Investigación
en didáctica de la Química
LAS REPRESENTACIONES GRÁFICAS EN EL DISEÑO CURRICULAR DE QUÍMICA. UNA
MIRADA EN PANDEMIA
Michelle Álvarez1, Vanesa García2,
Ignacio Idoyaga1,3, María Gabriela Lorenzo1,3
1- Universidad de
Buenos Aires, Facultad de Farmacia y Bioquímica, Centro de Investigación y Apoyo
a la Educación Científica. Instituto de Investigación en Educación Superior.
2- Instituto
Joaquín V. González.
3- CONICET.
E- mail: alvarez.michelle.m@gmail.com
Recibido: 13/08/2020.
Aceptado: 30/04/2021.
Resumen. La pandemia puso de manifiesto la
importancia de la alfabetización gráfica para poder comprender los recursos
visuales que circulan en los medios. Como un aporte desde la enseñanza de la
química se presentan una serie de contenidos plausibles de ser abordados desde
la problemática de la pandemia y con representaciones gráficas. Este trabajo
presenta un estudio de carácter exploratorio y descriptivo acerca de los
lineamientos del diseño curricular de la Nueva Escuela Secundaria de la Ciudad
Autónoma de Buenos Aires para la enseñanza de
y con representaciones gráficas en
Química. Los resultados mostraron una gradualidad en los niveles de
procesamiento de la información contenida en las representaciones gráficas conforme
se avanza el grado de instrucción; desde un procesamiento de la información
explícita e implícita hacia el procesamiento de la información conceptual. Para
finalizar, se proponen algunas actividades para el caso de la preparación de
soluciones desinfectantes de alcohol, que contemplan las recomendaciones curriculares
respecto del uso de representaciones gráficas.
Palabras clave. representaciones gráficas, diseño curricular, química, pandemia.
Visual representations in Chemistry
curriculum. A look from the pandemic
Abstract. The importance of graphicacy is highlighted by
the pandemic in order to understand the visual resources that are broadcasted
in the media. Such as a contribution from Chemistry education, several
Chemistry contents are presented here to be approached from the problem of the
pandemic with graphical representations. This article presents an exploratory
and descriptive study about the curricular guidelines of the Nueva Escuela Secundaria (New Secondary
School) of Ciudad Autónoma Buenos Aires for the
teaching of and with graphical representations in Chemistry. The results showed an
increase of the levels of the information processing contained in the
representations while the instruction progresses, from an explicit and implicit
information processing to the conceptual one. At last, some activities about the
preparation of alcoholic disinfectant solutions, considering the curricular
recommendations regarding the use of graphic representations are proposed
Keywords. visual representations, curriculum, chemistry,
pandemic.
INTRODUCCIÓN
Este trabajo presenta un primer análisis
de los lineamientos para la enseñanza en las asignaturas Físico-química y Química
incluidos en el diseño curricular de la Nueva Escuela Secundaria (NES) de la
Ciudad Autónoma de Buenos Aires. Este análisis considera aspectos relacionados con
las representaciones gráficas (RG) y con los contenidos conceptuales que se
pueden vincular a la pandemia por COVID-19. De este modo, se proponen
estrategias para la enseñanza de las RG en química a partir del abordaje de la
contingencia sanitaria.
Las RG como sistemas externos, apoyan y
amplifican el funcionamiento de la mente, pudiendo actuar como prótesis de la
cognición (Pozo, 2001). En consecuencia, pueden considerarse recursos
fundamentales para la construcción de conocimiento científico y para su
enseñanza y aprendizaje (Artola, Mayoral y Benarroch,2016, Grilli, Laxague y
Barboza, 2015, Gómez Llombart y Gaviria Catalán, 2015). Existen diferentes
tipos de RG: mapas, que expresan
relaciones espaciales selectivas; diagramas,
que muestran vínculos conceptuales; ilustraciones,
que tienen intención reproductiva; y gráficos,
que presentan relaciones cuantitativas (Postigo y Pozo, 2000). Todas estas RG
pueden emplearse con diferentes objetivos en las prácticas educativas (García
García, 2005). Así, pueden ser usadas para exponer una idea, plantear una
pregunta problema o en el marco de una actividad experimental. Para que
cualquiera de estos usos resulte potente, los estudiantes deben poder procesar estas
representaciones más allá de su información explícita e implícita, llegando al
plano de la resignificación conceptual de las mismas, lo que implica una mayor
demanda cognitiva (Idoyaga y Lorenzo, 2019). Es decir, pueden reconocerse al
menos tres niveles de procesamiento de la información gráfica de complejidad
creciente (Postigo y Pozo, 2000):
● El procesamiento de la información
explícita, el nivel más superficial de lectura, que alude a la identificación
de los elementos presentes en la RG (título, número, nombre, tipo, distintos
valores de las variables, entre otros).
● El procesamiento de la información
implícita, el cual requiere encontrar patrones y tendencias en la RG. Este
procesamiento supone un cierto conocimiento y dominio del sistema semiótico.
● El procesamiento de la información
conceptual, que requiere en gran medida de los niveles anteriores y está
centrado en el establecimiento de relaciones conceptuales a partir del análisis
global de la estructura de la RG.
En consecuencia, durante la
escolarización es necesario plantear una alfabetización que sobrepase el
conocimiento de los sistemas de signos y los primeros niveles de procesamiento
de la información e incluya la apropiación de las reglas y restricciones y del
procesamiento conceptual para, así, aprender a través de representaciones
(Pozo, 2020).
La pandemia por COVID-19 que afecta a la
Argentina, y a todo el planeta, desde marzo de 2020, inauguró una forma particular
de comunicación pública, especialmente en los discursos políticos donde las RG han
cobrado un gran protagonismo. Es decir, estas representaciones y otros
elementos del circuito comunicativo de la química, en particular, y de las
ciencias naturales en general, se utilizan para informar a la sociedad y
fundamentar decisiones sanitarias (Idoyaga, Moya y Lorenzo, 2020). Esto, pone
de manifiesto la importancia de una completa alfabetización gráfica, como una
parte ineludible de la educación científica para la ciudadanía, por lo que debe
garantizarse su desarrollo durante la escolarización obligatoria.
Por todo lo expuesto, el objetivo de este
trabajo es presentar una revisión del diseño curricular de la NES para
identificar, por un lado, el rol que se le asigna a las RG y, por otro lado,
detectar aquellos contenidos que sirven como puntos de anclaje para proponer
estrategias de enseñanza de y con RG en el espacio curricular química
incorporando los aportes que ofrece el contexto de la pandemia.
METODOLOGÍA
Se planteó un estudio documental de
carácter exploratorio y descriptivo con enfoque cualitativo. La selección de la
muestra fue intencional. Se trabajó con el diseño curricular de la NES. Se
consideraron los apartados presentación, propósitos de enseñanza, objetivos de
aprendizaje, contenidos, sugerencias para la enseñanza, formas de conocimiento
y técnicas de estudio y orientaciones generales para la evaluación,
explicitados en el documento para las asignaturas Físico-química de tercer año
(FQ3) y Química de quinto año (Q5). Estos espacios curriculares, representan la
totalidad de los cursos de química de la formación general, es decir, el
trayecto compartido por todos los estudiantes de nivel secundario
independientemente de la modalidad.
En una primera etapa, se realizó la
lectura los apartados del diseño curricular mencionados anteriormente para
reconocer el rol de las RG que expresa el documento con el fin de identificar
aquellos fragmentos referidos al trabajo con representaciones gráficas o
visuales, gráficos, diagramas, esquemas o ilustraciones. Cada uno de estos
fragmentos operó como unidad de análisis. Se utilizaron categorías generadas a
priori para el estudio de los fragmentos textuales.
Las categorías de análisis fueron: Construcción de RG y Procesamiento de la información de las RG.
En esta última, se distinguió entre Procesamiento
de la información explícita e implícita y Procesamiento de la información conceptual. Los indicadores
considerados para las categorías se resumen en la tabla 1.
Se realizó un análisis independiente, y
luego se realizó triangulación de investigadores. Se utilizó como herramienta
principal de análisis el software ATLAS.ti 8. Copyright © - 2019 ATLAS.ti.
Scientific Software Development
GmbH Berlín, Alemania.
En una segunda etapa, se realizó una
revisión de la sección contenidos del diseño para identificar tópicos
disciplinares vinculados al contexto de pandemia. Esto, implicó la comparación
de los contenidos explicitados en el documento con una lista de contenidos de
química que se vinculan con distintos aspectos de la situación de pandemia.
Esta lista fue realizada en consulta con profesores de la Facultad de Farmacia
y Bioquímica de la Universidad de Buenos Aires, que se desempeñaban en las
áreas de química y salud. Cada investigador realizó una lectura independiente,
y luego se trianguló.
Tabla 1. Procedimientos con RG.
|
Categoría |
Indicadores (Frases orientadas a …) |
|
|
Construcción |
Organizar información en alguna RG Construir alguna RG con datos teóricos Construir alguna RG con datos experimentales. Construir alguna RG a partir de distintos
registros semióticos (lengua natural, álgebra). |
|
|
Procesamiento |
De la información explícita o implícita |
Reconocer sectores en alguna RG. Identificar valores o variables en alguna RG. Identificar tendencias o regularidades en
alguna RG. |
|
De la información conceptual |
Analizar alguna RG Interpretar alguna RG Comparar información de diferentes RG Convertir y hacer concordar distintos registros
semióticos (lengua natural, álgebra) con alguna RG |
|
RESULTADOS
Las Representaciones Gráficas en el diseño
curricular
La propuesta curricular de ambas
asignaturas hace referencia al trabajo con RG. Particularmente se presentan una
serie de sugerencias para la enseñanza de
procedimientos dentro de la cual, se incluyen estos aspectos. En el diseño,
salvo contadas excepciones, no está explícito qué contenidos deben abordarse a
través de RG y cuáles no. Sin embargo, recomienda una enseñanza a partir de
actividades tanto de construcción de RG como de procesamiento de las mismas. En
el caso de FQ3, se propone una enseñanza centrada en la Construcción de RG y en el Procesamiento
de la Información Explícita e Implícita. Particularmente se proponen la
construcción de gráficos, identificación de variables, tendencias y funciones
matemáticas. Para Q5, las referencias a la enseñanza con RG son menos y se
proponen algunas actividades de Construcción
de RG, fundamentalmente gráficos, y el Procesamiento
de la información conceptual, análisis e interpretaciones complejas.
Al referirse a los objetivos de aprendizaje, en el caso de FQ3 se espera que los
estudiantes sean capaces de construir gráficos y diagramas, analizarlos e
interpretarlos. Mientras que cuando se refiere a Q5 no se incluye ningún
objetivo relacionado con la Construcción o Procesamiento de RG.
En la descripción de las formas de conocimiento, se espera que
los estudiantes de FQ3 puedan organizar información en diferentes RG. En Q5 la
demanda es mayor y se requiere además de organizar información en diferentes RG
realizar pasajes entre diferentes registros semióticos (por ejemplo: de gráfico
a texto argumentativo, de ilustración a esquema), analizar diferentes RG y
comparar información contenida en ellas.
En las orientaciones generales para la evaluación, en FQ3 no se sugiere
evaluar con RG, y en Q5 se sugiere evaluar el análisis de gráficos.
En suma, en FQ3 se plantea un abordaje
más elemental de las RG trabajando fuertemente la construcción y procesamiento
de las mismas en los niveles explícito e implícito. En Q5, se priorizan los
gráficos, como tipo particular de RG y su procesamiento a un nivel conceptual,
incluso en la evaluación.
Los Contenidos vinculados a la pandemia
En la Tabla 2, se presentan los
contenidos de los espacios curriculares (EC) FQ3 y Q5, que pueden ser abordados
desde aspectos que se vinculan con la pandemia.
Tabla 2. Contenidos curriculares y
aspectos de interés vinculados a la pandemia.
|
EC |
Contenido |
Aspecto
vinculado a la pandemia |
|
FQ3 |
Termometría |
Fiebre |
|
FQ3 |
Equilibrio
Térmico |
Conservación de
muestras |
|
FQ3 |
Concepto de
soluto y solvente. Solución diluida, concentrada, saturada |
Preparación de
alcohol 70% v/v o de lavandina |
|
Q5 |
Formas de
expresión de la concentración (% m/m, % m/V, % V/V, ppm, M) |
|
|
Q5 |
Química
orgánica. Propiedades de las sustancias orgánica |
Lavado de manos
con jabón |
|
Q5 |
Reacciones
Químicas. Escritura de ecuaciones |
Reacción de PCR |
|
Q5 |
Cinética
Química Catalizadores
biológicos: las enzimas |
|
|
Q5 |
Los compuestos
del carbono Isomería.
Quiralidad en la naturaleza Compuestos de importancia biológica |
Diseño de
fármacos |
|
Q5 |
Compuestos de
importancia biológica |
Estructura
viral |
CONCLUSIONES Y PERSPECTIVAS
Este trabajo ofrece una visión general
sobre las recomendaciones ministeriales para el trabajo de y con RG en las clases
de Química.
En cuanto al trabajo con RG, se
identificó un interés en la construcción y un incremento en la demanda
cognitiva de las tareas de procesamiento planteadas conforme se avanza en la
instrucción. Esto se pone en evidencia en el paso de un procesamiento explícito
e implícito de la información gráfica propuesto para FQ3, hacia un procesamiento
de la información a nivel conceptual que prepondera en los lineamientos de Q5.
Estos aspectos, en diálogo con los
contenidos que fueron identificados para ambas asignaturas y plausibles de ser
abordados a partir de problemáticas que emergen de la pandemia, permiten pensar
propuestas de enseñanza tendientes a aumentar las posibilidades de aprendizaje
de los estudiantes. De esta manera, es posible contribuir a su alfabetización
gráfica y, por lo tanto, al desarrollo de habilidades de análisis crítico de
recursos visuales que abundan en la comunicación pública sobre la pandemia.
A partir de los resultados pueden
plantearse actividades de enseñanza de
y con RG contextualizadas en la
situación sanitaria actual. A modo de ejemplo y para enriquecer esta discusión,
puede considerarse el caso de la enseñanza de soluciones en FQ3. La preparación
de alcohol 70% v/v o de disoluciones de agua lavandina, son prácticas que todos
los ciudadanos han tenido que llevar adelante durante el aislamiento ya que su
utilización fue recomendada como medida preventiva. Partiendo de una actividad
experimental sencilla como la preparación de disoluciones de concentración
decreciente, utilizando algún soluto coloreado disponible en los hogares, es
posible realizar una curva de calibración. Puede estimarse un valor de
concentración para cada solución y graficarse. Para ello deberán identificarse
la variable independiente y la dependiente. Esta actividad puede repetirse y
complejizarse utilizando el simulador de concentración Phet (disponible en https://phet.colorado.edu/), obtener datos de concentración
numéricos, organizarlos en una tabla y luego, en un gráfico (Construcción de RG). Sobre los gráficos
construidos pueden realizarse actividades de Procesamiento de la información como, por ejemplo: identificación
de puntos, identificación de tendencias y comparación entre gráficos.
Finalmente puede entregarse un gráfico teórico de concentración de solución
lavandina en función de cantidad de soluto para diferentes marcas y
problematizar en torno a la preparación con cada marca, el rendimiento de cada
una y su relación con la economía de un hogar.
El contexto de pandemia es un problema real
y complejo atravesado por un sinnúmero de variables relacionadas con cuestiones
de salud pública, de investigación científica, de intereses económicos y
políticos, entre otras tantas. De esta forma, se pone en evidencia la
posibilidad de construir propuestas educativas potentes que promuevan la
alfabetización gráfica, el trabajo interdisciplinario, que incluyan la
perspectiva CTS y que contribuyan a la construcción de naturaleza del trabajo
científico.
Como corolario, es importante decir que, dado que
las RG están presentes en la enseñanza de todos los contenidos de Química, es
importante comenzar a reconocerlas como contenidos propios de la disciplina que
requieren ser enseñados como tales (Idoyaga y L
Para terminar, es menester comentar que este
trabajo, entendido como un primer análisis sistémico, exige continuar la
investigación documental. Algunos interrogantes que quedan planteados son:
¿Cuál es el lugar de las representaciones gráficas en la totalidad del diseño?
¿Y en otros diseños? ¿Cómo se aborda la enseñanza de y con RG en los
diseños curriculares de la formación de profesores? ¿En qué medida estas
recomendaciones impactan en la realidad de las aulas? ¿Qué sucede en la
Universidad?
AGRADECIMIENTO
Este trabajo fue realizado en el marco del
Proyecto UBACTY-2018: 20020170100448BA.
REFERENCIAS
BIBLIOGRÁFICAS
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(2016). Dificultades de aprendizaje de las representaciones gráficas
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García García, J. J. (2005). El uso y
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Divulgación de las Ciencias, 12(3),
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Grilli, J., Laxague M. y Barboza, L.
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Idoyaga, I. y Lorenzo, G. (2019). Las representaciones gráficas en la
enseñanza y el aprendizaje de la física en la universidad (Tesis doctoral).
Facultad de Farmacia y Bioquímica, Universidad de Buenos Aires, Argentina.
Idoyaga, I., Moya, N. y Lorenzo, G. (2020).
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de incertidumbre. Revista Educación en
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Postigo, Y. y Pozo, J. I. (2000). Cuando
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