Flores Camacho, Fernando

García Franco, Alejandra

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1ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2005. NÚMERO EXTRA. VII CONGRESOLAS REPRESENTACIONES MÚLTIPLES SOBRELA ESTRUCTURA DE LA MATERIA EN ESTUDIANTESDE SECUNDARIA Y BACHILLERATO:UNA PROPUESTA DE ANÁLISISGARCÍA FRANCO1, ALEJANDRA y FLORES CAMACHO2, FERNANDO1 Facultad de Filosofía y Letras.2 Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico.Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).Palabras clave: Representaciones múltiples, estructura de la materia, cambio conceptual.OBJETIVOS– Describir las representaciones que tienen los estudiantes de secundaria y bachillerato acerca de la estruc-tura de la materia y desarrollar una propuesta de análisis sobre su configuración en distintos niveles edu-cativos.– Ubicar algunos elementos de construcción y transformación de estas representaciones, ya sea dentro delcontexto del problema, el desarrollo de diversas líneas de argumentación, o bien, de las diferentes posicio-nes de interpretación para los fenómenos.MARCO TEÓRICOAl revisar la literatura más reciente sobre el cambio conceptual en la enseñanza de las ciencias, es eviden-te que la investigación se ha movido desde las descripciones estáticas acerca del conocimiento que los indi-viduos tienen en determinado momento o del cambio que ocurre antes y después de una intervención edu-cativa, hacia investigaciones que tratan de describir y analizar el fenómeno del aprendizaje como un fenó-meno complejo y dinámico cuya naturaleza no puede capturarse en un momento determinado, sino que elproceso del cambio se ha convertido en el punto central de la investigación (Flores, 2004).Este cambio en la comprensión del cambio conceptual como un fenómeno complejo y dinámico que nopuede entenderse como el cambio de un concepto por otro, o de una concepción por otra, sino más biendel desarrollo de múltiples representaciones que permiten la comprensión de un fenómeno en un contex-to determinado, implica un cambio importante en los marcos de interpretación y de metodología con la quese investiga. En lo siguiente, haremos una brevísima revisión de algunas posiciones teóricas que han teni-do como referente esta concepción del cambio conceptual y que servirán de base para la construcción denuestra proposición de análisis.2 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2005. NÚMERO EXTRA. VII CONGRESOLos primitivos fenomenológicosAndrea diSessa (2003), ha propuesto la construcción de una perspectiva teórica que hace énfasis en la con-tinuidad entre estados más ingenuos y avanzados de la comprensión de los estudiantes. En ella se propo-ne que el conocimiento de los novatos se encuentra atomizado y constituido por primitivos fenomenológi-cos (p-prims), que son entidades mínimas de conocimiento, en general auto–explicativas y sin una relacióndeterminada entre ellas. El aprendizaje ocurre cuando estas entidades de conocimiento son integradas enestructuras conceptuales más amplias. El cambio conceptual, desde este punto de vista, consiste en la reorganización y refinamiento del conoci-miento intuitivo. La perspectiva desarrollada por diSessa, es una de las más completas desde el punto devista teórico ya que define con amplitud la naturaleza de los constructos que utiliza, y trata de articularmecanismos tales como las “estrategias de lectura” y las “redes causales”, mediante los cuales los elemen-tos del conocimiento son desarrollados o reorganizados.Los perfiles conceptualesBasándose en la noción de perfil epistemológico acuñada por Bachelard, E. Mortimer (1995) ha propues-to la idea de perfil conceptual para explicar el aprendizaje de los conceptos científicos. De acuerdo con estapropuesta cada uno de los conceptos científicos puede comprenderse a partir de distintas categorías,muchas veces incompatibles ontológica y epistemológicamente y éstas forman, para cada concepto y paracada individuo, un perfil conceptual, determinado por la experiencia de quien aprende y su conocimientoanterior, entre otros factores.Desde este punto de vista, no se trata de reemplazar las concepciones iniciales de los estudiantes, dado queéstas pueden coexistir con las concepciones científicas. El cambio conceptual radica en ampliar algunaszonas del perfil conceptual o bien, en desarrollar zonas nuevas que permitan explicar los fenómenos den-tro del marco de referencia de la ciencia. Este modelo de aprendizaje permite vislumbrar la diversidad decaminos que existen para el aprendizaje, sin embargo, no propone de forma clara cómo pueden lograrseestos cambios.Las trayectorias conceptuales Taber (2001), propone otro modelo para el cambio conceptual, denominado trayectorias conceptuales.Desde esta perspectiva, los estudiantes desarrollan una serie de modelos que les permiten conceptualizarun fenómeno determinado y que muchas veces coexisten y se utilizan de acuerdo al contexto en el que seencuentre inmerso un problema determinado. El aprendizaje se comprende como un proceso lento, evo-lutivo más que revolucionario, en el que los elementos cognitivos estables presentes al inicio del proceso,no desaparecen, sino coexisten con otros generados en el curso del aprendizaje. Cómo se generan estosnuevos elementos o marcos de trabajo y cómo se relacionan entre ellos, es un aspecto que requiere aún deuna mayor investigación. Teorías implícitasEl constructo teórico de teorías implícitas, Rodrigo, et al, (1993), reconoce que los procesos de construc-ción tienen al individuo como protagonista, y además, se llevan a cabo en contacto con otras personas yrealizando actividades culturalmente definidas, por lo que las teorías implícitas no son idiosincrásicas, sinoque tienen un origen cultural. En este sentido, una teoría sobre la construcción del conocimiento debe posibilitar la existencia de repre-sentaciones múltiples en la mente de los alumnos. Se plantea que las representaciones episódicas se inte-gran a las representaciones semánticas para permitir el ajuste a las variaciones del contexto. Mientras lasrepresentaciones semánticas están especializadas en lo predecible, los modelos mentales son ideales paraapresar el carácter único e irrepetible de la experiencia. Un modelo mental, en este caso, se define comouna representación episódica que incluye personas, objetos y sucesos enmarcados en parámetros espacia-les, temporales, intencionales y causales.3ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2005. NÚMERO EXTRA. VII CONGRESOLas teorías implícitas se activan y recuperan con distintos formatos representacionales dependiendo de sucontexto de uso, por ello, se requiere estudiar los parámetros que permiten esta flexibilidad representa-cional en situaciones interpersonales. La existencia de representaciones múltiples y su coexistencia inter eintrasubjetiva plantea el problema teórico de conocer cómo se integran o relacionan entre sí esas diversasrepresentaciones. La perspectiva de los contextos de significadoJeffrey Bloom (2001), ha planteado un constructo teórico denominado contextos de significado, para darcuenta de la variedad y riqueza de los significados que se obtienen a partir de la experiencia. En este cons-tructo, la noción de contexto es básicamente cognitiva, aunque ello no implica que los contextos físicos,sociales y culturales no impacten en el contexto de significado individual. La tipología de los contextos designificado establecida por el autor consta de cuatro elementos principales:1. El conocimiento, tanto semántico como episódico2. Los procesos mentales, tales como inferir, explicar, generar metáforas, etc.3. Los marcos interpretativos, que son estructuras cognitivas que guían la formación de conceptos e inclu-yen: a) creencias, (individuales o culturales); b) estructuras interpretativas comunes, (antropomorfismoy  antropocentrismo); y c) estructuras de pensamiento específicas para un fenómeno y basadas en la expe-riencia, como los primitivos fenomenológicos de diSessa 4. Emociones y valoresDESARROLLO DEL TEMATomando en cuenta la revisión descrita sobre las diferentes formas de comprender y analizar el cambioconceptual, es claro que para comprender cómo cambian las representaciones de los estudiantes sobre laestructura de la materia, se debe llevar a cabo una investigación que privilegie el aspecto dinámico delaprendizaje, es decir tratar de investigar no sólo cuáles son las representaciones de los sujetos sino cómoéstas se construyen durante un episodio particular e identificar cuáles son los elementos que intervienen enesta configuración.Para dar cuenta de las interrelaciones entre los sujetos en la construcción y/o transformación de las repre-sentaciones que recuperen aspectos culturales y en distintos momentos del desarrollo escolar, se requiereun estudio transversal, entrevistando a parejas de estudiantes de los diversos niveles escolares sobre fenó-menos relacionados con la estructura de la materia.Con la metodología de análisis propuesta, se estará en posibilidad de determinar los elementos que se con-servan a pesar de los cambios en la edad y escolaridad de los sujetos, así como cuáles de ellos no se pre-sentan más, para tratar de comprender cuál es el proceso de cambio en la comprensión de la estructura dela materia, así como algunos elementos clave con relación a los procesos de transformación y construcciónde estas múltiples representaciones. Ello implica el reconocimiento de la influencia del contexto y la impor-tancia de la disponibilidad de herramientas culturales con las que cuenta el individuo para construir unarepresentación. Planteamos la necesidad de investigar las representaciones de los sujetos en un contextodeterminado de producción, sin que ello implique que no se pueden encontrar mecanismos generales deconstrucción y representación. En esta investigación sobre las representaciones que tienen los estudiantes sobre la estructura de la mate-ria, se indagará sobre cinco aspectos:1. Descripción macroscópica 2. Descripción microscópica (caracterización de las partículas y su configuración)3. Mecanismos de explicación del proceso (Movimiento de las partículas e interacción entre éstas, existen-cia del vacío y conservación de las propiedades de las partículas)4 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2005. NÚMERO EXTRA. VII CONGRESO4. Cambio en las condiciones (temperatura y presión)5. Extensión a otras sustanciasA partir de la revisión bibliográfica y un estudio piloto realizado con ocho parejas de estudiantes de dis-tintos grados, hemos establecido las dimensiones de análisis, compuestas por parámetros diversos que per-mitan dar cuenta del espacio de configuración de las representaciones. Las dimensiones del análisis, que se describen a continuación, toman en cuenta la evolución o cambio enla interpretación durante el episodio bajo estudio (la entrevista), debido a la naturaleza dinámica de lasrepresentaciones, es de esperar que éstas se configuren o se expliciten durante la entrevista. Las dimen-siones y su descripción son: 1. Interpretación de la situación física. Esta dimensión considera cuáles son las herramientas conceptualesy de contexto con las que los individuos realizan una primera aproximación al fenómeno que están expli-cando. Buscamos saber qué elementos son evocados por las distintas situaciones. Esto permitirá darcuenta de cuáles son las posiciones que los individuos tienen al comenzar el episodio de interpretación.Dentro de esta dimensión podemos encontrar parámetros de interpretación (descriptivos y relacionales)utilizados por los estudiantes, presencia de teorías implícitas o concepciones alternativas, estrategiasmediante las cuales se aproximan a la situación (estrategias de lectura), y la caracterización del lenguajeutilizado.2. Procesos elaborados durante la experiencia. Una vez que los estudiantes son enfrentados a un fenóme-no determinado, comienzan a elaborar explicaciones e interpretaciones de la situación tomando en cuen-ta los elementos con los que cuentan desde un inicio, así como los elementos que el entrevistador y elotro estudiante bajo análisis, pueden ir sugiriendo. En este sentido, pueden considerarse las relacionescausales que se utilizan, construcción y uso de analogías y metáforas, incorporación de elementos rela-cionables (conocimiento episódico), reinterpretación del contexto.3. Cambios en las líneas de argumentación. En esta dimensión podemos tratar de ubicar cuál es la dinámi-ca mediante la cual se modifican, o explicitan los argumentos, considerando si los estudiantes presentanrepresentaciones diversas para explicar un mismo fenómeno, ya sea de forma parcial o total, en este sen-tido también podemos ubicar la presencia de elementos atractores y bifurcadores que vayan modifican-do el curso del argumento. Otra situación común es la saturación del argumento. 4. Intencionalidad del sujeto: Un elemento fundamental en cualquier proceso de construcción de unarepresentación o interpretación es la intención, con la que el sujeto se aproxima al problema, por ellohemos considerado que es importante dar cuenta sobre la forma en la que los sujetos participantes asu-men el compromiso para explicar el fenómeno, así como si hay modificaciones en este compromisodurante el episodio de análisis. CONCLUSIONESCon este marco teórico de análisis, se espera dar cuenta de la forma en la que se configuran las múltiplesrepresentaciones de los estudiantes durante un episodio en particular. Estas diversas configuraciones, pue-den presentar intersecciones en algunas zonas, ser idénticas o absolutamente divergentes al compararlascon la representación del fenómeno desde el punto de vista científico, por lo que éste será utilizado comoun referente de comparación.Esperamos dar cuenta de la forma en la que los distintos elementos de construcción del conocimiento serelacionan para configurar una representación determinada y, en este sentido, encontrar la forma en la queestos elementos se modifican o mantienen en distintos niveles escolares.5ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2005. NÚMERO EXTRA. VII CONGRESOCreemos relevante la identificación de elementos puntuales de construcción para contribuir al conoci-miento de los procesos dinámicos de configuración y uso de las representaciones con el fin de encontrarelementos que favorezcan el aprendizaje en este tema.REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICASBLOOM, J (2001), Discourse, cognition, and chaotic systems: an examination of students´ argument about density. TheJournal of the Learning Sciences, Vol. 10 No. 4, pp. 447 – 492.DISESSA, A. (2003). Why conceptual ecology is a good idea. En M. Limón y L. Mason (Eds.) ReconsideringConceptual Change: Issues in Theory and Practice. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, pp. 29-60.FLORES, F. (2004). El cambio conceptual: interpretaciones, transformaciones y perspectivas.. Educación Química,Vol. 15, No. 3, pp. 256-280.MORTIMER, E. F. (1995). Conceptual change or conceptual profile change? Science & Education, Vol. 4, pp. 267-285.RODRIGO, M. J., RODRÍGUEZ, A. y MARRERO, J. (1993) Las teorías implícitas. Una aproximación al conocimien-to cotidiano. Madrid:Visor.TABER, K. (2001) Shifting sands: a case study of conceptual development as competition between alternative con-ceptions. International Journal of Science Education, Vol. 23, No.7, pp. 731-753.

Las representaciones múltiples sobre la estructura de la materia en estudiantes de secundaria y bachillerato : una propuesta de análisis

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