ANÁLISIS CUANTITATIVO EN EL GRADO DE APROPIACIÓN CONCEPTUAL SOBRE LA TEORÍA DE LA EVOLUCIÓN

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA METROPOLITANA
UTEMVIRTUAL

ANÁLISIS CUANTITATIVO EN EL
GRADO DE APROPIACIÓN CONCEPTUAL SOBRE LA
TEORÍA DE LA EVOLUCIÓN EN LOS PARTICIPANTES DE
FERIA NACIONAL CIENTÍFICA JUVENIL, SANTIAGO CHILE.

Profesor guía:
Nina Valdivia Arenas

Autor:
Fernando Soto Nardecchia

Introducción

El presente trabajo busca averiguar, si los
alumnos, que participan en talleres de ciencias, al
interior de sus establecimientos educacionales,
poseen una correcta forma de comprensión, respecto
de los principios básicos en los que se encuentra
fundamentada la Teoría de la Evolución.

Autor: Fernando Soto Nardecchia

Problema de investigación

Paradigma Positivista
(marco referencial)

Construcción Patrones Conductuales

PROCESO APRENDIZAJE Obstáculos Cognitivos1
Apropiación de Conceptos

(1) En La formación del espíritu científico, Bachelard (1938) establece la idea de obstáculo epistemológico
(o cognitivo), el cual debe comprenderse como el efecto limitativo de un sistema de conceptos sobre el
desarrollo del pensamiento, y da un listado extenso de los mismos, que impiden que un modo de
pensamiento pre-científico conciba asimismo el enfoque científico.

Problema de investigación

Teoría de la
Ciencias
Evolución

Medición de Medición de
conceptos Apropiación

González Galli, L., Adúriz-Bravo, A., Meinardi, E. (2005) El modelo cognitivo de
ciencia y los obstáculos en el aprendizaje de la evolución biológica.


Pregunta de investigación

¿En qué medida se encuentran presentes, obstáculos
cognitivos, que dificultan la apropiación de la Teoría de la Evolución, entre
los profesores y estudiantes, tanto de la Enseñanza General Básica (EGB)
como de la Enseñanza Media (EM) y que participan en ferias científicas?

Obstáculos Cognitivos Definidos para esta
investigación:

1. Teleología
2. Necesidad
3. Causación espontánea
4. Direccionalidad del cambio
5. Falta de diferenciación entre agente
mutagénico y agente selectivo
6. Selección sobre la misma población
sometida a cambios
7. Consideración de individuos en lugar de
poblaciones
8. Mutante somático

Hipótesis

Estudiantes y profesores
provenientes de establecimientos
educacionales, con talleres y/o
academias científicas, evidencian un
marco conceptual apropiado sobre
la Teoría de la Evolución

(2) Somático, -ca adj. 1) Relativo al cuerpo. 2) Se aplica a la parte corporal y material de un ser, en contraposición a su parte
psíquica. 3) Se aplica a las células de un individuo que forman sus tejidos y sus órganos, en contraposición a las células
reproductivas, que se encargan de la multiplicación de la especie.

Objetivos de la investigación
Objetivo general

Diagnosticar si los estudiantes y profesores, que participaron en la
XXXVIII Feria Nacional Científica Juvenil, poseen un adecuado manejo
conceptual de la Teoría de la Evolución.

Objetivo especifico

En que medida y cuales son
los obstáculos cognitivos presentes,
entre los participantes de la XXXVIII
Feria Nacional Científica Juvenil


Marco teórico
Contenidos establecidos por MINEDUC, en torno a la Teoría de la
evolución, para los niveles NB6 y NM3

NB6 NM3
Aproximación histórica a las teorías Variabilidad y evolución: Como
del origen de la vida en la Tierra:. materia prima para cambios evolutivos,
Reproducción, herencia y variabilidad. importancia en la supervivencia de la
Evolución de las especies:. especie, biodiversidad como producto
Evidencias de la Teoría de la evolutivo.
Evolución, selección natural, vínculos Organismos y ambiente: Respuestas
de la evolución con cambios adaptativas a cambios en el ambiente.
ambientales paulatinos o catastróficos.

Registro Selección Anatomía
fósil TEORÍA DE LA EVOLUCIÓN molecular
natural
Biodiversidad
Biología
Comparada


Metodología
Tipo de investigación : Exploratorio
No existen antecedentes de investigaciones similares para Chile

Diseño de investigación : Cuasi-experimental
Variable Dependiente: Presencia de obstáculos cognitivos
Variable Independiente : Participantes de la XXXVIII FNCJ.

Metodología de investigación : Cuali-cuantitativo
Aspectos cualitativos: Escalas de apreciación reflejo de proceso de
construcción conceptual

Aspectos cuantitativos: Valoración numérica, para evaluar manejo
conceptual sobre la Teoría de la Evolución.

Muestra
Compuesta por 116 estudiantes y profesores que exponen sus trabajos
científicos, en la XXXVIII FNCJ.


Resultados
Presencia (%) de obstáculos cognitivos entre los estudiantes.

100 94,68
90
80 74,47
70
60
51,06 50,00 50,00
50
40,43
40 37,23

30
20 15,96

10
0
1 2 3 4 5 6 7 8
No Población Individuos
Causación Direcciona Mutante
Teleología Necesidad diferencia sometida no
Espontanea -lidad somático
Agente cambios Población


Resultados
Presencia (%) de obstáculos cognitivos entre los profesores.

100
90,48
90
80
71,43
70
60
52,38
50 42,86 42,86
38,10
40 33,33
30
20 14,29
10
0
1 2 3 4 5 6 7 8


Resultados
Presencia (%) de obstáculos cognitivos entre la población general.



Resultados
Presencia (%) de obstáculos según el tipo de establecimiento.

120
100 100
100 92 95
83
80

59 62 59
60 56
47 46 44
42 42
38 38
40
27
22 22 22 22
20
8
0 0
0
1 2 3 4 5 6 7 8

MUNICIPALES PARTICULARES SUBVENCIONADOS



Respuesta a la pregunta de investigación

Se encuentran presentes los ocho obstáculos definidos

No diferencia
agentes
Teleología
mutagénico y
selectivo
Selección sobre
población
Necesidad
sometida a
cambios

Considera
Causación
individuos y no
Espontanea
poblaciones

Direccionalidad Mutante
del cambio somatico


Respuesta a la hipótesis planteada

Existe una alta presencia de obstáculos cognitivos, que interfieren
en la correcta apropiación del Teoría de la Evolución, lo que permite concluir,
que la hipótesis planteada en este estudio, se rechaza.

Los encuestados, no manejan de manera adecuada conceptos
como selección natural, variabilidad, los vínculos existentes entre la
evolución de las especies y los cambios ambientales ya sean éstos
paulatinos o catastróficos.


Conclusiones

No se aprecia una apropiación conceptual efectiva de la Teoría de la
Evolución.

Población educacional, evidencia una alta presencia de obstáculos
cognitivos, que interfieren y dificultan la correcta apropiación de los
contenidos de la Teoría de la Evolución.

Preguntas que ofrecieron mayor dificultad, fueron aquellas que requerían
que los encuestados, relacionaran conceptos y experiencias.


Conclusiones

No existen, al momento de responder, diferencias significativas, entre los
encuestados pertenecientes a establecimientos particulares,
subvencionados o municipalizados.

Existe una relación directa, sobre el manejo conceptual de la Teoría de la
Evolución, entre los docentes y los estudiantes.

La presencia de obstáculos cognitivos presentes entre los estudiantes, se
corresponde con los que se encuentran entre los profesores. Lo cual, podría
indicar que estos transfieren a sus alumnos, los conceptos erróneos y
obstáculos cognitivos (concepciones alternativas), que impiden una correcta
apropiación de la materia, por parte de sus alumnos.


Sugerencia

Se sugiere, realizar una intervención directa con los expositores
(profesores y estudiantes), de la siguiente versión de la FNCJ, utilizando
material didáctico preparado específicamente, para tal efecto y que permita
una mayor comprensión y apropiación de la materia. Además de efectuar
nuevamente la encuesta, tanto antes, como luego de la intervención, para
evaluar la efectividad de la misma.


¡Muchas gracias!

Agradecimientos
Dra. Elsa Meinardi (UBA)
Profesores UTEMVirtual
Jose Yáñez H. (MNHN)
Fernando Soto Nardecchia
Fernando.sotonardecchia@gmail.com Jhoann Canto (CECS)

ANEXOS

O.C. identificados y respuestas
Características de la muestra
al cuestionario

Obstáculos Cognitivos Bibliografía



Poblacion Encuestada (%)

19

Estudiantes
Docentes

81



Nivel Educacional (%)

61

EGB
EM
UNI

20
19



Sexo

46 HOMBRE
MUJER

54



Tipo de Establecimiento

9

59
Municipalizado
Particular
Subvencionado

32


Obstáculos Cognitivos presentes en las respuestas

OBSTÁCULO RESPUESTA CONCEPCIÓN ESPONTANEA
QUE LO
EVIDENCIA
Los cambios en los organismos se producen porque existe un plan
Teleología 1d, 3b en la naturaleza, una razón previa que los induce a progresar; por
eso, "mutan para mejorar"
1a, 1b, 2a, 2b, El cambio ocurre porque se necesita; los piojos "tuvieron que
Necesidad
3a cambiar" porque el medio lo impuso.
Causación Causa: presencia de un antibiótico, piojicida, cucarachicida; Efecto:
1a, 1b
espontanea Aparición de resistencia
Direccionalidad del
cambio producido por 1a, 3d El agente mutagénico (físico o químico) dirige el cambio sobre un
el agente gen especifico
No se diferencia
agente mutagénico de 1a El agente externo es mutagénico y selectivo; produce el cambio y
agente selectivo selecciona favorablemente los organismos que lo presentan
La selección procede
sobre la misma Mutación y selección se producen sobre la misma generación de
1a, 1b, 1d, 3a
población sometida a organismos. No se consideran los cambios genéticos heredables
cambios por la descendencia.
No se consideran Se consideran los cambios en los organismos individuales y no el
poblaciones sino 1a, 1b cambio en la frecuencia génica de la población como resultado de
individuos cambios y posterior selección.
Mutante somático 1a, 3a El hombre araña, Hulk son ejemplos de mutantes. expuestos a
mutágenos, cambiaron rápidamente

Pregunta 1: Al utilizar un insecticida, algunas cucarachas no mueren.
¿Se debe a qué?
a) El insecticida cambia la
información genética de la
cucaracha sobre la que se aplica
el veneno; la hace mutar,
tornándola más resistente a él; 40 37
b) Las cucarachas van recibiendo 34
35
varias dosis pequeñas de veneno;

Porcentaje de sujetos que responden
de esta forma pueden ir 30
adaptándose a él; 25
c) Algunas cucarachas tienen la
20
información genética que las 16
14
hace resistentes al insecticida, 15
aunque nunca hayan estado en
10
contacto con él;
d) Las cucarachas mutan para 5
0
mejorar; 0
e) Otra explicación. A B C D E
Opciones


Pregunta 2: La presencia de membranas entre los dedos de los pies
(pies palmeados) en los patos, ¿puede ser atribuida a?
a) La necesidad de nadar mejor;
b) La necesidad de adaptarse a las
condiciones ambientales;
c) La aparición casual de una
mutación; 60 57
d) Otra explicación.
50

40
33

30

20

9
10

1

0
A B C D

Opciones


Pregunta 3: ¿La ceguera en las salamandras que viven en cuevas, se
debe a que?
a) Como no necesitan ver, los ojos
se atrofian al no usarlos;
b) Evolucionaron para perder su
vista, porque era innecesaria;
c) Un órgano no vital, como los 39
ojos, puede perderse; 40

d) La oscuridad modifica la 35 32
información genética, de manera
30
que los ojos ya no aparecen;
e) Otra explicación. 25 22

20

15

10
6

5
1

0
A B C D E

Opciones


Obstáculos Cognitivos

1. Teleología: Existe un principio intrínseco de la naturaleza que dirige a todos los
organismos hacia la perfección. La naturaleza responde a un plan previo (finalismo).

2. Necesidad: El motor del cambio es la necesidad de superar la dificultad que puede
presentar el ambiente para la supervivencia.

3. Causación espontánea: Los modelos causales espontáneos suponen que un agente
externo provoca en forma directa e inmediata la aparición, en un individuo, de una
característica adaptativa en relación con dicho agente.

4. Direccionalidad del cambio: Los cambios genéticos están dirigidos por el agente
externo, de manera que el agente “impacta” sobre la información genética responsable de
la resistencia a él.


Obstáculos Cognitivos

5. Falta de diferenciación entre agente mutagénico y agente selectivo: En este modelo
el agente es, al mismo tiempo, mutagénico y selectivo, dirige la mutación y mata los
organismos que no la poseen.

6. Selección sobre la misma población sometida a cambios: Los cambios se producen
en los mismos organismos sobre los que actúa la selección. No se considera la
posibilidad de que el cambio se pueda haber producido en los gametos de un organismo
y la selección opere sobre su descendencia.

7. Consideración de individuos en lugar de poblaciones: Las representaciones comunes
involucradas no discriminan entre individuos y poblaciones como unidad de cambio
(tampoco entre tiempos ontogenéticos y filogenéticos). En algunos casos, se hace
erróneamente referencia a individuos con mayor o menor variabilidad, siendo que la
variabilidad es un concepto poblacional.

8. Mutante somático: Un individuo expuesto a un agente externo (radiación, etc.), cambia.


Bibliografía

1. Brunner, J.S. (1998). Desarrollo cognitivo y educación. Madrid: Ediciones Morata.

2. Cohen l, Manion l. & Morrison, k.. (2005). Research methods in education. Nueva York:
Routledge/Falmer.

3. Maturana, H. y Varela, F.. (1984). El árbol del conocimiento. Santiago: Editorial
Universitaria.

4. Piaget, J. (1976). Seis estudios de Psicología. Barcelona: Ed. Barral.

5. Pozo, J.I. y Gómez-Crespo, M. A. (2004). Aprender y enseñar ciencia. Madrid: Ediciones
Morata

6. Sampieri, R. H., Collado, F. y Lucio, P. B.. (1991). Metodología de la investigación.
Mexico: Editorial Mc Graw Hill.


Bibliografía

7. Vygotsky, L. (1995). Pensamiento y Lenguaje. Teoría del desarrollo cultural de las
funciones psíquicas. Buenos Aires: Ediciones.

8. Arana, A. y gonzález, F. (2006). Enriquecimiento conceptual progresivo. Una explicación
teórica del proceso de desarrollo de los conceptos científicos. Revista Pedagógica, Vol.
27, 193-230.

9. Mateos Maroto, F. (2004). La evolución,... a escena. Revista Eureka sobre Enseñanza y
Divulgación de las Ciencias, Vol. 1, Nº 2, 122-135.

10. Tamayo, M. (2004). Origen y evolución de la Enseñanza de la Biología y de las teorías
evolutivas en Chile. Tesis para optar al grado de Doctor en Didáctica de las Ciencias
Experimentales, Universidad de Granada, España.

11. González Galli, L., Adúriz-Bravo, A., Meinardi, E. (2005) El modelo cognitivo de ciencia y
los obstáculos en el aprendizaje de la evolución biológica. Comunicación presentada en
el VII Congreso de Enseñanza de las ciencias. Buenos Aires.

12. Cristina Villalba (2003). Parlem d'evolució.: Departament d'Educació de la Generalitat de
Catalunya. Obtenida el 3 de junio de 2011, desde
http://www.xtec.es/~cvillalb/evolucio/index.htm


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Notas del editor