El siglo XVII fue un periodo de rápido progreso de muchas ciencias y de creación de instituciones que apoyaban el desarrollo del conocimiento científico. La creación de estas y otras organizaciones facilitó el intercambio de ideas y de información científica y cultural entre los estudiosos de los diferentes países de Europa. Nuevos temas científicos se incorporaron en los estudios de las universidades y de las escuelas secundarias. El Hospital de Cristo de Londres fue probablemente la primera escuela de secundaria en enseñar ciencia con cierto grado de competencia. En el inicio del siglo XVIII la Escuela de Moscú de Navegación y Matemáticas sirvió como modelo para el establecimiento de la primera escuela secundaria en Rusia. La importancia de la ciencia se manifestó en los escritos del filósofo inglés del siglo XVI Francis Bacon, quien fundamentó los procesos del aprendizaje en el método inductivo que anima a los estudiantes a observar y examinar de forma empírica objetos y situaciones antes de llegar a conclusiones acerca de lo observado.
Durante el siglo XVII, muchos educadores ejercieron una amplia influencia. El educador alemán Wolfgang Ratke inició el uso de nuevos métodos para enseñar más rápidamente la lengua vernácula, las lenguas clásicas y el hebreo. René Descartes, el filósofo francés, subrayó el papel de la lógica como el principio fundamental del pensamiento racional, postulado que se ha mantenido hasta la actualidad como base de la educación en Francia. El poeta inglés John Milton propuso un programa enciclopédico de educación secundaria, apoyando el aprendizaje de la cultura clásica como medio para potenciar la moralidad y completar la educación intelectual de las personas. El filósofo inglés John Locke recomendaba un currículo y un método de educación (que contemplaba la educación física) basado en el examen empírico de los hechos demostrables antes de llegar a conclusiones. En Algunos pensamientos referidos a la educación (1693), Locke defendía un abanico de reformas, y ponía énfasis en el análisis y estudio de las cosas en lugar de los libros, defendiendo los viajes y apoyando las experiencias empíricas como medio de aprendizaje. Así, animaba a estudiar un árbol más que un libro de árboles o ir a Francia en lugar de leer un libro sobre Francia. La doctrina de la disciplina mental, es decir, la habilidad para desarrollar las facultades del pensamiento ejercitándolas en el uso de la lógica y de la refutación de falacias, propuesta a menudo atribuida a Locke, tuvo una muy fuerte influencia en los educadores de los siglos XVII y XVIII. El educador francés san Juan Bautista de la Salle, fundador del Instituto de los Hermanos de las Escuelas Cristianas en 1684, estableció un seminario para profesores en 1685 y fue pionero en su educación sistemática.
Tal vez, el más destacado educador del siglo XVII fuera Jan Komensky, obispo protestante de Moravia, más conocido por el nombre latino de Comenio. Su labor en el campo de la educación motivó que recibiera invitaciones para enseñar por toda Europa. Escribió un libro ilustrado, muy leído, para la enseñanza del latín, titulado El mundo invisible (1658). En su Didáctica magna (1628-1632) subrayó el valor de estimular el interés del alumno en los procesos educativos y enseñar con múltiples referencias a las cosas concretas más que a sus descripciones verbales. Su objetivo educativo podía resumirse en una frase de la página inicial de Didáctica magna "enseñar a través de todas las cosas a todos los hombres", postura que se conoce como pansofía. Los esfuerzos de Comenio por el desarrollo de la educación universal le valieron el título de 'maestro de naciones'.
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