Hernán Cofré Mardones - Enseñar evolución y genética para la alfabetización científica

2.2 Aproximaciones a la neurobiología de las concepciones alternativas

Según Dehaene (2019), hay principios fundamentales que cada modalidad de enseñanza debe respetar para garantizar su eficacia. Uno de ellos corresponde a considerar en todo momento la existencia de intuiciones precoces y abstractas, más conocidas como las preconcepciones de los estudiantes, y sobre las cuales debe apoyarse la enseñanza. No obstante, el contenido de esta experiencia de enseñanza puede ser erróneo y, de manera independiente a esta característica, también puede ser almacenado en nuestro cerebro, lo que ocurre con gran facilidad cuando el sistema cognitivo es incapaz de distinguir si la información que está recibiendo es correcta o si se acopla a ideas precedentes igual de disonantes, por ejemplo, con un conocimiento científico en particular.

Por lo tanto, las concepciones alternativas se fundamentan en la calidad de enseñanza recibida y en la experiencia, traducidas en el conocimiento que cada uno dispone en un momento determinado, el cual fue aprendido a través de la interacción con el medio social y cultural, y de acuerdo con la organización de este conocimiento a partir de los propios sistemas de procesamiento cerebral. Es decir, dependen estrechamente de cómo el cerebro ha adquirido, organizado y utilizado algún tipo de información para constituirla como un conocimiento (Lavados, 2012). De este modo, es posible señalar que las concepciones pueden ser erróneas, parciales y contingentes y, en ningún caso, pueden llegar a representar cabalmente una idea o una correcta representación del mundo.

Figura 2.2 La figura representa (A) neuronas de la corteza prefrontal de morfología piramidal típica. La ampliación representa el lugar donde es posible encontrar las espinas dendríticas en la superficie de las dendritas neuronales. En un mayor aumento (B) se puede apreciar un axón (arriba) en contacto con una espina dendrítica (abajo). Es en el contacto de estas estructuras donde tiene lugar la sinapsis.

Así, es posible que las concepciones se configuren como una versión personal y específica de diversos aspectos del entorno, cuya naturaleza puede ser sensorio-motora, perceptiva, conceptual o lingüística (Halldén, 1999). Asimismo, se constituyen a partir de creencias, deseos e incluso expectativas definidas por la motivación, las emociones y los sentimientos (Pintrich et al., 1993). De esta manera, la representación del mundo que cada uno concibe es propia de cada individuo, pero al mismo tiempo es parcialmente consistente con la realidad física, social y cultural en que el individuo se desarrolla.

2.3 Aproximaciones al entendimiento del surgimiento de concepciones

En uno de los principales estudios de las concepciones de los estudiantes, Gooding y Metz (2011) las han caracterizado como nociones personales que se crean para explicar y dar sentido a los fenómenos que ocurren a nuestro alrededor y en nuestros organismos, para entender cómo funciona el mundo en el cual nos encontramos insertos; cómo interactuamos en él; cómo y por qué cambia.

En términos de contenido, las concepciones pueden caracterizarse como desviadas de la presentación científicamente correcta de ese contenido, y como descripción de la posición inicial para un aprendizaje adicional (Krüger, 2007). No obstante, se ha descrito que, en la mayoría de los casos, las concepciones son bastante firmes y estables en el aparato cognitivo y admiten pocas variaciones (Treagust, 1988).

En las fases iniciales del estudio de las preconcepciones de los estudiantes —independientemente de las edades de estos—, se consideraba que ellas se desvían de las concepciones científicas actualmente válidas, como conceptos erróneos que debían ser eliminados y reemplazados por conceptos correctos (Krüger, 2007). Sin embargo, en los últimos años de investigación acerca de esta temática, se ha llegado a determinar que no se puede seguir sosteniendo la visión peyorativa de las concepciones de los estudiantes, puesto que la presencia de estas ideas es muy relevante para el proceso de construcción del conocimiento que ellos mismos llevan a cabo, dado que, como se mencionó anteriormente, los estudiantes, aprenden sobre la base de lo que ya conocen.

Diversos autores establecen que es necesario que el docente conozca las ideas que tienen los estudiantes sobre un tema en particular, ya que ellas influirán en su aprendizaje, tal como lo afirmó Ausubel en el año 1976 y luego en el año 2002, con su famosa frase: “Si tuviera que reducir toda la Psicología Educativa a un solo principio, enunciaría este: El factor más importante que influye en el aprendizaje es lo que el alumno ya sabe. Averígüese esto y enséñese consecuentemente” (Ausubel, 1976, p. 6).

Las concepciones son nociones y explicaciones basadas en la experiencia. A través de ellas los humanos comprenden muchos fenómenos naturales, apropiados a contextos de la vida cotidiana, y son en varias ocasiones bastante razonables (Krüger, 2007). Un término respetuoso para denominarlas es concepción alternativa o concepción cotidiana (Wandersee, Mintzes y Novak, 1994). En este escenario, Wandersee et al. (1994) han resumido los resultados de la investigación en didáctica de las ciencias, en el tema de las concepciones, proponiendo ocho principales características de las concepciones alternativas de los estudiantes de ciencias naturales. Siete de ellas han sido consideradas por nosotros como muy importantes de compartir en este capítulo, pues también presentan una íntima conexión con varios aspectos señalados por las neurociencias. Estas características son:

1) Los estudiantes asisten a la enseñanza formal de ciencias con un conjunto diverso de concepciones alternativas;

Las concepciones alternativas…

2) …se modulan de acuerdo con la edad, la capacidad, el género y la cultura;

3) …son bastante resistentes a la extinción;

4) …a menudo son explicaciones similares a las ofrecidas por generaciones anteriores de científicos;

5) … tienen su origen en las experiencias personales;

6) …a menudo los profesores se suscriben a las mismas concepciones alternativas;

7) …en algunas ocasiones, su presentación conduce a varios resultados de aprendizaje no deseados.

Consecuentemente, y tal como se mencionó antes, así como se constituye de particular importancia para los procesos de enseñanza y aprendizaje considerar la existencia de las concepciones alternativas y saber de su resistencia al cambio, también debe considerarse de igual importancia su utilización para iniciar el proceso de enseñanza (Krüger, 2007).

Existen varios enfoques teóricos para investigar procesos de aprendizaje basados en estructurar la enseñanza y el aprendizaje sobre la base de las ideas preconcebidas por el estudiante. Por ejemplo, el enfoque del cambio conceptual establecido en el clásico estudio de Posner et al. (1982), al referirse a los procesos de asimilación, en donde el estudiante es capaz de explicar problemas con nuevas ideas, y al proceso de acomodación, en donde el estudiante puede ir reemplazando o reorganizando ideas, con respecto a las ideas antiguas, considera que en todo momento estos procesos deben ajustarse al desarrollo cognitivo del estudiante. Por otra parte, como núcleo común de los diversos enfoques constructivistas, Duit (1996) identifica cuatro supuestos (ver Figura 2.3).

Primeramente, se debe considerar que las concepciones evolucionan a partir de nuestra interacción con el entorno físico y social. Esta interacción se denomina experiencia y teoría del realismo experimental (Lakoff y Johnson, 1999; Gropengießer, 2007). La interacción sensorio motora repetida con el entorno, como una acción repetitiva, forma y vincula progresivamente los grupos neuronales funcionales involucrados de manera más efectiva. La repetición en el encuentro con los estímulos fortalece las conexiones entre las neuronas, mientras que la ausencia de esta repetición resulta en el decaimiento del fortalecimiento de una información determinada (Atwood y Karunanithi, 2002). No debemos olvidar que la experiencia puede cambiar los patrones de conexión neuronal de nuestro cerebro y que las nociones y los esquemas crecen a partir de la estructura y el funcionamiento de nuestro cuerpo y cerebro, y de cómo interactuamos con el entorno físico y social (Lakoff, 1990). En este sentido, diversos estudios han demostrado que las ideas de la realidad no son ni pueden ser idénticas a lo que la ciencia engloba y, además, que son diferentes entre las personas en la medida que más desiguales son los individuos entre sí, puesto que cada ambiente (contexto psicobiosocial) impone fuertes restricciones al desarrollo de conceptos, motivaciones y sentimientos. De este modo, estas ideas muchas veces son muy divergentes entre sí, al punto de llegar incluso a ser incomprensibles e incomunicables entre grupos de seres humanos con altas diferencias psicobiosociales (Cozolino, 2013).