δαρβινιστές δεν αντιλαμβάνονται το πρόβλημα που υπάρχει. Όταν το αντιμετωπίζουν αναζητούν καταφύγιο στη σύγχυση που υπάρχει μεταξύ των δύο ειδών της εντροπίας. Λένε ότι η εντροπία (και εννοούν την λογική), δεν έχει μειωθεί διότι το σύστημα δεν είναι κλειστό. Ενέργεια όπως πχ από το ηλιακό φως εισέρχεται σταθερά στο σύστημα. Αν θεωρήσουμε ένα μεγαλύτερο σύστημα που να περιλαμβάνει και τον Ήλιο, η εντροπία (και εννοούν την Θερμοδυναμική), έχει αυξηθεί όπως απαιτείται από τον Δεύτερο Νόμο.[9]

  1. Το εξηγητικό μοντέλο του Δαρβίνου για την Εξέλιξη μέσω Φυσικής Επιλογής. Τα δαρβινικά συστατικά σε αυτό το μοντέλο, τα οποία και θα αναλύσετε, είναι: μεταλλάξεις/τροποποιήσεις οργανισμών (για τον Δαρβίνο, απειροελάχιστες κάθε φορά και σε τεράστιο βάθος χρόνου) – κληρονομικότητα (κάθε είδος αυτο-αναπαράγεται) – αγώνας για επιβίωση (λόγω του Μαλθουσιανού θεωρήματος) – προσαρμοστικότητα – φυσική επιλογή.

Η θεωρία του Δαρβίνου για την εξέλιξη των ειδών απαρτίζεται από τέσσερα επιμέρους τμήματα: (α) θεωρία της εξέλιξης, (β) θεωρία της σταδιακής υλοποίησης, (γ) θεωρίας της καταγωγής και (δ) θεωρία της φυσικής επιλογής. Η θεωρία της φυσικής επιλογής περιγράφει το μηχανισμό που υλοποιεί την εξέλιξη, όπως τον συνέλαβε ο Δαρβίνος.[10]

Η μόνη μη μεταφυσική, δηλαδή επιστημονική, εξήγηση της ύπαρξης της προσαρμογών είναι η φυσική επιλογή. Η δυνατότητα ύπαρξης επιλογής στους πληθυσμούς των ειδών των ζωντανών όντων στηρίζεται σε τρείς προϋποθέσεις:

(α) ότι υπάρχει ποικιλομορφία στα μορφολογικά, φυσιολογικά και ηθολογικά χαρακτηριστικά μεταξύ των ατόμων ενός είδους. (β) ότι η ποικιλομορφία αυτή, μερικά τουλάχιστον, κληρονομείται και (γ) ότι οι διάφορες μορφές αφήνουν διάφορο αριθμό απογόνων. Έτσι μορφές που αφήνουν περισσότερους απογόνους αντικαθιστούν τις άλλες με λιγότερους απογόνους. Η αλλαγή στη γενετική σύνθεση του πληθυσμού γίνεται προς την κατεύθυνση των πιο προσαρμοσμένων ατόμων, που σύμφωνα με τον ορισμό της προσαρμογής θα πρέπει να αφήνουν τους περισσότερους απογόνους.[11]

Όλα τα είδη δημιουργούν περισσότερους απογόνους από εκείνους που τελικά επιβιώνουν ή πολλαπλασιάζονται. Τα επιμέρους άτομα κάθε ζωικού ή φυτικού είδους δεν είναι ίδια, αλλά διαφέρουν μεταξύ τους σε χαρακτηριστικά, τα οποία κληρονομούνται στους απογόνους. Σε ένα «αγώνα επιβιώσεως» που εξελίσσεται μεταξύ των ατόμων κάθε είδους, αλλά και μεταξύ των ειδών, επιβιώνουν εκείνα τα άτομα που έχουν προσαρμοστεί καλύτερα στις απαιτούμενες συνθήκες. Η επιβίωση των «ικανότερων» αποτελεί μηχανισμό της φυσικής επιλογής, με τον οποίο σταδιακά και σε βάθος χρόνου δημιουργούνται νέα είδη.[12]

Προϋπόθεση για τη δράση της φυσικής επιλογής είναι να υπάρχει ποικιλομορφία μεταξύ των οργανισμών του είδους. Έτσι στην εξήγηση μέσω της φυσικής επιλογής η έννοια της ποικιλομορφίας των οργανισμών κατέχει κεντρική εξηγητική θέση.[13]

Η ποικιλομορφία αποτελούσε τον πιο αδύναμο κρίκο στον τρόπο σκέψης του Δαρβίνου, που ποτέ δεν κατάλαβε ποια ήταν η πηγή της ποικιλομορφίας.(μεταλλάξεις) Σήμερα γνωρίζουμε ότι η γενετική ποικιλομορφία είναι ‘δριμεία’ και όχι ‘ήπια’ όπως νόμιζε ο Δαρβίνος.[14]

Στο βιβλίο του ‘Η Καταγωγή των ειδών’ γράφει: «…Οι πολυάριθμες μικρές διαφορές που εμφανίζονται στους απογόνους των ίδιων γονέων, η στα άτομα που μπορούμε να υποθέσουμε ότι κατάγονται από τους ίδιους γονείς, γιατί τα βλέπουμε να κατοικούν στην ίδια περιορισμένη περιοχή, μπορούν να ονομαστούν ατομικές διαφορές. Κανείς δεν υποθέτει πως όλα τα άτομα του ιδίου είδους είναι χυμένα στο ίδιο ακριβώς καλούπι. Οι ατομικές αυτές διαφορές έχουν πολύ μεγάλη σημασία για μας, γιατί κληρονομούνται συχνά, όπως είναι γνωστό στον καθένα και παρέχουν υλικό που σ’αυτό να μπορεί να επενεργεί η φυσική επιλογή, και να τις συσσωρεύει με τον ίδιο τρόπο που ο άνθρωπος συσσωρεύει προς οποιαδήποτε δοσμένη κατεύθυνση ατομικές διαφορές στα εξημερωμένα του προϊόντα ….»[15]

Η θεωρία του βασιζόταν σε πέντε γεγονότα και τρία συμπεράσματα, που μπορούμε να πούμε ότι αποτελούν το εξηγητικό μοντέλο του για την εξέλιξη μέσω της φυσικής επιλογής.[16]

Γεγονός 1

Δυνάμει εκθετική αύξηση των πληθυσμών (υπεργονιμότητα) (Πηγή: Paley, Malthus, κ.ά.)

 

 

 

Γεγονός 2

Παρατηρούμενη στάσιμη κατάσταση των πληθυσμών (δυναμική ισορροπία) (Πηγή: καθολικές παρατηρήσεις)

Συμπέρασμα 1

Αγώνας για την επιβίωση ανάμεσα στα άτομά (Πατρότητα συμπεράσματος: Malthus)

 

 

Γεγονός 3

Περιορισμός των φυσικών πόρων (Πηγή: παρατηρήσεις που ενισχύθηκαν από τον Malthus)

Γεγονός 4

Γενετική μοναδικότητα κάθε ατόμου (Πηγή: εκτροφείς ζώων, ταξινόμοι)

Συμπέρασμα 2

Διαφορική επιβίωση, δηλαδή φυσική επιλογή (Πατρότητα συμπεράσματος: Δαρβίνος)

Συμπέρασμα 3

Η συνέχιση της διαδικασίας αυτής διαμέσου πολλών γενεών: θα είχε σαν αποτέλεσμα την εξέλιξη (Πατρότητα συμπεράσματος: Δαρβίνος)

 

Γεγονός 5

Κληρονομησιμότητα μεγάλου μέρους της ατομικής ποικιλομορφίας (Πηγή: εκτροφείς ζώων)

 

 

[17]

Και στην Ελλάδα τα τελευταία χρόνια έχει έλθει στο προσκήνιο το ζήτημα της διδασκαλίας της Θεωρίας της Εξέλιξης (μπορείτε να επισκεφθείτε την ιστοσελίδα της Πανελλήνιας Ένωσης Βιοεπιστημόνων – ΠΕΒ για τις σχετικές πληροφορίες). Μελετείστε την αντιπαράθεση μεταξύ εξελικτικών βιολόγων και των οπαδών της θεολογικής άποψης που ονομάζεται «Δημιουργισμός»/Θεωρία του Ευφυούς Σχεδιαμού»

Τοποθετηθείτε κριτικά απέναντι σε αυτήν την διαμάχη και εντάξτε τον προβληματισμό σας στα ζητήματα διδασκαλίας των Φυσικών Επιστημών στη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση. Συζητείστε ιδιαίτερα:

  1. Τις δυσκολίες που αντιμετωπίζουν οι καθηγητές Φυσικών Επιστημών στη διδασκαλία της Θεωρίας της Εξέλιξης λόγω των «παραννοήσεων» (προϋπάρχουσες ιδέες) των μαθητών.

 

Τη θεωρία του Δαρβίνου, η σχετική απλότητά της, θα έπρεπε να την έχει καταστήσει κατανοητή και αποδεκτή. Και όμως! Τα ποσοστά αποδοχής της σε ορισμένα σημεία του πλανήτη είναι κάτω του 50%.

Πολύ μελάνι έχει χυθεί προκειμένου να εξηγηθεί η προφανής δυσκολία μας να κατανοήσουμε και να αποδεχθούμε τη θεωρία του Δαρβίνου. Σύμφωνα πάντως με τους ειδήμονες, βασικός λόγος της απροθυμίας μας είναι το γεγονός ότι μας αποκαθηλώνει από το βάθρο μας ως κορωνίδας, τελικού και τέλειου δημιουργήματος της εξελικτικής διαδικασίας και μας τοποθετεί απλώς σε μια σειρά άλλων ζώων. Αν σε αυτό προστεθεί το γεγονός ότι από την αρχή της διατύπωσής της η θεωρία δέχθηκε την επίθεση της Εκκλησίας, καθώς και το γεγονός ότι διδάσκεται πλημμελώς στα σχολεία, δεν είναι δύσκολο να αντιληφθεί κανείς ότι ένα μεγάλο ποσοστό των ανθρώπων εμφανίζει «εξελικτικό αναλφαβητισμό»[18]

Η εξελικτική θεωρία (EΘ) είναι η κεντρική ενοποιητική θεωρία της βιολογίας, η σημαντικότερη έννοια της σύγχρονης βιολογίας, μια θεωρία με μεγάλη ερμηνευτική δύναμη. Η κατανόηση και αποδοχή της από τους μαθητές και αυριανούς πολίτες μιας κοινωνίας μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την  πραγμάτευση κοινωνικο-επιστημονικών θεμάτων.

Προσφάτως, την 21η Ιουνίου 2006,  67 Ακαδημίες, ανάμεσά τους και η Ακαδημία Αθηνών, μέλη της  Inter Academy Panel (IAP), που αντιπροσωπεύει τις Εθνικές Ακαδημίες όλου του κόσμου, υπέγραψαν μια κοινή διακήρυξη, που παροτρύνει γονείς και εκπαιδευτικούς να παρέχουν στα παιδιά τις απαραίτητες πληροφορίες για την εξέλιξη της ζωής στη Γη.

Η διεθνής εκπαιδευτική έρευνα ασχολείται εδώ και χρόνια με προβλήματα και δυσκολίες, που αντιμετωπίζουν οι μαθητές και σπουδαστές στην κατανόηση διαφόρων εννοιών της ΕΘ.[19]

Στην έρευνα που παρουσιάζω επιχειρώ να απεικονίσω τις αντιλήψεις των μαθητών του σχολείου μου, αλλά και άλλων σχολείων, για μια σειρά από βασικά θέματα που αφορούν στην ΕΘ, τη χρονιά (2010) που επανεισάγεται η Εξέλιξη στην διδακτέα ύλη της Γ Λυκείου (Βιολογία γενικής παιδείας).

Η ταυτότητα της έρευνας

Το ερευνητικό εργαλείο, που χρησιμοποιήθηκε στην έρευνα, ήταν ένα ερωτηματολόγιο από κλειστές ερωτήσεις κυρίως. Στην επιλογή των θεμάτων, που θεώρησα ότι θα έπρεπε να  διερευνήσω, καθώς και στην σύνθεση και επιλογή των ερωτήσεων χρησιμοποιήθηκε η βιβλιογραφία για την ΕΘ καθώς και η βιβλιογραφία για τις απόψεις, δυσκολίες, εναλλακτικές αντιλήψεις σε θέματα και έννοιες της ΕΘ, σχολικά εγχειρίδια κλπ. Το δείγμα αποτέλεσαν 290 μαθητές από 13 διαφορετικά τμήματα του σχολείου μου, της Β’ και Γ’ Λυκείου. Η συλλογή των ερωτηματολογίων έγινε τον Φεβρουάριο του 2010. Το στατιστικό πρόγραμμα PASW Statistics v.18 (2010) (πρώην SPSS) χρησιμοποιήθηκε στην επεξεργασία των απαντήσεων των ερωτηματολογίων.

Αποτελέσματα

Οι μαθητές κλήθηκαν να απαντήσουν ποια εξήγηση θα έδιναν στις ακόλουθες ερωτήσεις:

1. Έχετε διδαχθεί σε κάποια τάξη του γυμνασίου ή του λυκείου την θεωρία της εξέλιξης;

Αν ναι, σε ποιά/ποιές τάξεις;

2. Πιστεύετε ότι ο άνθρωπος και τα άλλα είδη ζωντανών οργανισμών του πλανήτη μας είναι δημιουργήματα του Θεού;

3. Πιστεύετε ότι ο άνθρωπος και κάποια ζώα όπως ο πίθηκος έχουν κοινό πρόγονο;

4. Πιστεύετε ότι πολλά είδη που έζησαν στο παρελθόν σήμερα έχουν εξαφανιστεί;

5. Δημιουργούνται σήμερα νέα είδη οργανισμών;

6. Πιστεύετε ότι ο άνθρωπος έχει σήμερα τη μορφή που είχε πριν από πολλές χιλιάδες χρόνια όταν ζούσε στα σπήλαια;

7. Η θεωρία πως η ζωή δημιουργήθηκε από τον Θεό θα πρέπει να διδάσκεται σαν επιστημονική θεωρία στα σχολεία;

8. Η θεωρία του Δαρβίνου υποστηρίζει πως ο άνθρωπος κατάγεται από τον πίθηκο;

9. Η θεωρία του Δαρβίνου υποστηρίζει πως ο άνθρωπος και ο πίθηκος έχουν κοινό πρόγονο;

10. Η εξέλιξη των ειδών και του ανθρώπου θα πρέπει να διδάσκεται στο μάθημα της Βιολογίας; /και αν ναι σε ποιες τάξεις;

11. Ένα χαρακτηριστικό που αποκτιέται κατά τη διάρκεια της ζωής ενός ανθρώπου μπορεί να κληρονομηθεί στις επόμενες γενιές;

12. Ένας οργανισμός μπορεί να αλλάξει κατά τη διάρκεια της ζωής του, προκειμένου να προσαρμοστεί στο περιβάλλον του, το οποίο έχει αλλάξει;

13. Ο ρόλος της δημιουργίας μεμβρανών στα πόδια της πάπιας έχει σαν σκοπό να κολυμπά πιο γρήγορα προκειμένου να συλλαμβάνει την τροφή της;

14. Ένα όργανο αν δεν χρησιμοποιείται συνέχεια, τότε αυτό σιγά – σιγά εξαφανίζεται λόγω της αχρησίας του και οι επόμενες γενιές πιθανόν να μην το έχουν;

15. Η ηλικία της γης είναι:

       6.000 έτη                6.000.000 έτη                6.000.000.000 έτη

16. Ο Πρώτος άνθρωπος που βρέθηκε να ζει στη γη έχει ηλικία:

       7.000 έτη              13.000.000 έτη                3.000.000.000 έτη

Οι απαντήσεις στην 1η ερώτηση μας έδειξαν ότι:

Α) Οι μαθητές δε έχουν διδαχθεί σε κάποια τάξη του γυμνασίου ή του λυκείου την θεωρία της εξέλιξης σε ποσοστό 69%, ενώ μόνο το 31% δηλώνει ότι την έχει διδαχθεί κυρίως στην Γ’ Γυμνασίου.

Β) Πιστεύει ότι ο άνθρωπος και τα άλλα είδη ζωντανών οργανισμών του πλανήτη μας είναι δημιουργήματα του Θεού το 60% των μαθητών, ενώ πιστεύει το αντίθετο το 39%. Το 1% απάντησε ότι δεν γνωρίζει.

Γ) Πιστεύει ότι ο άνθρωπος και κάποια ζώα όπως ο πίθηκος έχουν κοινό πρόγονο το 79% των μαθητών, ενώ πιστεύει το αντίθετο το 19%. Το 1,5% απάντησε ότι δεν γνωρίζει.

Δ) Πιστεύει ότι πολλά είδη που έζησαν στο παρελθόν σήμερα έχουν εξαφανιστεί το 92% των μαθητών, ενώ πιστεύει το αντίθετο το 8%.

Ε) Πιστεύει ότι δημιουργούνται σήμερα νέα είδη οργανισμών το 60% των μαθητών, ενώ πιστεύει το αντίθετο το 4%. Το 36% απάντησε ότι δεν γνωρίζει.

Στ) Πιστεύει ότι ο άνθρωπος έχει σήμερα τη μορφή που είχε πριν από πολλές χιλιάδες χρόνια όταν ζούσε στα σπήλαια το 8% των μαθητών, ενώ πιστεύει το αντίθετο το 83%. Το 9% απάντησε ότι δεν γνωρίζει.

Ζ) Πιστεύει ότι η θεωρία πως η ζωή δημιουργήθηκε από τον Θεό θα πρέπει να διδάσκεται σαν επιστημονική θεωρία στα σχολεία το 23% των μαθητών, ενώ πιστεύει το αντίθετο το 76%. Το 1% απάντησε ότι δεν γνωρίζει.

Η) Πιστεύει ότι η θεωρία του Δαρβίνου υποστηρίζει πως ο άνθρωπος κατάγεται από τον πίθηκο το 69% των μαθητών, ενώ πιστεύει το αντίθετο το 22%. Το 9% απάντησε ότι δεν γνωρίζει.

Θ) Η θεωρία του Δαρβίνου υποστηρίζει πως ο άνθρωπος και ο πίθηκος έχουν κοινό πρόγονο πιστεύει το 70% των μαθητών, ενώ το αντίθετο πιστεύει το 20%. Το 10% απάντησε ότι δεν γνωρίζει.

Ι) Ένα χαρακτηριστικό που αποκτιέται κατά τη διάρκεια της ζωής ενός ανθρώπου μπορεί να κληρονομηθεί στις επόμενες γενιές πιστεύει το 69% των μαθητών, ενώ το αντίθετο πιστεύει το 27%. Το 4% απάντησε ότι δεν γνωρίζει.

Κ) Ένας οργανισμός μπορεί να αλλάξει κατά τη διάρκεια της ζωής του, προκειμένου να προσαρμοστεί στο περιβάλλον του, το οποίο έχει αλλάξει πιστεύει το 85% των μαθητών, ενώ το αντίθετο πιστεύει το 12%. Το 3% απάντησε ότι δεν γνωρίζει.

Λ) Ο ρόλος της δημιουργίας μεμβρανών στα πόδια της πάπιας έχει σαν σκοπό να κολυμπά πιο γρήγορα προκειμένου να συλλαμβάνει την τροφή της πιστεύει το 76% των μαθητών, ενώ το αντίθετο πιστεύει το 18%. Το 6% απάντησε ότι δεν γνωρίζει.

Μ) Ένα όργανο αν δεν χρησιμοποιείται συνέχεια, τότε αυτό σιγά – σιγά εξαφανίζεται λόγω της αχρησίας του και οι επόμενες γενιές πιθανόν να μην το έχουν πιστεύει το 54% των μαθητών, ενώ το αντίθετο πιστεύει το 40%. Το 6% απάντησε ότι δεν γνωρίζει.

Ν) Η ηλικία της γης είναι: 6.000 έτη πιστεύει το 1,6% των μαθητών, 6.000.000 έτη το 14,3% των μαθητών, 6.000.000.000 έτη το 76,2% των μαθητών. Το 7,9% απάντησε ότι δεν γνωρίζει.

Ξ) Ο Πρώτος άνθρωπος που βρέθηκε να ζει στη γη έχει ηλικία: 7.000 έτη πιστεύει το 54% των μαθητών, 13.000.000 έτη πιστεύει το 54% των μαθητών, 3.000.000.000 έτη πιστεύει το 54% των μαθητών. Το 7,9% απάντησε ότι δεν γνωρίζει

Σχόλια, συμπεράσματα και συνέπειες για την διδακτική πράξη, λαμβάνοντας υπόψη και άλλες πρόσφατες έρευνες

Οι μαθητές σε πολύ μεγάλο ποσοστό δεν έχουν διδαχθεί την ΘΕ και γι’ αυτό διαφαίνεται μια σύγχυση και μια αυτοαναίρεση στις απαντήσεις τους. Η άποψη του Δημιουργισμού κυριαρχεί σε ποσοστό 60%, και προβάλει σθεναρή αντίσταση στην προσπάθειά διδασκαλίας της ΘΕ, παρόλο που το 79% των μαθητών πιστεύει ότι ο άνθρωπος και κάποια ζώα όπως ο πίθηκος έχουν κοινό πρόγονο. Επίσης δεν είναι μικρό το ποσοστό που πιστεύει ότι η θεωρία πως η ζωή δημιουργήθηκε από τον Θεό θα πρέπει να διδάσκεται σαν επιστημονική θεωρία στα σχολεία (23%) Αξιοσημείωτο είναι πως επιμένουν να υποστηρίζουν την κληρονόμηση των επίκτητων χαρακτηριστικών και να δέχονται την αρχή χρήσης και αχρησίας, πιστοί οπαδοί του Λαμάρκ (χωρίς φυσικά να τον γνωρίζουν). Επίσης παρόλο που αγνοούν την έννοια της ‘τελεολογίας’ πιστεύουν πως οι οργανισμοί  διαθέτουν όργανα (όπως τα φτερά, τα πτερύγια κλπ ) για συγκεκριμένο σκοπό (πέταγμα, κολύμπι κλπ) ‘Όλα έχουν πλαστεί για κάποιον σκοπό’, ισχυρίζεται η πλειοψηφία τους. Όταν δε τους μιλάς για ‘τυχαιότητα’, μεταλλάξεις, φυσική επιλογή, σε κοιτούν με καχυποψία. Πιστεύουν οι περισσότεροι μαθητές, ότι η θεωρία του Δαρβίνου λέει πως ο άνθρωπος προέρχεται από τους πιθήκους. Δεν ήταν αυτή η άποψη που υποστήριξε ο Δαρβίνος, παρότι αυτό το συμπέρασμα τον καταδιώκει ως σήμερα. Εκείνο που είπε ο Δαρβίνος ήταν ότι πριν από πολλά-πολλά χρόνια, οι πίθηκοι, οι χιμπατζήδες και ο άνθρωπος είχαμε τον ίδιο πρόγονο.[20]

Μεγάλα ποσοστά μαθητών δείχνουν να αναγνωρίζουν ότι οι οργανισμοί στη γη έχουν προκύψει από εξελικτικές διαδικασίες, που έχουν λάβει χώρα μέσα σε εκατομμύρια χρόνια. Ένα μεγάλο ποσοστό μαθητών, επίσης, δείχνει να δέχεται την καταγωγή του ανθρώπου από «κατώτερες μορφές ζωής».[21]

Οι μισοί περίπου των μαθητών συμφωνούν με την θεωρία της κοινής προέλευσης των οργανισμών. Ένα ποσοστό μαθητών (42%) θεωρεί ότι «η εξέλιξη αποκαλείται θεωρία, επειδή δεν είναι τεκμηριωμένη». Ενώ θα έπρεπε έως τώρα να έχει γίνει σαφές στους μαθητές στα μαθήματα των Επιστημών ότι η έννοια θεωρία αναφέρεται «στο σύνολο προτάσεων, υποθέσεων, αρχών, ιδεών που είναι οργανωμένες σε ένα λογικό σύστημα, το οποίο περιγράφει ή ερμηνεύει ένα φαινόμενο, γεγονός ή τρόπο δράσεως» Το γεγονός ότι αξιοσημείωτα ποσοστά μαθητών  θεωρούν ότι είδη ζώων που ζούσαν στη γη δεν είχαν εξαφανισθεί πριν την εμφάνιση του ανθρώπου ή θεωρούν ότι οι άνθρωποι συνυπήρχαν με τους δεινοσαύρους μας δείχνουν άγνοια για την ιστορία των οργανισμών στη γη. Είναι αξιοσημείωτο ότι μόνο ένα περιορισμένο ποσοστό μαθητών (27%) έχει αντιληφθεί ότι η βιολογική εξέλιξη αναφέρεται σε αθροιστικές αλλαγές, που συμβαίνουν σε ένα πληθυσμό, με το πέρασμα του χρόνου. Ότι οι οργανισμοί ως άτομα δεν εξελίσσονται, και ότι οι πληθυσμοί εξελίσσονται. Μάλιστα οι συσχετίσεις έδειξαν ότι μεγάλα ποσοστά μαθητών, που δηλώνουν ότι έχουν διδαχθεί και έχουν κατανοήσει ικανοποιητικά την εξέλιξη, διαφωνούν με την επιστημονική άποψη ότι η εξέλιξη αφορά αλλαγές σε πληθυσμούς, όχι σε άτομα. Σχετικές με την προηγούμενη διαπίστωση είναι οι απαντήσεις των μαθητών, οι οποίες δείχνουν ότι οι μαθητές δεν έχουν αντιληφθεί και ως εκ τούτου δεν μπορούν να χρησιμοποιήσουν την έννοια της φυσικής επιλογής.[22]

Ένα μεγάλο ποσοστό μαθητών (76%) θεωρεί ότι τα νέα γνωρίσματα των οργανισμών εμφανίζονται, επειδή οι οργανισμοί τα χρειάζονται για να επιβιώσουν.(ερώτηση 13)

Ένα μεγάλο ποσοστό μαθητών επίσης (63%) θεωρεί ότι στον αγώνα για την επιβίωση η φυσική επιλογή ευνοεί τα δυνατότερα άτομα.[23]

Συνοψίζοντας: η έρευνα στις αντιλήψεις των μαθητών της Δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης του ελληνικού σχολείου για έννοιες της εξελικτικής θεωρίας έδειξε μεν μία αναγνώριση ή και αποδοχή της ιδέας της εξέλιξης εκ μέρους της πλειονότητας των μαθητών, αλλά έδειξε άγνοια για τους μηχανισμούς, με τους οποίους συμβαίνει. Οι μαθητές αντί να χρησιμοποιούν ως «εργαλείο» την θεωρία της ποικιλομορφικής εξέλιξης, για να ερμηνεύουν και να απαντούν σε ερωτήματα της βιολογίας, χρησιμοποιούν εναλλακτικά σχήματα σαν και αυτά που επικρατούσαν, πριν αντικατασταθούν από την δαρβινική θεωρία. Υποστηρίζουν απόψεις όπως η ‘κληρονόμηση των επίκτητων χαρακτηριστικών’ και η ‘αρχή χρήσης και αχρησίας’. Δίνουν τελεολογικές εξηγήσεις και αρνούνται την τυχαιότητα. Ίσως, λαμβάνοντας υπόψη αυτά τα αποτελέσματα, επιτυγχάναμε μια ουσιαστικότερη και αποτελεσματικότερη διδασκαλία της εξελικτικής θεωρίας, γεγονός που είναι ζητούμενο μιας σύγχρονης εκπαίδευσης στη βιολογία.

 

  1. Με βάση την αντιπαράθεση Εξέλιξης και Δημιουργισμού αναφερθείτε στη διδασκαλία για τη «Φύση της Επιστήμης» δίνοντας ιδιαίτερη έμφαση στο ζήτημα της επιστημονικής μεθόδου.

 

Μερικοί άνθρωποι θεωρούν ότι η εξέλιξη έρχεται σε σύγκρουση με ευρέως δια-δεδομένες πεποιθήσεις. Έτσι η διδασκαλία της προσφέρει στους εκπαιδευτικούς μια θαυμάσια ευκαιρία να φωτιστεί η φύση της επιστήμης και να διαφοροποιηθεί από άλλες μορφές της ανθρώπινης δραστηριότητας και κατανόησης. Είναι ωστόσο σημαντικό να ξεκαθαριστεί από την αρχή ότι η έννοια που δίδεται σε ορισμένες όρους στην επιστήμη είναι διαφορετική από αυτήν που δίδεται στην καθημερινή ζωή. («θεωρία», «υπόθεση», «γεγονός» ). Στην καθημερινή χρήση της η λέξη θεωρία συχνά σημαίνει «υπόθεση» ή «εικοτολογία». Στην επιστήμη όμως η λέξη θεωρία σημαίνει κάτι αρκετά διαφορετικό. και υποστηρίζεται από τόσο άφθονες παρατηρήσεις και πειραματικά δεδομένα ώστε δεν υπάρχει πλέον καμία αμφιβολία στην επιστήμη για την ορθότητά της. Είναι σημαντικό να διακριθεί η περιστασιακή χρήση της λέξης «θεωρία» από τη χρησιμοποίησή της σε ιδέες όπως η εξέλιξη που υποστηρίζονται από συντριπτικές αποδείξεις. Οι επιστήμονες θα επιθυμούσαν να είχαν μια άλλη λέξη από τη λέξη «θεωρία» για να ονομάζουν τόσο εμπεριστατωμένες ερμηνείες του φυσικού κόσμου, όπως η εξέλιξη, αλλά ο όρος είναι πάρα πολύ βαθειά ριζωμένος στην επιστήμη, για να απορριφθεί. Όπως και με όλη την επιστημονική γνώση, μια θεωρία μπορεί να τροποποιηθεί ή να αντικατασταθεί από μια άλλη εναλλακτική κάτω από το φως νέων αδιάσειστων στοιχείων. Ωστόσο οι διάφορες ιδέες στην επιστήμη δεν αναφέρονται ως «θεωρίες» παρά μόνο αν υποστηρίζονται από επιστημονικά στοιχεία που καθιστούν την απόρριψή τους πολύ απίθανη. Στην επιστήμη η λέξη «υπόθεση» αποδίδει το μη τελεσίδικο νόημα που έχει η λέξη «θεωρία» στην καθημερινή ζωή. Μια υπόθεση είναι μια δήλωση για το φυσικό κόσμο που μπορεί να ελεγχθεί πειραματικά. Με το πείραμα και την παρατήρηση μια υπόθεση μπορεί να γίνει αποδεκτή ή να απορριφθεί. Όπως και με τη λέξη «θεωρία» η λέξη «γεγονός» έχει διαφορετική σημασία στην επιστήμη από ότι στην καθημερινότητα. Ένα επιστημονικό γεγονός είναι μια παρατήρηση που έχει επιβεβαιωθεί επανειλημμένως. Αυτοί που αντιτίθενται στη διδασκαλία της εξέλιξης συχνά λένε ότι θα έπρεπε να διδάσκεται ως «θεωρία και όχι ως γεγονός». Αυτή η θέση συγχέει τη κοινή χρήση των δύο λέξεων, με την επιστημονική. Στην επιστήμη οι θεωρίες δεν μετατρέπονται σε γεγονότα μέσω της συσσώρευσης δεδομένων. Μάλλον οι θεωρίες αποτελούν τα σημεία τερματισμού στην επιστήμη. Αποτελούν προτάσεις που αναπτύσσονται χάρη στην εκτενή παρατήρηση, τον πειραματισμό και το δημιουργικό στοχασμό. Οι θεωρίες ενοποιούν ένα μεγάλο σώμα από επιστημονικά γεγονότα, νόμους και ελεγμένες πειραματικά υποθέσεις. Με την έννοια αυτή η εξέλιξη είναι μια από τις πλέον εύρωστες και χρήσιμες επιστημονικές θεωρίες που έχουμε.[24]

H διαμάχη δημιουργισμoύ και εξελικτικής θεωρίας αφορά σε θέματα θρησκείας, πολιτικής, πολιτισμού και φυσικά θέματα επιστήμης. Και οι δύο ομάδες, τόσο οι πόλεμοι όσο και οι συνήγοροι της εξέλιξης, θέλουν να κατακτήσουν την επιστήμη για να προωθήσουν τις αντίστοιχες θέσεις τους. Και οι δύο πλευρές αναζητούν έναν ορισμό της επιστήμης και να καθορίσουν τις εφαρμογές της, με ριζικά διαφορετικές θέσεις γι’ αυτό που θεωρούν ότι είναι ‘καλή’ ή αποδεκτή η επιστημονική πρακτική. Θα πρέπει λοιπόν να εξετάσουμε τρία θέματα που άπτονται της ‘φύσης της επιστήμης’.Το πρώτο αφορά στη χρήση των δύο όρων, του ‘γεγονότος’ και της ‘θεωρίας’, που συζητήσαμε προηγουμένως. Το δεύτερο αφορά στο κατά πόσο είναι αναγκαίοι διαφορετικοί κανόνες για τον τρόπο που λειτουργεί η επιστήμη ανάλογα με το πρόβλημα που πρέπει να επιλύσει. Οι πολέμιοι της εξέλιξης απαντούν με τη διάκριση των επιστημών σε ‘επιστήμες καταγωγής’ και σε ‘λειτουργικές επιστήμες’. Οι εξελικτιστές, ενώ διατυπώνουν αυτοί μια παρόμοια διάκριση μεταξύ των ‘ιστορικών επιστημών’ και των ‘πειραματικών επιστημών’, επιμένουν στη θέση ότι και οι δύο μορφές της είναι νόμιμες από επιστημονικής σκοπιάς και ότι δεν διαφέρουν θεμελιακά.[25]

O δημιουργισμός είναι λάθος επειδή όλα όσα ισχυρίζεται αψηφούν αυτά που ξέρουμε για την επιστήμη. Θα μπορούσε να είναι καταστροφική η εμφάνιση μιας θεωρίας που στηρίζεται στη θρησκεία, ως εναλλακτική ενός επιστημονικού γεγονότος. Δεν θα πρέπει να είμαστε αντίθετοι στη διδασκαλία του δημιουργισμού στα σχολεία, αλλά οφείλει να διδάσκεται σε θεολογικά μαθήματα. Εάν θέλουμε να κάνουμε αβασάνιστα δηλώσεις όντας αμαθείς, να μην το κάνουμε σε ένα μάθημα βιολογίας.[26]

Σε διάφορες περιοχές του Κόσμου, στα μαθήματα θετικών επιστημών, συγκεκριμένων δημοσίων εκπαιδευτικών συστημάτων, οι επιστημονικές αποδείξεις, τα δεδομένα και οι πειραματικώς ελέγξιμες θεωρίες, για την προέλευση και την Εξέλιξη της ζωής στον πλανήτη, αποσιωπούνται, απορρίπτονται ή συγχέονται με μη επιστημονικά ελέγξιμες υποθέσεις. Αναφορικά με τη φύση της επιστήμης σε σχέση με τη διδασκαλία της εξέλιξης και ευρύτερα με τη διδασκαλία οποιουδήποτε πεδίου της επιστημονικής γνώσης: Η επιστημονική γνώση προέρχεται από μια μέθοδο έρευνας της φύσης του Σύμπαντος που έχει αποδειχθεί επιτυχής και χαρακτηρίζεται από μεγάλη συνέπεια.

Η επιστήμη εστιάζει: (i) στην παρατήρηση του φυσικού κόσμου και (ii) στη διατύπωση ελέγξιμων και αναιρέσιμων υποθέσεων από τις οποίες προκύπτουν βαθύτερες ερμηνείες των παρατηρήσιμων φαινομένων. Όταν τα δεδομένα είναι ακαταμάχητα, διατυπώνονται επιστημονικές θεωρίες που τα ερμηνεύουν και τα εξηγούν, ενώ επίσης προβλέπουν τις πιθανές δομές και τις διαδικασίες φαινομένων που ακόμη δεν έχουν παρατηρηθεί. Η ανθρώπινη κατανόηση των εννοιών της αξίας και του σκοπού της ζωής είναι εκτός του πεδίου των επιστημών της Φύσης και της Ζωής. Ωστόσο, ένας αριθμός από επιμέρους τομείς –επιστημονικός, κοινωνικός, φιλοσοφικός, θρησκευτικός, πολιτισμικός και πολιτικός- συνεισφέρουν σε αυτήν. Αυτά τα διαφορετικά πεδία οφείλουν το ένα στο άλλο αμοιβαίο σεβασμό, έχοντας το καθένα επίγνωση της περιοχής δράσης του και των περιορισμών του. Η επιστήμη αν και γνωρίζει τους τρέχοντες περιορισμούς της, είναι επιδεκτική τροποποιήσεων και υπόκειται σε διορθώσεις και επεκτάσεις, όταν εμφανίζονται νέα θεωρητικά και πειραματικά δεδομένα.[27]

 

  1. Με βάση την απάντησή σας στο προηγούμενο ερώτημα 2, αναφερθείτε στον εκπαιδευτικό σχεδιασμό και τεκμηριώστε τη θέση σας για το αν στα αναλυτικά προγράμματα και τα εγχειρίδεια Φυσικών Επιστημών θα πρέπει να περιέχονται «όλες οι απόψεις» ή «οι επιστημονικές απόψεις».
  2.  

Ο Δαρβίνος δεν έπαψε ποτέ να είναι επίκαιρος με τη θεωρία του, πολλές φορές αποκτώντας διττό ρόλο: από τη μία αποτελεί ισχυρό όπλο στη φαρέτρα των όσων πιστεύουν στην τετράγωνη λογική της επιστήμης και από την άλλη βρίσκεται στο στόχαστρο των αποκαλούμενων «δημιουργιστών». Η πλειονότητα των επιστημόνων θεωρεί το θέμα λήξαν προ πολλού, ωστόσο δεν αντιστέκεται στον πειρασμό να επιχειρηματολογήσει εναντίον των (πολύ) θρησκευόμενων που αντιπροτείνουν ή και επιβάλλουν τη θεωρία της Δημιουργίας. Κάποιοι επιμένουν ότι «ο δημιουργισμός πρέπει να διδάσκεται στα σχολεία, όχι ως παρανόηση, αλλά ως κοσμοθεωρία, από σεβασμό στις θρησκευτικές πεποιθήσεις ορισμένων μαθητών». Πολλοί επιστήμονες τονίζουν ότι είναι παράλογο να εξισώνεται ο δημιουργισμός με την επιστήμη στη διδασκαλία στα σχολεία. «Ο δημιουργισμός δεν έχει επιστημονική βάση και δεν πρέπει να αποτελεί μέρος της επιστημονικής εκπαίδευσης. Αν όμως ένας νεαρός μαθητής θέτει το ζήτημα του δημιουργισμού σε μια επιστημονική τάξη, τότε οι δάσκαλοι πρέπει να μπορούν να εξηγήσουν γιατί η εξέλιξη είναι μια ορθή επιστημονική θεωρία και γιατί ο δημιουργισμός σε καμία περίπτωση δεν είναι επιστημονικός». Πολέμιοι του δημιουργισμού, όπως ο γνωστός συγγραφέας- βιολόγος Ρίτσαρντ Ντόκινς, προχώρησε στην κατηγοριοποίηση του επιστημονικού κόσμου: «Οι επιστήμονες χωρίζονται σε δύο στρατόπεδα. Τους συμβιβαστικούς που σέβονται τους δημιουργιστές μολονότι διαφωνούν μαζί τους και τους υπόλοιπους που δεν βλέπουν κανένα λόγο να σέβονται την άγνοια ή τη βλακεία».[28]

Πρέπει λοιπόν να διδάσκεται μόνο η θεωρία της εξέλιξης, διότι το δημόσιο σχολείο μιας δημοκρατικής κοσμικής πολιτείας δικαιούται να διδάσκει μόνο επιστημονικές θεωρίες και όχι θρησκευτικά πιστεύω όσο σεβαστά (ή πλειοψηφούντα) κι αν είναι αυτά. Οι αντιδράσεις για τη διδασκαλία της εξέλιξης είναι παρόμοιας φύσεως με εκείνες που συνάντησε κάποτε το κοπερνίκειο σύστημα. Είναι αντιδράσεις καθαρά ιδεολογικού χαρακτήρα χωρίς κανένα στήριγμα στην εμπειρική γνώση που είναι η μοναδική βάση της επιστήμης. Πόσο είμαστε διατεθειμένοι να δεχτούμε ως θεμελιώδη ηθική αξία την βασική αρχή της επιστημονικής μεθόδου; Ότι δηλαδή: Πάνω από τις γνώμες και τις πεποιθήσεις μας είναι τα εμπειρικά γεγονότα. Μήπως δυσκολευόμαστε να δεχτούμε αυτή την αρχή γιατί μας υποχρεώνει σ’ έναν διαρκή έλεγχο των απόψεων και των πεποιθήσεών μας, δηλαδή σε μια στάση σκεπτικισμού και αμφιβολίας που είναι ριζικά ασύμβατη με κάθε είδους δογματισμό και μισαλλοδοξία;[29]

Η παρουσίαση των δογμάτων της θεωρίας της Δημιουργίας να γίνεται μέσα στα πλαίσια της θρησκευτικής και όχι της επιστημονικής διδασκαλίας.[30]

Ο Δημιουργισμός, σε όλες τις μορφές του, όπως ο ευφυής σχεδιασμός δεν βασίζεται σε γεγονότα, δεν χρησιμοποιεί κανένα επιστημονικό συλλογισμό και τα περιεχόμενά του είναι αξιοθρηνήτως ανεπαρκή για επιστημονική διδασκαλία. Τα σχολεία πρέπει να αντισταθούν στη διείσδυση ιδεών περί Δημιουργισμού, συμπεριλαμβανομένου του «ευφυούς σχεδιασμού», που είναι η «πιο πρόσφατη και πιο ραφιναρισμένη παραλλαγή δημιουργισμού παρουσιασμένη με πιο υπόγειο τρόπο».[31]

Ο δημιουργισμός και ο ευφυής σχεδιασμός δεν είναι μέρος των σχολικών προγραμμάτων και δεν μπορούν να διδάσκονται ως επιστημονικά, αλλά οποιαδήποτε συζήτηση προκύψει με αφορμή μη επιστημονικές θεωρήσεις μπορούν να δώσουν την ευκαιρία στους εκπαιδευτικούς να δείξουν στους μαθητές γιατί δεν είναι επιστημονικές θέσεις οι παραπάνω και πώς η θεωρία της εξέλιξης βασίζεται σε επιστημονικές αποδείξεις .[32]

Ερευνητές σε όλο τον κόσμο, που ασχολούνται με την εκπαίδευση και με αυτό που θεωρείται «εγγραμματισμός» στη βιολογία, υποστηρίζουν ότι το θεωρητικό πλαίσιο της εξέλιξης προσφέρεται για το συνδυασμό των πολλών και διαφορετικών κλάδων της βιολογίας σε μια συνεκτική επιστήμη. Η κατανόηση της εξέλιξης θεωρείται καθοριστική στο να μπορούν οι μαθητές να συνθέτουν και να ενοποιούν ποικίλες βιολογικές έννοιες. Αλλά και πολλοί εκπαιδευτικοί οργανισμοί διατυπώνουν επιχειρήματα υπέρ της διδασκαλίας της εξέλιξης. Οι εκπαιδευτικοί στη βιολογία συμφωνούν λοιπόν ότι η έννοια της βιολογικής εξέλιξης εξηγεί τα πιο θεμελιώδη χαρακτηριστικά του κόσμου γύρω μας: τις ομοιότητες ανάμεσα στα ζωντανά είδη, την ποικιλία της ζωής και πολλά χαρακτηριστικά του κόσμου που κατοικούμε. Για να εξηγηθούν αυτά απαιτείται ένα ιστορικό πλαίσιο – ένα πλαίσιο γνώσης, που αναγνωρίζει και αντιλαμβάνεται την αλλαγή μέσα στο χρόνο. Η διδασκαλία της εξέλιξης προσφέρει στους εκπαιδευτικούς μια ευκαιρία να διασαφηνίζουν τη φύση της επιστήμης και να διακρίνουν την επιστήμη από άλλες μορφές ανθρώπινης προσπάθειας και γνώσης.

Με βάση τα αποτελέσματα έρευνας, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι μέχρι σήμερα στα ελληνικά Α.Π. και βιβλία η εξέλιξη παραμένει ένα περιθωριοποιημένο θέμα, που αντιμετωπίζεται αποσπασματικά, χωρίς να λαμβάνονται υπόψη και να αξιοποιούνται τα αποτελέσματα των ερευνών της διδακτικής της βιολογίας. Το γεγονός ότι το κεφάλαιο της εξέλιξης είναι σχεδόν πάντα τελευταίο στα βιβλία οφείλεται σε άγνοια της σημασίας της ή σε μια «αυτολογοκριτική» διευθέτηση εύκολης εξαίρεσής του από τη διδασκαλία; Μήπως, αν υιοθετηθεί η αντίληψη ότι μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τη θεωρία της εξέλιξης ως ένα υπόδειγμα για το πώς συγκροτείται και εξελίσσεται μια θεωρία, «βοηθώντας έτσι τους μαθητές μας να καταλάβουν μία από τις πιο σημαντικές δραστηριότητες στην ανάπτυξη της επιστημονικής σκέψης», γίνει επιτέλους εφικτό να ενταχθεί ολοκληρωμένα η θεωρία της εξέλιξης στη διδασκαλία της βιολογίας στο σχολείο;[33]

 

Βιβλιογραφία

 

1) E. Scott, Εξέλιξη vs. Δημιουργία, Εκδ. Κέδρος

2) Θεωρία της εξέλιξης: Η αναγκαιότητα της διδασκαλίας της και η περιπέτειά της στο ελληνικό σχολείο, Λουκία Πρίνου, Λία Χαλκιά, Κώστας Σκορδούλης, Π.Τ.Δ.Ε Πανεπιστημίου Αθήνας

3) Παρουσίαση, ΣΤΕΦΑΝΟΣ ΤΡΑΧΑΝΑΣ, Ίδρυμα Τεχνολογίας και Έρευνας, Ηράκλειο Κρήτης, www.cup.gr

4) http://blogthea.gr/NextStep/aaieeu-aea-oeo-adheoothiao/23261-c-aoyniiic-oyaeniooc-oio-aeanassiio-ia-oii-eaue.html

5) http://tech.pathfinder.gr/xpaths/religion/554478.html

6) http://www.lexrites.com/forum/index.php?s=3caf6e49a4c349a13e4a5953e3dfdb1c&showtopic=40559

7) http://kafeskaitsigaro.blogspot.com/2008_09_01_archive.html

8) http://el.science.wikia.com/wiki/%CE%95%CF%80%CE%B9%CF%83%CF%84%CE%AE%CE%BC%CE%B7

9) http://www.scienceinschool.org/print/949

10) http://www.nap.edu/books/0309063647/html/1.html

11) Λουκία Πρίνου, Λία Χαλκιά. Κώστας Σκορδούλης Π.Τ.Δ.Ε. Πανεπιστήμιο Αθήνας, Αντιλήψεις των μαθητών της Δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης για έννοιες της εξελικτικής θεωρίας

12) http://www.stinfora.com/2010/01/20/14021

13) http://www.tovima.gr/default.asp?pid=2&ct=33&artId=250008&dt=11/01/2009

14) E. Mayr, Αυτή είναι η Βιολογία, Εκδ. Κάτοπτρο

15) Κ. Δαρβίνου: Η καταγωγή των ειδών, Εκδ. Γκοβόστη

16) Δευκαλίων ειδ. αφιέρωμα «Φιλοσοφία και Εξελικτική Βιολογία» 2 τόμοι, 23 & 24, Δεκ. 1978

17) Η σταθερή εξηγητική αξία της θεωρίας της Φυσικής επιλογής, Πρίνου Λ., Γεωργάτου Μ., Κριτική Επιστήμη και Εκπαίδευση:1/05

18) http://sfrang.com/historia/selida515.htm

19) http://www.physics4u.gr/articles/2002/secondlaw1.html

20) http://sfrang.com/historia/selida515.htm

21) http://www.biology4u.gr/index.php/2008-08-23-04-31-36/2008-11-13-06-47-52/282-2009-02-19-15-10-48

22) http://blackhole-bozonio.blogspot.com/2009/03/2.html

23) Φραγκίσκος Κολίσης Καθηγητής Βιοτεχνολογίας ΕΜΠ και Διευθυντής του Ινστιτούτου Βιολογικών Ερευνών & Βιοτεχνολογίας/ ΕΙΕ, Πρόγραμμα Μορφωτικών Εκδηλώσεων ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΚΟΙΝΩΝΙΑ Γ΄ Κύκλος Ομιλιών 3 - 27 Φεβρουαρίου 2009 Η χρονιά του Δαρβίνου

24) http://mathainobiologia.wikidot.com/etos-darwinou

25) http://roides.wordpress.com/2009/05/06/6may09/

26) http://philomusos.blogspot.com/search/label/%CE%94%CE%91%CE%A1%CE%92%CE%99%CE%9D%CE%9F%CE%A3

27) Κριμπάς Κ., Εκτείνοντας τον Δαρβινισμό και άλλα δοκίμια, Εκδόσεις Νεφέλη, Αθήνα 1998


[1] Φραγκίσκος Κολίσης Καθηγητής Βιοτεχνολογίας ΕΜΠ και Διευθυντής του Ινστιτούτου Βιολογικών Ερευνών & Βιοτεχνολογίας/ ΕΙΕ, Πρόγραμμα Μορφωτικών Εκδηλώσεων ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΚΟΙΝΩΝΙΑ Γ΄ Κύκλος Ομιλιών 3 - 27 Φεβρουαρίου 2009 Η χρονιά του Δαρβίνου

[6] Κριμπάς Κ., Εκτείνοντας τον Δαρβινισμό και άλλα δοκίμια, Εκδόσεις Νεφέλη, Αθήνα 1998, σελ. 34

[8] Ο.π.

[11] Δευκαλίων ειδ. αφιέρωμα «Φιλοσοφία και Εξελικτική Βιολογία» 2 τόμοι, 23 & 24, Δεκ. 1978, σελ.336

[13] Η σταθερή εξηγητική αξία της θεωρίας της Φυσικής επιλογής, Πρίνου Λ., Γεωργάτου Μ., Κριτική Επιστήμη και Εκπαίδευση:1/05, σελ.57

[14] E. Mayr, Αυτή είναι η Βιολογία, Εκδ. Κάτοπτρο, σελ. 205

[15] Κ. Δαρβίνου: Η καταγωγή των ειδών, Εκδ. Γκοβόστη, σελ.56-57

[16] E. Mayr, Αυτή είναι η Βιολογία, Εκδ. Κάτοπτρο, σελ. 207

[17] E. Mayr, Αυτή είναι η Βιολογία, Εκδ. Κάτοπτρο, σελ. 208

[19] Λουκία Πρίνου, Λία Χαλκιά. Κώστας Σκορδούλης Π.Τ.Δ.Ε. Πανεπιστήμιο Αθήνας, Αντιλήψεις των μαθητών της Δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης για έννοιες της εξελικτικής θεωρίας, σελ.1

[20] http://www.stinfora.com/2010/01/20/14021

[21] Λουκία Πρίνου, Λία Χαλκιά. Κώστας Σκορδούλης Π.Τ.Δ.Ε. Πανεπιστήμιο Αθήνας, Αντιλήψεις των μαθητών της Δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης για έννοιες της εξελικτικής θεωρίας, σελ.6

[22] Λουκία Πρίνου, Λία Χαλκιά. Κώστας Σκορδούλης Π.Τ.Δ.Ε. Πανεπιστήμιο Αθήνας, Αντιλήψεις των μαθητών της Δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης για έννοιες της εξελικτικής θεωρίας, σελ.7

[23] Λουκία Πρίνου, Λία Χαλκιά. Κώστας Σκορδούλης Π.Τ.Δ.Ε. Πανεπιστήμιο Αθήνας, Αντιλήψεις των μαθητών της Δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης για έννοιες της εξελικτικής θεωρίας, σελ.8

[25] E. Scott, Εξέλιξη vs. Δημιουργία, Εκδ. Κέδρος, σελ. 371-372

[33] Θεωρία της εξέλιξης: Η αναγκαιότητα της διδασκαλίας της και η περιπέτειά της στο ελληνικό σχολείο, Λουκία Πρίνου, Λία Χαλκιά, Κώστας Σκορδούλης, Π.Τ.Δ.Ε Πανεπιστημίου Αθήνας


4. “Πρόδρομοι του Λογικού Εμπειρισμού: Ernst Mach”

Ο Ernst Mach θεωρείται ο βασικός εκπρόσωπος μιας μορφής θετικισμού, του φιλοσοφικού ρεύματος του εμπειριοκριτικισμού. Επιθυμώντας να αποκαθάρει την επιστήμη της Φυσικής από μεταφυσικές επιρροές προχώρησε σε μια ανασυγκρότηση της Μηχανικής του Νεύτωνα.

Α) Ποιές είναι οι βασικές αρχές της φιλοσοφίας του Mach για την επιστήμη;

 

Στη Βιέννη, στο τέλος του 19ου αιώνα, ο Ernst Mach γίνεται οβασικός εκπρόσωπος µιας µορφής θετικισµού, του φιλοσοφικού ρεύµατος του εµπει- ριοκριτικισµού[1].

Ο Mach είχε επηρεαστεί από τη Θετικιστική Φιλοσοφία που εμφανίστηκε αρχικά ως ρεύμα στο χώρο των κοινωνικών επιστημών απο τον Α. Comte και έφερε μια άλλη διάσταση στην αντίληψη για τη σχέση υποκειμένου-αντικειμένου, για το τι είναι αντικείμενο και το τι είναι αλήθεια.

Στόχος μιας επιστημονικής θεωρίας θα έπρεπε να είναι η λειτουργικότητα και η προσήλωση στην εμπειρία.

Διατυπώνει τις εξής θέσεις για την επιστήμη:

1. Αντικείμενο της επιστήμης είναι να σώσει τις εμπειρίες αναπαράγοντας και προβλέποντας τα δεδομένα στη σκέψη μας (εργαλειακή αντίληψη).

2. Η επιστήμη μπορεί να νοηθεί σαν πρόβλημα ελαχιστοποίησης που συνίσταται στην πληρέστερη δυνατή παρουσίαση δεδομένων με τη λιγότερη δυνατή δαπάνη σκέψης (αρχή της οικονομίας).

3. Στην έρευνα της φύσης πρέπει να ασχολούμαστε μόνο με τη γνώση της σύνδεσης των φαινομένων μεταξύ τους. Ότι παριστάνουμε βρίσκεται πίσω από τα φαινόμενα, υπάρχει μόνο στο μυαλό μας και έχει την αξία ενός τύπου τεχνικής μνήμης, που επειδή είναι αυθαίρετος, η μορφή του ποικίλει ανάλογα με τον πολιτισμό μας (ωφελιμιστική αντίληψη).

Η προσπάθεια του Mach συνίσταται στη σαφέστερη διάκριση της επιστήμης από τη φιλοσοφία και στον περιορισμό (οριοθέτηση) του πεδίου δραστηριοτήτων ώστε να εξασφαλίσει κατά το δυνατό μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα.

Ο Mach υποστηρίζει ότι δεν υπάρχει γνώση πέρα από την εμπειρία τελευταία στοιχεία της οποίας θεωρεί το υλικό των αισθημάτων. Ο χώρος και ο χρόνος (εποπτικοί τύποι) ανήκουν στο αίσθημα. Η έννοια της αιτιότητας καταλύεται ως μεταφυσική. Εδώ ο Mach ακολουθεί τον Hume. Για το Mach το αντικείμενο δεν είναι δυνατό χωρίς το υποκείμενο, οι νόμοι της φύσης δεν έχουν αντικειμενική αξία παρά αποτελούν μορφές της συνείδησης. Πιστεύει πως είναι αδύνατο να υπάρξει αντικειμενική αλήθεια. Ο κόσμος δεν μπορεί να υπάρξει δυο φορές μια έξω από μας και μια στη σκέψη και την αίσθηση. Ο κόσμος των όντων γίνεται κόσμος αισθημάτων που είναι αμέσως δεδομένα[2].

Ο Mach θεμελιώνει τη θεωρία του για την επιστήμη στην έννοια των στοιχείων. Τα στοιχεία είναι τα προϊόντα των αισθήσεων τα οποία θεωρεί ως τα μη περαιτέρω αναλύσιμα ομοιογενή στοιχεία της ανθρώπινης εμπειρίας. Σύμφωνα με τον Mach, η φιλοσοφική έρευνα αποσκοπεί στην κατανόηση των συνδέσεων μεταξύ των στοιχείων. Ο Mach κατατάσσει τα στοιχεία σε τρεις ομάδες:

α. «τις δέσμες των στοιχείων που συνήθως ονομάζουμε ‘πράγματα’ (χρώματα, ήχοι κ.λπ.) και τα οποία χαρακτηρίζει με τα σύμβολα ABC»

β. «τις δέσμες των στοιχείων (αισθημάτων) που συνιστούν το σώμα μας και τα οποία χαρακτηρίζει με τα σύμβολα KLM»,

γ. «τις δέσμες, τέλος, των στοιχείων που ονομάζουμε βούληση, μνήμη, συναίσθημα κ.λπ., τα οποία χαρακτηρίζει με τα σύμβολα α, β, γ. Οι ομάδες αυτές δεν είναι ανεξάρτητες μεταξύ τους»[3].

Η δεύτερη και η τρίτη δέσμη στοιχείων συνιστούν το Εγώ, ενώ η πρώτη δέσμη συνιστά τον εξωτερικό κόσμο. Ο Mach συλλαμβάνει τον εξωτερικό κόσμο (ABC) σε συνάρτηση με τα στοιχεία του Εγώ (πρώτη και δεύτερη δέσμη στοιχείων), θεωρώντας ότι είναι αδύνατη η μεταξύ τους διάκριση στο βαθμό που τα συναντάμε ενωμένα στο επίπεδο της εμπειρίας. Με τον τρόπο αυτό, ο Mach θεωρεί πως υπερβαίνει τους δυϊσμούς που είχε να αντιμετωπίσει η παραδοσιακή φιλοσοφία και επιστημολογία μεταξύ υποκειμένων και αντικειμενικού κόσμου, μεταξύ σωμάτων και αισθημάτων, μεταξύ φυσικής επιστήμης και ψυχολογίας. Τα στοιχεία αποτελούν για τον Mach τη βάση αναγωγής κάθε αισθητηριακού δεδομένου και κάθε ιδιότητας του εξωτερικού κόσμου, αλλά και το μέσο εξοβελισμού του υποκειμένου από τη γνωσιολογία του, αφού ο ρόλος της συνείδησης υποβαθμίζεται με την υπαγωγή της στα άτομα της εμπειρίας[4].

Με την αναγωγή των χαρακτηριστικών του κόσμου και του Εγώ στα στοιχεία ο Mach επιδιώκει μια περιγραφή του κόσμου που θα χαρακτηρίζεται από την οικονομία, τον αποκλεισμό των μεταφυσικών προβλημάτων και θα διασφαλίζει τη συνεργασία των Φυσικών Επιστημών και της ψυχολογίας και τη διαμόρφωση μιας ουδέτερης βάσης συμφωνίας τους[5] .

Η συνείδηση των στοιχείων, σύμφωνα με τον Mach, γίνεται δυνατή με την ένταξή τους στα «βιώματα του παρόντος», τις εννοιολογικές δομές που αποτελούν το προϊόν του συνόλου της εμπειρίας. Όμως, με τα βιώματα του παρόντος επανεμφανίζεται το υποκείμενο, το οποίο ο Mach είχε προσπαθήσει τόσο πολύ να αποβάλει, με αποτέλεσμα να οδηγείται σε αντίφαση[6].

Απέναντι στο χάος των αισθημάτων η εμπειρία και (πιο συστηματικά) η φυσική επιστήμη εφαρμόζουν την «αρχή της οικονομίας της σκέψης»[7], δια της οποίας καθίσταται δυνατή η απλούστερη και ακριβέστερη περιγραφή των συνδέσεων μεταξύ των στοιχείων. Η ενοποιητική αντίληψη του Mach για την επιστήμη, η οποία εκφράζεται με την άποψή του ότι είναι δυνατή η αναγωγή των δεδομένων της Ψυχολογίας και της Φυσικής στα στοιχεία, θα διατηρηθεί με διαφορετική μορφή και στους επόμενους θετικιστές φιλοσόφους.

Η βασική αρχή της φαινομενολογικής φυσικής είναι ότι η φυσική επιστήμη είναι υποχρεωμένη να χρησιμοποιεί μόνον έννοιες, που είναι δυνατόν να ορισθούν εμπειρικώς. Για τούτο, όταν έχουμε δύο θεωρίες περί φυσικών φαινομένων και οι προτάσεις τους δεν είναι δυνατόν εμπειρικώς να ελεγχθούν, τότε η διαφορά μεταξύ τους συνίσταται μόνον στον τρόπο της διατυπώσεως. Η αντίληψη αυτή απετέλεσε τη βάση της φαινομενολογικής φυσικής, όπως ανεπτύχθη αυτή από τους Ε. Mach και Η. Cornelius. Κατά τη φαινομενολογική αυτή στροφή της φυσικής κύριο έργο είναι η περιγραφή και όχι η εξήγηση των φαινομένων[8].

 

 

Β) Που εστιάζεται η κριτική του Mach στη Νευτώνεια Μηχανική;

 

Το 1883 ο Ernst Mach δημοσίευσε μια Θεωρία της Μηχανικής, στην οποία περιέγραφε τους νόμους του Νεύτωνα και ασκούσε δριμύτατη κριτική στην οντολογία της νευτώνειας φιλοσοφίας. Ο Mach έκανε σημαντικές έρευνες σε τομείς όπως είναι η οπτική, ή θεωρία των υπερηχητικών βολών, και η κυματομηχανική, αλλά τον ενδιέφερε ιδιαίτερα το φιλοσοφικό σκέλος της Φυσικής, συγκεκριμένα η φύση και οι μέθοδοι της επιστήμης. Στη Θεωρία της Μηχανικής ο Mach στάθηκε στις νευτώνειες έννοιες του απόλυτου χώρου και χρόνου. Πίστευε ότι η επιστήμη θα πρέπει να ασχολείται με πράγματα που μπορούν όντως να παρατηρηθούν και να επιβεβαιωθούν. Η εικόνα ενός χώρου τριών διαστάσεων, στον οποίο τα πράγματα εξελίσσονται εν χρόνω, του φαινόταν ιδιαίτερα «ύποπτη».

Καμία κίνηση δεν μπορεί να παρατηρηθεί παρά μόνο αν συγκριθεί με κάτι άλλο (υπαρκτό), το οποίο αυθαιρέτως θεωρούμε ακίνητο. Αυτό ήταν ήδη γνωστό και αποδεκτό. Γνωστός ήταν επίσης ο θεμελιώδης νόμος της νευτώνειας μηχανικής, ο νόμος της αδράνειας: Αν σε ένα σώμα δεν εφαρμόζονται δυνάμεις, τότε το σώμα αυτό θα συνεχίσει να κινείται ευθύγραμμα και ομαλά. Τι σημαίνει ευθύγραμμα και τι ομαλά; Για την ίδια τη διατύπωση του νόμου, σχολιάζει ο Mach, προϋποτίθεται ένα εξωτερικό και σταθερό πλαίσιο αναφοράς, ο νευτώνειος χώρος και χρόνος. Η κίνηση όμως έχει νόημα μόνο σε σύγκριση με κάτι άλλο. Μήπως αντιφάσκουμε;

Ο Mach οδήγησε την ιδέα στα λογικά της όρια. Όλοι οι νόμοι που παρατηρούμε στη φύση, έγραψε το 1883, είναι το αποτέλεσμα της συνδυασμένης δράσης του συνόλου της ύλης του σύμπαντος. Αυτό ισχύει ακόμα και για το θεμελιώδη νόμο της αδράνειας. Θα αποδειχθεί τελικά, πίστευε ο Mach, ότι το ευθύγραμμο και ομαλό της κίνησης αναφέρεται σε κάποιο είδος «μέσου όρου» του συνόλου της μάζας του σύμπαντος.

Το σύμπαν δεν είναι ένα άθροισμα πραγμάτων σε ένα χώρο και ένα χρόνο. Το σύμπαν είναι ένα ενιαίο όλον. Δεν μπορούν να υπάρξουν (ούτε να νοηθούν) χώρος και χρόνος χωρίς περιεχόμενο. Μια φράση από το βιβλίο του Mach, την οποία παραθέτει ο Barbour, είναι ιδιαίτερα ενδεικτική: «Είναι εντελώς έξω από τις δυνάμεις μας να χρησιμοποιήσουμε το χρόνο, για να μετρήσουμε τις μεταβολές των πραγμάτων. Στην πραγματικότητα, συμβαίνει το αντίθετο ο χρόνος είναι μια αφηρημένη έννοια στην οποία καταλήγουμε, επειδή τα πράγματα μεταβάλλονται»[9].

Η νευτώνεια αντίληψη του απόλυτου λοιπόν συνάντησε την αυστηρή κριτική του Mach. Επηρεασμένος από την εμπειριστική φιλοσοφία του Χιουμ και ιδιαίτερα ατό την ιδεαλιστική και συγχρόνως εμπειριστική κοσμοθεώρηση του Μπέρκλεϊ επιχείρησε να αναδιατυπώσει τη νευτώνεια μηχανική υπό το πρίσμα μια; αυστηρά φαινομεναλιστικής σκοπιάς. Στο έργο του Επιστήμη της Μηχανικής, που συμπλήρωσε τις δεκαέξι εκδόσεις έως τον θάνατο του το 1916. επιδίωξε μέσω αυτής της αναδιατύπωσης να αποδεσμεύσει τη θεωρία της μηχανικής από τις «μεταφυσικές» της προλήψεις. Θεωρεί ότι οι έννοιες του απόλυτου χώρου, απόλυτου χρόνου και απόλυτης κίνησης στερούνται εμπειρικού περιεχομένου. Ισχυρίζεται ότι πρόκειται για έννοιες που δεν είναι αντιληπτές από τις αισθήσεις μας. ούτε αποδεδειγμένες από τη λογική μας: δεν έχουν επομένως, σύμφωνα με τον Μαχ, πρακτική ή επιστημονική αξία. Τα υλικά σώματα κινούνται στον χώρο και τον χρόνο σε σχέση με άλλα αντικείμενα. Δεν υπάρχει νόημα στην απόλυτη κίνηση[10].

 

Γ) Θεωρείτε από τη διδακτική σας εμπειρία ότι η συνεισφορά του Mach ήταν επιτυχής και χρήσιμη στη διδακτική πράξη;

 

Τα υποθετικά πειράματα έχουν παίξει σημαντικό ρόλο στην ιστορία των Φ.Ε. Μαρτυρία αυτού είναι η χρήση τους από τους Galileo, Leibniz, Newton, Carnot και τον 20ο αιώνα από τους Einstein, Schrödinger και Heisenberg. Αυτού του είδους ο φιλοσοφικός πειραματισμός της σκέψης χρονολογείται από την εποχή των Σωκρατικών Διαλόγων. Ο Mach αναφέρει πως η χρήση του υποθετικού πειράματος υπήρξε καθοριστική στην εξέλιξη των Φ.Ε. και οδήγησε σε θεμελιώδεις αλλαγές του τρόπου σκέψης των επιστημόνων. Ένα υποθετικό πείραμα είναι ένα πείραμα που επιδιώκει να επιτύχει τους στόχους του χωρίς να εκτελεστεί. Τα υποθετικά πειράματα εκτελούνται στο “εργαστήριο” του μυαλού είναι δηλαδή νοερές συλλήψεις των επιστημόνων. Αυτά είναι συχνά αλλά όχι πάντα αδύνατο να εκτελεστούν πραγματικά είτε γιατί στερούμαστε της απαραίτητης τεχνολογίας είτε γιατί είναι αδύνατο να εκτελεστούν εξ αρχής. Μεταξύ πειράματος και υποθετικού πειράματος υπάρχουν αξιοσημείωτες ομοιότητες. Και τα δύο είναι καθοδηγούμενα από τη θεωρία και μέσω αυτών επιδιώκεται η επαλήθευση, ο έλεγχος και η δυνατότητα για νέες προβλέψεις και εφαρμογές της θεωρίας. Όμως, υπάρχουν και σημαντικές διαφορές. Η κύρια διαφορά του πειράματος από το υποθετικό πείραμα είναι ότι το δεύτερο εκτελείται μόνο νοερά.

Σύμφωνα με τον Sorensen κάθε υποθετικό πείραμα έχει τα τρία παρακάτω χαρακτηριστικά:

·         χρειάζεται η χρήση νοητικής φαντασίας,

·         είναι εξαιρετικά ασυνήθιστο για την καθημερινή εμπειρία και πολλές φορές αδύνατο να πραγματοποιηθεί

·         δεν υπόκειται σε φυσικούς περιορισμούς, αφού δεν είναι απαραίτητος εργαστηριακός ή πειραματικός εξοπλισμός.

Η δραστηριότητα που είναι ισοδύναμη με την εκτέλεση ενός πραγματικού πειράματος λαμβάνει χώρα αποκλειστικά στο “εργαστήριο” του μυαλού.

 Ο Brown έχει προτείνει ένα σύστημα ταξινόμησης των νοητικών πειραμάτων κατατάσσοντας τα σε τρεις κατηγορίες:

·         Καταστρεπτικά νοητικά πειράματα.

·         Εποικοδομητικά νοητικά πειράματα.

·         Πλατωνικά νοητικά πειράματα.

Προκειμένου να επιτευχθεί καλύτερο μαθησιακό αποτέλεσμα στη διδασκαλία του μαθήματος των Φυσικών Επιστημών χρησιμοποιούνται διάφορα διδακτικά εργαλεία ή διδακτικές στρατηγικές. Ως τέτοια εργαλεία μπορούν να θεωρηθούν οι ερωτήσεις, οι μεταφορές και οι αναλογίες ή επίλυση προβλημάτων, η γνωστική σύγκρουση, οι εννοιολογικοί χάρτες, το δραματικό παιχνίδι, οι προσομοιώσεις στον ηλεκτρονικό υπολογιστή αλλά και το υποθετικό πείραμα.

Ο Mach, υποστήριξε πως ο πειραματισμός στη σκέψη δίνει τη δυνατότητα στους εκπαιδευτικούς να μάθουν πόσο καλά κατανοούν τις αρχές οι μαθητές τους. Αυτό το είδος των προβλημάτων της «σκεπτόμενης φυσικής» επιτρέπει στους εκπαιδευτικούς και στους μαθητές να αναδείξουν αυτό που έχουν κατά νου για θεμελιώδεις αρχές όπως η βαρύτητα, η δύναμη, η πίεση κ.λπ. καθώς και να σκεφθούν για τις κατάλληλες συνθήκες στις οποίες μπορούν να εφαρμοστούν αυτές οι αρχές.

Στην εκπαιδευτική διαδικασία μπορούν να χρησιμοποιηθούν οι εξής δυο κατηγορίες υποθετικών πειραμάτων:

·         Υποθετικά πειράματα προβλεπτικού τύπου. Σε αυτή την περίπτωση το αντίστοιχο πείραμα μπορεί να διεξαχθεί. Απασχολούν το μυαλό και αποκαλύπτουν τι σκέφτεται στην πραγματικότητα ο μαθητής για τις σχετικές έννοιες που διερευνούνται.

·         Εξιδανικευμένα υποθετικά πειράματα, όπου οι συνθήκες που περιγράφονται δεν μπορούν να αναπαραχθούν[11].

O Mach αναφέρει ότι το ΝΠ και η συνεχής αφαίρεση οδήγησαν το Γαλιλαίο στο νόμο της αδράνειας. Αυτή η αφαίρεση απαιτείται, προκειμένου να προσεγγιστεί μαθηματικά η φύση και αυτή η προσέγγιση είναι μια διαδικασία που πραγματοποιείται μόνο στο μυαλό.

Μεγάλη αξία στη διδασκαλία των ΦΕ έχει η διαδικασία κατά την οποία «οι μαθητές ερωτώνται να προβλέψουν νοητικά το αποτέλεσμα ενός πειράματος», είτε αυτό μπορεί να πραγματοποιηθεί στο σχολικό εργαστήριο είτε όχι. Η διαδικασία αυτή ενθαρρύνει τους μαθητές να εκφράσουν τις ιδέες τους για τις έννοιες που πρόκειται να διδαχτούν. Αυτή η μέθοδος, κατά τον Mach, είναι η καλύτερη για να κατανοήσει ο δάσκαλος τις ιδέες και τον τρόπο σκέψης των μαθητών του. Κάποιοι μαθητές θα προβλέψουν τα πιο προφανή πράγματα αλλά, πιθανόν, και κάποιοι να προβλέψουν ασυνήθιστα και παράξενα αποτελέσματα. Είναι, συνεπώς, προφανές ότι τα ΝΠ είναι σημαντικά εργαλεία για τη διαδικασία της ανάδειξης των ιδεών. Αν κάποια πειράματα μπορούν να πραγματοποιηθούν στο εργαστήριο και τα αποτελέσματά τους είναι διαφορετικά από αυτά που πρόβλεψαν οι μαθητές κατά την νοητική εκτέλεσή τους, τότε θα αναπτυχθεί μια δυσφορία των μαθητών για τις απόψεις τους, γεγονός που θα συνεισφέρει σημαντικά στην εννοιολογική αλλαγή[12].

ΝΠ όπως οι συνδεμένες μπάλες του Γαλιλαίου που εκτελούν ελεύθερη πτώση, ο κάδος και το κανόνι του Νεύτωνα, ο ανελκυστήρας του Αϊνστάιν, ο δαίμονας του Maxwell, το μικροσκόπιο του, η γάτα του Schrodinger, το πείραμα των E.P.R και τόσα άλλα, έχουν αποδειχθεί δημοφιλή στην κοινότητα των φυσικών διότι έχουν παίξει καθοριστικό ρόλο στην εξέλιξη της Φυσικής. Τα ΝΠ έχουν χρησιμοποιηθεί είτε για τον εντοπισμό των αντιφάσεων των φυσικών θεωριών, είτε για την ανατροπή τους, είτε για την τροποποίησή τους, είτε για τη διατύπωση νέων θεωριών ή ακόμη και για την εκλαΐκευση αυτών των θεωριών.

Ένα ΝΠ επιτρέπει νοητικά να αφαιρεθούν κάποιες παράμετροι οι οποίες δεν κρίνονται σημαντικές για το φαινόμενο που μελετάται. Για παράδειγμα, όπως αναφέρει ο Mach : «ο νόμος της αδράνειας ανακαλύφθηκε με αφαίρεση: νοητικό πείραμα και συνεχείς παραλλαγές οδήγησαν σε αυτόν»[13].

Τα NΠ περιλαμβάνουν αφενός μεν επιχειρήματα και αφετέρου αφήγηση. Το αφήγημα, είτε με μορφή ιστορίας, είτε όχι, είναι ο σπόρος του ανθρώπινου στοιχείου, ενώ το επιχείρημα περιλαμβάνει το επιστημονικό στοιχείο. Συνεπώς, όταν τα NΠ πρόκειται να παρουσιαστούν στους μαθητές θα πρέπει να ξαναγράφονται από τους δασκάλους σε μια μορφή αφήγησης που να ενεργοποιεί τους μαθητές και να τους οδηγεί στις καταστάσεις και τις διαδικασίες εκείνες που θα τους βοηθήσουν να κατανοήσουν σε ένα σημαντικό βαθμό το επιδιωκόμενο από τη διδασκαλία. Σε αυτή την κατεύθυνση, ο δάσκαλος της Φυσικής θα μπορούσε να αντλήσει σημαντικό εκπαιδευτικό υλικό από κείμενα επιστημόνων που προέρχονται από βιβλία εκλαΐκευσης της επιστήμης. Πράγματι, κορυφαίοι επιστήμονες αναγνώρισαν τη δυναμική των NΠ για την επικοινωνία με το κοινό, εξαιτίας του βασικού τους χαρακτηριστικού να περιέχουν αφήγηση. Για παράδειγμα, ο Einstein, επινόησε NΠ όχι μόνο για την ανάπτυξη των θεωριών του αλλά και για την εκλαΐκευσή τους. Τα NΠ εκτός από σημαντική θέση στα επιστημονικά κείμενα μεγάλων επιστημόνων έχουν σημαντική θέση και στα βιβλία εκλαΐκευσης της Φυσικής, ειδικά των θεωριών του 20ου αιώνα. Συνεπώς τα κείμενα των παραπάνω βιβλίων μπορεί να αξιοποιηθούν κατά τη χρήση των NΠ στην σχολική τάξη.

Με βάση τα παραπάνω θα ήταν ενδιαφέρον να διερευνηθεί κατά πόσο τα NΠ θα μπορούσαν να χρησιμεύσουν αποτελεσματικά ως εργαλείο για τη διδασκαλία νόμων και αρχών της Φυσικής με υψηλό βαθμό αφαίρεσης, όπως είναι οι θεωρίες της φυσικής του 20ου αιώνα, σε μαθητές του Λυκείου, με άντληση εκπαιδευτικού υλικού από βιβλία εκλαΐκευσης της Φυσικής διακεκριμένων επιστημόνων[14].

Η μη χρήση Ν.Π. στη διδασκαλία μου στη Φυσική οφείλεται στο ότι δεν διδάσκω το μάθημα αυτό στα σχολεία που εργάζομαι εδώ και πολλά χρόνια.

Διδάσκοντας όμως Βιολογία πολλές φορές κάνω χρήση τέτοιων πειραμάτων.

Ένα παράδειγμα Ν.Π. για την διδασκαλία της θεωρίας της Εξέλιξης στην Γ’ Λυκείου επισυνάπτω στην εργασία μου (σε .ppt format).

 

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

 

1. Brown, H. I. ([1977] 1993). Αντίληψη, Θεωρία και ∆έσµευση: Μια Νέα Φιλοσοφία της Επιστήµης. Μετάφραση: Α. Λευιτικός, Ε. Μαχαίρα, ∆. Παπαγιαννάκος, Χ. Συµσάρης. Επιστηµονική επιµέλεια: Α.Μπαλτάς. Ηράκλειο: Π.Ε.Κ.

2. Αυγελής, Ν. (1993). Φιλοσοφία και ιστορία της επιστήμης. Θεσσαλονίκη: του ιδίου.

3. Ρουσόπουλος, Γ. (1998). Αναλυτική της παράστασης: η γνωσιοθεωρία του Κύκλου της Βιέννης. Αθήνα: Ελληνικά Γράμματα.

4. Θεοδωρακοπούλου Ι., Εισαγωγή στη φιλοσοφία, τομος Α' οι βασικες εννοιες της φιλοσοφιας η φαινομενολογια του πνευματος η φιλοσοφια της φυσεως, αθηνα.

5. Καρακώστας Β., Από τον χώρο καΙ Χρόνο στον Χωρόχρονο,: Φιλοσοφικές συνέπειες της Θεωρίας της Σχετικότητας.

6. Πήλιουρας Π., Κόκκοτας Π., Μαλαμίτσα Α., Σταμούλης Ε., Το Υποθετικό Πείραμα ως Διδακτικό Εργαλείο στη Διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών με τη Χρήση Νέων Τεχνολογιών: Ένας Πιλοτικός Σχεδιασμός Λογισμικού.

7. Βελέντζας A., Χαλκιά K.,Η αξιοποίηση των νοητικών πειραμάτων στη διδασκαλία της φυσικής με τη χρήση βιβλίων εκλαΐκευσης της επιστήμης. Η περίπτωση του μικροσκοπίου του Heisenberg.

8. Βελέντζας A., Σπηλιoπούλου I., Χαλκιά K., Σκορδούλης K., Νοητικά πειράματα: Η παρουσίασή τους στο διαδίκτυο, Έρευνα για την παρουσίασή τεσσάρων νοητικών πειραμάτων στο διαδίκτυο με σκοπό την αξιοποίησή τους στη διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών.

9.http://thalesandfriends.org/gr/index.php?option=com_content&task=category&sectionid=8&id=21&Itemid=73 Περοδικό RAM

Β. Καλδής, Φυσικές Επιστήμες: Ιστορία και Φιλοσοφία – Εγχειρίδιο Μελέτης, ΕΑΠ, σελ. 283-285

10. Δ. Αναπολιτάνος κλπ, Φιλοσοφία της Επιστήμης, ΕΑΠ, σελ. 27-28

 

ΘΕΜΑ 2: “Η Φιλοσοφία της Επιστήμης του Karl Popper”

 

Αναφέρατε και συζητείστε τα σημεία σύγκλισης και διαφοροποίησης της φιλοσοφίας της επιστήμης του Popper με τη φιλοσοφία της επιστήμης του Λογικού Εμπειρισμού (Λογικού Θετικισμού).

 

Το κίνημα του λογικού θετικισμού, το οποίο φέρει επίσης το όνομα του λογικού εμπειρισμού, γεννήθηκε στη Βιέννη στις αρχές της δεκαετίας του 1920. Χαρακτηριστικοί του αντιπρόσωποι ήταν οι Hans Hahn, Philipp Frank, Otto Neurath, Moritz Schlick, Rudolf Carnap, Gustav Bergmann, Herbert Feigl, Victor Craft, Friedrich Waismann, Kurt Gödel, Karl Menger. O Karl Popper, ο οποίος ζούσε στη Βιέννη εκείνη την εποχή, δεν έγινε ποτέ μέλος του Κύκλου. Μάλιστα, ο Neurath τον είχε αποκαλέσει «επίσημη αντιπολίτευσή τους».Οι διανοητές που συγκρότησαν το κίνημα του λογικού θετικισμού έτρεφαν απεριόριστο σεβασμό προς την επιστήμη και θέλησαν να αξιοποιήσουν στο χώρο της φιλοσοφίας τόσο τα στοιχεία που θεωρούσαν ότι την χαρακτήριζαν – ακρίβεια, σαφήνεια, βεβαιότητα – όσο και τις επαναστατικές εξελίξεις που σημειώνονταν στο εσωτερικό της, στο τέλος του 19ου αιώνα και στις αρχές του 20ου, και πιο συγκεκριμένα στη λογική, στα μαθηματικά και στη φυσική. Οι βασικές φιλοσοφικές θεωρίες που επηρέασαν τους φιλοσόφους του Κύκλου της Βιέννης ήταν ο εμπειρισμός, ο λογικισμός και ο θετικισμός. Τα προβλήματα που τους απασχόλησαν αφορούσαν το πρόβλημα του νοήματος, το πρόβλημα της επικύρωσης των επιστημονικών θεωριών και το πρόβλημα της εξήγησης.[15]

Ο λογικός θετικισμός αποτέλεσε μία ακραία εκδοχή του εμπειρισμού, σύμφωνα με την οποία οι θεωρίες, όχι μόνο θεωρούνται ατεκμηρίωτες στο βαθμό που δεν επαληθεύονται από γεγονότα που αντιλαμβανόμαστε με την παρατήρηση, αλλά στερούνται και νοήματος στον βαθμό που δεν προκύπτουν από αυτά.

Η μέθοδος του επαγωγισμού είναι αυτή που επιβιώνει ως σήμερα στις αντιλήψεις των ανθρώπων ως η κατεξοχήν επιστημονική μέθοδος. Για τον επαγωγιστή, η πηγή της αλήθειας δεν είναι η λογική αλλά η εμπειρία. Ωστόσο, παρότι εύλογη, έχει επικριθεί σφοδρότατα από πολλούς διανοητές.[16]

Ο Karl Popper, θεωρούσε ότι οι επιστήμονες δεν κάνουν ούτε θα έπρεπε να κάνουν επαγωγικούς συλλογισμούς. Κατέληξε, λοιπόν, ότι η επαγωγή στερείται λογικής δικαιολόγησης, άρα δεν μπορεί να αποτελέσει ορθολογικά δικαιολογημένη γνώση.

Ο Popper ως προς το πρόβλημα της επαγωγής απαντά ότι κρύβει μία πλάνη διότι φαίνεται εσφαλμένα να αλληλοσυγκρούονται οι εξής τρεις προτάσεις:

Ø  Ότι είναι αδύνατο να επικυρώσεις ένα νόμο (γενίκευση) με βάση τα αποτελέσματα της εμπειρικής παρατήρησης ή τον πειραματισμό, αφού αυτός ξεπερνά τα όρια της παρατήρησης - δηλαδή ποτέ η επαγωγή δεν επαληθεύει μία γενίκευση,

Ø  εντούτοις η επιστήμη συνεχώς χρησιμοποιεί τέτοιους νόμους – γενικεύσεις και τέλος

Ø  η βασική αρχή του Εμπειρισμού (και θετικισμού) ότι στην επιστήμη μόνο η εμπειρική παρατήρηση και το πείραμα δικαιούνται να αποφασίζουν για μας την αποδοχή ή την απόρριψη επιστημονικών θεωριών.[17]

Οι λογικοί θετικιστές επηρεάστηκαν βαθύτατα από τις απόψεις του Wittgenstein σχετικά με τη μεταφυσική και από την αντίληψη που είχε για το νόημα με κάποιες όμως διαφοροποιήσεις. Υποστήριζαν και αυτοί ότι η μεταφυσική είναι άνευ νοήματος αλλά δεν της απέδιδαν μεγάλη σημασία όπως ο Wittgenstein, ενώ χάρασσαν τα όρια της γλώσσας και του νοήματος γιατί ήθελαν να την απορρίψουν σε αντίθεση με τον Wittgenstein που το έκανε από σεβασμό προς τη μεταφυσική.[18]

Ένα άλλο σημείο «σύγκρουσης» μεταξύ λογικών θετικιστών και Popper ήταν αυτό του πλαισίου δικαιολόγησης.

Η απόρριψη της μεταφυσικής από τους λογικούς θετικιστές στηρίχθηκε στον ισχυρισμό ότι οι «προτάσεις» της στερούνται νοήματος. Αυτό σημαίνει ότι δεν ικανοποιούν το κριτήριο του νοήματος που θέτουν οι συγκεκριμένοι φιλόσοφοι, κριτήριο που συνδέει το νόημα μιας πρότασης με την εμπειρία. Πιο συγκεκριμένα. Οι λογικοί θετικιστές διατύπωσαν το κριτήριο της επαληθευσιμότητας, το οποίο λέει ότι μια πρόταση ή μια απόφανση έχει νόημα εάν μπορεί εμπειρικά να επαληθευθεί ή αλλιώς, μια πρόταση ή μια απόφανση έχει νόημα εάν υπάρχει καταρχήν εμπειρική μέθοδος με την οποία μπορεί να δειχθεί ότι η πρόταση είναι αληθής ή ψευδής. Έκτοτε, η φράση που έγινε το έμβλημα του λογικού θετικισμού και η οποία χαρακτηρίζεται ως αρχή της επαλήθευσης είναι: «το νόημα μιας πρότασης είναι η μέθοδος της επαλήθευσής της.» Με άλλα λόγια, η αρχή της επαλήθευσης συνδέει το νόημα μιας πρότασης όχι με το νόημα μιας άλλης πρότασης, αλλά με μια μέθοδο, δηλαδή με άλλης τάξης ενέργημα, πρακτικό και όχι γλωσσικό, κάτι που δημιούργησε προβλήματα και ανάγκασε τους λογικούς θετικιστές να εγκαταλείψουν την αρχή της επαλήθευσης (προσδιορισμός νοήματος μιας πρότασης) και να προβάλουν στη θέση της το κριτήριο της επαληθευσιμότητας με το οποίο μπορούσαν να διακρίνουν μεταξύ προτάσεων με νόημα και προτάσεων χωρίς νόημα, χωρίς να είναι απαραίτητο να πουν σε τι ακριβώς συνίσταται το νόημα. Ωστόσο, ούτε το κριτήριο της επαληθευσιμότητας ήταν άμοιρο προβλημάτων: τι ακριβώς είναι επαληθεύσιμο, τι είδους είναι η πρόταση με την οποία διατυπώνεται το ίδιο το κριτήριο της επαληθευσιμότητας, η πρόταση αυτή έχει νόημα, η δυνατότητα επαλήθευσης που απαιτεί το κριτήριο της επαληθευσιμότητας είναι λογική ή πρακτική δυνατότητα.[19]

Αντίθετα, το πρόβλημα που ενδιέφερε τον Popper από τότε που ασχολήθηκε για πρώτη φορά με τη φιλοσοφία της επιστήμης δεν ήταν πότε μια θεωρία είναι αληθής ή αποδεκτή, αλλά τι κάνει μια θεωρία επιστημονική.

Ο Popper ισχυρίζεται ότι δεν είναι πλεονέκτημα για μια θεωρία να μην μπορούμε να την αντικρούσουμε, να βρίσκουμε παντού στοιχεία που να την επικυρώνουν, διότι έτσι καθίσταται μη ελέγξιμη και αντιμετωπίζεται ως δόγμα. Έτσι, ο Popper υποστηρίζει ότι για να είναι μια θεωρία επιστημονική θα πρέπει να διακινδυνεύει να έρθει σε σύγκρουση με τον κόσμο.

Μια επιστημονική θεωρία, κατά τον Popper, πρέπει να διατυπώνεται έτσι ώστε να είναι δυνατόν να διαψευστεί να κάνει δηλαδή τόσο ακριβείς και τόσο «ριψοκίνδυνες» προβλέψεις ώστε ο εμπειρικός έλεγχος να είναι δυνατόν να αποβεί σε βάρος της θεωρίας.

Οι παραπάνω σκέψεις και παρατηρήσεις οδήγησαν τον Popper στη διατύπωση του κριτηρίου της διαψευσιμότητας ως κριτηρίου επιστημονικότητας. Σύμφωνα με το κριτήριο αυτό μια θεωρία είναι επιστημονική εάν είναι δυνατόν να διαψευστεί, εάν είναι δηλαδή δυνατόν να ελεγχθεί από την εμπειρία και να απορριφθεί. Το κριτήριο αυτό δεν είναι όμως κριτήριο νοήματος, όπως ήταν το κριτήριο της επαληθευσιμότητας. Οι θετικιστές υποστήριζαν ότι μια πρόταση που δεν μπορεί να επαληθευθεί δεν έχει νόημα και ανήκει στο χώρο της μεταφυσικής. Αντίθετα, ο Popper ισχυρίζεται ότι αν και οι μεταφυσικές θεωρίες δεν είναι διαψεύσιμες και κατά τούτο είναι μη επιστημονικές, εντούτοις έχουν νόημα και είναι δυνατόν ορισμένες από αυτές να αποβούν γόνιμες για την επιστήμη.

Ο Popper, προβάλλοντας το κριτήριο της διαψευσιμότητας ως κριτήριο επιστημονικότητας, συστήνει και μια συγκεκριμένη επιστημονική μέθοδο. Προτρέπει τους επιστήμονες να διατυπώνουν τολμηρές υποθέσεις, να κάνουν ριψοκίνδυνες εικασίες, τις οποίες στη συνέχεια να υποβάλουν στην εμπειρική βάσανο, σε κριτική, αντί να σκέπτονται συντηρητικά, και να ενεργούν με σύνεση προκειμένου να διασώσουν τη θεωρία τους, όταν εμφανίζονται αντίξοα για τη θεωρία τους φαινόμενα. Σκοπός της επιστήμης είναι η διατύπωση θεωριών με ευρύ πληροφοριακό περιεχόμενο, κι έτσι οι διαψευσιοκράτες βλέπουν με καλό μάτι τη διατύπωση τολμηρών διορατικών υποθέσεων. Παράτολμες εικασίες πρέπει να ενθαρρύνονται, υπό τον όρο ότι θα είναι διαψεύσιμες και ότι θα απορρίπτονται από τη στιγμή που θα διαψευστούν. Έτσι η γνώση προχωρά και η επιστήμη προοδεύει με τη μέθοδο δοκιμής και σφάλματος.[20]

Ο Karl Popper θεωρείται λοιπόν από τους δριμύτερους επικριτές του θετικισμού, τον οποίον προσπάθησε να ανασκευάσει χωρίς όμως να κατορθώσει να θεωρηθεί ότι έχει εντελώς απομακρυνθεί από την προβληματική του.

Μολονότι ο Popper δεν ανήκε επισήµως στον κύκλο της Βιέννης, το έργο του µε τίτλο Η Λογική της Επιστηµονικής  Έρευνας, δείχνει την πλήρη ενηµέρωση του των όσο συζητήθηκαν εκεί. ∆ιαβάζοντας κάποιος τη Λογική της Επιστηµονικής  Έρευνας, κατανοεί πως η φιλοσοφία του Popper εντάσσεται µέσα στη λογική της προγραµµατικής διακήρυξης του κύκλου της Βιέννης. Οι προβληµατισµοί του εστιάζονται σε θέµατα που απασχολούν και τα µέλη του κύκλου. Κοινό σηµείο των δύο πλευρών θα µπορούσε κάποιος να αναφέρει την κοινή τους στάση απέναντι στην αναγκαιότητα της διαφοροποίησης του ψυχολογισµού από τη θεµελιοκρατία[21].

Ο Πόπερ δεν στέκεται απέναντι από τον θετικισμό, δεν τον απορρίπτει-ανατρέπει, δεν τον καταργεί.

Ο Ian Hacking αποδίδει με τον παρακάτω τρόπο τις διαφορές μεταξύ του Popper και του κορυφαίου θετικιστή Carnap:

Ο Carnap θεωρούσε ότι οι σημασίες και η θεωρία της γλώσσας ενδιαφέρουν την φιλοσοφία της επιστήμης. Ο Popper τα αψηφούσε ως σχολαστικά θέματα. Ο Carnap προτιμούσε την επαλήθευση για να διακρίνει την επιστήμη από τη μη επιστήμη. Ο Popper πρόβαλλε την διάψευση. Ο Carnap προσπαθούσε να εξηγήσει το σωστό λόγο με την θεωρία της επικύρωσης. Ο Popper υποστήριζε ότι η ορθολογικότητα βρίσκεται στη μέθοδο. Ο Carnap θεωρούσε ότι η γνώση έχει θεμέλια. Ο Popper πρόβαλλε ότι δεν υπάρχουν θεμέλια και ότι όλη μας η γνώση είναι διαψεύσιμη. Ο Carnap πίστευε στην επαγωγή. Ο Popper υποστήριζε ότι δεν υπάρχει λογική πέρα από την παραγωγή.

Ο Popper αποκόβεται από τις παραδόσεις των κλασικών επιστημολογιών, που είχαν έντονο θεμελιακό χαρακτήρα με την έννοια ότι υποστήριζαν πως η γνώση είναι κτισμένη πάνω σε κάποια σταθερά και αδιάσειστα θεμέλια. Για τους μεν εμπειριστές (όπως τους Locke, Berkeley και Hume) τα θεμέλια της γνώσης αποτελούνταν από την ανθρώπινη εμπειρία, τα βιώματα των ανθρώπων μέσω αισθητηρίων εντυπώσεων. Για τους δε ορθολογιστές (όπως ο Καρτέσιος) τα θεμέλια της γνώσης ήταν ο ανθρώπινος λόγος και οι αναμφίβολες αρχές, στις οποίες οδηγούσε η εξονύχιση του λόγου. Αντίθετα με την παράδοση αυτή, ο Popper αναπτύσσει μια μη θεμελιακή (ή, καλύτερα, αντι-θεμελιακή) επιστημολογία στο σύνολο του έργου του[22].

 

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

 

1.      Αναπολιτάνος Δ., Αραμπατζής Θ., Καρακώστας Β., Κιντή Β., Η Εξέλιξη των Ιδεών στις Φυσικές Επιστήμες, Τόμος Γ΄ Φιλοσοφία της Επιστήμης, Εκδόσεις Ε.Α.Π. 2003.

2.      Καλδής Β., Φυσικές Επιστήμες: Ιστορία, Επιστημολογία και Εκπαιδευτική Μεθοδολογία, Ιστορία και Φιλοσοφία – Εγχειρίδιο Μελέτης, ΕΑΠ 2005.

3.      Chalmers A.F., Τι είναι αυτό που το λέμε Επιστήμη, Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης, 7η Έκδοση 2004.

4.      Losee J., A Historical Introduction to the Philosophy of Science, Fourth Edition, Oxford University Press.

5.      http://hyperion.math.upatras.gr/courses/sts/lect/p2_3.html

6.      Σιδέρης Π., Βασικές αρχές του κύκλου της Βιέννης : μια κριτική μελέτη, ∆ιπλωματική εργασία στα πλαίσια του ∆ιατμηματικού- μεταπτυχιακού προγράμματος «φιλοσοφία : γνώση-αξίες-κοινωνία»του τμήματος φιλοσοφικών και κοινωνικών σπουδών (Ρεθύμνου) και τμήματος φιλοσοφίας των Ιωαννίνων.


[1] Δ. Αναπολιτάνος κλπ, Φιλοσοφία της Επιστήμης, ΕΑΠ, σελ.27-28

[2] Brown, H. I. ([1977] 1993). Αντίληψη, Θεωρία και ∆έσµευση: Μια Νέα Φιλοσοφία της Επιστήµης. Μετάφραση: Α. Λευιτικός, Ε. Μαχαίρα, ∆. Παπαγιαννάκος, Χ. Συµσάρης. Επιστηµονική επιµέλεια: Α.Μπαλτάς. Ηράκλειο: Π.Ε.Κ.

[3] Αυγελής, Ν. (1993). Φιλοσοφία και ιστορία της επιστήμης. Θεσσαλονίκη: του ιδίου, σελ. 46

[4] Ρουσόπουλος, Γ. (1998). Αναλυτική της παράστασης: η γνωσιοθεωρία του Κύκλου της Βιέννης. Αθήνα: Ελληνικά Γράμματα, σελ.79

[5] όπ.π.: σελ. 80

[6] Αυγελής, Ν. (1993). Φιλοσοφία και ιστορία της επιστήμης. Θεσσαλονίκη: του ιδίου, σελ. 50

[7] Ρουσόπουλος, Γ. (1998). Αναλυτική της παράστασης: η γνωσιοθεωρία του Κύκλου της Βιέννης. Αθήνα: Ελληνικά Γράμματα, σελ. 78.

[8] Θεοδωρακοπούλου Ι., Εισαγωγή στη φιλοσοφία, τομος Α' οι βασικες εννοιες της φιλοσοφιας η φαινομενολογια του πνευματος η φιλοσοφια της φυσεως, αθηνα 1974, σελ. 192

[10] Καρακώστας Β., Από τον χώρο καΙ Χρόνο στον Χωρόχρονο,: Φιλοσοφικές συνέπειες της Θεωρίας της Σχετικότητας

[11] Πήλιουρας Π., Κόκκοτας Π., Μαλαμίτσα Α., Σταμούλης Ε., Το Υποθετικό Πείραμα ως Διδακτικό Εργαλείο στη Διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών με τη Χρήση Νέων Τεχνολογιών: Ένας Πιλοτικός Σχεδιασμός Λογισμικού

 

[12] Βελέντζας A., Χαλκιά K.,Η αξιοποίηση των νοητικών πειραμάτων στη διδασκαλία της φυσικής με τη χρήση βιβλίων εκλαΐκευσης της επιστήμης. Η περίπτωση του μικροσκοπίου του Heisenberg.

[13] Βελέντζας A., Σπηλιoπούλου I., Χαλκιά K., Σκορδούλης K., Νοητικά πειράματα: Η παρουσίασή τους στο διαδίκτυο, Έρευνα για την παρουσίασή τεσσάρων νοητικών πειραμάτων στο διαδίκτυο με σκοπό την αξιοποίησή τους στη διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών.

[14] Βελέντζας Α., Χαλκιά Κ., Σκορδούλης Κ., Η Αξιοποίηση των νοητικών πειραμάτων στη διδασκαλία των θεωριών της Φυσικής του 20ου αιώνα σε μαθητές του Λυκείου. Η περίπτωση «του ανελκυστήρα του Αϊνστάιν»

[15] Αναπολιτάνος Δ., Αραμπατζής Θ., Καρακώστας Β., Κιντή Β., Η Εξέλιξη των Ιδεών στις Φυσικές Επιστήμες, Τόμος Γ΄ Φιλοσοφία της Επιστήμης, Εκδόσεις Ε.Α.Π. 2003, Κεφ. 2ο σελ. 17-19.

[16] Chalmers A.F., Τι είναι αυτό που το λέμε Επιστήμη, Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης, 7η Έκδοση 2004, Κεφάλαιο 1ο σελ. 1-7.

 

[17] Καλδής Β., Φυσικές Επιστήμες: Ιστορία, Επιστημολογία και Εκπαιδευτική Μεθοδολογία, Ιστορία και Φιλοσοφία – Εγχειρίδιο Μελέτης, ΕΑΠ 2005, Μέρος Γ Ενότητα 2.2, σελ. 217-220.

 

[18] Καλδής Β., Φυσικές Επιστήμες: Ιστορία, Επιστημολογία και Εκπαιδευτική Μεθοδολογία, Ιστορία και Φιλοσοφία – Εγχειρίδιο Μελέτης, ΕΑΠ 2005, Μέρος Γ Ενότητα 2.1, σελ. 204-205.

Αναπολιτάνος Δ., Αραμπατζής Θ., Καρακώστας Β., Κιντή Β., Η Εξέλιξη των Ιδεών στις Φυσικές Επιστήμες, Τόμος Γ΄ Φιλοσοφία της Επιστήμης, Εκδόσεις Ε.Α.Π. 2003, Κεφ. 2ο σελ. 30-33.

 

[19] Αναπολιτάνος Δ., Αραμπατζής Θ., Καρακώστας Β., Κιντή Β., Η Εξέλιξη των Ιδεών στις Φυσικές Επιστήμες, Τόμος Γ΄ Φιλοσοφία της Επιστήμης, Εκδόσεις Ε.Α.Π. 2003, Κεφ. 2ο σελ. 35-44.

 

[20] Chalmers A.F., Τι είναι αυτό που το λέμε Επιστήμη, Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης, 7η Έκδοση 2004, Κεφάλαιο 4ο σελ. 57-75.

Losee J., A Historical Introduction to the Philosophy of Science, Fourth Edition, Oxford University Press, Chapter 11, pp. 153-156.

[21] Σιδέρης Π., Βασικές αρχές του κύκλου της Βιέννης : μια κριτική μελέτη, ∆ιπλωματική εργασία στα πλαίσια του ∆ιατμηματικού- μεταπτυχιακού προγράμματος «φιλοσοφία : γνώση-αξίες-κοινωνία»του τμήματος φιλοσοφικών και κοινωνικών σπουδών (Ρεθύμνου) και τμήματος φιλοσοφίας των Ιωαννίνων, σελ. 41


 

5. Περιγράψτε αναλυτικά και συγκρίνατε, επικεντρώνοντας στα επίμαχα ζητήματα της ‘αλλαγής’ και της ‘προόδου’, τις θεωρίες  των  T. S. Kuhn («Δομή των Επιστημονικών Επαναστάσεων») και I. Lakatos («Μεθοδολογία των Προγραμμάτων Επιστημονικής Έρευνας).

 

Οι επαγωγιστές προσέγγισαν την επιστήμη και την έννοια της επιστημονικής προόδου με μια σωρευτική αντίληψη. Θεωρούσαν ότι η επιστημονική γνώση αναπτύσσεται γραμμικά, αφού συνεχώς αυξάνεται ο όγκος των παρατηρησιακών δεδομένων, τα οποία οδηγούν σε «καλύτερη» επεξεργασία ήδη υπαρχόντων νόμων, στην ανάδυση νέων νόμων καθώς και στην «καλύτερη» μεταξύ τους αλληλοσύνδεση. Αυτή λοιπόν η «καλύτερη» θεωρία εδράζεται στην κεντρική θέση που κατέχουν οι παρατηρησιακές αποφάνσεις στην επαγωγιστική προσέγγιση. Οι παρατηρησιακές αποφάνσεις, ως προκείμενες, θεωρούνται ασφαλείς και αξιόπιστες αφού η αλήθεια τους μπορεί να ελεγθεί από τις αισθήσεις, ενώ η αξιοπίστια τους μεταβιβάζεται στο συμπέρασμα (δηλαδή στους νόμους και θεωρίες που προκύπτουν) εάν ικανοποιούνται οι νομιμοποιητικές προυποθέσεις των επαγωγών. Στο σημείο αυτό αναδεικνύονται δυο ενστάσεις ως πρός την εγκυρότητα αυτής της προσέγγισης. Πρώτον ότι πάντα κάποια θεωρία θα προηγείται της παρατήρησης και δεύτερον ότι οι παρατηρησιακές αποφάνσεις είναι δυνητικά επισφαλείς. Σ’αυτό το ζήτημα οι διαψευσιοκράτες παραδέχονται μεν ότι η παρατήρηση έπεται της θεωρίας  όμως αποδέχονται μια επίσης γραμμική εξέλιξη της επιστήμης με τις διαψεύσεις να αποτελούν κομβικά σημεία προόδου για της επιστήμη. Κι αυτό διότι αφενός θεωρούν ότι μια «καλύτερη» θεωρία χαρακτηρίζεται από μεγαλύτερο βαθμό διαψευσιμότητας και μεγαλύτερη αντοχή στις προσπάθειες διάψευσης της μέσω πρειραματικού ελέγχου και αφετέρου βλέπουν την πρόοδο ως μια διαδικασία που ξεκινά από προβλήματα, διατύπωση τολμηρών υποθέσεων, έλεγχο, διάψευση εκ νέου διατύπωση υποθέσεων κ.ο.κ. Ποια όμως λογική αναγκαιότητα επιβάλλει σε περίπτωση  διαφωνίας ανάμεσα σε υπόθεση και παρατήρηση να απορριφθεί η υπόθεση και όχι η παρατηρησιακή απόφανση αφού είναι επισφαλής;

Στην νεότερη φιλοσοφία της επιστήμης  όπου η επιστήμη μελετάται μέσα στο ιστορικό της πλαίσιο, τα προηγούμενα ζητήματα αντιμετωπίζονται και προσπερνιόνται με την ανάδειξη των θεωριών ως δομημένων συνόλων. Ο Thomas Kuhn ανέπτυξε ένα πρότυπο επιστημονικής προόδου, στο οποίο περίοδοι «κανονικής ή φυσιολογικής επιστήμης» εναλλάσσονται με περιόδους «επαναστατικής επιστήμης» μέσω αντικατάστασης του «παραδείγματος»[1]. Ο Larry Laudan θεωρούσε την επιστήμη ως μια δραστηριότητα επίλυσης προβλημάτων. Ως εκ τούτου πρόοδος επιτυγχάνεται όταν διαδοχικές θεωρίες εμφανίζουν αυξανόμενη αποτελεσματικότητα επίλυσης προβλημάτων[2]. O Imre Lakatos αντιλαμβάνεται την επιστημονική πρόοδο να προκύπτει από την σταθερότητα του «σκληρού πυρήνα» και το «βαθμό γονιμότητας» των ερευνητικών του προγραμμάτων[3].

 

Α. Ο Kuhn με το βιβλίο του «Η ∆οµή των Επιστηµονικών Επαναστάσεων», που πρωτοεκδόθηκε το 1962, εισήγαγε την ιστορική διάσταση στη μελέτη της επιστήμης καθώς και τη δυναμική εξέλιξη της επιστημονικής γνώσης. Θεωρείται σημείο καμπής στη φιλοσοφία της επιστήμης διότι συνέβαλε στην αποδυνάμωση του Λογικού Θετικισμού, αφού  οι εκπρόσωποι της νέας αυτής τάσης («ιστορικισμός» ή «σχετικισμός») θεωρούν ότι η θετικιστική εικόνα της επιστήμης είναι διαστρεβλωτική, αγνοεί την αληθινή πρακτική των επιστημόνων και τα πορίσματα της ιστορικής έρευνας (ότι δηλαδή η επιστήμη ούτε τόσο εμπειρική και επαγωγική υπήρξε, ούτε αναπτύχθηκε τόσο ευθύγραμμα). Έτσι οι επιστημονικές θεωρίες είναι ιστορικές οντότητες, με γέννηση, ακμή και τέλος, και με συμμετοχή όχι μόνο στην αλήθεια αλλά και στο λάθος[4].

 Κεντρική έννοια στην επιστημολογική του πραγμάτευση αποτελεί το παράδειγµα (paradigm) δηλαδή το πλαίσιο εντός του οποίου η επιστήµη κάθε φορά αναπτύσσεται, αλλά και το υπόδειγµα που αυτή ακολουθεί[5]. Ο Kuhn χρησιμοποίησε την έννοια του παραδείγματος με ένα διφορούμενο τρόπο. Υπό την ευρεία έννοια τα παραδείγµατα αντιπροσωπεύουν συγκεκριµένα επιστηµονικά επιτεύγµατα, καθολικά αναγνωρισµένα, από τα οποία πηγάζουν συγκεκριµένες παραδόσεις επιστηµονικής έρευνας, οι οποίες διακρίνονται για την εσωτερική τους συνοχή[6].

«….Έπιλέγω αυτόν τον όρο [παράδειγμα] θέλοντας να υποδείξω ότι ορισμένα αποδεκτά παραδείγματα επι­στημονικής πρακτικής — παραδείγματα που εμπεριέχουν νόμους, θεωρίες, εφαρμογές και πειραματικές διατάξεις ταυτόχρονα — μετατρέπονται σε πρότυπα, άπ΄όπου πηγάζουν συγκεκριμένες συμπαγείς παραδόσεις επιστημονικής έρευνας. Πρόκειται για τις παραδόσεις, που οι Ιστορικοί περιγράφουν με τίτλους όπως «πτολεμαϊκή αστρονομία» (ή «κοπερνίκεια»), «αριστοτελική δυ­ναμική» (ή «νευτώνια»), «σωματιδιακή οπτική» (ή «κυματική οπτική») κ.ο.κ. ……Όσοι στηρίζουν την έρευνα τους σε κοινά παραδείγματα,αναγνωρίζουν τους ίδιους κανόνες και τα ίδια κριτήρια επιστημονικής πρακτικής. Αυτή η αναγνώριση και η φαινομενική ομοφωνία που προκαλείται είναι βασικές προϋποθέσεις για τη φυσιολογική επιστήμη, δηλαδή για τη γένεση και τη συνέχιση μιας συγκεκριμένης ερευνητικής παράδοσης.»[7]

Το παράδειγμα λοιπόν περιέχει:

  • Παραδοχές (γνωσιολογικές, οντολογικές, μεθοδολογικές)
  • Γενικούς νόμους, έννοιες, συγκεκριμένες θεωρίες (π.χ. κινητική θεωρία αερίων)
  • Κανόνες εφαρμογής των νόμων
  • Πρότυπες πειραματικές διατάξεις και τεχνικές χρήσης οργάνων (όπως και τεχνικές διόρθωσης δεδομένων που συλλέγονται με τη βοήθεια τους)

Συνεπώς το παράδειγμα καθορίζει τα μέτρα εγκυρότητας της επιστημονικής εργασίας που ασκείται στο εσωτερικό της επιτήμης που το καθοδηγεί. Συντονίζει και καθοδηγεί τη δραστηριότητα των επιστημόνων που εργάζονται στα πλαίσια του, δραστηριότητα που έχει να κάνει με την επίλυση γρίφων[8].

«…Η υιοθέτηση ενός παραδείγματος και της πιο συντεχνιακά οργανωμένης έρευνας που επιτρέπει, είναι μια ένδειξη ωριμότητας στην ανάπτυξη οποιουδήποτε επιστημονικού πεδίου.»[9]

Υπό την στενή έννοια ένα παράδειγμα είναι ένα «υπόδειγμα», μια σημαίνουσα παρουσίαση μιας επιστημονικής θεωρίας[10].

Ως Κανονική ή Φυσιολογική Επιστήμη ορίζεται η πρακτική των επιστημόνων η οποία καθίσταται δυνατή και διέπεται από ένα παράδειγµα[11]. Η Κανονική Επιστήμη περιλαμβάνει[12]:

  • Την αύξηση της ακρίβειας της συμφωνίας ανάμεσα σε παρατηρήσεις και υπολογισμούς, που στηρίζονται στο παράδειγμα.
  • Την επέκταση του πεδίου εφαρμογής του παραδείγματος, έτσι ώστε να καλύψει και επιπλέον φαινόμενα.
  • Τον προσδιορισμό των τιμών των παγκόσμιων σταθερών.
  • Τη διατύπωση ποσοτικών νόμων, που διαρθρώνουν περαιτέρω το παράδειγμα.
  • Την απόφαση για το ποιος εναλλακτικός τρόπος εφαρμογής του παραδείγματος σε μια νέα περιοχή είναι πιο ικανοποιητικός.

Αποτελεί µια αυστηρά προσδιορισµένη «συντηρητική»[13] δραστηριότητα, στη διάρκεια της οποίας οι επιστήµονες επιλύουν συγκεκριµένο τύπο προβληµάτων, τους γρίφους, δηλαδή προβλήµατα που ορίζονται από το παράδειγµα, είναι διατυπωµένα στη γλώσσα του παραδείγµατος, έχουν λύση ενταγμένη στο παράδειγµα, ενώ οι µέθοδοι, τα εργαλεία και οι τεχνικές που εφαρμόζονται καθώς και τα κριτήρια αξιολόγησης, παρέχονται όλα από το παράδειγµα. Φαίνεται λοιπόν, ότι ο Kuhn απαγκιστρώνεται από τις αυστηρές μεθοδολογικές αρχές των λογικών θετικιστών για τη χρήση της γλώσσας που υπό μίαν έννοια τοποθετείται υπεράνω της θεωρίας και ενσωματώνει τη γλώσσα ως μια παράμετρο ή αλλοιώς ένα συστατικό στοιχείο του κάθε παραδείγματος]

Η κανονική επιστήµη, αν και αποτελεί µια συντηρητική πρακτική, αποτελεί, κατά τον Kuhn, τον όρο για επιστηµονική πρόοδο και επιστηµονική αλλαγή. Η εκδήλωση υστέρησης στην εξηγητική επάρκεια του παραδείγµατος χαρακτηρίζεται ως ανωµαλία. Σε µια τέτοια προβληµατική κατάσταση, οι παραλλαγές µιας θεωρίας πολλαπλασιάζονται, η ασάφεια ενδεχομένως αυξάνεται και όταν δεν επέρχονται λύσεις σ’ αυτούς τους «ανθιστάμενους γρίφους» τότε η περίοδος αυτή χαρακτηρίζεται από τον Kuhn ως περίοδος κρίσης. Η απλή ύπαρξη άλυτων γρίφων δεν μπορεί να θεωρηθεί ως κρίση. Για να εκδηλωθεί η κρίση θα πρέπει η ανωµαλία που εντοπίζεται αφενός να έρχεται σε αντίθεση με θεμελιώδεις παραδοχές του παραδείγματος και αφετέρου να αντιστέκεται επίμονα στις απόπειρες υπέρβασης της.

Η αναγνώριση ανωµαλιών και η περίοδος κρίσης στο χώρο της θεωρίας επιφέρουν αλλαγές στην πρακτική των επιστηµόνων, αφού οδηγούν σε κλονισμό της εμπιστοσύνης των επιστημόνων στο συγκεκριμένο παράδειγμα, αποτελούν το έναυσμα για ανάδυση νέων εναλλακτικών υποθέσεων  και παραδειγμάτων. Με άλλα λόγια οι επιστήμονες επιδίδονται στην πρακτική που ο Kuhn ονόµασε ιδιόρρυθµη επιστήµη, όπου η αφοσίωση και ο δογµατισµός, που χαρακτηρίζουν την κανονική επιστήµη, υποχωρούν και αµβλύνονται[14].

«…Η κρίση είναι προάγγελος νέων θεωριών.»[15]

Η επιστήμη, κατά τον Kuhn,  εισέρχεται σε ένα επαναστατικό στάδιο με την εμφάνιση ενός βιώσιμου ανταγωνιστικού παραδείγματος, αν και  «…Συχνά ένα νέο Παράδειγμα εμφανίζεται, σε εμβρυακή τουλάχιστον κατάσταση, πριν ακόμα αναπτυχθεί ιδιαίτερα μια κρίση ή αναγνωριστεί κατηγορηματικά. Το έργο του Lavoisier αποτελεί μια τέτοια περίπτωση.»[16]. Συνήθως όμως μεσολαβεί σημαντικό χρονικό διάστημα ανάμεσα στη συνειδητοποίηση της κρίσης και την εμφάνιση του νέου παραδείγματος.

Η Επιστημονική Επανάσταση εισάγεται από τον Kuhn κατ’ αναλογία προς τις πολιτικές επαναστάσεις. Οδηγεί σε ριζοσπαστικές αλλαγές στις επιστήμες, που ξεκινούν από τις θεμελιώδεις τους αρχές και μεθόδους.

«…Οδηγημένοι από ένα νέο Παράδειγμα, οι επιστήμονες υιοθετούν νέα όργανα καί εξετάζουν νέα πεδία. Ακόμη πιο σημαντικό είναι ότι, κατά τή διάρκεια επαναστάσεων, οι επιστήμονες βλέπουν νέα καί διαφορετικά πράγματα, όταν παρατηρούν, με συνηθισμένα όργανα, πεδία πού έχουν ήδη παρατηρήσει. Θά έλεγε κανείς ότι η επαγγελματική κοινότητα μεταφέρθηκε ξαφνικά σέ έναν άλλο πλανήτη, όπου γνώριμα αντικείμενα φαίνονται αλλοιωμένα καί πλαισιώνονται ακόμη άπό άλλα άγνωστα. ….. Ωστόσο, οι αλλαγές Παραδειγμάτων όντως οδηγούν τους επιστήμονες να βλέπουν με διαφορετικό τρόπο τον κόσμο της ερευνητικής τους δραστηριότητας. Καί αφού η μοναδική τους πρόσβαση σ’ αυτόν τον κόσμο είναι αυτά πού βλέπουν και αυτά που κάνουν, μπορούμε να φτάσουμε να πούμε ότι μετά από μία επανάσταση, οι επιστήμονες λειτουργούν σ’ ένα διαφορετικό κόσμο.»[17]

Κατά συνέπεια η µετάβαση σε ένα νέο παράδειγµα, απ’ όπου θα αναδειχθεί µια νέα παράδοση κανονικής επιστήµης, δεν αποτελεί µια συσσωρευτική διαδικασία.

Ο Kuhn επισημαίνει τα παρακάτω σημεία[18]:

  • Η πρόοδος στην επιστήµη συντελείται µόνον αφού εγκαταλειφθεί, απαξιωθεί και ανατραπεί η προηγούµενη κατάσταση πραγµάτων. Ισχυρίζεται ακόµη ότι µια ανακάλυψη µπορεί να θεωρηθεί καινοτόµος αν συγκρούεται με το παλιό παράδειγµα, ούτως ώστε να γονιµοποιήσει µια νέα οπτική και ένα νέο επιστηµονικό πρόγραµµα.
  • Υποστηρίζει ότι κατά τη µετάβαση σε νέο παράδειγμα (π.χ από τη νευτώνεια στη σχετικιστική µηχανική), συντελείται ένας βαθύς εννοιολογικός µετασχηµατισµός που δεν επιτρέπει να υπαγάγουµε λογικά τη µία θεωρία στην άλλη. Με άλλα λόγια έχουμε μια εκ θεμελίων ανασυγκρότηση του επιστηµονικού πεδίου όπου «..η φυσιολογική-επιστηµονική παράδοση, που πηγάζει από µια επιστηµονική επανάσταση, δεν είναι µόνο ασυµβίβαστη, αλλά συχνά πραγµατικά ασύµµετρη µε την παράδοση που είχε προηγηθεί»[19]. ∆ηλαδή τα παραδείγµατα αυτά (παλαιό και νέο) δεν έχουν ούτε κοινές αρχές, ούτε κοινές έννοιες, ούτε κοινές µεθόδους άσκησης της επιστήµης. ∆ιαφέρουν κατά τρόπο ασυµφιλίωτο σε όσα λέγουν για τον κόσµο, ενώ προβλέπουν διαφορετικά κριτήρια αξιολόγησης και λύσης των προβληµάτων.  Ο Kuhn διακρίνει τρεις τύπους ασυµµετρίας: την ασυµµετρία εννοιών, την ασυµ-µετρία κριτηρίων και την ασυµµετρία της αντίληψης. Ο Kuhn δέχθηκε κριτική στο ότι αν δύο µεγέθη είναι ασύµµετρα, τότε δεν µπορούν ούτε να συγκριθούν (ενώ αν ήταν απλά ασύμβατα θα υπήρχε αυτή η δυνατότητα). Ο Kuhn, ανταπαντώντας, αναφέρεται σε «τοπική ασυµµετρία» ή για κοινές αξίες που όλοι οι επιστήµονες, ανεξαρτήτως παραδείγµατος, συµµερίζονται και οι οποίες µπορούν να αποτελέσουν την κοινή αναφορά για τη συγκριτική αποτίµηση των θεωριών.
  • Υποστηρίζει τέλος ότι, εάν ίσχυε η θετικιστική θέση περί συνέχειας στην εξέλιξη των επιµέρους επιστηµών, η οποία επιτυγχάνεται περιορίζοντας το εύρος των επιστηµονικών θεωριών, τότε ένα ουσιώδες χαρακτηριστικό της επιστήµης θα καταργούνταν, δηλαδή η ικανότητά της να επεκτείνεται σε περιοχές που δεν προβλέπονταν εξαρχής από την κρατούσα θεωρία.
  • Η εγκυρότητα του ενός ή του άλλου επιστηµονικού παραδείγµατος, όπως και η νοµιµοποίηση του επαναστατικού ή του προηγούµενου καθεστώτος, εξαρτάται από την εµβέλεια που θα έχει το επιστηµονικό παράδειγµα στην επιστηµονική κοινότητα. Δίνει δηλαδή έµφαση στο ρόλο της επιστηµονικής κοινότητας για να δείξει ότι η επιλογή µιας επιστηµονικής θεωρίας δεν υπαγορεύεται κατά τρόπο αναγκαίο από τη λογική ή από τη φύση (η οποία υποτίθεται ότι επικυρώνει ή διαψεύδει κατά τρόπο αδιαµφισβήτητο τις θεωρίες µας). [Η παραπάνω προσέγγιση θεωρήθηκε ως σχετικιστική] Γνώµονας για την υιοθέτηση του νέου παραδείγµατος και την εγκατάλειψη του παλαιού είναι κατά πόσο το νέο παράδειγµα µπορεί να επιλύσει άλυτα και καθολικά αναγνωρισµένα προβλήµατα-ανωμαλίες, ενώ θα διατηρεί συγχρόνως την ικανότητα επίλυσης προβληµάτων που οι επιστήµονες είχαν κατακτήσει µε τα προηγούµενα παραδείγµατα. Μ’αυτήν την τελευταία παρατήρηση ουσιαστικά απαντά στους επικριτές του  απορρίπτοντας την κατηγορία του σχετικισµού και αρνούμενος ότι οι αντιλήψεις του για την επιστήµη την καθιστούν µία ανορθόλογη πρακτική. Η επιστηµονική γνώση, πιστεύει ότι είναι υπόδειγµα ορθολογικής γνώσης, αλλά τόσο η έννοια της ορθολογικότητας όσο και αυτή της επιστηµονικότητας, δεν είναι έξω από τον χώρο και τον χρόνο. [Οι απόψεις του θεωρήθηκαν σχετικιστικές ακριβώς διότι συνδέουν την εγκυρότητα και την αλήθεια µε την εκάστοτε επιστηµονική κοινότητα]

Συμπερασματικά η επιστημονική εξέλιξη κατά Kuhn μπορεί να συνοψιστεί στο παρακάτω ανοιχτό – ασυνεχές σχήμα:

Προ-επιστήμη → κανονική επιστήμη → κρίση → επανάσταση→ νέα κανονική επιστήμη → νέα κρίση κ.ο.κ.

Αν δε, συνυπολογιστεί και η ασυμμετρία µεταξύ των επιστηµονικών παραδειγµάτων

τότε η έννοια της επιστηµονικής προόδου και η ορθολογικότητα της επιστηµονικής πρακτικής τίθενται υπό αίρεση. Ο Kuhn αναδεικνύει δυο ζητήματα:

  • «…μόλις η αποδοχή ενός κοινού Παραδείγματος αποδεσμεύσει την επιστη­μονική κοινότητα από την ανάγκη να επανεξετάζει συνεχώς τις πρωταρχικές βάσεις της, τα μέλη αυτής της κοινότητας μπορούν να αφιερωθούν αποκλειστικά στα πιο εκλεπτυσμένα και εξειδικευ­μένα φαινόμενα πού τους απασχολούν. Χωρίς αμφιβολία, αυτό πράγματι αυξάνει και την αποτελεσματικότητα και την αποδοτι­κότητα με την οποία ή ομάδα ως σύνολο λύνει νέα προβλήματα. Άλλες πλευρές της επαγγελματικής ζωής στις επιστήμες αυξά­νουν ακόμη περισσότερο αυτήν την ειδική αποδοτικότητα. Τελικά λοιπόν, μόνο στις περιόδους της φυσιολογι­κής επιστήμης, η πρόοδος παρουσιάζεται βέβαιη και εμφανής. Όμως, σ' αυτές ακριβώς τις περιόδους, ή επιστημονική κοινότη­τα δε θα μπορούσε να δει διαφορετικά τα αποτελέσματα τής δουλειάς της….»[20], κι αυτό διότι  η πρόοδος είναι και το εμφανές καθολικό αποτέλεσμα μιας επανάστασης. Αφού οι επαναστάσεις τελειώνουν με την ολοκληρωτική νίκη ενός εκ των αντιμαχομένων παραδειγμάτων, έπεται ότι για τους θιασώτες του νέου παραδείγματος η επανάσταση οφείλει να είναι πρόοδος. Συνεπώς μόνο στο πλαίσιο της κανονικής επιστήμης µπορεί κανείς να µιλήσει για πρόοδο και µάλιστα σωρευτική.
  • Απορρίπτει την τελεολογική αντίληψη της προόδου στην επιστήµη,δηλαδή ότι η διατύπωση επιστηµονικών θεωριών οδηγεί σταθερά στην κατάκτηση µιας έσχατης αντικειµενικής αλήθειας για τον κόσµο. Η Επιστήμη δεν προσεγγίζει σταθερά την αλήθεια, δεν συγκλίνει προς έναν σκοπό, δεν συσσωρεύει γνώση, δεν ελέγχεται από τα γεγονότα. Οι επιστημονικές θεωρίες διατυπώνονται, αναπτύσσονται και εγκαταλείπονται· ούτε συγκροτούνται επαγωγικά, ούτε αποδεικνύονται αλλά ούτε και διαψεύδονται από τα γεγονότα[21]. Η αλήθεια, η ακρίβεια, η τάξη, η πραγματικότητα, η πρόοδος δεν αποτελούν διαφανείς – κρυστάλλινες  έννοιες αλλά εντάσσονται και αυτές στο πλαίσιο που τις ανέδειξε[22]. Ο Kuhn επέμενε εξαρχής ότι η επιστήμη είναι ορθολογική και ότι πράγματι προοδεύει, αλλά όχι με μέτρο κάποια απόλυτα και ουδέτερα κριτήρια. Δεν αμφισβητούσε το γεγονός ότι οι επιστήμονες αναφέρονται σε αξίες και κριτήρια όπως ακρίβεια, απλότητα και γονιμότητα. Δεν αμφισβητούσε το ότι η επιστημονική κοινότητα στοχεύει την αλήθεια. Αλλά για να προσεγγίσει το στόχο της δεν χρειάζεται μόνο να επικυρώνει ή να διαψεύδει θεωρίες. Η επιστημονική κοινότητα επινοεί και εγκαταλείπει θεωρίες, ενώ το πιο χαρακτηριστικό στοιχείο της λειτουργίας της είναι ότι υιοθετεί ένα παράδειγμα, επιλύει προβλήματα – γρίφους εντός αυτού, και μετά από μια περίοδο κρίσης που οδηγεί σε επανάσταση αντικαθιστά το αρχικό παράδειγμα με ένα άλλο ασύμμετρο προς το προηγούμενο. Συνεπώς ο Kuhn θεωρεί ότι η εξέλιξη της επιστήµης είναι µια διαδικασία ανοικτή. Η δε ιστορία της επιστήμης δείχνει τα όρια της ανθρώπινης δημιουργίας (π.χ. σκέψης, τεχνολογίας κλπ), όπου κι αυτά είναι τοποθετημένα στο χώρο και το χρόνο. Προτείνει δε, την αναλογία ανάµεσα στην εξέλιξη των επιστηµονικών ιδεών από τη µια µεριά και την εξέλιξη των ειδών από την άλλη, όπως αυτή κατανοείται από τη δαρβινική θεωρία. Κατά τον ∆αρβίνο η εξέλιξη των ειδών δια της φυσικής επιλογής δεν καθοδηγείται από ένα σκοπό (προεπιλεγµένο από το Θεό ή τη φύση) αλλά είναι µια διαδικασία που κινείται τυφλά, χωρίς στόχο. Μάλιστα αυτή η απόρριψη της τελεολογικής μορφής εξέλιξης υπήρξε η πιο σημαντική και η λιγότερο ευπρόσδεκτη από τις προτάσεις του Δαρβίνου. Και, όπως στην περίπτωση της βιολογικής εξέλιξης δεν µπορούµε παρά µόνο εκ των υστέρων να διαπιστώσουµε τη δηµιουργία ενός νέου είδους και επιπλέον δεν είµαστε σε θέση να την τοποθετήσουµε χρονικά µε ακρίβεια, έτσι και στις επιστήµες, µία επιστηµονική επανάσταση, µόνον εφόσον εδραιωθεί, µπορεί να αναγνωρισθεί ως τέτοια αλλά και πάλι χωρίς να µπορούµε να τη χρονολογήσουµε επακριβώς.

 

Ο Kuhn δέχθηκε κριτική για διάφορες θέσεις του. Η κριτική εστιάστηκε στα ζητήματα αποτίμησης και επιλογής μεταξύ θεωριών και στον τρόπο διάκρισης ανάμεσα στην επιστήμη και τη μη-επιστήμη. Για το πρώτο ζήτημα αρνήθηκε ότι είναι σχετικιστής σημειώνοντας ότι «…οι κατοπινές επιστημονικές θεωρίες είναι καλύτερες από τις προηγούμενες, στο βαθμό που επιλύουν γρίφους στα συχνά πολύ διαφορετικά πλαίσια όπου εφαρμόζονται. Αυτό δεν συνιστά σχετικιστική τοποθέτηση και φανερώνει με ποια έννοια παραμένω πεπεισμένος οπαδός της επιστημονικής προόδου.»[23]. Για το δεύτερο ζήτημα, το κριτήριο διάκρισης, δέχθηκε κριτική από τον Popper ότι υποτιμά το ρόλο της κριτικής στην επιστήμη, από τον Lakatos ότι δεν λαμβάνει υπόψη του τη σημασία του ανταγωνισμού των αρευνητικών προγραμμάτων, όσο και από τον Feyerabend επειδή κατά τη διάκριση του Kuhn το οργανωμένο έγκλημα και η οξφορδιανή φιλοσοφία συνιστούν επιστήμες[24].

 

B. Η ιστορική έρευνα όσο και το φιλοσοφικό ζήτημα που εγείρεται για την εξάρτηση της παρατήρησης από τη θεωρία οδήγησαν και τον Lakatos στην αντιμετώπιση των θεωριών ως δομικών ολοτήτων, μέσω της «μεθοδολογίας των επιστημονικών ερευνητικών προγραμμάτων». Αυτά είναι δομές προοδευτικές ή εκφυλιζόμενες ανάλογα με το αν επιτυγχάνουν ή αποτυγχάνουν να οδηγήσουν σε ανακάλυψη καινούριων φαινομένων, χαρακτηρίζονται δε από:

i.       Την Αρνητική Ευρετική του προγράμματος, και

ii.     Την Θετική Ευρετική.

Η Αρνητική Ευρετική[25] συνίσταται στο ότι ο σκληρός πυρήνας του προγράμματος δηλαδή οι βασικές παραδοχές του, δεν πρέπει να απορρίπτονται ή να τροποποιούνται, αλλά να παραμένει αμετάβλητος και άθικτος. Κατά συνέπεια ο σκληρός πυρήνας πρέπει να προστατεύεται από διαψεύσεις μέσα από ένα σύνολο βοηθητικών υποθέσεων και παραδοχών, παραδοχών που αφορούν αρχικές συνθήκες καθώς και παρατηρησιακών αποφάνσεων, που αποτελούν το λεγόμενο  προστατευτικό κλοιό. Για παράδειγμα ο σκληρός πυρήνας της Νευτώνειας φυσικής αποτελείται από τους τρείς νόμους κίνησης και το νόμο της Παγκόσμιας Έλξης.  Η αντιστοίχιση ανάμεσα σε παρατηρησιακά δεδομένα και ερευνητικό πρόγραμμα αφορά τον προστατευτικό κλοιό.

Η Θετική Ευρετική[26] συνίσταται «..σε ένα, μερικώς αρθρωμένο, σύνολο υποδείξεων και υπαινιγμών σχετικά με το πώς πρέπει να αλλάξουν ή να εξελιχθούν οι αναιρέσιμες μεταβλητές του ερευνητικού προγράμματος, σχετικά με το πώς πρέπει να τροποποιηθεί ή να εκλεπτυνθεί ο αναιρέσιμος προστατευτικός κλοιός»[27] . Η Θετική Ευρετική υποδεικνύει πως ο σκληρός πυρήνας πρέπει να συμπληρωθεί (π.χ. με βοηθητικές υποθέσεις, μαθηματικές και πειραματικές τεχνικές) ώστε να μπορεί να εξηγεί και να προβλέπει πραγματικά φαινόμενα δίνοντας κατ’ αυτόν τον τρόπο γενικές καθοδηγητικές γραμμές ανάπτυξης του ερευνητικού προγράμματος. Πάντως σε κάθε περίπτωση αυτές οι τροποποιήσεις ή οι προσθήκες στον προστατευτικό κλοιό πρέπει να είναι ανεξαρτήτως ελέγξιμες, δηλαδή να μην είναι ad hoc.

Ο Lakatos πίστευε και αυτός ότι στους παρατηρησιακούς ελέγχους ενός προγράμματος έχουν ιδιαίτερη σημασία οι διαψεύσεις και όχι οι επικυρώσεις, εστίασε όμως την προσοχή του στη διαφορά ανάμεσα σε αντίκρουση και απόρριψη[28] διαφοροποιούμενος έτσι από τον Popper (άλλωστε όταν λαμβάνονται υπόψη κάποιες βοηθητικές υποθέσεις, είναι δυνατό να αποφευχθεί η διάψευση μιας θεωρίας).

Τέλος ως προς την αξιολόγηση του ερευνητικού προγράμματος δυο είναι τα βασικά κριτήρια σύμφωνα με τον Lakatos. Το πρόγραμμα πρέπει:

α. να διαθέτει ένα μεγάλο βαθμό συνοχής ώστε να είναι δυνατή η ανάπτυξη της έρευνας στο μέλλον, και

β. να οδηγεί στην ανακάλυψη νέων φαινομένων.

Ο Lakatos μάλιστα θεωρούσε ότι το κριτήριο αυτό είναι αντικειμενικό.

Rectangle: Rounded Corners: Μια ακολουθία θεωριών Τ1, Τ2, … Τn είναι «προοδευτική μετατόπιση προβλήματος» όταν: 1. Η Τn εξηγεί τις προηγούμενες επιτυχίες της Tn-1. 2. Η Tn έχει μεγαλύτερο εμπειρικό περιεχόμενο από την Tn-1. 3. Κάποιο από το επιπλέον περιεχόμενο της Tn έχει επιβεβαιωθεί. [Από: J. Losee, Φιλοσοφία της Επιστήμης. Μια Ιστορική Εισαγωγή, εκδ. Βάνιας, 1993, σελ. 293]Μέσα λοιπόν στο πλαίσιο της προστασίας και αμεταβλητότητας του σκληρού πυρήνα  καθώς και της θετικής ευρετικής (άρα μιας σταθερής παρατηρησιακής γλώσσας), οι ευρηματικές εκείνες υποθέσεις που αποδεικνύονται επιτυχείς, δηλαδή ανταπεξέρχονται σε πειραματικούς ελέγχους, οδηγούν σε πρόοδο. Μάλιστα o Lakatos υποστήριξε, ότι αν δεν μπορεί να δοθεί μια ορθολογική ανασυγκρότηση της αντικατάστασης των θεωριών, η ερμηνεία της επιστημονικής αλλαγής πρέπει να αφεθεί στους ιστορικούς και τους ψυχολόγους, επικρίνωντας έτσι τον Kuhn ότι χρησιμοποίησε τα επαναστατικά επεισόδια ως περιστάσεις «μυστικιστικής μεταστροφής»[29]. Κατά συνέπεια το πρότυπο επιστημονικής προόδου του Lakatos είναι μια ορθολογική ανασυγκρότηση της επιστήμης μέσω ακολουθιών θεωριών που αποτελούν τη λεγόμενη «ορθολογική ανασυγκρότηση προβλήματος». Η επιστήμη προοδεύει μέσω του ανταγωνισμού των ερευνητικών προγραμμάτων. Ο ίδιος δε, θεωρούσε ότι «…παρέχει κριτήρια προόδου και στασιμότητας στα πλαίσια ενός προγράμματος, όπως και κανόνες για την “εξάλειψη” ολόκληρων ερευνητικών προγραμμάτων»[30].

Κάποιες ενστάσεις που εγείρονται ως προς τα παραπάνω αφορούν στη σύγκριση των ερευνητικών προγραμμάτων (αποδοχή-απόρριψη) και την παράμετρο του χρόνου. Πιο συγκεκριμένα δεν είναι δυνατό να υπάρξει ένα καθορισμένο χρονικό διάστημα μετά το οποίο να μπορούμε να αποφανθούμε αν ένα πρόγραμμα είναι εκφυλιζόμενο. Επίσης τα ερευνητικά προγράμματα δεν είναι τόσο αυτόνομα, αφού είναι δυνατόν δυο διαφορετικά προγράμματα να συγκλίνουν ή να συμφιλιωθούν[31]. Ενώ, δεν μπορεί να αποκλειστεί η πιθανότητα επανόδου ενός εκφυλιζόμενου προγράμματος[32].

 

Βιβλιογραφία

 

1. J. Losee, Φιλοσοφία της Επιστήμης. Μια Ιστορική Εισαγωγή, εκδ. Βάνιας, 1993.

2. A. F. Chalmers, Τι είναι αυτό που το λένε επιστήμη; ΠΕΚ, 4η έκδοση, 2000.

3. T. Kuhn, Η Δομή των Επιστημονικών Επαναστάσεων, Σύγχρονα Θέματα, Η΄έκδοση.

4. Αναπολιτάνος κ.α, Φιλοσοφία της Επιστήμης, ΕΑΠ, 2003.

5. Β. Κιντή, Ο φιλοσοφικός κύκλος του Κουν και του Βιτγκενσταϊν, Νεύσις Νο 6, 2007.

6. I. Lakatos, Falsification and the Methdology of  Scientific Research Programmes, 1974, από Α. Chalmers, Τι είναι αυτό που το λέμε Επιστήμη, ΠΕΚ, 2000.

7. Worrall and Currie, I. Lakatos, Philosophical Papers, 1978, από Α. Chalmers, Τι είναι αυτό που το λέμε Επιστήμη, ΠΕΚ, 2000. 


[1] J. Losee, Φιλοσοφία της Επιστήμης. Μια Ιστορική Εισαγωγή, εκδ. Βάνιας, 1993, σελ. 283-284

[2] ο.π., σελ. 297-298

[3] A.F. Chalmers, Τι είναι αυτό που το λέμε επιστήμη; ΠΕΚ, 4η έκδοση, 2000, σελ. 204-205

[4] T. Kuhn, Η Δομή των Επιστημονικών Επαναστάσεων, Σύγχρονα Θέματα, Η΄έκδοση, σελ. 19-23 [Εισαγωγή του Επιμελητή Β. Κάλφα]

[5] Αναπολιτάνος κ.α, Φιλοσοφία της Επιστήμης, ΕΑΠ, 2003, σελ. 137-138

[6] ο.π. σελ. 138

[7] T. Kuhn, Η Δομή των Επιστημονικών Επαναστάσεων, Σύγχρονα Θέματα, Η΄έκδοση, σελ. 74

[8] A. Chalmers, Τι είναι αυτό που λέμε Επιστήμη; ΠΕΚ, 4η έκδοση, 2000, σελ. 142

[9] T. Kuhn, Η Δομή των Επιστημονικών Επαναστάσεων, Σύγχρονα Θέματα, Η΄έκδοση, σελ. 75

[10] J. Losee, Φιλοσοφία της Επιστήμης. Μια Ιστορική Εισαγωγή, εκδ. Βάνιας, 1993, σελ. 287

[11] Αναπολιτάνος κ.α, Φιλοσοφία της Επιστήμης, ΕΑΠ, 2003, σελ. 139-140

[12] J. Losee, Φιλοσοφία της Επιστήμης. Μια Ιστορική Εισαγωγή, εκδ. Βάνιας, 1993, σελ. 284

[13] ο.π. σελ. 284

[14] Αναπολιτάνος κ.α, Φιλοσοφία της Επιστήμης, ΕΑΠ, 2003, σελ. 140-142

[15] T. Kuhn, Η Δομή των Επιστημονικών Επαναστάσεων, Σύγχρονα Θέματα, Η΄έκδοση, σελ. 160

[16] T. Kuhn, Η Δομή των Επιστημονικών Επαναστάσεων, Σύγχρονα Θέματα, Η΄έκδοση, σελ. 161

[17] Ο.π. σελ. 188

[18] Αναπολιτάνος κ.α, Φιλοσοφία της Επιστήμης, ΕΑΠ, 2003, σελ. 142-145

[19] T. Kuhn, Η Δομή των Επιστημονικών Επαναστάσεων, Σύγχρονα Θέματα, Η΄έκδοση, σελ. 180

[20] T. Kuhn, Η Δομή των Επιστημονικών Επαναστάσεων, Σύγχρονα Θέματα, Η έκδοση, σελ 246

[21] Β. Κιντή, Ο φιλοσοφικός κύκλος του Κουν και του Βιτγκενσταϊν, Νεύσις Νο 6, 2007, σελ. 29

[22] ο.π., σελ. 32

[23] T. Kuhn, Η Δομή των Επιστημονικών Επαναστάσεων, Σύγχρονα Θέματα, Η έκδοση, από Α. Chalmers, Τι είναι αυτό που το λέμε Επιστήμη, ΠΕΚ, 2000, σελ. 169

[24] Α. Chalmers, Τι είναι αυτό που το λέμε Επιστήμη, ΠΕΚ, 2000, σελ. 168-173

[25] Α. Chalmers, Τι είναι αυτό που το λέμε Επιστήμη, ΠΕΚ, 2000, σελ. 124-130

[26] ο.π., σελ.127

[27] I. Lakatos, Falsification and the Methdology of  Scientific Research Programmes, 1974, από Α. Chalmers, Τι είναι αυτό που το λέμε Επιστήμη, ΠΕΚ, 2000, σελ. 127

[28] J. Losee, Φιλοσοφία της Επιστήμης. Μια Ιστορική Εισαγωγή, εκδ. Βάνιας, 1993, σελ. 290

[29] J. Losee, Φιλοσοφία της Επιστήμης. Μια Ιστορική Εισαγωγή, εκδ. Βάνιας, 1993, σελ. 290-291

[30] Worrall and Currie, I. Lakatos, Philosophical Papers, 1978, από Α. Chalmers, Τι είναι αυτό που το λέμε Επιστήμη, ΠΕΚ, 2000, σελ. 164-165

[31] Α. Chalmers, Τι είναι αυτό που το λέμε Επιστήμη, ΠΕΚ, 2000, σελ. 133-135

[32] ο.π., σελ. 167


 

6. Αναφέρατε και σχολιάστε τις απόψεις υπέρ και κατά της χρήσης της Ιστορίας των Επιστημών στη Διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών.
Παρουσιάστε ένα σχέδιο μαθήματος στο οποίο χρησιμοποιώντας την Ιστορία των Επιστημών θα διδάξετε τις έννοιες:
α) εξέλιξη β) προσαρμογή γ) φυσική επιλογή
Στο σχέδιο μαθήματος θα περιλαμβάνονται: διδακτικοί στόχοι (γενικοί και επιμέρους), πορεία διδασκαλίας, φύλλα εργασίας, χρήση εποπτικού υλικού ή/και Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνίας (το δεύτερο προαιρετικά) και ερωτήσεις αξιολόγησης.

 

Απόψεις υπέρ και κατά της χρήσης της Ιστορίας των Επιστημών στη Διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών.

 

Το θεωρητικό τοπίο στη Διδασκαλία των φυσικών επιστημών κυριαρχείται από την αντιπαράθεση δυο αντιτιθέμενων παραδειγμάτων: Αυτό του «επoικοδομητισμού» και αυτό του «αντικειμενισμού». Το μεν πρώτο οδηγεί σε μια «μαθητοκεντρική» διδασκαλία και το δεύτερο σε μια μετωπικού τύπου διδασκαλία.[1]

Είναι ανάγκη να υιοθετήσουμε ένα διαφορετικό διδακτικό παράδειγμα το οποίο, να, αποφεύγει τους σκοπέλους του σχετικισμού, που υποκρύπτει η μαθητοκεντρική διδασκαλία, και του ακραίου αντικειμενισμού της μετωπικής διδασκαλίας: αυτού της Διδασκαλίας των φυσικών επιστημών με βάση την Ιστορία και τη Φιλοσοφία. Το Παράδειγμα αυτό δεν είναι τόσο νέο αφού η βασική του ιδέα ανιχνεύεται ήδη από τα τέλη του 19ου αιώνα πήρε όμως την πρώτη διδακτική μορφοποίηση του τη δεκαετία του ‘60.

Η Διδασκαλία των φυσικών επιστημών με βάση την Ιστορία και τη Φιλοσοφία των φυσικών επιστημών αποτελεί τη βάση μιας ανθρωπιστικής, αντιαυταρχικής και δημοκρατικής εκπαίδευσης. Η κεντρική ιδέα ενός προγράμματος διδασκαλίας των φυσικών επιστημών με βάση την Ιστορία και τη Φιλοσοφία είναι ότι η μάθηση της Βιολογίας για παράδειγμα θα πρέπει να συνδυάζεται με τη μάθηση για το τι είναι η Βιολογία και πως εξελίχθηκε ως επιστήμη.

Από τη μελέτη της πρόσφατης διεθνούς βιβλιογραφίας μπορούμε να δούμε ότι έχουν σχηματοποιηθεί δύο απαντήσεις στο ερώτημα:«Γιατί να χρησιμοποιήσουμε την Ιστορία στη Διδασκαλία των φυσικών επιστημών;»

Η πρώτη απάντηση είναι: «γιατί έχει διαπιστωθεί από εμπειρικές μελέτες ότι μια τέτοια διδακτική προσέγγιση έχει δώσει ενθαρρυντικά αποτελέσματα όσον αφορά τη μάθηση των φυσικών επιστημών».

Η δεύτερη απάντηση σχετίζεται με την ανάδειξη του ανθρώπινου προσώπου της επιστήμης, της πιθανότητας ότι η επιστήμη μπορεί και να σφάλει (η ανάδειξη και διδακτική εκμετάλλευση του «Λάθους»), της επιρροής ταξικών, ρατσιστικών και σεξιστικών προτύπων κατά τη διδασκαλία της Φυσικής. Σε τελική ανάλυση ότι δυτική επιστήμη είναι ένα γνωστικό σύστημα πρόσληψης του κόσμου που αναπτύχθηκε σε συγκεκριμένα πολιτισμικά πλαίσια και ότι η καθιέρωσή της και κοινωνική της αποδοχή είναι αποτέλεσμα του γνωσιακού της πλεονεκτήματος και των επιτυχών τεχνολογικών της εφαρμογών που αξιολογούνται όμως σε συγκεκριμένο κοινωνικο-πολιτισμικό περιβάλλον.[2]

Θα πρέπει, με άλλα λόγια, να διακρίνουμε ότι κάποιοι υιοθετούν την ιστορική προσέγγιση με στόχο να αναδείξουν το μεγαλείο των επιστημονικών κατακτήσεων και να επιβεβαιώσουν το ότι η επιστημονική γνώση αποτελεί τη μόνη έγκυρη γνώση καταφανώς ανώτερη από τις άλλες υπάρχουσες μορφές γνώσης.

Κάποιοι άλλοι υιοθετούν την ιστορική προσέγγιση με στόχο την ανάδειξη μιας κριτικής στάσης απέναντι στο θετικιστικό παράδειγμα, την υιοθέτηση από τους μαθητές μιας κριτικής στάσης απέναντι στον επιστημονισμό και τον τεχνοκρατισμό.[3]

Πολλοί καθηγητές φυσικών επιστηµών αναγνωρίζουν ότι η διδασκαλία στοιχείων της ιστορίας της επιστήµης βοηθά τους µαθητές να µάθουν το περιεχόµενο της επιστήµης και τη φύση της επιστήµης. Η χρήση της ιστορίας µπορεί να εξανθρωπίσει την επιστήµη, να βοηθήσει τους μαθητές να βελτιώσουν τις κριτικές τους ικανότητες, να προωθήσει µια βαθύτερη κατανόηση των επιστημονικών εννοιών και να αντιµετωπίσει τις συνήθεις παρανοήσεις των μαθητών που συχνά μοιάζουν µε εκείνες των επιστηµόνων παλαιότερων εποχών. Ειδικότερα, η αναφορά σε ιστορικά επεισόδια µπορεί να συµβάλλει σε µια βαθύτερη κατανόηση ενός πλήθους ζητηµάτων που συνδέονται µε τη φύση της επιστήµης ως διαδικασία (π.χ. η προσωρινή φύση των επιστηµονικών συµπερασµάτων). Ενώ γενικά υπάρχει συναίνεση ότι η ιστορία της επιστήµης πρέπει να ενσωµατωθεί στη διδασκαλία του επιστηµονικού περιεχοµένου, τα διαθέσιµα µοντέλα είναι συχνά ατελή σε ό,τι αφορά τις λεπτοµέρειες. Η πρόκληση για τους εκπαιδευτικούς είναι πώς να ενσωµατώσουν αποτελεσµατικά την ιστορία στη διδασκαλία των φυσικών επιστηµών, έχοντας συγχρόνως επίγνωση των πολλαπλών περιορισµών που διέπουν την διδακτική πράξη.[4]

Η ιστορία και η φιλοσοφία των φυσικών επιστημών Εξανθρωπίζει τις επιστήμες και τις συνδέει με τις προσωπικές, ηθικές, πολιτισμικές και πολιτικές ανησυχίες. Αποδεικνύεται ότι αυτό τραβάει το ενδιαφέρον περισσότερων μαθητών και μαθητριών στα μαθήματα των φυσικών επιστημών και της μηχανολογίας, ιδίως; των κοριτσιών, που επί του παρόντος τις απορρίπτουν.

Η ιστορία και η φιλοσοφία των φυσικών επιστημών, ιδιαίτερα η βασική λογική και οι αναλυτικές ασκήσεις μπορούν να κάνουν το μαθήματα πιο ενδιαφέροντα και να εμπλουτίσουν τις ικανότητες της λογικής και της κριτικής σκέψης (π.χ. προκύπτει άραγε αυτό το συμπέρασμα από τις προϋποθέσεις;).

II ιστορία και η φιλοσοφία των φυσικών επιστημών μπορεί να συμβάλλει στη πλήρη κατανόηση του επιστημονικού αντικειμένου, μπορεί να βοηθήσει να ξεπεραστεί η «θάλασσα της ασημαντότητας», όπως είπε κάποτε ο Joseph Novak, όπου οι τύποι και οι εξισώσεις απαγγέλλονται χωρίς τη γνώση για το τι σημαίνουν ή σε τι αναφέρονται.

Η ιστορία και η φιλοσοφία των φυσικών επιστημών μπορεί να βελτιώσει την εκπαίδευση των εκπαιδευτικών, με το να βοηθήσει την ανάπτυξη μιας πιο πλούσιας και αυθεντικότερης κατανόησης της επιστήμης και τη θέση της στο πνευματικό και κοινωνικό ρόλο των πραγμάτων. Αυτό έχει επιπτώσεις καθώς υπάρχουν πολλές αποδείξεις ότι η επιστημολογία των εκπαιδευτικών ή οι απόψεις για τη φύση των φυσικών επιστημών, επηρεάζουν τον τρόπο που διδάσκουν και που μεταφέρουν τα επιστημονικά μηνύματα στους μαθητές και τις μαθήτριες τους.

Η ιστορία και η φιλοσοφία των φυσικών επιστημών μπορεί να βοηθήσει τους εκπαιδευτικούς να εκτιμήσουν τις μαθησιακές δυσκολίες των μαθητών και μαθητριών, επειδή τους προειδοποιεί με τις ιστορικές δυσκολίες στην εξέλιξη των επιστημονικών θεωριών στην ιστορία και να τις προϊδεάσει για κάποιες δυνατότητες εννοιολογικής αλλαγής. Για παράδειγμα, ο Γαλιλαίος ήταν 40 χρόνια μπροστά όταν διατύπωσε τη σύγχρονη ιδέα της επιτάχυνσης, αλλά παρά τη δυναμική της εξελισσόμενης σκέψης του ποτέ δε κατέληξε σε μια σωστή θεωρία για τις παλίρροιες. Από τις ιστορικές μελέτες οι εκπαιδευτικοί μπορούν να δουν ποιες ήταν ορισμένες από τις πνευματικές και εννοιολογικές δυσκολίες στις αρχές των περιόδων των επιστημονικών κλάδων. Αυτή η γνώση μπορεί να βοηθήσει στην οργάνωση του αναλυτικού προγράμματος και στη διδασκαλίας των μαθημάτων των φυσικών επιστημών.

Η ιστορία και η φιλοσοφία των φυσικών επιστημών μπορεί να συνεισφέρει στην αποσαφήνιση της εκτίμησης πολλών συγχρόνων εκπαιδευτικών συζητήσεων που δεσμεύουν τους δασκάλους των φυσικών επιστημών και τους σχεδιαστές των αναλυτικών προγραμμάτων. Πολλές από αυτές τις συζητήσεις αφορούν την εποικοδομητική μέθοδο διδασκαλίας, τη πολυπολιτισμική διδασκαλία των φυσικών επιστημών, τις φεμινιστικές σπουδές, τη περιβαλλοντική επιστήμη, τα αναλυτικά πρόγραμμα Επιστήμης - Τεχνολογίας - Κοινωνίας κλπ,. και επιχειρηματολογούν στην ιστορία και την επιστημολογία των φυσικών επιστημών, στη φύση της ανθρώπινης γνώσης και τη παραγωγή ή επισημοποίηση της.

Χωρίς να υπάρχει κάποια βάση στην ιστορία και τη φιλοσοφία των φυσικών επιστημών, οι εκπαιδευτικοί μπορούν εύκολα να παρασυρθούν από ιδέες που τους «φαίνονται καλές εκείνη την στιγμή».[5]

Η ένταξη της ιστορίας των φυσικών επιστημών σε αναλυτικά προγράμματα φυσικών επιστημών είχε αντιδράσεις από δυο πλευρές:

·         από ιστορικούς που βλέπουν την ιστορία στα μαθήματα φυσικών επιστημών είτε ως "φτωχή" ιστορία είτε ως κακή κατασκευασμένη εκδοχή για να υποστηριχθεί η τρέχουσα επιστημονική ιδεολογία.

·         από τους επιστήμονες που αλλιώς βλέπουν την ιστορία των φυσικών επιστημών να καταλαμβάνει πολύτιμο χρόνο που θα μπορούσε να αφιερωθεί στην ίδια την καθαρή επιστήμη και βλέπουν πως πιθανώς διαβρώνει την πίστη των μαθητών και μαθητριών ότι η σκληρή προσπάθεια των επιστημών στοχεύει στην αποκάλυψη της αλήθειας για τον κόσμο.

Η πρώτη θέση υποστηρίχθηκε από τον Martin Klein (1972), ερευνητή φυσικής που έγινε ιστορικός και η δεύτερη θέση έκανε χρήση των επιχειρημάτων του Kuhn σχετικά με την εκπαίδευση ενός επιστήμονα και τη σπουδαιότητα της κινητοποίησης των επιστημόνων στo κυρίαρχο παράδειγμα.

Το επιχείρημα ίου Klein ήταν ότι οι εκπαιδευτικοί των φυσικών επιστημών που επιλέγουν και χρησιμοποιούν ιστορικό διδακτικό υλικό υλοποιώντας σύγχρονους επιστημονικούς ή παιδαγωγικούς στόχους, οδηγούμενοι σε επιλογές αντίθετα με τα κριτήρια της "καλής ιστορίας" και επομένως "με το να προσπαθούμε να διδάξουμε φυσική με τα μέσα της ιστορίας της. ή τουλάχιστον με τη βοήθεια της ιστορίας της, κινδυνεύουμε να διαπράξουμε μια αδικία στη φυσική ή στην ιστορία της - ή και στις δυο". Αναφέρει επιδοκιμαστικά την επιφύλαξη του Arthur Ο. Lovejoy ότι " όσο πιο πολύ προσέχει ο ιστορικός τα προβλήματα που η ιστορία προκαλεί στο παρόν, ή έχει σχηματίσει την έρευνα του από το φιλοσοφικό ή επιστημονικό νοητικό υλικό της περιόδου που γράφει, τόσο πιο χείριστος ιστορικός μπορεί να γίνει ". Το αποτέλεσμα αυτής της μερικής ή επιλεκτικής προσέγγισης "είναι σχεδόν αναπόφευκτα κακή ιστορία, με την έννοια ότι ο μαθητής και η μαθήτρια δε κατανοεί τα προβλήματα που πραγματικά απασχολούσαν στο παρελθόν τους φυσικούς, τα πλαίσια μέσα στα οποία εργάζονταν ή τα επιχειρήματα που είτε έπειθαν είτε όχι τους σύγχρονους τους να αποδεχτούν νέες ιδέες".

Ακόμα, ο Klein πρότεινε ότι υπήρχε μια βασική διαφορά στο τομέα των φυσικών επιστημών και της ιστορίας που κάνει την ένωση τους πιο απίθανη και που όταν αυτή συμβαίνει, την κάνει σύντομη και θυελλώδη: Ένας λόγος που είναι δύσκολο η ιστορία της φυσικής να υπηρετεί τις ανάγκες της διδασκαλίας της φυσικής είναι μια ουσιώδης διαφορά στις απόψεις του φυσικού και του ιστορικού... είναι τόσο δύσκολο να συνδυαστεί η πλούσια πολυπλοκότητα του γεγονότος, που ο ιστορικός πολεμά να μελετήσει με τη αυστηρά ορισμένη απλή οπτική που στοχεύει ο φυσικός.

Ο Whitaker πήγε ακόμα πιο πέρα αυτούς τους ισχυρισμούς.

Οι στόχοι του, όπως και του Klein, είναι να κατονομάσει την προκατασκευασμένη ιστορία που δημιουργείται για να εξυπηρετεί όχι μόνο τους παιδαγωγικούς σκοπούς, αλλά και τους σκοπούς της επιστημονικής ιδεολογίας, ή της άποψης που έχει ο κάθε συγγραφέας. Αυτές οι υποθέσεις δυστυχώς αφθονούν στα σχολικά βιβλία.[6]

Η δεύτερη μορφή κριτικής εναντίον της ιστορίας των φυσικών επιστημών στα μαθήματα των φυσικών επιστημών είναι ότι εξασθενίζει το νεόφυτο επιστημονικό πνεύμα. Ο ιστορικός Harold Burstyn επεξεργάστηκε το πρόβλημα του Klein σε σχέση με της διαφορετικής οπτικής των μαθητών παρά με αυτές των εκπαιδευτικών ή ιστορικών και των επιστημόνων. Ο Burstyn προειδοποιεί ότι:

Υπάρχουν πολλές αποδείξεις (συμπεριλαμβανομένης και της δικής μου εμπειρίας στην διδασκαλία της ιστορίας των φυσικών επιστημών) ότι οι μαθητές και οι μαθήτριες έχουν διαφορετικές απόψεις για το κόσμο. Για να το θέσουμε απαξιωτικά, οι μαθητές και οι μαθήτριες των φυσικών επιστημών ψάχνουν για τις "σωστές" απαντήσεις, είναι "συγκλίνοντες" παρά "παρεκκλίνοντες" στοχαστές. Το πρόβλημα προσπαθεί να το πλησιάσει ο Klein: Μπορείτε πραγματικά να χρησιμοποιήσετε το υλικό αυτό την ιστορία των φυσικών επιστημών, που το χαρακτηριστικό του γνώρισμα είναι η πολυπλοκότητα, η διάχυση και η ανακρίβεια, στη διδασκαλία ανθρώπων που ενδιαφέρονται να λάβουν τις σωστές απαντήσεις και που εάν είναι επιτυχείς, δεν θα μπορούν να αποκλίνουν από αυτή την αναζήτηση, όπως εμείς οι ιστορικοί επιδιώκουμε; Δεν είναι η ιστορία των φυσικών επιστημών κατά κάποιο τρόπο υπονομευτική για τους στόχους της διδακτικής της φυσικής;

Η κριτική αυτή διατυπώθηκε πρωτύτερα από τον Thomas Kuhn το 1959. Ο Kuhn επανέλαβε τη κριτική του στη πρώτη (1962) και τη δεύτερη (1970) έκδοση του πολύ" δημοφιλούς βιβλίου του The Structure of Scientific Revolutions. Ο Kuhn εστίασε τη προσοχή στο γεγονός ότι:

Το μοναδικό πιο εντυπωσιακό χαρακτηριστικό αυτής της διδακτικής [των φυσικών επιστημών] είναι ότι, μέχρι ενός βαθμού τελείως άγνωστη σε άλλα πεδία, διεξάγεται πλήρως μέσα από τα σχολικά βιβλία. Τυπικά, οι προ-πτυχιούχοι και πτυχιούχοι σπουδαστές της χημείας, φυσικής, αστρονομίας, γεωλογίας, ή βιολογίας αποκτούν την ουσία των πεδίων τους από βιβλία που έχουν γραφτεί για σπουδαστές.

Σημείωσε ότι οι μαθητές και οι μαθήτριες των φυσικών επιστημών δεν ενθαρρύνονται να διαβάσουν τα ιστορικά κλασσικά έργα των πεδίων τους, "έργα στα οποία ίσως ανακαλύψουν άλλους τρόπους θεώρησης των προβλημάτων που αναφέρονται στα σχολικά τους βιβλία". Αυτό θα παρήγαγε μια σχολαστική εκπαίδευση σε μια συγκλίνουσα σκέψη και ο Kuhn υποστηρίζει ότι οι φυσικές επιστήμες "δε θα μπορούσαν να είχαν φτάσει σιη σημερινή τους κατάσταση ή θέση χωρίς αυτήν. Ο Kuhn δικαιολογεί αυτή την εκπαίδευση από τα αποτελέσματα της: όχι μόνο την παραγωγή καλών συγκλινόντων στοχαστών, αλλά και τη παραγωγή μιας μικρότερης ομάδας νεωτεριστών και δημιουργικοί επιστημόνων που δε θα μπορούσαν να είναι ικανοί, να είναι καινοτόμοι εάν δεν είχαν εμποτιστεί από την ορθόδοξη σκέψη του επιστημονικού τους κλάδου.

Ο Kuhn επεξεργάστηκε αυτές τις ιδέες στη Δομή των Επιστημονικών Επαναστάσεων του, όπου λέει ότι σε ένα μάθημα φυσικών επιστημών η ιστορία των φυσικών επιστημών θα πρέπει να παραμορφωθεί και οι πρώτοι επιστήμονες θα πρέπει να απεικονίζονται ως εργαζόμενοι πάνω στα ίδια προβλήματα με τους σύγχρονους επιστήμονες προκειμένου ο μαθητευόμενος επιστήμονας να αισθανθεί μέλος μιας επιτυχούς παράδοσης που αναζητά την αλήθεια.

Ο Stephen Brush ανέπτυξε περισσότερο τη κριτική του Kuhn ακόμη πιο πολύ. Προτείνουν, χωρίς να το εννοεί όμως ο Brush στην πραγματικότητα, ότι η ιστορία των φυσικών επιστημών μπορούσε να είναι μια κακή επιρροή για τους μαθητές και τις μαθήτριες γιατί υποσκάπτει τις βεβαιότητες του επιστημονικού δόγματος το οποίο θεωρείσαι χρήσιμο γιο τη διατήρηση του ενθουσιασμού τους για τη μαθητεία τους σ' αυτό το τόσο δύσκολο χώρο των φυσικών επιστημών. Προειδοποίησε τους εκπαιδευτικούς ότι "ο εκπαιδευτικός που θέλει να διδάξει τους μαθητές και τις μαθήτριες το παραδοσιακό ρόλο του επιστήμονα ως ουδέτερο παρατηρητή γεγονότων δε θα πρέπει να χρησιμοποιεί διδακτικό υλικό από την ιστορία των φυσικών επιστημών: γιατί δε θα εξυπηρετηθεί το σκοπό του".[7]

Συμπέρασμα

Ο στόχος της διδακτικής των φυσικών επιστημών είναι να εισάγει τους μαθητές και τις μαθήτριες στο ευρύτερο κοινωνικό και πολιτισμικό κόσμο των φυσικών επιστημών. Η ιστορία των φυσικών επιστημών διευκολύνει αυτή την εισαγωγή. Αλλά η διδακτική των φυσικών επιστημών έχει ένα εκτενέστερο σκοπό ο οποίος είναι να βοηθήσει τους μαθητές και τις μαθήτριες να μάθουν για τις φυσικές επιστήμες - τους τρόπους που οργανώνεται, τεκμηριώνει, αλληλεπιδρά με τον υπόλοιπο πολιτισμό κ.λ.π.. Για να υλοποιηθεί ο σκοπός αυτός χρειάζεται να διδαχθούν οι φυσικές επιστήμες, με την βοήθεια της ιστορίας τους, ενταγμένες στο ευρύτερο κοινωνικό και πολιτισμικό τους πλαίσιο.

Η ενοποιητική λειτουργία της ιστορίας είναι ίσως η θεμελιώδης αξία που έχει να προσφέρει σιη διδακτική των φυσικών επιστημών. Η ιστορία επιτρέπει φαινομενικό άσχετα θέματα εντός του κλάδου των φυσικών επιστημών να συνδέονται μεταξύ τους. Η ιστορία επίσης συνδέει θέματα διαφορετικών επιστημονικών κλάδων (όπως η αποκωδικοποίηση του γονιδιώματος που συνδέεται με τη γεωλογία, τη κρυσταλλογραφία, τη χημεία και τη μοριακή βιολογία). Η ιστορική μελέτη δείχνει τη διασύνδεση μεταξύ των κόσμων της γνώσης (μαθηματικά, φιλοσοφία, θεολογία και φυσική). Όλα αυτά έπαιξαν ρόλο στην ανάπτυξη της μηχανικής του Νεύτωνα, των νόμων της διατήρησης κ.λ.π.. Τέλος, η ιστορία επιτρέπει κάποια αξιολόγηση των αλληλεπιδράσεων των πεδίων της ακαδημαϊκής γνώσης με τους οικονομικούς, κοινωνικούς και πολιτισμικούς παράγοντες. Η θεωρία της εξέλιξης του Δαρβίνου επηρεάστηκε από και με την σειρά της επηρέασε τη θρησκεία, τη λογοτεχνία, τις πολιτικές επιστήμες και την εκπαιδευτική πρακτική. Η ιστορική παρουσίαση μπορεί να υφαίνει όλα τα φαινομενικά ξεχωριστά θέματα με νήματα εντός διαφόρων ειδικών πεδίων σε ένα διαθεματικό καμβά. Στόχο της καινοτομικής διδασκαλίας των φυσικών επιστημών είναι οι μαθητές και οι μαθήτριες να έχουν μια ανάλογη συνολική εικόνα. Η πολιτιστική σημασία της διδακτικής των φυσικών επιστημών είναι εν μέρει ολοκληρωμένη στο βαθμό που συμβάλλει στους μαθητές και τις μαθήτριες που έχουν μια εικόνα της αλληλοσύνδεσης των ποικίλων παραγόντων.

Όπως και με πολλά εκπαιδευτικά θέματα, οι εκπαιδευτικοί είναι το κλειδί στην επιτυχημένη διδασκαλία που χρησιμοποιεί στοιχείο της ιστορίας των φυσικών επιστημών. Οι εκπαιδευτικοί πρέπει να εκπαιδεύονται στην ιστορία των φυσικών επιστημών και να προκαλείται το ενδιαφέρον τους για αυτή. Εάν είναι τόσο καλά προετοιμασμένοι και εξοπλισμένοι με ανάλογο διδακτικό υλικό τότε με πολυάριθμους επίσημους και ανεπίσημους, σχεδιασμένους ή μη τρόπους, η ιστορία θα συμβάλλει σιη διδασκαλία των φυσικών επιστημών. Εάν δεν εκπαιδεύσουμε τους εκπαιδευτικούς απλά νομοθετώντας και συμπεριλαμβάνοντας στο αναλυτικό πρόγραμμα την ιστορία των φυσικών επιστημών, δε θα έχουμε κανένα αποτέλεσμα. Όπως έχει πολύ" συχνά ειπωθεί, οι καλοί εκπαιδευτικοί μπορούν να σώσουν το χειρότερο αναλυτικό πρόγραμμα και οι κακοί εκπαιδευτικοί μπορούν να καταστρέφουν το καλύτερο.[8]

Βιβλιογραφία

 

1. Κ. Σκορδούλης: ΤΟ HARVARD PROJECT PHYSICS COURSE ΚΑΙ Η ΣΥΜΒΟΛΗ ΤΗΣ ΙΣΤΟΡΙΑΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΦΙΛΟΣΟΦΙΑΣ ΤΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΣΤΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ ΤΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ (Πανεπιστημιακές Παραδόσεις, ΕΚΠΑ 2009)

2. Κ. Σκορδούλης: Η ΣΥΜΒΟΛΗ ΤΗΣ ΙΣΤΟΡΙΑΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΦΙΛΟΣΟΦΙΑΣ ΤΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΣΤΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ ΤΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ, Φυσικός Κόσμος, Ένωση Ελλήνων Φυσικών 2003

3. David W. Rudge & Eric M. Howe, Ενσωµατώνοντας την ιστορία στα µαθήµατα των φυσικών επιστηµών.

4. M. R. Matthews: "Διδάσκοντας Φυσικές Επιστήμες: Η Συμβολή της Ιστορίας και της Φιλοσοφίας των Επιστημών", Εκδ. Επίκεντρο

 


[1] Σκορδούλης Κ., Η ΣΥΜΒΟΛΗ ΤΗΣ ΙΣΤΟΡΙΑΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΦΙΛΟΣΟΦΙΑΣ ΤΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΣΤΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ ΤΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ, Ερευνητική Ομάδα «Ιστορία, Φιλοσοφία & Επικοινωνία στις Φυσικές, Επιστήμες», Τομέας Φυσικών Επιστημών, Τεχνολογίας και Περιβάλλοντος ,Παιδαγωγικό Τμήμα Δημοτικής Εκπαίδευσης, Πανεπιστήμιο Αθηνών.

[2] Ο.π.

[3] Ο.π.

[4] David W. Rudge & Eric M. Howe, Ενσωµατώνοντας την ιστορία στα µαθήµατα των φυσικών επιστηµών, σελ.265

[5] M. R. Matthews: "Διδάσκοντας Φυσικές Επιστήμες: Η Συμβολή της Ιστορίας και της Φιλοσοφίας των Επιστημών", Εκδ. Επίκεντρο, σελ. 73-75

[6] o.π. σελ. 205-207.

[7] ο.π. σελ. 212-215.

[8] ο.π. σελ. 223-225.

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου

Εγγραφή σε: Αναρτήσεις (Atom)

  Εργασίες στη Βιολογία Ι  ISBN: 978-618-86274-1-3 Ολόκληρο το βιβλίο 577 σελίδες σε pdf https://drive.google.com/file/d/1AO2HUEKkrisH-u...

  • (χωρίς τίτλο)
      Εργασίες στη Βιολογία Ι  ISBN: 978-618-86274-1-3 Ολόκληρο το βιβλίο 577 σελίδες σε pdf https://drive.google.com/file/d/1AO2HUEKkrisH-u...