Adúriz-Bravo, Agustín

Gómez, Adrianna

Márquez, Conxita

Sanmartí, Neus

Gómez Galindo, Alma Adrianna

Diposit Digital de Documents de la UAB

1ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2005. NÚMERO EXTRA. VII CONGRESOLA MEDIACIÓN ANALÓGICA EN LA CIENCIA ESCOLAR.PROPUESTA DE LA ‘FUNCIÓN MODELO TEÓRICO’ADÚRIZ-BRAVO1,2, AGUSTÍN; GÓMEZ2, ADRIANNA; MÀRQUEZ2, CONXITA y SANMARTÍ2, NEUS1 Grupo de Epistemología, Historia y Didáctica de las Ciencias Naturales, Centro de Formación e Investigación enEnseñanza de las Ciencias, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires; CEFIEC,Pabellón 2, Ciudad Universitaria, (C1428EHA) Buenos Aires, Argentina; <adurizbravo@yahoo.com.ar>2 Departament de Didàctica de les Matemàtiques i de les Ciències Experimentals, Universitat Autònoma deBarcelona, Bellaterra, España.Palabras clave: Analogías; Mediación; Ciencia escolar; Modelo teórico; Representación.OBJETIVOSEl objeto de este trabajo es profundizar en las implicaciones del modelo cognitivo de ciencia escolar(Izquierdo et al., 1999) para la enseñanza de las ciencias en los diferentes niveles educativos. En particular,queremos presentar y ejemplificar la siguiente hipótesis de trabajo: que una parte del papel que los mode-los teóricos tienen en la ciencia erudita puede ser asumida, en la ciencia escolar, por diversos mediadoresde naturaleza analógica (Adúriz-Bravo, 2001). Los modelos mediadores serían, por tanto, centrales en elproceso de modelización en la escuela (Izquierdo, 2004).Primeramente fundamentamos nuestra hipótesis mediante algunos elementos teóricos y luego mostramossu aplicación en tres investigaciones recientes hechas sobre sendas unidades didácticas puestas en marchaen primaria, secundaria y universidad.MARCO TEÓRICONuestra contribución se inscribe en el modelo cognitivo de ciencia escolar (Izquierdo et al., 1999; Izquierdoy Adúriz-Bravo, 2003), propuesta teórica reciente de la didáctica de las ciencias inspirada en el modelo cog-nitivo de ciencia, en particular, en la versión debida a Ronald Giere (1988). Esta propuesta considera elmodelo teórico como la unidad fundamental de la ciencia de los científicos y de la ciencia en la escuela.Nos situamos también en la línea de investigación e innovación que estudia el papel de la analogía en laenseñanza de las ciencias (Oliva, 2004). En forma genérica, vemos la analogía como una ‘mediación’ entredos campos semánticos, uno conocido y otro novedoso, con el fin de dar sentido al último a partir de lossignificados asociados al primero.Definimos como ‘mediador’ aquel modelo analógico del modelo científico escolar que funciona como heu-rístico para ayudar, en las clases de ciencias, a pensar, decir y hacer sobre el mundo de fenómenos sobre elcual se está trabajando (Adúriz-Bravo, 2001; Gómez et al., 2004). Para su utilización en el aula, el media-dor, que es un modelo teórico de segundo orden (modelo sobre un modelo), es luego representado.2 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2005. NÚMERO EXTRA. VII CONGRESOEntendemos por ‘representación’ la expresión concreta de un modelo en algún registro semiótico deter-minado (lenguaje natural, imagen, maqueta...). Esta expresión es creada con un propósito particular, ya seacomunicativo, para negociar significados, cognitivo, para razonar, u operatorio, para resolver problemas(Buckley, 2000). Las representaciones son externas, es decir, ‘observables’ en sentido amplio (tienen sopor-te simbólico).Sobre la base de estos primeros acuerdos, queremos ampliar el significado estricto del concepto de ‘mode-lo científico escolar’ (entendido como transposición del modelo científico erudito), para abarcar tambiénestas estrategias de base analógica (los mediadores). Nuestra conceptualización está apoyada en la idea deMercè Izquierdo (2004) de que algunos hechos paradigmáticos, teóricamente reconstruidos, pueden fun-cionar como protomodelos teóricos en el aula de ciencias, mediando en la construcción de los significadosa aprender.A nuestro entender, los mediadores poseerían algunas características que los vuelven interesantes para laenseñanza de las ciencias:1. Abstracción. Tal como los propios modelos teóricos de primer orden, de los cuales son análogos, losmediadores son entidades abstractas, no lingüísticas, y admiten múltiples representaciones.2. Potencia semiótica. Los mediadores pueden representarse (definirse en el sentido de Giere, 1988) dediversas maneras, por medio del lenguaje natural o de sistemas de símbolos heterogéneos y flexibles.3. Potencia analógica. Los mediadores conectan por medio de un mecanismo analógico con los hechos delmundo y con los modelos teóricos, sirviendo de puente entre unos y otros a través de lo que Giere (1988)llama ‘parecidos de familia’ (relación de semejanza) durante el proceso de modelización.4. Potencia paradigmática. Los mediadores dan significado a muchos hechos del mundo enlazándolos y abs-trayéndolos, a fin de que se pueda intervenir activamente sobre ellos con el pensamiento, la acción y el dis-curso en forma coordinada. Esos hechos, reconstruidos a través de la mediación, se transforman en hechosparadigmáticos (Izquierdo, 2004) o epitómicos, genuinos ‘modelos’ del mundo sensible.DESARROLLODecimos que los mediadores son sistemas simbólicos abstractos que sirven a modo de ‘mapas’ para enten-der la realidad. Los mediadores son transformados en representaciones mediante el uso de diversos regis-tros semióticos coordinados (habla, escritura, dibujo, fórmula, gráfica, movimiento, ecuación, símbolo,maqueta…). Los mediadores funcionan como analogías de los modelos (modelos de segundo orden) y tie-nen una manifiesta intención didáctica.Nuestra hipótesis de trabajo es que los mediadores pueden operar en función modelo teórico, es decir, fun-cionar hasta cierto punto como modelos teóricos iniciales para representar(se) el mundo natural en las cla-ses de ciencias. Con ello queremos significar que los mediadores satisfacen, de forma restringida y dentrodel contexto de la ciencia escolar, la función de ‘dar sentido’ que Giere (1988) atribuye a los modelos teó-ricos en la ciencia erudita.E j e m p l i f i c a remos estas ideas a través de tres trabajos de investigación recientes del Departament deDidàctica de les Matemàtiques i de les Ciències Experimentals (Adúriz-Bravo, 2002; Màrquez, 2002; Gómez,2005). En esos trabajos se utilizaron en situación de enseñanza mediadores de muy distinta naturaleza, perocon el mismo objetivo de hacer racional y razonable el modelo teórico a aprender (Izquierdo, 2004).Las tres intervenciones didácticas que se describen a continuación fueron hechas en secundaria, primariay universidad respectivamente.El ciclo del aguaEn este primer trabajo (Màrquez, 2002; Màrquez et al., 2003), se utiliza una representación concreta(Adúriz-Bravo, 2001) del modelo científico escolar a enseñar, que son las transformaciones del agua en la3ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2005. NÚMERO EXTRA. VII CONGRESOnaturaleza. La representación es un diagrama tradicionalmente conocido en los libros de texto como ‘ciclodel agua’.La profesora, que tiene como referencia un modelo de funcionamiento global (el correspondiente modeloteórico escolar), utiliza un diagrama inicialmente vacío (figura 1) como representación de un posible mode-lo mediador entre el hecho del mundo (la circulación del agua en la naturaleza) y el hecho científico (elciclo del agua).FIGURA 1Diagrama usado por la profesora de secundaria como representación visual del modelo mediador ‘ciclo del agua’.A través del diagrama, los estudiantes de secundaria piensan, dicen y hacen cosas sobre su conocimientoexperiencial de la circulación del agua en la naturaleza; de esta manera se apropian de los hechos delmundo que quieren llegar a interpretar. El escenario representado permite que los estudiantes identifiquenaquello que ven, saben o piensan: las nubes, la nieve, las fuentes, y sus funciones y relaciones.Cada estudiante interviene en su diagrama a partir de sus conocimientos y de la información aportada porla profesora y los compañeros, y va reconociendo nuevas entidades (los almacenes de agua), nuevas rela-ciones entre ellos (los flujos) y unos mecanismos particulares de funcionamiento. En este proceso es deimportancia el uso de las flechas como medio para comunicar significados abstractos asociados al ciclo.El diagrama cambia a través de la intervención de los estudiantes, y muestra finalmente la reconstrucciónteórica de una serie de fenómenos que se dan en la naturaleza (precipitación, condensación, infiltración,circulación superficial y subterránea, evapotranspiración...), sometidos a restricciones y regularidades. Esdecir, el diagrama pasa de mostrar aquello que se ve (el hecho o fenómeno) a mostrar aquello que se sabesobre el mundo (el hecho científico, reconstruido desde el modelo).Consideramos que el diagrama deja de ser sólo un mediador y pasa a ser un auténtico hecho científicocuando el estudiante: a) reconoce nuevas entidades, b) identifica nuevas relaciones entre ellas, configu-rando un sistema sometido a restricciones y regularidades, y c) articula mediante este aparato teórico expli-caciones racionales y razonables de nuevos fenómenos vinculados. En este momento, el mediador asumesu función de modelo teórico, pues permite pensar en una diversidad de ámbitos evidenciando semejanzasentre ellos.Asimismo, consideramos que la construcción del diagrama, en contraposición a utilizar uno ya elaborado,es beneficiosa para los estudiantes en su proceso de modelización, ya que además de favorecer los aspec-tos comentados, permite reflexionar en torno de los sistemas de símbolos que se pueden utilizar para repre-sentar los modelos, y además sitúa a quien aprende en una actividad de construcción de lenguajes abstrac-tos para comunicar significados teóricos.El incendio forestalEn este segundo trabajo (Gómez et al., 2004; Gómez, 2005), otra representación concreta de un mediador,en forma de maqueta tridimensional, se diseña para pensar sobre los seres vivos durante y después de unaperturbación ambiental: un incendio forestal. La perturbación se interpreta utilizando las ideas del mode-lo científico escolar de ser vivo, empleando las funciones de nutrición, reproducción y relación.En esta experiencia, los estudiantes de primaria construyen prototipos de plantas y animales característi-4 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2005. NÚMERO EXTRA. VII CONGRESOcos del encinar mediterráneo, que colocan en una base donde inicialmente solo se representa el suelo deaquel. A continuación, se simula un incendio forestal y la posterior recuperación del bosque. Los estu-diantes intervienen sobre la maqueta en congruencia con sus argumentaciones, en las que consideran algu-nas de las ideas del modelo teórico escolar.La maqueta como representación mediadora permite a los estudiantes establecer relaciones entre las expe-riencias anteriores y las nuevas que se presentan durante la manipulación iluminada por las ideas del mode-lo teórico. Al analizar el discurso de los estudiantes y las profesoras durante las simulaciones sobre lamaqueta, encontramos que esta mediaba en tres dimensiones (Gómez, 2005):a) Entre las ideas de partida de los estudiantes y un fenómeno de difícil interpretación. La maqueta ayu-daba a generar una representación significativa de un fenómeno complejo que transcurre en diferentesescalas espaciales y temporales. Usando esta representación, los escolares eran capaces de identificarfenómenos a explicar e iban incorporando las ideas abstractas del modelo de ser vivo para interpretaresos fenómenos y transformarlos en hechos paradigmáticos.b) Entre los modelos de partida de los estudiantes y el modelo de las profesoras (el modelo científico esco-lar que se pretende los estudiantes construyan). La actividad alrededor de la maqueta generaba espaciosde conversación donde las profesoras ejercían una regulación de las ideas elaboradas por los estudian-tes y apoyaban la construcción del modelo de ser vivo.c) Entre los diferentes niveles de apropiación del modelo teórico por parte de los estudiantes. La maque-ta permitía mantener un punto al cual volver tras la construcción de cada nuevo significado; por tanto,había diversos momentos para que los estudiantes se incorporaran a la argumentación. También permi-tía que ellos escucharan a sus compañeros, explicaran y actuaran en forma colectiva tanto en la cons-trucción como en la transformación de la representación del mediador.Al igual que con el ciclo del agua, la maqueta se transforma al incorporar las ideas del modelo teórico,pasando de representar lo que los escolares extraen de su experiencia en el mundo a lo que piensan quesucederá con los seres vivos durante y después de un incendio, considerando las ideas del modelo. El incen-dio como fenómeno del mundo se interpreta usando inicialmente la maqueta como mediación y llega final-mente a ser un hecho científico cuando los estudiantes utilizan las entidades generadas y sus relacionespara interpretar lo que sucede con los seres vivos en otros incendios e inclusive en otro tipo de perturba-ciones ambientales.El pensamiento abductivoEn este tercer trabajo (Adúriz-Bravo, 2001, 2002), una historia detectivesca, plasmada en forma de libro yde film a modo de sus representaciones textuales, funciona como mediador para aprender sobre la natura-leza de la investigación científica. Se utiliza la trama de la conocida novela Muerte en el Nilo de AgathaChristie.Las dos representaciones artísticas usadas, de carácter multisemiótico, median como análogos de un pro-ceso de indagación de naturaleza abductiva. Los estudiantes universitarios transforman la narración enhecho paradigmático al abstraer su superestructura argumentativa; esta les permite encontrar ‘parecidosde familia’ (Giere, 1988) entre muy diversos episodios de creación científica, tales como el descubrimien-to del radio o la invención de los marcadores radiactivos.CONCLUSIONESArriesgamos la afirmación de que la idea de función modelo teórico quizás sirva para entender algunasinnovaciones de la didáctica de las ciencias que diversos autores señalan como prometedoras (Adúriz-Bravo, 2001). Al parecer, muchas veces la representación de un modelo analógico funciona a modo de‘cimientos’ para la construcción de un modelo teórico en el aula de ciencias.5ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2005. NÚMERO EXTRA. VII CONGRESOREFERENCIAS BIBLIOGRÁFICASADÚRIZ-BRAVO, A. (2001). Integración de la epistemología en la formación del profesorado de ciencias. Tesis doc-toral. Bellaterra: Universitat Autònoma de Barcelona. En línea: http://www.tdx.cesca.es/TDX-1209102-142933ADÚRIZ-BRAVO, A. (2002). Aprender sobre el pensamiento científico en el aula de ciencias: una propuesta parausar novelas policíacas. Alambique, Vol. 31, pp. 105-111.BUCKLEY, B.C. (2000). Interactive multimedia and model-based learning in biology. International Journal of ScienceEducation, Vol. 22 (9), pp. 895-935.GIERE, R. (1988). Explaining science. A cognitive approach. Chicago: Chicago University Press.GÓMEZ, A. (2005). Construcción del modelo ser vivo en la escuela primaria: una visión escalar. Tesis doctoral inédi-ta. Bellaterra: Universitat Autònoma de Barcelona.GÓMEZ, A., SANMARTÍ, N. y PUJOL, R.M. (2004) Production of explanations in primary schools when interpre-ting environmental disturbances. Fifth Conference of European Research in Didaktik of Biology. Patras, Grecia,21-25 de septiembre.IZQUIERDO, M. (2004). Ensenyar ciències per conèixer la naturalesa del coneixement científic. Revista del Col.legiOficial de Doctors i Llicenciats en Filosofia i Lletres i en Ciències de Catalunya, Vol. 122.IZQUIERDO, M. y ADÚRIZ-BRAVO, A. (2003). Epistemological foundations of school science. Science &Education, Vol. 12 (1), pp. 27-43.IZQUIERDO, M., ESPINET, M., GARCÍA, M.P., PUJOL, R.M. y SANMARTÍ, N. (1999). Caracterización y funda-mentación de la ciencia escolar. Enseñanza de las Ciencias, número extra, pp. 79-91.MÀRQUEZ, C. (2002). La comunicació multimodal en l’ensenyament del cicle de l’aigua. Tesis doctoral. Bellaterra:Universitat Autónoma de Barcelona. En línea: http://www.tdx. cesca.es/TDX-1107102-121235MÀRQUEZ, C., IZQUIERDO, M. y ESPINET, M. (2003). Comunicación multimodal en las clases de ciencias: el ciclodel agua. Enseñanza de las Ciencias, Vol. 21 (3), pp. 371-386.OLIVA, J.M. (2004). El pensamiento analógico desde la investigación educativa y desde la perspectiva del profesor deciencias. Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias, Vol. 3 (3), artículo 7. En línea:http://www.saum.uvigo.es/reec.

La mediación analógica en la ciencia escolar : propuesta de la función modelo teórico

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