Recientemente se ha iniciado la docencia de la nueva

Recientemente se ha iniciado la docencia de
la nueva especialidad de Maestro de Educación
Primaria. Los titulados de esta especialidad serán los encargados de impartir la mayoría de las
materias, incluidas las ciencias, del ciclo 6-12.
Dada la poca incidencia de la enseñanza de las
ciencias en el curriculum de esta carrera resulta
especialmente necesario saber cuales son los conocimientos previos de los alumnos al acceder a
estos estudios. Los primeros análisis indican que
la formación científica, especialmente en el campo de la Geología, es muy deficiente.
ABSTRACT
Training in the new speciality of Primary
School Teaching has begun recently. People holding certificates in this speciality will be in charge of teaching the majority. of subjects, including
science, to children in the 6-12 age range. As the
teaching of science is but a small part of the
course curriculum, it is particulaly necessary to
know what previous knowledge student teachers
have in this area. First analyses indica te that
training in science, and especially in the field of
geology, is very deficient.
INTRODUCCIÓN
Recientemente se han puesto en marcha los
nuevos estudios de Magisterio, que comportan la
incorporación de nuevas especialidades (Educación Primaria, Educación Infantil, Ed\lcación
Musical, Educación Física, Lengua Extranjera,
Educación Especial y Audición y Lenguaje) y la
desaparición de otras que se habían mantenido
durante años, como Ciencias, Ciencias Sociales
y Filología. La finalidad de estos cambios es,
junto a maestros especilistas, potenciar un maestro generalista que sea capaz de impartir cualquiera de las restantes materias correspondientes
a la Enseñanza Primaria (6-12 años).
Por ello la nueva especialidad de Maestro de
Primaria engloba aspectos de las tres especialidades que desaparecen, con la consiguiente reducción del número de horas de clase de cada una de
ellas.
En la Universidad de Barcelona los estudios
de Maestro de Primaria se iniciaron el curso pasado (1992-93), poco después de que se aprobara
el nuevo plan de estudios. Centrándonos en la especialidad de Enseñanza Primaria, los profesores
del ciclo 6 - 12 años reciben a lo largo de la carrera dos únicas asignaturas obligatorias de ciencias, que son cuatrimestrales y se imparten durante el segundo curso. Estas materias son
Didáctica de las Ciencias Naturales y Didáctica
de la Física y la Química, cada una de 7,5 créditos. Esto significa que en la carrera (tres cursos)
se dedican tan sólo 3,75 créditos a cada una de
las ciencias y sus respectivas didácticas (biología, geología, física y química). La poca incidencia de la enseñanza de las ciencias en la formación de los maestros se justifica por el hecho de
que ya deben haber adquirido suficientes conocimientos durante el Bachillerato, y se deben reforzar únicamente los aspectos didácticos.
Puesto que durante este curso han comenzado
a impartirse por primera vez las asignaturas de
ciencias de las nuevas especialidades, los profesores del Departamento de Didáctica de las Ciencias Experimentales y la Matemática de la Universidad de Barcelona encargados de la docencia
de la Geología y su Didáctica (incluida en la
asignatura de Didáctica de las Ciencias Naturales), decidimos realizar el seguimiento de los conocimientos de geología de los estudiantes de
Magisterio de la Especialidad de Primaria.
Diversos autores han puesto de manifiesto la
gran importancia de los estudios sobre conceptos
y errores conceptuales en la enseñanza-aprendizaje de las Ciencias (Osborne y Wittrock, 1983).
En el campo de la enseñanza de la geología existen pocos trabajos (Granda, 1988; Pedrinaci,
1987; Yuset al, 1992) Y no muchos más sobre
las conceptos y errores conceptuales de los alumnos de Escuelas de Magisterio (Escuredo y Lacasta, 1984; Tilló et al, 1989, entre otros). Este
trabajo refleja parte del estudio que se ha realizado con 120 alumnos que están cursando segundo
de Educación Primaria en la Universidad de Barcelona. Sobre este colectivo la investigación se
ha basado en entrevistas, discusiones en clase y
tests, que se han efectuado antes del inicio de las
clases y con posterioridad a la finalización de la
asignatura de Didáctica de las Ciencias Naturales.
ANÁLISIS DE LOS CONOCIMIENTOS
CIENTÍFICOS DE LOS ALUMNOS ENCUESTADOS
Considerando la relación entre los conocim~ntos de geología que los alumnos poseen y su
formación general, ya que muchas ideas erróneas
(1) Departament de Didactica de les Ciencies Experimentals i la Matematica, Universitat de Barcelona. Melcior de Palau,
140,08014-Barcelona.
derivan de conceptos de otras ciencias mal adquiridos, con anterioridad al análisis del nivel geológico se realizaron algunas pruebas para valorar el
nivel en otras ciencias. Las cuestiones versaron
sobre aspectos que debían haberse adquirido en
EGB, o como mucho en los primeros cursos del
Bachillerato, y que resultan indispensables para
entender aspectos básicos de la geología.
A modo de ejemplo citaremos algunas de las
cuestiones planteadas:
1. Densidad.
2. Diferencias entre sólido, líquido y gas.
3. Factores que pueden producir cambios de
estado.
4. Sustancia pura, compuesto y mezcla.
5. ¿En qué sé diferencia un elemento químico
de otro?
6. Diferencia
azul.
entre una luz roja y una luz
7. Citar alguna radiación
apárte de la luz visible.
electromágnética
8. Presión.
9. ¿Qué figura geométrica está limitada por
cuatro triángulos equiláteros? ¿Y por ocho?
Las respuestas fueron las siguientes:
1. Sólo dos alumnos definieron la densidad en
función de su fórmula, pero ninguno supo decir
qué variación sufre la densidad si un cuerpo se
calienta y por lo tanto se dilata; Casi todos consideraron densidad sinónimo de peso.
2. Algunos alumnos definieron los tres estados
en función de sus propiedades observables (el sólido no cambia de forma, el líquido sí, y el gas
ocupa todo el volumen disponible), pero ninguno
supo a qué se deben las diferentes propiedades en
función de la disposición de las moléculas. En
consecuencia tampoco pudieron diferenciar un
sólido amorfo de un sólido cristalino.
3. Todos sabían que el cambio de estado depende de la temperatura, pero ninguno indicó que
también depende de la presión. Tampoco nadie
recordó que al añadir pequeñas cantidades de
otra sustancia puede variar el punto de fusión o
de ebullición, aunque al citarlo varios reconocieron haberlo estudiado anteriormente.
4. Las respuestas en cuanto a las diferencias
entre sustancias simples, puras, compuestos y
mezclas, fueron completamente aleatorias, en ge"
neral la tendencia era considerar sinónimos sustancia simple y sustancia pura, y mezcla y compuesto.
5. Algunos pocos llegaron a concluir que los
elementos diferentes tienen distinto número atómico.
6. No sólo no lo sabía nadie sino que la gran
mayoría no era capaz de recordar en orden los
colores del espectro de la luz visible. Al hablarles
de la longitud de onda sólo 5 del total indicaron
que lo habían estudiado pero no lo recordaban.
7. La mayoría desconocía que la luz visible es
una radiación electromagnética, y por tanto no
pudieron poner otros ejemplos. Sólo un alumno
citó los rayos X, aunque bastantes citaron el sonido.
8. Bastantes tenían cierta idea de qué es la
presión, pero les costaba definirla. Para muchos
presión y fuerza eran sinónimos.
9. No hubo ninguna respuesta correcta, aunque al citarles los nombres varios admitieron que
eran figuras que conocían.
Como consecuencia de las respuestas anteriores se puede deducir que el nivel científico medio
de los estudiantes encuestados era muy bajo, y
por tanto era previsible que también lo fuera en
geología.
Tras inquirir a los estudiantes sobre las posibles causas, se obtuvieron varios tipos de respuesta: 1. Algunos no habían cursado asignaturas
de ciencias (FP y mayores de 25 años), 2. Otros
hacía mucho tiempo, y con muy poco nivel (Bachillerato y COU de letras). 3. Los que deberían
poseer una formación más sólida, por haber estudiado Bachillerato de Ciencias, aducían haber olvidado las cuestiones.
Con posterioridad al análisis descrito se propussieron tests y cuestiones generales sobre temas de geología a fin de determinar los conocimientos sobre esta materia. Previamente
se
averiguó cuántos alumnos habían cursado geología en COU y cuántos consideraban haber aprendido bastante geología durante el bachillerato.
Del total de alumnos sólo 7 habían cursado geología en COU y 4 consideraban que habían alcanzado un nivel satisfactorio en las asignaturas de
ciencias naturales de Bachillerato.
Los test trataron fundamentalmente cuestiones básicas de geología, aunque también incluían
algunas preguntas sobre materias relacionadas
(geografía física, biología, meteorología). Los aspectos geológicos se pueden repartir en varios
bloques: 12 Materiales terrestres (rocas y minerales). 22 Estructura y composición de la Tierra. 32
Dinámica terrestre. 42 Historia de la Tierra (El
tiempo en Geología).
El primer bloque incluía preguntas tales como
definición de mineral y de roca, decir si algunas
sustancias son o no minerales, citar los nombres
de cinco minerales y de tres rocas, escribir los
nombres de los tres grupos de rocas, citar alguna
aplicación práctica de las rocas y de los minerales, etc.
El análisis de estas preguntas permitió obtener las siguientes conclusiones:
Sólo un 10% da una definición de mineral
que incluye alguna de las propiedades que los ca-
racterizan (estado sólido, naturaleza inorgánica,
por ejemplo). El 90% no contesta o da una respuesta incongruente.
Para indagar si el resultado estriba en la dificultad de definir o en la ignorancia del concepto
de mineral, se añadió una lista de sustancias, entre las que había que separar las que eran minerales de las que no lo eran. El 97 Y 88% respectivamente supieron que el cuarzo y el diamante son
minerales, sin embargo un 73% consideró también mineral el aluminio de fundición y un 89%
el granito. Respecto a los líquidos y los gases, un
alto porcentaje sabía que no eran minerales (un
10% creía que el agua sí lo era, y ninguno que lo
era el aire). Por último mayoritariamente descartaron como minerales las sustancias de origen orgánico, como el hueso, el coral y las conchas de
los moluscos, aunque para el 48% las perlas sí
son minerales. Se puede deducir que a pesar de
no saber la definición todos asimilaban mineral a
sustancia sólida, y gran parte a sustancia inorgánica, pero sin embargo incluían los metales, aunque fueran obtenidos artificialmente y las rocas.
En entrevistas se reafirmaron estos resultados, si
bien se apreció que las únicas sustancias artificiales que incluyen mayoritariamente entre los minerales son los metales, algún producto químico
(sales), y más raramente el vidrio y la porcelana.
Un porcentaje elevado de alumnos sabe
nombre de algún mineral (ninguno el 16%, 1
8%,2 el 21%, 3 el 30%, 4 el 17% y 5 o más
8%), sin embargo el 75% no fue capaz de citar
una sola de sus aplicaciones.
el
el
el
ni
El concepto de roca es mejor conocido que el
de mineral, ya que casi un 30% de los alumnos
da una definición más o menos correcta y casi la
mitad citan al menos el nombre de una roca, aunque sólo el 13% escriben tres nombres, tal como
se les pedía. La idea que tienen sobre una roca
parte de la imagen del granito, probablemente
por que es el ejemplo más citado en los libros de
texto, ya que casi todos consideran que no existen rocas formadas por una sola especie mineral.
Es evidente que el concepto de roca han debido
estudiarlo previamente bastantes alumnos, ya que
el 74% citan al menos uno de los tres grupos de
rocas, y el 41 % mencionan los tres. Sin embargo
el aprendizaje debe ser puramente memorístico,
puesto que demuestran desconocer el origen y las
características
de cada uno de los grupos, (el
52% no responden preguntas como "¿Puede formar estratos cualquier roca?" o bien "¿Se pueden
encontrar fósiles en las rocas ígneas?" y tan sólo
el 16% y el 18% respectivamente responden correctamente ).
En el segundo bloque, destinado a conocer
qué ideas tenían los alumnos sobre la estructura y
la composición de la Tierra, se les incluyeron
preguntas como: ¿Cuáles son los cuatro gases
más abundantes de la atmósfera?, ¿Cuál es el radio de la Tierra?, Citar los nombres de las capas
en que se divide el interior de la Tierra, y otras
destinadas a conocer qué ,idea tenían realmente
de las características internas de nuestro planeta.
El 78% de los estudiantes no respondió a la
pregunta sobre el tamaño de la Tierra, y entre los
que lo hicieron sólo la mitad dio un valor próximo al real y el resto una cifra notablemente mayor (hasta 65.000 km). Todavía resultan más
chocantes las respuestas sobre la composición de
la atmósfera, ya que si bien casi todos citan el
oxígeno y el nitrógeno, hasta un 80% considera
que el gas más abundante es el hidrógeno, y el
41 % el "carbono". Tan sólo el 8% cita el vapor
de agua, y menos del 5% el C02' Esto indica que
sus conocimientos de otras ciencias, como la química, son muy pobres.
En cuanto a los aspectos estrictamente geológicos, como la estructura interna de la Tierra, el
43% no da el nombre de ninguna de las capas en
que se ,divide el interior de nuestro planeta, y sólo
el 24% menciona corteza, manto y núcleo. Sin
embargo, pese a que casi una cuarta parte de los
estudiantes recuerdan estos nombres, sus ideas sobre el interior de la Tierra pueden incluirse entre
las más incorrectas. Prácticamente todos los alumnos suponen que en el interior de la Tierra existe
alguna capa fundida, pero sólo el 20% cita el núcleo; para la mayoría existe una capa de magma
que, a partir de una profundidad variable, se ex.tiende hasta el centro del planeta, y que es el material que se emite en las erupciones volcánicas. Incluso alumnos que conocen los nombres corteza,
manto y núcleo, dan respuestas de este tipo.
Existe también la idea bastante generalizada
de la existencia de "cavidades" en nuestro planeta, ya que el 62% responde afirmativamente a la
pregunta de si es posible acceder al interior de la
Tierra a través de las chimeneas de los volcanes
extinguidos, aunque la mayoría piensa que sólo se
pueden alcanzar profundidades moderadas (entre
50 y 100 km). La idea de las cavidades vuelve a
aparecer en una pregunta sobre la procedencia de
las aguas subterráneas; para el 62% el agua no sólo se genera en el interior de la Tierra sino que
además existen ríos y lagos subterráneos (sólo el
12% relaciona el agua subterránea con las precipitaciones). Todo esto indica un modelo sobre el interior de la Tierra más influenciado por los textos
de Julio Verne que por los de Geología.
El tercer bloque tiene como meta descubrir si
tienen una idea evolucionista o fijista de nuestro
planeta y también las nociones sobre la dinámica
terrestre. Para ello se incluyeronm preguntas tales como si se forman rocas y minerales actualmente, si el tamaño y forma de los océanos es inmutable o varía con el tiempo, o si anteriormente
han existido especies animales diferentes a las
actuales. Todas las respuestas indican que los estudiantes tienen una concepción evolucionista de
nuestro planeta, ya que el 73 Y el 62%, respectivamente, cree que se forman actualmente minerales y rocas, y sólo el 5% responde en sentido
contrario. Asimismo el 84% opina que la forma y
el tamaño de los océanos ha variado con el tiempo, y el 95% sabe que han existido especies ani-
males diferentes de las actuales. Tan sólo un
alumno reconoció en una entrevista que no creía
en la evolución de los seres vivos.
Si bien quedó de manifiesto que todos tenían
una idea clara de un planeta dinámico, sus conocimientos sobre la dinámica terrestre eran mucho
menos claros. CasLtodos los estudiantes (90%)
sabían que hace 100 millones de años América
estaba más cerca de Europa, pero muy pocos podían explicar por qué, en zonas como Japón, los
terremotos son frecuentes. Únicamente el 23%
daba una respuesta más o menos correcta, y otro
25% citaba las placas litosféricas, aunque sin saber cómo actúan; el resto (la mitad de los entrevistados) no supo responder a esta pregunta. La
imagen que nuestros alumnos tienen de la dinámica interna de la Tierra quedaba aún más definida
cuando se les preguntaba el porqué de la existencia de fósiles marinos en lo alto de las montañas:
el 55% creía que el mar llegaba hasta allí (según
una idea más o menos diluvista), frente a sólo el
20% que suponía que las rocas formadas bajo el
mar se habían elevado posteriormente.
El último bloque estaba destinado a reconocer
la idea de tiempo geológico de nuestros estudiantes. Para ello se les preguntó sobre la edad de
nuestro planeta y sobre la aparición de diversos
grupos de organismos, dándoles una tabla con el
orden de magnitudes. Respecto a la primera cuestión el 32% daba cifras más o menos correctas
(entre 3.000 y 6.000 millones de años), el 44%
no respondía, y el resto respondía con cifras muy
erróneas (la mayoría por defecto). Sin embargo,
donde se pone de manifiesto el gran desconocimiento del orden del tiempo geológico es en las
cuestiones relativas a la época de aparición de los
diferentes grupos de seres vivos: animales pluricelulares, vertebrados, animales terrestres, mamíferos y homínidos; se les daba a elegir entre las
siguientes opciones: 1, miles de años; 2, cientos
de miles de años; 3, millones; 4, decenas de millones; 5, cientos de millones y 6, miles de millones de años. Entre los alumnos que respondieron
(el 37% no lo hizo) las respuestas son las siguientes: bastantes alumnos sitúan la aparición
de los primeros seres vivos hace miles de millones de años (47%), aunque un 8% considera que
hace sólo millones de años, y un alumno sitúa la
aparición de la vida hace sólo miles de años.
Conforme responden sobre la aparición de grupos más evolucionados, dan cada vez cifras más
bajas y más alejadas de la realidad, así el 31 % cifra la aparición de los primeros mamíferos hace
sólo cientos de miles de años y el 42% la de los
primeros homínidos hace miles de años. El co~junto de las respuestas indica que, en cierta medIda el test ha condicionado las respuestas, ya que
la 'mayoría incluye cada grupo en un orden de
magnitud diferente (no ha incluido en el mism?
orden de magnitudes dos grupos, como los pnmeros vertebrados y los primeros animales terrestres). Sin embargo, lo que resulta más evidente es que no se hacen idea del orden de las
magnitudes con las que tratan, ni saben realmente
cuándo aparecieron los diferentes grupos de seres
vivos, puesto que son frecuentes incongruencias
como situar antes la aparición de los animales
pluricelulares que la de los seres vivos, o la de
los homínidos antes que la de los mamíferos.
INCIDENCIA DE LA ASIGNATURA
DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES EN LA FORMACIÓN GEOLÓGICA
DE LOS ESTUDIANTES
Después de haber cursado la citada asignatura, que incluye las únicas horas de geología y su
didáctica (unas 30) que se les imparten a los futuros maestros de Primaria, se pasó un test similar
a un grupo de estudiantes que no lo habían realizado a principio de curso. Aunque la muestra es
muy reducida (20 estudiantes) se consideró preferible una aproximación con pocos alumnos a
repetir preguntas similares a los mismos que habían realizado los tests unos meses antes, a fin de
que no conocieran de antemano las preguntas.
Los temas tratados durante el curso se centraron sobre todo en el estudio de materiales (minerales y rocas), estructura interna de la Tierra, tectónica de placas y algo de geodinámica. Los tests
muestran una notable mejoría en los conceptos
trabajados en clase; así, prácticamente, todos definieron correctamente mineral y conocieron diversos minerales y sus aplicaciones. También el
concepto de roca está bien asumido, y no sólo conocen los difere.ntes tipos de rocas y sus características, sino la mineralogía de algunas y su posible utilidad. Asimismo las preguntas respecto a la
estructura interna de la Tierra y los aspectos relacionados con la tectónica de placas, son mayoritariamente respondidas correctamente, ya que estos temas se trataron
en clase con cierta
extensión. Sin embargo, lógicamente, los temas
poco o nada tratados durante el curso, siguen
siendo mal respondidos por la mayoría de los
alumnos entrevistados.
A pesar de que este trabajo se realizó con un
número de alumnos reducido, a consecuencia de
que los estudios de Maestro de Primaria son de
.reciente implantación y en consecuencia sólo se
ha podido entrevistar a los alumnos de la primera
promoción de esta especialidad, su procedencia y
características son lo bastante variadas para poder tomar en consideración los· datos que surgen
de los diferentes estudios realizados sobre dichos
alumnos. Quizá la conclusión más relevante es
que su nivel de conocimiento de todas las ciencias es extremadamente bajo (a pesar de que sus
calificaciones anteriores muestran que la mayoría
fueron buenos estudiantes), puesto que desconocen muchas cuestiones básicas que deberán explicar a sus futuros alumnos durante la Educación Primaria. Además, es evidente que tendrán
dificultades, por falta de base, para comprender
aspectos científicos algo más complicados.
Sin embargo el nivel de comprensión y de interés de estos mismos estudiantes sobre las materias científicas impartidas durante la carrera (al
menos por la geología) son buenos. Si se parte de
cuestiones muy básicas (para no correr el riesgo
de dejar lagunas) tras pocas horas de clase consiguen entender con facilidad y aplicar correctamente cualquier concepto que se les explique, incluso cuestiones complicadas, como la Teoría de
Tectónica de Placas. Tras analizar en diversas entrevistas con los estudiantes esta paradoja, la opción que parece más verosímil es que durante
EGB, BVP e incluso COV, la meta fundamental
fue aprobar la asignatura, y lo consiguieron
aprendiendo de forma memorística y superficial
los conceptos, sólo para pasar los exámenes. Sin
embargo estos mismos estudiantes muestran actualmente mucho más interés en entender las
cuestiones, ya que saben que algún día tendran
que aplicar estos conocimientos.
Resulta por tanto una grave paradoja que
cuando los estudiantes son suficientemente maduros para aprender correctamente
y además
muestran una elevada motivación para hacerlo, el
número de horas destinadas a los temas científicos sea tan escaso que impida profundizar en ninguna materia científica y en sus didácticas, a pesar de que las ciencias contarán de forma
importante en la formación de sus futuros alumnos (de 6 a 12 años). En el campo de la geología
se aprecia que el nivel es todavía más bajo que en
las otras ciencias, sin embargo, este desconoci-
miento generalizado evita la existencia de errores
conceptuales previos, y además homogeneiza el
nivel de los estudiantes, lo que facilita en cierta
forma la docencia de la asignatura. Sin embargo,
puesto que los futuros maestros habrán recibido a
lo largo de todo su período de formación poquísimas clases de esta materia (algunos sólo las 30
que dura este curso), es evidente que no la podrán impartir con un mínimo de condiciones, lo
que parece que aboca a la geología a ser cada vez
una ciencia más marginada en el sistema de enseñanza de nuestro país.
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