D-002 - Universidad Nacional del Nordeste

Resumen: D-002
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDEST E
Comunicaciones Científicas y Tecnológicas 2004
Estrategias metodológicas y Errores conceptuales que afectan la Comprensión
de la Noción de Evolución en Textos de Biología para el Polimodal
Bar, Aníbal R. - Valenzuela, Sergio D.
Cátedra Biología del Aprendizaje. Facultad de Humanidades. UNNE
Av. Las Heras 727. 3500-Resistencia (Chaco)
[email protected]
ANTECEDENTES
Según Astolfi y Develay (1989) la enseñanza de las ciencias persigue un doble propósito, por una parte, dotar
al alumno de elementos de ciencia y tecnología que le permitan dar respuesta a problemáticas de la vida cotidiana y, por
otra, aportar a la construcción de actitudes y procedimientos que lo aproximen lo más posible al quehacer del
laboratorio. Así, para De Longhi (2000) esto implica relacionar la epistemología de una disciplina con su didáctica, o
dicho de otro modo, los procesos de construcción de conocimiento en el aula no pueden (o no deben) desviarse del
saber científico, el que así entendido se constituye en su “vigilante epistemológico”.
Entre el proceso de producción de conocimiento científico en el laboratorio y el de re-producción en el aula
dista un largo camino plagado de intervenciones de diferentes actores y contextos. Para Richards (1993) el conocimiento
científico objetivado en revistas y artículos de investigación a través de un lenguaje unívoco y dirigido a un público
experto, no reproduce la dinámica de la ciencia, sino que carga con una lógica impecable que pocas veces da cuenta la
realidad en ese ámbito.
El primer paso en “traducir” el conocimiento científico en un saber comunicable en el contexto de educación,
está dado por lo que se denomina “conocimiento académico”. Éste, aunque entendido en primera instancia como
“conocimiento a enseñar”, no es literalmente eso, sino que debe asumirse como “conocimiento enseñado”, lo que
implica un segundo proceso de “traducción”. Ambos procesos que hacen a la “evolución” del saber de un contexto a
otro, es lo que Chevallard (1985) denominó transposición didáctica.
Si bien la transposición didáctica es un hecho complejo donde intervienen múltiples elementos y factores, no es
menos cierto que en dicho proceso la bibliografía de uso en el aula juega un papel importante a la hora de analizar e
interpretar los conceptos más salientes de la disciplina a enseñar.
La comprensión de cualquier fenómeno, como el de evolución en la biología, puede verse facilitada o impedida
por otros conceptos, lo cual da lugar a interrogantes sobre qué conceptos relacionados con él facilitan u obstaculizan su
comprensión, como asimismo, qué tipo de obstáculos son más frecuentes.
Así, Bachelard (1948, 1993) expone sobre los tipos de concepciones que en la tradición científica se han
comportado como verdaderos escollos en el desarrollo de dicho conocimiento; él los denomina obstáculos
epistemológicos, “...Es ahí donde mostraremos causas de estancamiento y hasta de retroceso, es ahí donde
discerniremos causas de inercia...” (pág. 15). En la misma obra (La Formación del Espíritu Científico...) el autor señala
en el ámbito de la educación, la presencia de “obstáculos pedagógicos” como aquellos conocimientos ya constituidos
que interfieren en la “cultura experimental”. Se indica aquí que lo que habrá de hacerse en el aula no es adquirir una
cultura experimental, sino cambiar una cultura experimental, o sea, “... derribar los obstáculos amontonados por la
vida cotidiana” (pág. 21).
Más recientemente, Brousseau (1983) introduce en el ámbito de la didáctica de la matemática la noción de
obstáculo epistemológico (pedagógico en Bachelard), aunque tal concepto no tiene significado unívoco en diversos
análisis didácticos. Para Brousseau (1983), no es una simple dificultad sino un conocimiento que tiene su propio
dominio de validez, pero que fuera del mismo es ineficaz y puede ser fuente de errores.
Para Liendro (1992), la mayoría de los conceptos que se vierten en los libros de biología de la escuela media,
lejos de definirse o explicarse sólo se mencionan, dificultando así la comprensión de éstos por parte de los alumnos.
También resalta que la información no se presenta como resultado de un proceso histórico, sino como un saber
producido.
El presente trabajo tiene por objetivo identificar, en textos de Biología para el nivel polimodal, potenciales
obstáculos epistemológicos subyacentes en conceptos desarrollados previamente a la noción de evolución. No se trata
aquí de ponderar el concepto como un verdadero obstáculo, sino sólo de analizar cómo pueden éstos influir
negativamente en la aprehensión del mismo.
MATERIALES Y MÉTODOS
Se seleccionaron textos de Biología para el nivel polimodal, en los cuales se identificaron relaciones posibles
entre nociones previas y aquellas que tratan el concepto de evolución. En cada caso se evaluó, si el modo en que éste era
trabajado operaba como un facilitador para la comprensión del concepto de evolución, o bien, si por el contrario, lo
dificultaba, a la vez que se bosquejó una propuesta de resolución de la cuestión observada, sobretodo cuando se
encontraron errores que operaban como potenciales obstáculos.
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RESULTADOS
Entre las nociones tratadas previamente al concepto de evolución en la bibliografía para el polimodal, algunas
de las cuestiones que se identifican son:
• Las células y la biodiversidad. Allí explica cómo están constituidos los reinos y dominios, sin establecer relaciones
evolutivas entre ellos.
• Tejidos y órganos de transporte en los seres vivos. Describe los sistemas circulatorios abierto y cerrado, pero sin
relacionar filéticamente los grupos entre sí. También hace lo propio con los tejidos y órganos de excreción.
• El sistema nervioso en la escala zoológica. Refiere a los distintos tipos de estructura en función de los niveles de
organización (no desarrollados previamente).
• Genética. No aporta elementos a la evolución; sólo alude a la selección artificial.
• Reproducción sexual y asexual en los distintos grupos. No aporta elementos a la evolución.
• Niveles de organización: átomo, molécula, célula, tejido, órgano, sistema orgánico, organismo, población,
comunidad, ecosistema, biósfera. No se define ninguno de estos niveles, sólo se reproduce un esquema gráfico de
cada uno de ellos. Si se intenta relacionar este esquema con lo desarrollado en relación con reinos y dominios, se
puede derivar una serie de cuestiones: 1) no existe diferencia entre organización celular y organización de grupos o
categorías taxonómicas; 2) en ninguno de ambos casos se establecen relaciones filéticas entre las formas; 3) si se
entiende nivel de organización como organización celular exclusivamente, queda fuera la gran diversidad de la vida;
4) si se entiende nivel de organización, como organización del grupo, se queda atado a un esquema gráfico que por sí
mismo no explica ni describe nada. La ausencia de definición de nivel de organización no es en sí un obstáculo
epistemológico, pues no es un concepto que pretenda hacerse funcionar en un ámbito diferente, es ausencia de
conocimiento.
Concepto de diversidad: especifica qué se entiende por biodiversidad. Indica que ésta posee tres niveles de
organización (término incorrectamente usado, pues se utiliza en otro sentido). Esto conduce a más confusión, pues los
mismos términos ya han sido usados previamente con acepciones diferentes. Los tres niveles nominados son: diversidad
genética, diversidad específica y diversidad ecosistémica. Define la primera como los cambios que sufren los seres vivos
en su código genético (mutaciones). Dice también que dichos cambios pueden transmitiese a los descendientes durante
la reproducción sexual, introduciéndose así en la población. También afirma que las variaciones en la información
genética (tanto por mutación como por recombinación) permiten que los nuevos individuos se relacionen de un modo
diferente con el medio ambiente, que en última instancia los selecciona. Aquí enuncia que este concepto se denomina
evolución y su resultado es la biodiversidad. Es ésta la primera mención de la evolución en el texto.
En los capítulos donde se desarrolla el concepto de evolución se identifica:
Las tres leyes de Darwin: Lucha por la existencia, Variabilidad de la descendencia y Selección natural. El texto dice
literalmente: “En apoyo a la selección natural, Darwin ponía como ejemplo el pulgar falso del panda. Como los
panda son osos que se volvieron herbívoros, al parecer la garra estaba demasiado especializada para que la selección
natural revirtiera el plan básico e hiciera un verdadero pulgar. Por lo tanto, debió crecer el pulgar falso a partir de la
muñeca”. Puede advertirse aquí, que se concibe a la evolución como un proceso que puede revertirse, siempre y cuando
el órgano no posea un alto nivel de especialización. No existe tal reversibilidad en la evolución. Los posibles regresos a
estados anteriores nunca son literales; éstos constituyen adaptaciones secundarias que sólo aproximadamente pueden
asemejarse a esquemas previos.
En lo que hace a la frase “debió crecer el pulgar falso”, ésta tiene un tinte marcadamente teleológico, pues denota un
plan intencional y, por ende, la direccionalidad de la evolución (causa final). Esto constituye un potencial obstáculo
epistemológico, pues dispondría a creer que la evolución persigue una meta y que, de tal modo, los cambios obedecen a
prescripciones de orden superior, prescripciones necesarias y no contingentes.
Ley de Hardy-Weinberg. Al finalizar la explicación, se mencionan los mecanismos que actúan sobre las variaciones
fenotípicas, a saber: selección estabilizadora, selección direccional, y selección disruptiva. A continuación pretende dar
ejemplos de las dos primeras, pero ambos corresponden en realidad a casos de selección direccional. Como caso de
selección estabilizadora se menciona la resistencia a los pesticidas, lo que verdaderamente constituye un ejemplo de
selección direccional, ya que el carácter seleccionado deviene de una modificación del ambiente. El caso erróneo se
puede esquematizar del siguiente modo:
Cuando una especie está bien adaptada a su ambiente, la selección favorece la supervivencia y reproducción de los
individuos que poseen un fenotipo “promedio” y aquellos individuos con valores de fenotipo que se alejan del
promedio, hacia arriba o hacia abajo, son seleccionados negativamente. Como consecuencia existen muchos individuos
con valores del fenotipo promedio y pocos individuos con fenotipos extremos.
Una primera de aplicación de agroquímicos provoca la muerte de la mayoría de las plagas (insectos). La segunda
aplicación no tiene el mismo efecto, pues la mayoría sobrevive.
Los insectos sobrevivientes corresponden a los fenotipos promedio, pues los fenotipos extremos fueron afectados por la
aplicación del pesticida.
No es un caso de selección estabilizadora porque no se trata de una población adaptada a su ambiente, ya que las
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condiciones iniciales no son las mismas que a posteriori. Los que se seleccionan no son justamente los valores
promedio, sino los valores extremos.
El caso correcto es:
La selección direccional tiene lugar cuando se produce un cambio en las condiciones ambientales. La presión de
selección actuará de tal modo que las especies y los miembros de la población con el fenotipo mejor adaptado a las
nuevas condiciones se incrementará sobre los individuos que están peor adaptados.
Una primera de aplicación de agroquímicos provoca la muerte de la mayoría de las plagas (insectos). La segunda
aplicación no tiene el mismo efecto, pues la mayoría sobrevive.
La población de plagas mejor adaptadas al nuevo medio (contaminado con insecticida) se incrementa sobre los no
adaptados.
Otro ejemplo erróneo es el que comete al clasificar el polimorfismo humano como caso de selección estabilizadora,
siendo éste en realidad uno de selección disruptiva.
Cuando una especie está bien adaptada a su ambiente, la selección favorece la supervivencia y reproducción de los
individuos que poseen un fenotipo “promedio” y aquellos individuos con valores de fenotipo que se alejan del
promedio, hacia arriba o hacia abajo, son seleccionados negativamente. Como consecuencia existen muchos individuos
con valores del fenotipo promedio y pocos individuos con fenotipos extremos.
La población humana es polimórfica para el grupo sanguíneo, el color de pelo y el color de ojos, es decir, es posible
distinguir varias clases de fenotipos diferentes.
Los caracteres en relación con los grupos sanguíneos, color de cabello y color de los ojos están bien adaptados a su
ambiente lo que favorece los valores promedio en detrimento de los extremos.
La forma correcta es:
Cuando el ambiente en el que vive la población presenta distintos tipos de recursos, la selección disruptiva o disociadora
favorece la reproducción de los individuos que están en ambos extremos de una variación fenotípica. La selección actúa
en contra de los valores promedio. Como resultado se generan dos o más genotipos adaptados a los diferentes
subambientes del territorio ocupado.
La población humana es polimórfica para el grupo sanguíneo, el color de pelo y el color de ojos, es decir, es posible
distinguir varias clases de fenotipos diferentes.
Cada grupo sanguíneo, color de pelo o color de ojos, son adaptaciones a diferentes subambientes del territorio ocupado.
Luego del ejemplo anterior, vuelve a errar con el siguiente caso:
Cuando una especie está bien adaptada a su ambiente, la selección favorece la supervivencia y reproducción de los
individuos que poseen un fenotipo “promedio” y aquellos individuos con valores de fenotipo que se alejan del
promedio, hacia arriba o hacia abajo, son seleccionados negativamente. Como consecuencia existen muchos individuos
con valores del fenotipo promedio y pocos individuos con fenotipos extremos.
Los individuos con glóbulos rojos defectuosos generalmente no alcanzan la edad reproductiva, pero en zonas infectadas
por malaria, ese carácter (en versión heterocigota) se asocia a una anemia leve, a diferencia de los individuos con
glóbulos rojos normales, cuya anemia es grave.
La especie humana al estar bien adaptada a su ambiente, favorece los valores promedio en detrimento de los extremos.
El caso correcto es:
La selección direccional tiene lugar cuando se produce un cambio en las condiciones ambientales. La presión de
selección actuará de tal modo que las especies y los miembros de la población con el fenotipo mejor adaptado a las
nuevas condiciones se incrementará sobre los individuos que están peor adaptados.
Los individuos con glóbulos rojos en forma de medialuna generalmente no alcanzan la edad reproductiva, pero en zonas
infectadas por malaria, ese carácter (en versión heterocigota) se asocia a una menor vulnerabilidad al parásito, a
diferencia de los individuos con glóbulos rojos normales, que se infectan con el mismo.
El cambio en las condiciones ambientales (la malaria) favorece el desarrollo de los individuos con glóbulos rojos
falciformes.
Al finalizar la mayor parte del desarrollo teórico, se suceden una serie de apartados con diferentes denominaciones;
éstas son:
Información gráfica. La evolución del ser humano.
Si bien en este punto intenta establecer una línea filética a través de un cuadro, éste adolece de escala temporal, con lo
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cual sólo muestra el orden de aparición de las especies sin especificar el tiempo transcurrido entre uno y otro grupo. En
varias parte del texto identifica a las especies extintas con nombre en desuso. Ej. Paranthropus robustus, por
Australopithecus robustus
CONCLUSIONES
Los conceptos desarrollados en los capítulos previos al de evolución, no tienen puntos de contacto con éste y a
veces son erróneos. Todos estos conceptos constituyen potenciales dificultades para la compresión del concepto en
cuestión.
En los capítulos donde se trata la noción de evolución se encontraron casos donde el ejemplo no se corresponde con
la regla. En los mismos pueden advertirse potenciales obstáculos epistemológicos, pues si el alumno queda “pegado” al
ejemplo erróneo, puede operar desde allí por analogía para encuadrar otros casos, cometiendo el mismo error que los
autores del libro. Es de esperar que así ocurra, pues este mecanismo es más económico que aprender la regla y luego
buscar aplicaciones. Por ejemplo, al creer que la presencia de glóbulo rojos falciformes es un caso de selección
estabilizadora, puede asumir que otros similares son también casos de ella.
Un párrafo aparte merece una actividad propuesta bajo el nombre de “Para usar las herramientas...” donde se pide a
los alumnos se comporten como investigadores y dictaminen sobre una serie de fósiles. En el trabajo que se propone, los
fósiles son botones o tabs. Las consignas apuntan a establecer estado de integridad o deterioro, relaciones filogenéticas
entre ellos, nombres científicos según la nomenclatura linneana, antigüedad, modelo evolutivo entendido como gradual
o saltatorio y modos de vida. De lo propuesto en las consignas, hay algunas de ellas sobre las que se pueden establecer
algunas cuestiones. Éstas son:
• ¿Cuál es el sentido de inventar nombres científicos?
• ¿Cómo podría establecerse el criterio para dirimir la antigüedad posible de los fósiles?
• ¿Cómo podría inferirse sobre los modos de vida de objetos que no son seres vivos?
Estas cuestiones tornan a la actividad en un sin sentido donde se mezcla la especulación sobre escaso soporte teórico
y sin praxis en la cuestión, con la pura invención.
Lo señalado precedentemente conduce a aprendizajes errados que se asumen como verdaderas dificultades, a
veces muy difícilmente superables.
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Bibliografía.
Astolfi J. P. y Develay M. 1989. La Didactique des sciences. Presses Universitaires de France.
Bachelard G. 1993. La Formación del Espíritu Científico. Contribución a un Psicoanálisis del Conocimiento
Objetivo. Siglo XXI Editores. México.
Brousseau G. 1983. Les obstacles épistemologiques et les problemes en mathématiques. Recherches en didactique
des mathématiques. Vol. 4/2. 165-198.
Chevallard G. 1985. La transposición didáctica, del conocimiento erudito al conocimiento enseñado. La Pensée
Sauvage Grenoble.
De Longhi A. L. 2000. La construcción del conocimiento: un problema de didáctica de las ciencias y de los
profesores de ciencias. Revista de Educación en Biología. 3 (1). 13-21.
Liendro E. 1992. Curriculum pesente, Ciencia ausente. La enseñanza de la Biología en la Argentina de hoy. Tomo
2. Miño y Dávila Bs. As.
Richards J. 1993. Matematical Discurssion, en Radical Constructivism in Mathematics Educations, Erns Von
Glaserfeld.