CAPITULO I: APRENDIZAJE Y CAMBIO CONCEPTUAL

La importancia del aprendiz en el proceso de aprendizaje: el conocimiento previo del alumno. El conocimiento previo y los procesos de cambio conceptual. Orígenes del estudio del conocimiento previo como variable relevante para el aprendizaje. Modelos de cambio conceptual. Algunas implicaciones para la educación y la enseñanza de la ciencia.

Aprendizaje y desarrollo de habilidades generales frente al aprendizaje y desarrollo de habilidades específicas de dominio.

Resultados de la investigación sobre "profanos" y "expertos". Las diferencias entre "profano" y "experto". Aportaciones de la investigación sobre "profano-expertos" al problema del aprendizaje de habilidades generales frente a  habilidades específicas

Introducción

Hay dos factores del  aprendiz que influyen, entre otros, en el proceso de aprendizaje. Estos son: el conocimiento previo sobre el contenido a aprender y  la motivación (dimensión cognitiva y dimensión afectiva). Podemos decir en principio que “ sin motivación no hay aprendizaje”.

En este módulo nos detendremos en el conocimiento previo del alumno y haremos una introducción al tema del cambio conceptual.

Les sugiero comenzar por el texto de Carretero & Limon (1997) sobre problemas actuales del constructivismo, ya que es desde ese marco desde donde se intentarán señalar aportes y limitaciones vinculados al tema de hoy y sus implicancias en el aula.

Con respecto a las ideas previas se discute el término “misconceptions” (concepción errónea desde el punto de vista científico pero no desde el punto de vista del alumno).

De las investigaciones sobre los modelos conceptuales de los alumnos se concluye que la eficacia de habilidades de razonamiento del individuo parece depender del contenido específico de la tarea y del conocimiento previo que se tenga sobre ella.

Un punto a considerar es la relación entre memoria/aprendizaje y comprensión: aprendemos aunque no siempre comprendamos. (Carretero & Limón (1997) proponen distinguir niveles de comprensión adecuados a cada nivel educativo).

Para la planificación de estrategias didácticas lo fundamental es plantear con claridad  el  objetivo  de  aprendizaje.  El  objetivo  general  subyacente  de  la instrucción es lograr que el alumno comprenda los contenidos científicos que tiene que aprender. La educación es una situación artificial cuyo o bjetivo es que el alumno comprenda en espacio y tiempo limitado nociones que constituyen síntesis de los logros culturales de la humanidad. Por ello es importante identificar y conocer las ideas de los alumnos para desarrollar estrategias y metodología de enseñanza adecuadas.

Carretero & Limón (1997), desde una perspectiva constructivista caracterizan a las ideas previas o representaciones alternativas de los alumnos. Una de esas características es su  estabilidad. La instrucción busca modificarlas (cambio conceptual).

Hay distintas concepciones respecto de las ideas previas: como representaciones complejas, coherentes e integradas que poseen poder explicativo y predictivo, conocimiento fragmentario sin coherencia ni consistencia, etc. A cada posición teórica sobre las ideas previas le corresponderá una explicación de que es lo que hay que cambiar para lograr el cambio conceptual.

Recordemos que la teoría piagetiana aborda las ideas previas en términos de obstáculos epistemológicos. El conflicto cognitivo per se no garantiza el cambio conceptual.

El cambio conceptual es un proceso difícil, costoso y que exige tiempo. Esto tiene implicancias en la actividad áulica y el diseño curricular.

Para algunos autores2, el cambio conceptual consiste en desarrollar estrategias metacognitivas. No es solo un cambio conceptual sino actitudinal y metacognitivo

¿Qué aprendemos? ¿Cómo aprendemos?

Cuando decimos que alguien ha aprendido algo estamos indicando que ese contenido aprendido forma parte del almacén de memoria a largo plazo. En este sentido, aprender significa almacenar “de manera  ordenada”  la información nueva y “colocarla” en el lugar adecuado para que luego pueda ser recuperada. Si utilizamos como metáfora de la memoria a largo plazo una tienda de ropa, podríamos decir, que aprender es sinónimo de almacenar la mercancía nueva en el lugar adecuado que, normalmente, tendrá que ver con nuestros criterios de ordenación de la mercancía, con lo que ya tengamos en nuestra tienda y con alguna clave personal que nos permita recordar rápidamente cuando tengamos delante a los clientes dónde está cada uno de los artículos. Así, por ejemplo, si llega un nuevo pedido de jerseys de varios colores, modelos y tallas, los colocaremos en la misma zona donde tengamos almacenada la ropa de punto, colocando en cada fila de la estantería un color y elaborando montones en donde las tallas pequeñas sean las que están más arriba y las grandes las que están abajo, esto es, en orden de menor a mayor talla. De este modo, podremos ser eficientes empleados cuando lleguen los clientes y comiencen a pedirnos varias cosas diferentes a la vez.

Si no utilizáramos algún criterio que tenga que ver con la mercancía de la que ya disponíamos y que nos permita generar claves sencillas de recordar no nos sería nada fácil saber rápidamente dónde están los jerseys azules de la talla 48.Análogamente, cuando aprendemos algo significa que hemos procesado cierta información nueva (lo que implica la puesta en marcha de diversos procesos cognitivos: percepción, atención...) y hemos logrado almacenarla en nuestra memoria a largo plazo. Si la hemos almacenado sin tener en cuenta “lo que ya estaba en el almacén” porque no sabemos cómo relacionar lo nuevo con lo que ya sabíamos, nos resultará mucho más difícil recuperar la información nueva. Tal vez podamos reproducir lo nuevo si nos lo piden del mismo modo en que entró, pero probablemente no seamos capaces de resolver un problema en el que haya que aplicar la nueva información o responder a un tipo de tarea con formato distinto al que utilizamos para codificar la información nueva.

Es importante destacar también que, aun cuando almacene los jerseys en la zona donde está el punto, si los criterios de ordenación (colores y orden creciente de las tallas de arriba a abajo) no son impuestos o aunque lo sean son significativos para el dependiente, éste podrá atender con mayor eficiencia los pedidos que le hagan porque dispondrá de “pistas significativas” para recuperar lo que necesita.

Por tanto, y utilizando esta analogía, podríamos decir que podemos aprender aunque no siempre comprendamos el contenido de la información nueva. En muchas ocasiones, en nuestra vida cotidiana aprendemos muchas cosas que no comprendemos ni necesitamos hacerlo. Piense por ejemplo, en la sencilla tarea de enviar un fax. Muchos sabemos el procedimiento, pero probablemente sean muchos menos los que puedan explicar y comprendan en profundidad cómo se transmite la información y cómo es posible que un documento que yo envío en Madrid aparezca en la pantalla del ordenador de mi amigo residente en Buenos Aires, quien a su vez puede imprimirlo y modificarlo incluso.                     

Seguro que el lector puede añadir otros muchos ejemplos de aparatos domésticos, máquinas, el auto, etc. que manejamos con soltura, pero que no sabríamos explicar su funcionamiento.

Recuerde el lector cuando comenzó a utilizar la computadora y perdió algún documento en el que había trabajado horas precisamente porque aunque lo guardó no sabía dónde y no tenía modo de recuperarlo). Sin embargo, esa falta de comprensión no nos impide en absoluto desempeñarnos en nuestras tareas cotidianas. Sería además una tarea ingente y poco útil, comprender todo lo que aprendemos.

Parece por tanto, que más bien debemos concluir, que, dado que aprendizaje y memoria están íntimamente relacionados y todo aprendizaje implica memoria, no podemos reducir el aprendizaje a la comprensión.

En el contexto escolar, sucede lo mismo. No necesariamente los alumnos han de comprender todos los contenidos. Es posible distinguir diversos niveles de comprensión en función de cuáles sean los objetivos del aprendizaje que se desean lograr. Puede que el objetivo de aprendizaje sea que el alumno aprenda a multiplicar con decimales con agilidad y para ello, no es necesario en absoluto que comprenda el concepto de decimal o el de multiplicación. Basta con que aprenda el procedimiento sin necesidad de comprensión. De hecho, creo que muchos lectores podrán recordar ejemplos de sus años de escuela en los que salvaron algún examen gracias a conocer cómo resolver determinados problemas, generalmente de física o matemáticas, aunque no entendieran nada de lo que estaban haciendo. No se puede negar que se haya producido aprendizaje en esos casos.

El objetivo de aprender a calcular con rapidez es un objetivo perfectamente lícito y razonable, como también lo es la comprensión del concepto de multiplicación y de decimal. Lo verdaderamente importante, en nuestra opinión, es que el profesor o el profesional que planifique el proceso de aprendizaje- enseñanza sepa con claridad cuál es su objetivo de aprendizaje y qué estrategia o estrategias didácticas pueden ser más pertinentes para lograrlo. En algunas ocasiones la consecución del objetivo de aprendizaje exigirá que el alumno comprenda, y en otras, no.

Por otro lado, la comprensión de un determinado contenido no es una cuestión de  todo  o  nada:  en  general,  se  pueden  distinguir  diferentes  niveles  de  comprensión. La comprensión del concepto de “agujero negro” que la mayoría de los que tenemos conocimientos escasos de Física teórica podemos tener es muy pobre y limitada, en comparación con la que tiene un profesor de universidad que investigue sobre el tema. No es necesario, a nuestro juicio, que todos los contenidos escolares tengan que ser comprendidos en profundidad. Más interesante que discutir planteamientos dicotómicos en términos de “todo ha de ser comprendido” o “todo ha de ser memorizado” sería pensar que los objetivos didácticos que se persigan deben ser muy claros y que en ellos, deberíamos reflejar el nivel de comprensión que se desea que los alumnos adquieran.

No es objetivo en la escuela primaria o secundaria formar  profesionales, sino más bien dotarlos de conocimientos generales y básicos, aunque en la medida que aumenta el nivel educativo, va aumentando también la especificidad de los contenidos del aprendizaje y por tanto, debería establecerse una secuenciación en los objetivos y contenidos que permita ir avanzando, en tanto que se van superando los diversos niveles educativos, en la formación de profesionales.

De ahí que una de las líneas de investigación de la que vamos a hablar en este Modulo, la que aborda las comparaciones entre sujetos profanos en una materia y sujetos con un nivel alto de conocimiento, puede tener -y de hecho ha tenido ya influencia- enorme relevancia a la hora de sugerir una secuenciación de los objetivos y contenidos desde la escuela obligatoria hasta la universidad con el fin de ir preparando a los alumnos para ser profesionales.

En contra de lo que a menudo parece pensarse, la aplicación del constructivismo al contexto escolar (para una revisión del tema véase Carretero y Limón, 1997; Carretero, 1993; Baquero y otros, 1998; Coll y otros, 1993) no destierra la memoria del aula ni supone que la comprensión profunda de todos los contenidos sea el único producto del proceso de aprendizaje por el que se construye el conocimiento.

Lo que sí parece estar claro es que si queremos lograr aprendizajes significativos (sea en el grado que sea) y facilitar tanto el recuerdo como la recuperación de la información nueva un factor muy relevante es el conocimiento  previo  del  sujeto.  En  las  secciones  posteriores    encontrarán información sobre algunas investigaciones que abordan la influencia de este factor en el proceso de aprendizaje.                                     También debe haber quedado claro hasta aquí que el proceso de aprendizaje es un proceso interactivo en el que un sujeto (con todas sus características psicológicas y físicas) interactúa con cierta información nueva (el contenido del aprendizaje, o dicho de otro modo, lo que hay que aprender) y que este proceso, se da en un contexto, a veces formal (la escuela) o informal (aprendizaje entre iguales, aprendizaje en el seno de la familia, aprendizaje en situaciones de ocio, etc.) en donde el sujeto interactúa con otros en buena parte de las situaciones de aprendizaje, aunque el aprendizaje es un proceso individual.

Esta afirmación nos conduce a otra de las características del individuo que tiene capital importancia para que se logre aprender: la motivación.

Actividad 1:

1. ¿Todo aprendizaje implica memoria? ¿Por qué? Fundamente.

2. ¿Cree ud que existe relación entre memoria, aprendizaje y comprensión?. Fundamente.

3. ¿Todos los aprendizajes son significativos? ¿De que depende su significancia?. Explique.

Si bien, como ya hemos comentado, en este Módulo sólo vamos a tratar con más detalle dos de los factores relevantes en cuanto a determinar la influencia del sujeto que aprende en el proceso de aprendizaje (conocimiento previo y motivación), es importante que tenga en cuenta que el individuo aporta otras muchas variables que sin duda, influyen en el proceso de aprendizaje. Entre éstas, cabe citar variables personales e individuales (personalidad, estilos de aprendizaje, historia de aprendizaje, intereses y aficiones, etc.) a las que hay que añadir que el sujeto no es un ente aislado sino que es fruto de un contexto social (familia, escuela, sociedad, en general). Es decir, las variables relativas al sujeto no pueden considerarse aisladas e independientes de la interacción entre lo que de algún modo viene ya dado en él (factores heredados o genéticos) y lo que es fruto de la interacción con el ambiente.

Por otro lado, el proceso de aprendizaje, aunque individual, es producto a su vez, de la interacción del sujeto con el medio. Particularmente en el contexto escolar hay interacción entre el discente y el docente, aportando cada cual variables personales y a la vez con todo un contexto (iguales, contexto socioeconómico de la escuela y de la familia, etc.). Cabe destacar que el aprendizaje es un proceso interactivo y dinámico en el que interactúan personas.

Por tanto, el estudio de la influencia de los aspectos cognitivos y motivacionales del sujeto en su proceso de aprendizaje es sólo una parcela de todo el proceso. Esta estrategia de investigar aspectos parciales del proceso de aprendizaje-enseñanza creemos que permite realizar avances y aportaciones para conocer con más precisión cómo y en qué condiciones se produce el aprendizaje, si bien, insistimos es sólo una pequeña parte del todo. El objetivo final -meta a largo plazo, obviamente- sería conseguir armar “todas las piezas del rompecabezas”. Nos parece importante destacar esto, para que no piense el lector que lo que aquí vamos a exponer permite dar con todas las claves del éxito para lograr el aprendizaje, sino que ha de conservar la visión de que esto es sólo una pequeña parte de un proceso mucho más complejo en el que ni siquiera sabemos si  “la suma de las partes es igual al todo”. Además de faltarnos muchas piezas, nos faltan también las instrucciones sobre cómo armarlas. Conviene no perder esto de vista, ni tampoco que en el proceso de aprendizaje-enseñanza interactúan personas y que, en muchas ocasiones es esa  interacción  personal  la  que  determina  en  buena  medida  el  éxito  del  discente a la hora de lograr el aprendizaje.

Modelos de cambio conceptual

La manera de conceptuar las ideas previas de los alumnos es solidaria a la formulación de cierto modelo de cambio conceptual, que intenta definir qué es lo que cambia y en qué sentido lo hace (profundo o superficial). Esto implica un posicionamiento en cuanto al aprendizaje y por ende en cuanto a las maneras de intervenir.

Les sugiero la lectura paciente y detenida del texto de POZO, J. I. y GOMEZ CRESPO, M.A. (1998). El texto plantea las dificultades que tienen los alumnos para modificar sus ideas previas acerca del conocimiento científico, que obstaculiza la comprensión de los mismos, requiriendo el diseño de estrategias didácticas específicas. Toma en consideración los contenidos verbales (datos, conceptos y principios).

Los autores plantean que el objetivo principal de la educación científica es dar sentido al mundo que nos rodea (marcos conceptuales que permitan otorgar significación).

“Todo intento de dar significado se apoya no solo en los materiales de aprendizaje sino en los conocimientos previos activados para dar sentido a los materiales”.

Sin embargo se ha detectado la alta resistencia de los conocimientos previos a modificarse mediante la instrucción y la tendencia a asimilar los aprendizajes escolares al conocimiento intuitivo que posee el sujeto.

El aprendizaje significativo ha dado paso entonces al estudio del cambio conceptual entendido como el cambio de los conocimientos previos del alumno. En el texto se caracterizan los conocimientos previos o concepciones alternativas (origen sensorial, cultural y escolar) que dan lugar a una ciencia intuitiva difícil de modificar.

Según VOSNIADOU (1994), las concepciones alternativas son producto de una teoría de dominio, constituida por el conjunto de representaciones de diverso tipo activadas por los sujetos ante contextos pertenecientes a un dominio dado . A su vez estas estarían estructuradas dentro de una teoría marco o implícita (sistema operativo del funcionamiento cognitivo que formatearía las representaciones del sujeto). Por consiguiente, el cambio conceptual radical como reestructuración profunda de un dominio, implica el cambio de los supuestos implícitos superando sus restricciones.

Los supuestos epistemológicos, ontológicos y conceptuales subyacentes al conocimiento intuitivo difieren de los del conocimiento científico.

Para CHI (1992) nuestra comprensión del mundo está determinada por las categorías ontológicas (materia, procesos o estados mentales desde las que lo interpretamos). Cambiar nuestra comprensión del mundo es cambiar nuestras atribuciones ontológicas (categorías).   Las diferencias en los principios epistemológicos y ontológicos entre las teorías científicas y las teorías alternativas se traducen en diferencias en la estructura conceptual de unas (estructuras operatorias formales piagetianas) y otras (estructuras conceptuales simples). Existen restricciones estructurales de las teorías implícitas frente a las científicas.

Cambiar las concepciones alternativas (resultado del funcionamiento cognitivo humano) requiere reformatear la mente, incorporando un sistema operativo compatible con los principios del conocimiento científico. Cambio epistemológico, ontológico y conceptual (interacción, equilibrio).

El objetivo del aprendizaje de las ciencias no sería sustituir un conocimiento por otro, sino integrar ambas formas de conocimiento.

Desde el aporte de CLAXTON (1987) refleja una postura crítica respecto de los actores sociales que intervienen en el aprendizaje formal y de su contexto específico. Señala algunas máximas cuyo sustrato ideológico tiene consecuencias en la práctica docente, a saber:

 “ La enseñanza no produce aprendizaje ” ; “ El aprendizaje es la búsqueda de una respuesta para una pregunta que nos interesa ”; “La enseñanza es una  actividad  cuyo  objetivo  es  conseguir que el profesor sea innecesario ” ; “ La enseñanza consiste en facilitar el aprendizaje ” ; “ La escuela hace cosas que no debería y deja sin hacer las que debiera ”; “ El objetivo principal del adulto/a es ayudar al niño/a a aprender a aprender ”.

¿Alguien dejó de sentirse implicado/a?

La existencia de estas ideas previas de los alumnos sobre múltiples fenómenos y conceptos científicos contribuyó al desarrollo de modelos que dieran cuenta del proceso de cambio conceptual.

Un primer modelo de cambio conceptual que ha tenido una gran repercusión fue el propuesto por Posner y otros (1982) y Strike y Posner (1985). Estos autores consideran el cambio conceptual como una visión del aprendizaje alternativa al enfoque empirista propio del conductismo. Así, el aprendizaje es considerado como un proceso racional. Para ellos, la racionalidad se define como las condiciones bajo las cuales una persona está dispuesta a modificar sus decisiones o puntos de vista. Por tanto, consideran fundamental investigar la manera en que se incorporan nuevas concepciones a las estructuras cognitivas del sujeto.

Asimismo, es igualmente relevante conocer cómo se reemplazan y sustituyen las concepciones que no resultan ya funcionales. Su modelo  es epistemológico  y no psicológico o instruccional.

Las cuatro condiciones que, según estos autores, deben producirse para lograr el cambio conceptual son: insatisfacción con las concepciones que han de ser reemplazadas, comprensión de la nueva concepción que ha de sustituirá la anterior, plausibilidad de la nueva concepción que va a ser incorporada y que se considere que la nueva adquisición va a ser más fructífera que la anterior y por tanto, explicará y predirá mejor que la que se poseía. Además de estas 4 condiciones, hay otro factor que influye en la selección de la concepción nueva. Este factor es el nicho conceptual o ecología conceptual (conceptual ecology) en el que se encuentran los recursos cognitivos de los que dispone el individuo. Consideran que las anomalías, las analogías, los ejemplos e imágenes, la experiencia pasada, las presuposiciones epistemológicas -como qué es lo que el sujeto considera una explicación ideal y sus creencias sobre el carácter del conocimiento-, el concepto de ciencia del que dispone el sujeto, etc. forman parte de esta ecología conceptual e intervienen en la selección del sujeto de la nueva concepción.

Esta teoría tiene una clara influencia de los modelos de cambio de teoría científica de la Filosofía de la Ciencia. Esta influencia no sólo es notable en este modelo considerado ya clásico en este campo, sino también en otras contribuciones destacadas que se han realizado para explicar el proceso de cambio conceptual (entre otros,Thagard, 1992; Nersessian, 1992).A menudo se ha utilizado la metáfora del “niño como científico” para justificar esta analogía entre el proceso de cambio de una teoría científica por otra y cómo el estudiante va construyendo su conocimiento científico sustituyendo una teoría (o ciertas creencias) por otra. Incluso algunos resultados parecen indicar cierto paralelismo entre la filogénesis del conocimiento científico y su ontogénesis.

Carey (1985) establece una distinción entre el cambio conceptual en sentido profundo (strong restructuring) y el cambio conceptual en sentido superficial (weak restructuring). El primero implica que el sujeto realice una reestructuración profunda de su conocimiento y abandone totalmente sus concepciones por otras nuevas. Utilizando la terminología de Lakatos (1978), diríamos que el cambio conceptual en sentido profundo implica cambios en el núcleo central de la teoría inicial del sujeto, mientras que el cambio conceptual en sentido superficial, requeriría sólo cambios que afectan al cinturón protector de la teoría inicial del sujeto. Esto explicaría que, a pesar de encontrarse con anomalías o datos contradictorios, es muy frecuente que los sujetos no modifiquen sustancialmente su teoría (Limón y Carretero, 1995; Carretero y Limón, 1997).

Tomando en cuenta esta distinción, Vosniadou y Brewer (1987) consideran que el proceso de cambio conceptual es un proceso gradual en el que posiblemente la reestructuración en sentido profundo de Carey sería la meta final. Presentan una investigación sobre las ideas que los estudiantes tienen sobre la forma y movimientos de la Tierra. En ella identificaron diversos modelos mentales Algunos de estos modelos se denominan “modelos sintéticos”. Estos modelos son la solución que los alumnos encuentran para resolver la inconsistencia entre sus ideas previas y la información que les es introducida culturamente a través de la escuela, la familia, etc. El  conocimiento previo de los estudiantes no sería pues, algo inconexo y fragmentario, sino que mezclan la información nueva con las ideas que proceden de su experiencia y conocimiento cotidianos generando modelos que son coherentes y que se aplican consistentemente.

Estos modelos parecen estar limitados por ciertas presuposiciones de tipo ontológico y epistemológico. Algunas de estas presuposiciones que guían el proceso de adquisición del conocimiento del mundo físico vienen determinadas evolutivamente en la línea de lo descrito por algunos psicólogos evolutivos como Spelke (1991) o Baillargeon (1990). Estos trabajos han revelado cómo desde muy pronto los niños aplican ciertos principios (continuidad y solidez de los objetos, contigüidad causa-efecto, gravedad, inercia) a su percepción del mundo físico y consiguientemente, a la interpretación de cómo los objetos se mueven   e   interaccionan   con   ellos.   Según   Vosniadou   (1994)   estas presuposiciones estarían muy arraigadas en los sujetos y formarían parte de lo que  ella  denomina  teoría  marco.  En  ella  radicarían  las  presuposiciones ontológicas y epistemológicas de los sujetos que determinan la manera en que el sujeto interpreta sus observaciones y la información que recibe para construir teorías específicas sobre el mundo físico.

En su opinión, cuando el proceso de cambio conceptual exige una revisión de la teoría marco es mucho más difícil de lograr que cuando: 1) simplemente hay que añadir información nueva a la teoría marco ya existente o 2) hay que modificar la teoría específica sin necesidad de modificar la teoría marco. Estas presuposiciones ontológicas y epistemológicas que están incluidas en la teoría marco del sujeto se han ido construyendo a lo largo de años de interacción con el mundo físico y por consiguiente, el grado de arraigo de estas creencias es muy elevado y de ahí la gran dificultad que supone realizar cambios en ella.

El cambio conceptual en sentido profundo (strong restructuring) implicaría cambios en la teoría marco, mientras que el cambio conceptual en sentido superficial (weak restructuring) implicaría sólo revisiones de las teorías específicas, de ciertas creencias o la adición de nueva información.

A diferencia del punto de vista de otros especialistas (por ejemplo, Driver, 1983 o McCloskey, 1983) las “ mis conceptions” o ideas previas de los alumnos,   según Vosniadou (1994) son construcciones espontáneas que, con frecuencia, se generan sobre la marcha al ser evaluadas por el profesor o el investigador y no necesariamente implican que haya una teoría específica detrás de ellas. De este modo, los estudiantes crearían un modelo situacional y se explicaría por qué cambian de una “misconception” a otra mostrándose incluso inconsistentes. Estas ideas de los alumnos son vistas como intentos que hacen los alumnos de conciliar sus creencias basadas en su experiencia cotidiana con la información nueva.

Los estudiantes, a diferencia de los científicos, carecen, según Vosniadou de conciencia metacognitiva de su teoría marco. Consideran sus creencias y resuposiciones verdades absolutas en lugar de darse cuenta de que también están sujetas a experimentación y falsación (Vosniadou, 1994, p. 67).

A diferencia del modelo de Vosniadou, diSessa (1988, 1993) considera que el conocimiento de los estudiantes es fragmentario y está constituído por una serie de “primitivos fenomenológicos” ( p -prims)  que serían abstracciones que los sujetos hacen de su experiencia cotidiana en la interacción con el mundo físico y que serían primitivos en tanto que no necesitan ser explicados, se aceptan sin más. Por ejemplo, uno de los p-prims que aparece con mucha frecuencia es el que denomina “Ley de Ohm”. Según diSessa es una versión ampliada de “ a más esfuerzo, mejores resultados”. Se trata de un agente que realiza un esfuerzo para lograr un resultado superando cierta resistencia. Por tanto, a mayor esfuerzo, mayor resultado y cuanto mayor sea la resistencia que hay que vencer, menores resultados se obtendrán, salvo que se multipliquen los esfuerzos. Esta interpretación cotidiana de la ley de Ohm, según este autor, sirve para interpretar muchos fenómenos no sólo físicos sino también psicológicos o incluso relativos a situaciones interpersonales.

Los p-primitivos tienen una serie de propiedades. Son estructuras de conocimiento sencillas, pequeños esquemas abstraídos a partir de lo que vemos y que explican el mundo físico en el que nos movemos. Son estructuras cognitivas aisladas que se originan a partir de interpretaciones superficiales de la realidad. Estos p-prims son reconocidos a partir de ciertas configuraciones o patrones que se perciben y que han activado las estructuras cognitivas del sujeto.

Este proceso de reconocimiento tiene varias capas o niveles. En el superior se encuentran ideas y conceptos relativamente conscientes que han sido activados por elementos de capas o niveles inferiores. Los p-primitivos ocupan un lugar intermedio en este proceso: ni pertenecen al nivel de los datos (nivel inferior) ni a las categorías o conceptos (nivel superior).

Los p-primitivos se originan mediante la abstracción de fenómenos cotidianos. El paso de profano a experto en física no sería otra cosa que la sintonización y refinamiento de los p-prims hacia un uso adecuado de los mismos coherente con las leyes físicas que se enseñan. Durante este proceso de sintonización hacia un uso “ experto ” de los p-prims, éstos pueden ser aplicados a nuevos contextos o al revés, se restringe su uso a contextos muy específicos. Tambi én pueden aparecer nuevos p-prims. El cambio más drástico que se debe realizar para pasar de esta “física intuitiva” a la física que se enseña es el cambio de función de los p-primitivos. En lugar de ser abstracciones que se aceptan sin necesidad de una explicación, pasan a ser utilizados como heurísticos o claves que activan o ayudan a activar estructuras de conocimiento más formales, o bien  se aplican a contextos mucho más específicos. Esta nueva función del conocimiento intuitivo del sujeto y su integración en el uso del experto es lo que diSessa (1993) llama codificación distribuida (distributed encoding).

Aunque diSessa no hace mención explícita al cambio conceptual en sentido superficial y en sentido profundo, podríamos decir que el proceso de refinamiento de esos p-primitivos, que se logra a través de cambios en su aplicación se identificaría con procesos de cambio conceptual en sentido superficial, puesto que los p-prims seguirían ahí y sólo se están dando cambios menores relativos a su contexto de aplicación. Sin embargo, el paso final al uso “experto” de las leyes de la física que supondría la integración, diferenciación y/o ampliación de los contextos de aplicación de los p-prims supondría un cambio cualitativo adicional que nos permitiría hablar de cambio conceptual en sentido profundo.

Refiriéndose también al mundo físico, Chi (1992) propone tres categorías ontológicas en la que puede dividirse: materia (o sustancias  materiales), hechos y abstracciones. Dos características diferencian a estas tres categorías:

1) el comportamiento y los atributos ontológicos de cada una de ellas están gobernados por un conjunto de leyes físicas distinto; y 2) ninguna operación física puede transformar entidades que pertenecen a una de estas categorías en una entidad perteneciente a otra categoría. Por ejemplo, ninguna operación física puede transformar un objeto material, un planeta, en un hecho o acontecimiento (las órbitas que describen los planetas en sus movimientos de rotación y/o traslación) o en una abstracción (por ejemplo, la teoría de la relatividad).

Según Chi pueden producirse dos tipos fundamentales de cambio conceptual: cambio dentro de la organización de una misma categoría ontológica o cambio de asignación de un elemento de una categoría a otra (cambio ante categorías).A este último es al que denomina cambio conceptual radical que sería equivalente al cambio conceptual en sentido profundo. Cada uno de estos cambios requiere procesos diferentes y por tanto, los procesos de aprendizaje necesarios para realizar cambios dentro de una misma categoría no son adecuados para aprender a realizar cambios en la asignación de elementos de una categoría a otra. Este segundo tipo de cambio exige el desarrollo o la adquisición de nuevos conceptos. El cambio dentro de una misma categoría no es difícil de conseguir: se reorganiza el árbol conceptual, pero los conceptos siguen manteniendo básicamente el mismo significado. Por el contrario, en el cambio entre categorías los nuevos conceptos son inconmensurables con los iniciales y cambian de significado. Este cambio no tiene por qué producirse bruscamente sino que puede darse a través de un proceso de cambio gradual, aunque el resultado del mismo sí suponga un cambio drástico con respecto a las concepciones iniciales del sujeto.

Una de las principales dificultades que los estudiantes tienen para aprender física radica en que su asignación de determinados conceptos a una categoría ontológica es diferente a la asignación que realiza la física que se les enseña. Por consiguiente, para poder aprenderla necesitan reasignar sus conceptos a la categoría correspondiente. Este cambio ha de ser inducido mediante la instrucción.

Tampoco el cambio conceptual dentro de una misma categoría ontológica es fácil de conseguir, pero se consigue más a menudo que el cambio de una categoría a otra. Cinco tipos de cambios pueden darse, según esta autora, dentro de una misma categoría: revisión de las relaciones entre el todo y las partes, formación de nuevas categorías subordinadas y supraordinadas, reclasificación de las categorías ya existentes, ampliación de las asociaciones en problemas de “insight” y que directamente se produzca una nueva asignación dentro de la misma categoría.

ACTIVIDAD 2

1. Según su criterio, realice un cuadro comparativo de los diferentes modelos de cambio conceptual (teniendo en cuenta por ejemplo: concepción del aprendizaje, tipos de cambio conceptual, papelde las ideas previas de los alumnos en los diferentes modelos) enunciados hasta aquí. 

2. ¿Cómo se conciben las “misconceptions” o ideas previas de los alumnos?

BIBLIOGRAFÍA OBLIGATORIA

&CARRETERO, M. y LIMON, M. (1997), “Problemas actuales del constructivismo. De la teoría a la práctica”, en: M. J. Rodrigo y J. Arnay (Eds.): La construcción del conocimiento escolar. Ecos de un debate, Paidós, Barcelona, pp.137-153.

&LIMON, M. y CARRETERO, M. (1996), “Las ideas previas de los alumnos: ¿qué aporta este enfoque a la enseñanza de las Ciencias?”, en M. Carretero (Comp.): Construir y enseñar: las Ciencias Experimentales, Aique, Buenos Aires, pp.19-45.

&POZO,  J.  I.  y  GOMEZ  CRESPO,  M.  A.  (1998),  “El  aprendizaje  de conceptos                     científicos:    del     aprendizaje     significativo    al     cambio   51 conceptual”, en: Aprender y enseñar Ciencia, Morata/ MEC, Madrid, pp. 84-127