Universidad del Zulia - Facultad de Humanidades y Educación
Encuentro Educacional
ISSN 1315-4079 ~ Depósito legal pp 199402ZU41
Vol. 23 (1,2,3) enero - diciembre 2016 Edición Especial: 101-113
Procesos para la conversión del conocimiento científico de la
Química en aprendizaje escolar
Alexander Castillo1, Edy Urdaneta2 y Marina Ramírez¹
1Facultad de Humanidades y Educación, Universidad del Zulia. Maracaibo-Venezuela
2Universidad Dr. Rafael Belloso Chacín. Maracaibo-Venezuela
aleronald@gmail.com: edymaru@hotmail.com; marina.ramirez@hdes.luz.edu.ve
Resumen
El aprendizaje de la química presenta un conjunto de dificultades relacionadas con las
características propias de la disciplina, como leyes, conceptos nuevos y abstractos, conexión entre
los mismos y con los fenómenos estudiados, problemas de comprensión del lenguaje científico,
modelos de representación, entre otros. El propósito del estudio consistió en derivar los procesos
para la conversión del conocimiento científico de la química en aprendizaje escolar. Se sustenta
en la teoría de transposición didáctica de Verret (1975) y Chevallard (1985). La investigación
utilizó el método deductivo con diseño teórico y de tipo explicativa según los postulados de
Padrón (2003). Se concluye que la conversión del conocimiento científico de la química en
aprendizaje escolar se estructura mediante los procesos de naturaleza cognitiva y lingüística,
dicha conversión se logra mediante estrategias para el desarrollo y fortalecimientos de los
procesos de percepción, comprensión, análisis, interpretación y lenguaje.
Palabras clave: Conversión de conocimiento, aprendizaje escolar, procesos cognitivos, procesos
lingüísticos, aprendizaje de la química.
Processes for the conversion of Chemistry scientific knowledge into school learning
Abstract
The learning of chemistry presents a set of difficulties related to the characteristics of the
discipline, such as laws, new and abstract concepts, connection between them and the phenomena
studied, problems of understanding the scientific language, representation models, among others.
The purpose of the study was to derive the processes for the conversion of chemistry scientific
knowledge into school learning. It is based on the theory of didactic transposition of Verret
(1975) and Chevallard (1985). The research used the deductive method with theoretical and
explanatory type design according to the principles of Padron (2003). It is concluded that the
conversion of chemistry scientific knowledge into school learning is structured by processes of
cognitive and linguistic nature, such conversion is accomplished by strategies to develop and
strengthen processes such as perception, understanding, analysis, interpretation and language.
Keywords: Conversion of knowledge, school learning, cognitive processes, linguistic processes,
learning chemistry.
Introducción
En la educación actual, el aprendizaje de la Química según Pozo y Gómez (2006),
Campanario y Moya (1999), requiere fomentar destrezas cognitivas, experimentales, resolución
de problemas, así como actitudes y valores, que le permitan a los estudiantes como lo señala
Delors (1996), aprender a: saber, hacer, ser, convivir y emprender, siendo indispensable para ello
el aprendizaje de contenidos o saberes como lo constituyen los conceptuales, relacionados con los
hechos, datos, conceptos, principios; los procedimentales referidos a las técnicas, estrategias y los
actitudinales basados en normas y valores.
Es importante señalar que el aprendizaje de la Química presenta un conjunto de dificultades
que Pozo y Gómez (2006) y Reyes (2005), las relacionan con las características específicas de la
disciplina; referida a la gran información conformada por leyes, conceptos nuevos y abstractos,
las cuales requieren conexión entre los mismos y con los fenómenos estudiados, igualmente,
problemas de comprensión del lenguaje científico, los modelos de representación y la forma de
aprendizaje de los estudiantes.
En relación con lo anterior, Pozo y Gómez (2006), señalan que los estudiantes encuentran
dificultades en la comprensión de conceptos de Química, debido a que se presenta escasa
transferencia de los conocimientos adquiridos a otros contextos o situaciones diferentes al aula de
clases, los estudiantes realizan las actividades pero no entienden lo que hacen; no le asignan
sentido al conocimiento científico puesto que se limitan a aplicar fórmulas, llegando a un
resultado numérico olvidando el problema, y además, existe un deficiente control metacognitivo,
solo se identifica el tipo de problema, el resultado, sin considerar el proceso, evidenciándose la
imposición de la técnica sobre la estrategia.
En este orden de ideas, González (2009), estima que uno de los retos mayores en la práctica
pedagógica es la conversión de la disciplina científica en aprendizaje escolar, y para ello; se debe
atender la diversidad cognitiva del estudiante, centrándose en el desarrollo del pensamiento
formal, lo cual se logra con prácticas de estrategias de aprendizaje que incluyan repetición de
tareas en cuanto a contenidos y procedimientos científicos, que expandan los procesos cognitivos
básicos como la observación, descripción, comparación, clasificación, definición, análisis,
síntesis, memorización e inferencias.
Paralelamente, las prácticas de estrategias de aprendizaje deben expandir las habilidades
complejas del pensamiento del estudiante como lo refiere Sánchez (1998), entre ellas: las
estructuras procedimentales complejas de alto nivel de abstracción como los procesos de
planificación, supervisión, evaluación, retroalimentación y discernimiento. Por otro lado, se
deben destacar algunos elementos esenciales de la episteme del sujeto como las ideas previas,
referido por Ausubel, Novak y Hanesian (2002). La episteme del sujeto según González (2009),
se refiere a la arqueología mental que produce enunciados acerca del mundo, y pueden
presentarse como inductivo, deductivo e introspectivo.
Sin embargo, estos planteamientos no han sido suficientes para que en la disciplina científica
Química se lleve a cabo la conversión del conocimiento científico en aprendizaje escolar. En este
orden de ideas, las investigaciones de Verret (1975), Chevallard (1985), Torres (1996), Silva
(2001), Izquierdo (2005), y Solarte (2006), evidencian que la forma más apropiada de trasladar
los conocimientos científicos al aula, es siguiendo los mismos patrones de sistematización y
organización de la disciplina en cuestión, pero atendidos por el carácter regulatorio de las reglas
de relación social y sus modalidades de control intrínseco.
En concordancia con lo anterior, Verret (1975), Chevallard (1985), Otero (1989), Silva
(2001), Izquierdo (2005), y Solarte (2006), afirman que el problema del aprendizaje de las
ciencias reside en encontrar una manera de transformar el conocimiento científico en aprendizaje
escolar, un problema de transposición didáctica. Entendida ésta según Chevallard (1985:16),
como “un proceso que busca convertir un objeto del saber en un objeto de enseñanza”, entonces
transposición didáctica, es la modificación de un conocimiento científico a una versión
comprensible para el aprendizaje, conocimiento que al mismo tiempo sufre transformaciones por
parte del estudiante hasta hacerse objeto de aprendizaje significativo.
En función de lo anterior, el propósito de esta investigación fue derivar los procesos para la
conversión del conocimiento científico de la química en aprendizaje escolar.
Fundamentación teórica
Teoría de la transposición didáctica
La teoría de la transposición didáctica tiene su origen en las ideas de Verret (1975), quien
postula la imposibilidad de mediar a los estudiantes saberes científicos, siendo posible que los
estudiantes pueden aprender solo contenidos escolares. Para este autor, mediar un conocimiento
implica establecer una adecuada diferencia entre el trabajo realizado por los científicos y la
práctica pedagógica, pues, la forma en cómo el científico genera conocimiento es diferente a los
procesos que se aplican en el acto educativo cuando el docente ejerce su rol de mediador
pedagógico, por lo que es importante no confundir estas dos acciones.
La teoría de Verret (1975), supone que la mediación requiere; en primer lugar, definir de
forma explícita, en comprensión y extensión, el saber a mediar a través de la publicidad del saber;
en segundo lugar, el control reglado de los aprendizajes siguiendo los procedimientos de
verificación, autorizando la certificación de los saberes; esto implica el control social de los
aprendizajes.
Así pues, el autor recalca que la mediación didáctica debe privilegiar el logro, la continuidad y
la síntesis:
1) El logro, porque en el saber mediado al estudiante (o más precisamente en el saber que se da
para mediar), se ha operado una clasificación: las investigaciones no exitosas no serán
presentadas. Los titubeos, los tanteos y los fracasos de la investigación serán de esta forma
ahorrados o evitados a los estudiantes.
2) La continuidad, porque la mediación didáctica no tendrá en cuenta las interrupciones y la
huella del tiempo sobre las investigaciones, solo se hará referencia a los éxitos obtenidos en
la investigación.
3) La síntesis, porque en la mediación pedagógica de los saberes a los estudiantes, los
momentos fuertes de la investigación serán detenidos o reservados para hacer la economía
del detalle.
Los postulados de la teoría de Verret (1975), referidos a la naturaleza de los saberes a mediar,
fueron retomados por Chevallard (1985), en su teoría del saber textualizado. En esta teoría, se
establece que el docente debe realizar una adecuada transformación del saber científico, el cual
posee un lenguaje científico poco comprendido por la sociedad, que impide su aprendizaje en los
estudiantes, transformación que se logra mediante la transposición didáctica de los
conocimientos científicos.
Según la teoría del saber textualizado, los conocimientos científicos son adaptados por dos
vías: la primera por la transposición didáctica stricto sensu, proceso en que el conocimiento
científico se convierte a una versión didáctica llamado contenido escolar, y la segunda por una
transposición didáctica sensu lato, proceso en que el conocimiento científico es transformado en
contenido didáctico y de este a conocimiento escolar.
De acuerdo con las teorías de la transposición didáctica, el proceso que transforma un objeto
de saber sabio, en objeto enseñable, es denominado transposición didáctica, definido según
Chevallard (1991), como un proceso de transformación del saber científico a una versión de fácil
comprensión para el estudiante que le permita aprender los conocimientos de la disciplina
científica. La transposición didáctica considera al conocimiento generado por el científico como
el saber sabio, el cual debe ser adaptado para ser enseñado hasta hacerse objeto de aprendizaje
en los estudiantes. Por tanto, es un proceso que va de lo implícito a lo explicito, tal como se
observa en el diagrama 1.
Diagrama 1. La transposición didáctica
Fuente: Solarte (2006)
Metodología
La investigación fue enmarcada bajo la postura filosófica racionalista, de acuerdo con la
estructura diacrónica de los procesos de investigación de Padrón (2003), es de tipo explicativa,
con utilización del método deductivo, se empleó como técnica el análisis
bibliográfico/hemerográfico y de contenido.
Se formularon las siguientes hipótesis: H1: La conversión del conocimiento científico de la
química en aprendizaje escolar, es un proceso de naturaleza cognitiva. H2: La conversión del
conocimiento científico de la Química en aprendizaje escolar, es un proceso de naturaleza
lingüística. H3: La conversión del conocimiento científico de la Química en aprendizaje escolar,
es un proceso de naturaleza cognitiva y lingüística.
Resultados y discusión
Análisis, derivaciones y construcción teórica
Desde la base teórica-conceptual de Verret (1975) y Chevallard (1985), se representó
gráficamente las relaciones (enunciados categóricos) para solucionar la validez de las hipótesis de
trabajo antes expuestas; consolidando de esta forma el punto de partida hipotético-deductivo. Por
tanto, el campo de estudio propuesto o universo del discurso es como se señala en el diagrama 2.
Diagrama 2. Hipótesis teórica
Fuente: Castillo (2014)
El rectángulo representa el universo del discurso (U) o el campo de relaciones o la suma
lógica de los componentes de la clase: (C) Conversión del conocimiento científico en aprendizaje
escolar y las subclases, (P) procesos de naturaleza cognitiva; y (L) procesos de naturaleza
lingüística. Por tanto, los enunciados afirmativos obtenidos de las relaciones de inclusión son los
que se observan en el cuadro 1, donde se expresa cada uno haciendo uso del lenguaje lógico y
expresado en leguaje ordinario. En dicho cuadro se describen cada uno de los enunciados: Todo P
es C, Todo L es C, Todo P es L, Todo P es L y todo L es P, productos de las relaciones de
inclusión.
C
P
L
U
Del cuadro 1, se deriva que la conversión del conocimiento científico de la Química en
aprendizaje escolar involucra procesos de naturaleza cognitiva y lingüística. Estos procesos y sus
correspondientes elementos se indican en el diagrama 3.
Cuadro 1. Enunciados afirmativos obtenidos de las relaciones de inclusión
Enunciado
Símbolo
Lenguaje Lógico
Lenguaje Ordinario
Todo P es C
x (Px Cx)
Para cualquier x, si x
es proceso de
naturaleza cognitiva
x es conversión del
conocimiento
científico en
aprendizaje escolar
Todo proceso de
naturaleza cognitiva es un
caso particular de
conversión del
conocimiento científico en
aprendizaje escolar.
Todo L es C
x (Lx Cx)
Para cualquier x, si x
es un proceso de
naturaleza lingüística
x es conversión del
conocimiento
científico en
aprendizaje escolar.
Todo proceso de
naturaleza lingüística es
un caso particular de
conversión del
conocimiento científico en
aprendizaje escolar.
Todo P es L
x (Px Lx)
Para cualquier x, si x
es un proceso de
naturaleza cognitiva
x es un proceso de
naturaleza
lingüística.
Todo proceso de
naturaleza cognitiva
implica procesos de
naturaleza lingüística.
Todo P es L
y todo L es P
x (Lx Px)
Para cualquier x, si x
es un proceso de
naturaleza lingüística
si y solo si x es un
proceso de naturaleza
cognitiva.
No existe procesos de
naturaleza lingüística sin
procesos de naturaleza
cognitiva y no existe
procesos de naturaleza
cognitiva sin procesos de
naturaleza lingüística.
Fuente: García (1999). Adaptado por Castillo (2014)
Diagrama 3. Procesos y elementos para la conversión del conocimiento científico en
aprendizaje escolar
Fuente: Castillo (2014)
La conversión del conocimiento científico de la Química en aprendizaje escolar es un proceso
de naturaleza cognitiva, puesto que se genera aprendizaje escolar, cuando el estudiante aplica
adecuadamente los procesos cognitivos básicos como la percepción, comprensión, análisis e
interpretación, para desarrollar los procesos cognitivos complejos como lo son la inteligencia,
pensamiento y lenguaje.
En razón de lo anterior, se genera aprendizaje escolar en la medida que el docente considera la
carga referencial (conocimientos, habilidades, actitudes y valores) que poseen los estudiantes y
utiliza estrategias motivadoras, para disponerlo hacia el aprendizaje.
La conversión del conocimiento científico en aprendizaje escolar además de ser un proceso de
naturaleza cognitiva, es un proceso de naturaleza lingüística, por lo que el docente debe utilizar
una comunicación asertiva, lo que implica reflexionar sobre el uso adecuado de cada uno de los
elementos de la comunicación (emisor, codificador, medio, decodificador y receptor), asimismo,
emplear un lenguaje claro para enunciar su episteme y la epistemología de la disciplina.
Así pues, coincidiendo con González (2009), la generación de aprendizaje escolar, se produce
a partir de las interacciones del conocimiento científico y cotidiano, de cómo la ciencia va a la
escuela. El conocimiento se produce a partir de las interacciones con el contexto, las
representaciones mentales y el lenguaje elaborado.
Con base los procesos cognitivos y lingüísticos derivados para la conversión del conocimiento
científico de la química en aprendizaje escolar se recomienda el trabajo con actividades como:
a) Actividades para la detección de la carga referencial del estudiante (detección de la
episteme del sujeto): se recomiendan actividades que permitan al estudiante descubrir su
carga referencial, es decir; el conjunto de conocimientos, habilidades, actitudes y valores
que posee, para ello, es posible presentar situaciones problemáticas donde el estudiante
manifieste sus ideas previas (conocimiento que carece de basamento científico), a través
de la emisión de juicios de valor, o postura ante la situación presentada.
b) Actividades para el desarrollo y fortalecimiento de los procesos cognitivos básicos: para
el desarrollo y fortalecimiento de los proceso cognitivos básicos de percepción,
comprensión, análisis e interpretación, se deben aplicar actividades que ayuden a los
estudiantes con tales procesos, para esto, se incluyen actividades de observación y análisis
de hechos, diseño y desarrollo de trabajos experimentales, representaciones de
conocimiento (maquetas, esquemas, cuadros, tablas, mapas conceptuales, mapas mentales,
redes semáticas), lecturas, exposiciones y juegos didácticos.
c) Actividades para el desarrollo y fortalecimiento de los procesos cognitivos complejos: en
relación con las actividades para el desarrollo y fortalecimiento de los procesos cognitivos
complejos como el lenguaje y pensamiento, se sugieren estrategias orientadas a la
aplicación del conocimiento, entre las que se destacan: resolución de ejercicios, estudios
de casos, planteamiento y solución de problemas, diseño y desarrollo de proyectos.
Otras de las actividades posibles de aplicar, lo constituyen no solo las de investigación,
sino las de creación, innovación y las de participación comunitaria, las cuales permiten
darle aplicabilidad de los conocimientos escolares al entorno social.
d) Actividades para el desarrollo y fortalecimiento de los procesos lingüísticos: las
actividades que se sugieren pueden incluir las anteriores puesto que la conversión del
conocimiento científico en aprendizaje escolar es un proceso que involucra componentes
y elementos de naturaleza cognitiva y lingüística. Sin embargo, se pueden utilizar las
señaladas por Montenegro (2003) que incluyen estrategias de retrospección,
reconstrucción y prospección, tal como se observa en el cuadro 2.
Cuadro 2. Estrategias metacognitivas mediante las cuales se regula el
proceso de aprendizaje
Estrategia
Operación
Juicios
Retrospección
Evaluación
Ambiente de la
tarea
Reconstrucción
Organización
Condiciones
internas
Prospección
Planeación
Nivel de logro
Fuente: Montenegro (2003)
Estas actividades se consideran de naturaleza lingüística y cognitiva puesto que en todo
momento el estudiante utiliza su pensamiento en forma de lenguaje, el cual es a su vez un
proceso cognitivo. Así pues, las actividades para las estrategias señaladas en el cuadro 2, es
posible aplicar el conversatorio.
En relación con los medios o recursos para la generación de aprendizaje escolar, serán
concebidos como uno de los elementos del proceso de comunicación, por lo que el docente según
las competencias, contenidos y estrategias (actividades) selecciona, adapta o diseña los más
adecuados. El medio o recurso, solo constituye un apoyo para promover los procesos de
conversión del conocimiento científico en aprendizaje escolar, por lo que su función es
transponer el conocimiento entre el docente y los estudiantes.
Los medios o recursos, se utilizan para ayudar el estudiante a percibir los conocimientos que
son retenidos en su memoria sensorial, mas no realizan los procesos de comprensión, análisis e
interpretación, estos son procesos que le corresponden al estudiante.
Entre los medios o recursos para la generación de aprendizaje escolar, es posible utilizar los
impresos o textuales (esquemas, resúmenes, diagramas, textos, láminas y material de estudio), los
recursos visibles no proyectados como pizarra clásica, murales, posters, fotografías, dibujos; los
recursos proyectados (diapositivas y películas); recursos de audio (programas de radio, discos,
entre otros), los audiovisuales (películas, programas de TV y videos) y las tecnologías de
información y comunicación (TIC).
La evaluación debe ser considerado como un proceso que involucra un análisis, así como la
valoración de los distintos aspectos del aprendizaje, dentro de los cuales se incluyen los errores,
fracasos al igual que los aciertos deben ser identificados, brindando una explicación del ¿Qué
sabe? ¿Cómo sabe? y ¿Qué no sabe? Es un proceso de forma continua, de naturaleza diagnóstica,
formativa y sumativa.
En la dinámica de evaluación, el docente o agente de evaluación, debe estar claro que se
evalúan las competencias adquiridas en la generación de aprendizaje escolar, más no los
objetivos del aprendizaje, aplicando técnicas e instrumentos acordes con el conjunto de procesos
de naturaleza cognitivas y lingüísticas de la conversión del conocimiento científico en
aprendizaje escolar.
Conclusiones
Una vez derivados los procesos para la conversión del conocimiento científico de la Química
en aprendizaje escolar, se concluyen los siguientes aspectos:
En primer lugar, se logró identificar los elementos que estructuran la conversión del
conocimiento científico de la química en aprendizaje escolar, entre ellos se encuentran el
conocimiento científico, aquel saber generado por una comunidad científica o investigadores,
quienes poseen un sistema de símbolos y lenguaje del área específica de la Química.
Otro de los elementos lo constituye el conocimiento del docente, quien recibe el saber
organizado en su formación profesional o de libros u otros medios de difusión del conocimiento
como el internet, este elemento, el docente es el responsable de transponer el conocimiento a una
versión entendible que permita su comunicación en la mediación pedagógica. Finalmente, el
elemento estudiante, sujeto que posee conocimientos, habilidades, actitudes y destrezas que le
permiten realizar percepciones para la búsqueda de significados al conocimiento científico.
En segundo lugar, la investigación permitió describir los procesos a través de los cuales se
genera la conversión del conocimiento científico de la Química en aprendizaje escolar. Entre los
procesos se encuentran los de naturaleza cognitiva, integrados por la percepción, comprensión,
análisis e interpretación. Estos procesos de naturaleza cognitiva permiten desarrollar la mente en
la acción de conocer, pues refiere a cada uno de los procesos por los cuales se llega al aprendizaje
escolar.
Otro de los procesos que permiten la conversión del conocimiento científico de la Química en
aprendizaje escolar lo constituyen los de naturaleza lingüística, estructurada por la comunicación
y el lenguaje. Este proceso de naturaleza lingüística para el aprendizaje escolar involucra aplicar
de forma adecuada lo fonológico (referido a los sonidos), lo semántico (significado), lo sintáctico
(estructural) y lo pragmático (contextual).
En tercer y último lugar, el estudio permitió establecer que para lograr la conversión del
conocimiento científico de la Química en aprendizaje escolar se requiere el desarrollo y
fortalecimiento de los procesos cognitivos básicos de percepción, comprensión, análisis e
interpretación, se deben aplicar actividades que ayuden a los estudiantes con tales procesos, para
esto, se deben incluir actividades de observación y análisis de hechos, diseño y desarrollo de
trabajos experimentales, representaciones de conocimiento (maquetas, esquemas, cuadros, tablas,
mapas conceptuales, mapas mentales, redes semánticas), lecturas, exposiciones y juegos
didácticos.
En relación con las actividades para el desarrollo y fortalecimiento de los procesos cognitivos
complejos como el lenguaje y pensamiento, se sugieren estrategias orientadas a la aplicación del
conocimiento, entre las que se destacan: resolución de ejercicios, estudios de casos,
planteamiento y solución de problemas, diseño y desarrollo de proyectos. Otras de las actividades
posibles de aplicar lo constituyen no solo las de investigación, sino las de creación, innovación y
las de participación comunitaria, las cuales permiten darle aplicabilidad de los conocimientos
escolares al entorno social.
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