Lugar de realización: Facultad de Ciencias Veterinarias
UNCPBA- Tandil - Argentina
Introducción.
Este trabajo forma parte de un proyecto de investigación
que fue evaluado y aprobado en agosto de 2002, por la Secretaría
de Ciencia y Técnica de la UNCPBA .Fue presentado en octubre
2002 en la XI REQ (Reunión de Educadores en la Química
de la República Argentina), realizada en San Rafael (Mendoza-
Argentina).
El objetivo general del proyecto, es responder a la pregunta: ¿Se
puede enseñar a "ver" la estrategia de resolución
de un problema?
Esperamos poder dar respuesta a esta pregunta, puesto que al analizar
las dificultades que presentan los alumnos para resolver situaciones
problemáticas relacionadas con la Química, se pueden
obtener datos en cuanto a los obstáculos epistemológicos
presentes en tres fuentes: naturaleza del problema, características
del estudiante que resuelve el problema, y características
del entorno de aprendizaje. Se podrán además, determinar
las habilidades procedimentales fundamentales y básicas para
resolver problemas de Química, y su influencia en las estrategias
de razonamiento.
Luego, se elaborarán orientaciones didácticas que
integren una propuesta metodológica de enseñanza-aprendizaje,
que permita mejorar el desempeño de los alumnos. Por lo tanto,
lo que se pretende es transferir los resultados obtenidos a la práctica
docente, de manera tal de contribuir al mejoramiento de la Enseñanza
de las Ciencias.
En la etapa inicial de este proyecto, se ha realizado un diagnóstico
para explorar las dificultades en la comprensión de un enunciado,
tomando como muestra, alumnos de 1º, 2º y 3º Año
Polimodal con orientación en Ciencias Naturales (Colegio
de la Sierra, Colegio Sagrada Familia y E.E.M. N º 8), de 1er
año de la Facultad de Ciencias Veterinarias (FCV) de la UNCPBA
y de 3er Ciclo de la EGB (Colegio de la Sierra), todos de la ciudad
de Tandil.
Antecedentes
Como existen numerosos estudios en la temática de resolución
de problemas, la revisión de las investigaciones realizadas
no resulta simple, dada la extensión en el tiempo y la gran
cantidad de publicaciones que han enfocado el tema.
"Con las limitaciones de toda clasificación, las dificultades
en la resolución de problemas pueden ser las siguientes:
asociadas con el enunciado, con los conocimientos necesarios, con
el proceso de resolución, con las características
del sujeto que se enfrenta al problema". (J.M. Sánchez
Jiménez - 1995)
La resolución de problemas puede enfocarse con diferentes
marcos, siendo el más utilizado en la actualidad el de Ausubel,
que se justifica por tener una posición constructivista claramente
orientada hacia la enseñanza, con referencia explícita
a otras variables instruccionales.
"La efectividad en la resolución no sólo depende
de los conocimientos básicos, sino también de un procedimiento
adecuado que incluye la redescripción del problema original,
de forma tal de facilitar la búsqueda de una solución.
El nexo entre la estructura cognitiva del alumno y la nueva información
es más importante que el existente entre conceptos en la
estructura cognitiva. Para que los conocimientos que posee el alumno
le sirvan para resolver problemas exitosamente, deben haber sido
aprendidos significativamente. Han de aprenderse además determinadas
habilidades y estrategias, entrenar a los alumnos a relacionar conceptos
e interpretar problemas, a resolver problemas familiares, no familiares
y parcialmente familiares". (Lee, K. - 1996)
"Fomentar en los alumnos la capacidad de aprender a aprender.
Uno de los vehículos más asequibles para llevar a
los alumnos a esta habilidad, es la resolución de problemas.
El objetivo final de que el alumno aprenda a resolver problemas
es que adquiera el hábito de plantearse y resolver problemas
como forma de aprender". (Pozo J. I. - 1994).
Planteo del problema.
En varias oportunidades, hemos visto que enunciados de problemas,
aparentemente sencillos, complicaban en demasía a los alumnos
para su resolución, y en consecuencia, era muy bajo el porcentaje
que respondía correctamente.
Coincidimos con Sanchez Jimenez, J. M (1995) que dice: "La
comprensión inicial del enunciado del problema es considerada
indispensable en todas las propuestas metodológicas que ofrece
la investigación educativa. Las diferentes redacciones
que puede adoptar un mismo problema, constituyen un factor significativo
en los resultados obtenidos. Se pueden encontrar dificultades
relacionadas con la extensión total o con las diversas frases,
con la complejidad gramatical, con el vocabulario utilizado, etc.
Los cambios de una sola palabra, pueden dificultar la apropiación
del problema por el estudiante, así como lo hacen la estructura
de las frases, o el uso de formas negativas. Todo profesor puede
fácilmente comprobar o refutar estas conclusiones, presentando
un mismo problema de diferentes formas".
Metodología
Elegimos un problema, para formularlo de distintas maneras, y así
poder explorar aquellas dificultades que impedían la comprensión
del mismo.
Problema original: el siguiente problema fue utilizado en
una evaluación realizada con alumnos de 1er. Año de
la Facultad de Ciencias Veterinarias de la UNCPBA. En nuestro trabajo,
nos interesa la resolución del inciso a).
Una damajuana que contiene 5 litros de solución 2M de
glucosa (C6H12O6), tiene una masa total de 6,5 kg. Si en la damajuana
solo se colocan 3 litros de esa solución, la masa total (damajuana
+ solución) es de 4,1 kg. Calcule:
a)La masa de la damajuana vacía, (*)
b)La densidad de la solución.
c)La concentración expresada en % m/n.
d)La concentración molal.
e)La molaridad que debe tener otra solución de glucosa,
para que al mezclar 3 litros de ésta, con los 5 litros 2M,
se obtenga una solución de concentración 1,5M.
Vimos que sólo un 10 % aproximadamente resolvía bien
dicho inciso que, aparentemente, no debía ofrecer mayores
dificultades, pues no se necesitan utilizar conceptos químicos
específicos, ni estrategias de resolución complejas,
sino que requería una comparación de ambos recipientes
y la extracción de una inferencia: la diferencia de volúmenes
genera una diferencia en la masa. Es decir, dos litros de solución
poseen una masa de 2,4 kg.
No hay duda de que se trata de un problema distinto a los tradicionales,
y "se trata de evitar que el alumno conteste mediante una sustitución
mecánica del correspondiente algoritmo matemático
previamente memorizado"(García García, J. J
2000)
Pensamos que la cantidad de datos que aparecían en el enunciado,
podía ser una de las causas de las dificultades en la resolución
del inciso a). Por esta razón, formulamos la pregunta
de diferentes maneras (utilizando diferentes redacciones, y
representaciones gráficas) para poder investigar (en alumnos
de Polimodal y en universitarios), la relación entre las
distintas opciones y la aparición de dificultades que impedían
la comprensión del mismo.
Resultados
El siguiente cuadro muestra los resultados globales de los alumnos
en cada año de Polimodal, de la FCV, y de los alumnos de
5º a 9º año de EGB.
|
1 º P
|
2 º P
|
3 º P
|
FCV
|
5 º EGB
|
6 º EGB
|
7 º EGB
|
8 º EGB
|
9 º EGB
|
|
N=58
|
N=62
|
N=20
|
N=99
|
N=23
|
N=25
|
N=23
|
N=23
|
N=41
|
% Total
|
8,57 %
|
27,35 %
|
35 %
|
25 %
|
43,9 %
|
28 %
|
52 %
|
50 %
|
63,4 %
|
a) Varían los porcentajes de alumnos que lo resuelven en
forma correcta y el año en que se encuentran. Ninguna de
las versiones tiene significativamente un mejor rendimiento en todos
los cursos.
b) Es muy llamativo el bajo % de eficiencia en 1º año
Polimodal (8,57%), mejorando en 2º y 3º (27, y 35 %).
c) Es muy bajo el % de eficiencia de los alumnos de la FCV, menor
que el rendimiento en 2º y 3º Polimodal.
d) Llama mucho la atención que el mayor porcentaje de resolución
correcta, corresponde a los alumnos de EGB, si bien, puede estar
influyendo el diferente lenguaje utilizado.
e) En cuanto a los resultados, surgen varias categorías
de respuestas, de acuerdo a las dificultades encontradas:
- Afirman que el recipiente vacío no tiene masa.
- Consideran una relación directamente proporcional a
la masa y el volumen dado para cada recipiente.
- Utilizan ecuaciones matemáticas, mezclando variables.
- Calculan la masa de cero litro.
- Restan masas y volúmenes pero no logran continuar la
resolución.
- Manifiestan que falta como dato la densidad.
Conclusiones
Creemos que el desconcierto casi general, que ha generado este
problema en todos los cursos tomados como muestra, se debe a la
falta de costumbre para enfrentar la resolución de problemas
creativos, como así también a un insuficiente conocimiento
matemático, siendo por lo tanto, responsabilidad de los profesores
de Ciencia, coordinar acciones con los profesores de Matemática
para solucionar esas dificultades.
También, consideramos que debemos trabajar más, las
posibles interpretaciones de los enunciados, en una suerte de torbellino
de ideas que pueden dar buenos resultados en este tipo de problemas.
(Perales Palacios F. J. 2000).
Por último, coincidimos con este autor, en que: El
profesor debería partir de esas estrategias espontáneas
(normalmente identificables como la búsqueda de la fórmula
que permita lograr el resultado correcto) e irlas conduciendo
progresivamente hacia otras más coherentes con los procedimientos
de la Ciencia.
Bibliografía
- Ausubel, D; Novak, J y Hanesian, H, 1983, Psicología
educativa: un punto de vista cognoscitivo. Trillas. Méjico
- Furió Mas, C. J; Iturbe Barrenetxea, J; Reyes , J. V.,
1994, Contribución de la Resolución de Problemas
como Investigación al Paradigma constructivista de Aprendizaje
de las Ciencias. Investigación en la Escuela, Nº
24.
- García García, José Joaquín, 2000,
La solución de situaciones problemáticas: Una estrategia
didáctica para la enseñanza de la Química,
Enseñanza de las Ciencias, 18 (1), 113-129.
- Lee, K. L. et al, 1996, Cognitive Variables in Problem Solving
in Chemistry: A Revisted Study. Science Education, 80 (6),
691-710.
- Novak, J. D.; Gowin, D., 1988, Learning How to Learn. Traducción
castellana, Campanario J. y Campanario E.: Aprendiendo a Aprender.
Martínez Roca, Barcelona, España.
- Perales Palacios, F. J., 2000, La resolución de problemas,
Didáctica de las Ciencias Experimentales, Ed. Marfil.
- Pozo, J. I. Et al, 1994, La Solución de Problemas, Aula
XXI, Santillana.
- Sanchez Jimenez, José M, 1995, Comprender el enunciado.
Primera dificultad en la resolución de problemas. Alambique.
Didáctica de las Ciencias Experimentales. Nro. 5, 37-45.
* El inciso a) del problema anterior es una adaptación de
un ejercicio utilizado en la Olimpíada Matemática
Argentina, el cual fue utilizado con alumnos de EGB, ya que consideramos
que la habilidad procedimental necesaria para resolverlo es la misma,
aunque con diferente lenguaje. El ejercicio original decía:
Un frasco con 15 caramelos pesa 50 gramos, y el mismo frasco con
9 caramelos pesa 32 gramos.
¿Cuánto pesa el frasco vacío, sin los caramelos?
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