Didactica de la Biologia

7/24/2019 Didactica de la Biologia

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Ciênc. Educ., Bauru, v. 21, n. 1, p. 101-122, 2015

* Este tabajo a contado con nanciamiento de la Uniesidad de Buenos Aies (poecto UBACT 1141) del

Consejo Nacional de Inestigaciones Cientícas Tcnicas (CONICET)1 Instituto de Inestigaciones en Enseñanza de las Ciencias, Facultad de Ciencias Eactas Natuales, Uniesidadde Buenos Aies, Boulogne Su Me, San Isido, Buenos Aies, Agentina. E-mail: <[email protected]>

Obstáculos para el aprendizaje del modelo de evolución

por selección natural, en estudiantes de escuela

secundaria de Argentina*

Obstacles fo te leaning of te model of eolution b natualselection in students of seconda scool in Agentina

Leonado González Galli1 Elsa Meinadi1

Resumen: En este tabajo se pesentan los esultados de una inestigación tendiente a identica lospincipales obstáculos paa el apendizaje del modelo de eolución po selección natual en estudiantesde dos cusos de secundaia. La eistencia de dicos obstáculos se inee a pati de la identicación caacteización de los patones eplicatios las concepciones que los estudiantes ponen en juego aleplica casos de eolución adaptatia, así como de análisis poenientes de la istoia epistemologíade la biología de la psicología cognitia. Se identican la teleología de sentido común, el azonamientocausal lineal el azonamiento centado en el indiiduo como tes obstáculos pincipales se discutenalgunas de las implicancias didácticas de estos esultados.

Palabas clae: Enseñanza de la biología. Eolución. Selección natual. Apendizaje. Metacognición.

Abstract: In tis ok e pesent te esults of eseac ic intended to identif te pincipal obsta-cles fo te leaning of te model of eolution b natual selection in students belonging to to cousesin seconda scool. Te eistence of obstacles is deduced fom te identication and caacteizationof te eplicatie pattens and te conceptions tat te students epess en te eplain cases ofadaptie eolution. Tis is suppoted b te analsis coming fom te isto and epistemolog ofbiolog and fom cognitie pscolog. It identies common-sense teleolog, linea causal easoningand indiidual based easoning as tee main obstacles and some of te instuctional consequences of

tose esults ae discussed.Keods: Biolog teacing. Eolution. Natual selection. Leaning. Metacognition.

DOI: ttp://d.doi.og/10.1590/1516-731320150010007



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Galli, L. G.; Meinardi, E.


Introducción y referentes teóricos

En este tabajo pesentamos una pate de los esultados de la inestigación de tesis

doctoal del pime auto sobe los obstáculos paa el apendizaje del modelo de eoluciónpo selección natual (MESN). El tema cental de dica inestigación son los poblemasasociados con la enseñanza con el apendizaje de los modelos de la biología eolutia. Másespecícamente, se aboda la cuestión de las denominadas “concepciones altenatias”. Enelación con este poblema, se an poducido numeosas inestigaciones de caácte más biendesciptio; en este tabajo, po el contaio, eploamos la natualeza funcionamiento deestas concepciones analizando los posibles supuestos geneales subacentes (obstáculos) queguían su funcionamiento. Asumimos que la identicación de estos obstáculos puede constituiun alioso insumo paa el diseño de estategias didácticas que faoezcan la constucción, popate de los estudiantes, de modelos teóicos sobe la eolución más cecanos a los cientícos paa el desaollo de las capacidades metacognitias.

Dicultades en relación con la enseñanza y el aprendizaje de la teoría de la evolución

La inestigación en didáctica de las ciencias a eelado que en numeosos paíseslos estudiantes egesados de la enseñanza media, el público geneal, demuestan una pobecompensión de los pincipales conceptos de la biología eolutia (ALTErS; NELSON, 2002;SMITh, 2010b). Ente los factoes que dicultan la enseñanza el apendizaje de la teoía

eolutia se an identicado los siguientes:. La pesencia e inuencia de aloes e ideas eligiosas tanto en estudiantes como enpofesoes (GrIFFITh; BrEM, 2004; SMITh, 2010b).

. La pesencia pesistencia de concepciones altenatias, no necesaiamente asociadasal pensamiento eligioso (BIShOP; ANDErSON, 1990; SMITh, 2010a).

. La inadecuación de los mateiales estategias didácticos (DEMASTES; SETTLAGE Jr.; GOOD, 1995; MArTINS; BrAGA, 2002; NEhM; SChONFELD, 2007).

. El insuciente desaollo cognitio de los estudiantes (KEOwN, 1988; LAwSON; ThOMPSON, 1988).

. El escaso conocimiento /o la no aceptación de la teoía de la eolución po pate

de los pofesoes de ciencias (BErKMAN; PAChECO; LUTZEr, 2008; SMITh, 2010b).Este tabajo se elaciona con uno de estos factoes: las concepciones altenatias de

los estudiantes.

Concepciones de los estudiantes en relación con la evolución adaptativa

Son especialmente numeosos los estudios de tipo desciptio poducidos en el ámbitode la didáctica de las ciencias que muestan que estudiantes de todos los nieles educatios tienenconcepciones sobe el poceso eolutio que esultan claamente eóneas desde el punto de

ista cientíco (po ejemplo, BIShOP; ANDErSON, 1990; JIMéNEZ ALEIxANDrE, 1991;SETTLAGE, 1994). Este esultado se a epetido en numeosos países: España (JIMéNEZ ALEIxANDrE, 2009), Isael (JUNGwIrTh, 1975), Inglatea (BrUMBI, 1984), Austalia





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de las concepciones identicadas en dicas eplicaciones. Po tal motio, en nuesta inestigaciónenfentamos a los estudiantes con diesos poblemas paa los cuales podujeon eplicaciones,a pati de las cuales identicamos las concepciones puestas en juego paa, nalmente, infei

la eistencia de posibles obstáculos.Dado que el concepto de obstáculo es utilizado de diesas maneas en la liteatua

(ASTOLFI, 1994, 2001; CAMILLONI, 2001), poponemos una denición (GONZÁLEZGALLI; MEINArDI, 2010) a la que nos emitiemos, según la cual se tata de una foma depensa que cumple tes equisitos: (1) es tansesal (se aplica a un campo amplio de conteni-dos); (2) es funcional (pemite al sujeto eplica eplicase cietos fenómenos del mundo); (3) compite con el modelo cientíco a apende (ambos sistemas conceptuales dan cuenta delos mismos fenómenos).

La teoría de la evolución

Desde una pespectia semántica de las teoías cientícas consideamos que una teoíaes un conjunto de modelos que petende da cuenta de cietos aspectos del mundo (ADrIZBrAvO, 2012). Esta foma de e las teoías es especialmente adecuada en el caso de la “teoíade la eolución” a que, en luga de una teoía fomal unicada, lo que encontamos son nu-

meosos modelos, cada uno de los cuales petende da cuenta de algún aspecto paticula delcomplejo poceso de cambio eolutio (ThOMPSON, 1989). Las dos pincipales cuestionesque dica disciplina busca eplica son: el oigen de la diesidad biológica el de la adaptación(STErELNy; GrIFFIThS, 1999). Desde esta pespectia, el MESN emege como el pincipal

(aunque no el único) modelo de la biología eolutia, a que constitue el pincipal ecuso paaeplica tanto el oigen de nueas especies como de la adaptación. De eco, en elación coneste último fenómeno, la maoía de los epetos considea que el MESN constitue el únicomodelo capaz de eplica la eolución adaptatia (FUTUyMA, 2009; rIDLEy, 2004). Poestos motios, sin desconoce la eistencia eleancia de otos modelos (e FOLGUErA;GONZÁLEZ GALLI, 2012; GONZÁLEZ GALLI; MEINArDI, 2013), enfocamos nuestaindagación en las dicultades asociadas con su apendizaje.

Objetivos de la investigación

El objetio pincipal de este tabajo fue identica caacteiza los pincipales patoneseplicatios las concepciones que los estudiantes ponen en juego al eplica casos de eoluciónadaptatia, paa luego infei los posibles obstáculos subacentes. Sugeimos que este análisispuede supone un apote signicatio a la mejoa de la enseñanza de estos contenidos a quetene en cuenta los obstáculos (más que cada concepción especíca) al diseña las estategiasdidácticas puede esulta más fuctífeo, dado el caácte tansesal de los mismos.



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Obstáculos para el aprendizaje del modelo ...

Metodología

La población paticipante estuo confomada po cincuenta un estudiantes de dos

cusos de cuato año (diecisis años de edad) de una escuela secundaia de la Ciudad Autónomade Buenos Aies (Agentina).

El enfoque geneal de la inestigación fue de tipo cualitatio-intepetatio (LATOrrEBELTrÁN; rINCN IGEA; ArNAL, 1997). Los datos se obtuieon mediante la aplicaciónde diesos instumentos en dos instancias; una peia ota posteio a la implementaciónde una unidad didáctica (UD). Las etapas del tabajo inolucaon las siguientes instancias einstumentos paa la toma de datos (Cuado 1).

. Instancia pe-instuccional (antes de la implementación de la UD) - El “poblema de los piojos” (PP) (un poblema escito de esolución abieta);

- Enteistas semi-estuctuadas indiiduales.

. Implementación de la UD (siete actiidades).

. Instancia post-instuccional (despus de la implementación de la UD) - El “poblema de los peces” (PF) (un poblema escito de esolución abieta

aplicado inmediatamente despus de la implementación de la UD);- El “poblema de los leones” (PL) (un poblema escito de esolución abieta

aplicado un año despus de la implementación de la UD).

El PP3 plantea a los estudiantes un caso de eolución adaptatia: la eolución de laesistencia a un insecticida en una población de piojos. Además se lleaon a cabo enteistas

semi-estuctuadas indiiduales4

con todos los estudiantes paticipantes despus de abe es-pondido po escito el PP. Las enteistas fueon gabadas estuieon oientadas a la ampliaciónde estas espuestas así como a la indagación de algunos tópicos especícos.

La UD estuo centada en la enseñanza del MESN en la desestabilización delpensamiento nalista consistió en siete actiidades tabajadas duante diez clases. Esta UDpacialmente comunicada en González Galli, reel Cion Meinadi (2008) estuo oientadaa la “supeación” del pensamiento teleológico mediante el desaollo de una “igilancia” cons-ciente de natualeza metacognitia (PETErFALvI, 2001). El funcionamiento del pensamientoteleológico a modo de obstáculo se postuló como una ipótesis inicial de tabajo que se ioluego aalada po los esultados. Las espuestas escitas a todas las actiidades de la UD tambin

fueon fuente de datos paa la identicación de concepciones obstáculos. Las clases duantelas cuales se implementó la UD estuieon a cago del inestigado.

Inmediatamente despus de nalizada dica UD se aplicó el PF. La pate (a) del PFes equialente, en cuanto a su estuctua lógico-conceptual, al PP (se tata en ambos casos deeplica el oigen de un asgo adaptatio). La pate (b) del PF planteaba la pdida de la isiónen una población de peces caenícolas, un caso de esolución más difícil paa los estudiantes

3

Se tata de una adaptación del poblema popuesto po Jimnez Aleiande (1991).4 Paa el diseño e implementación de las enteistas se siguieon los lineamientos geneales sugeidos po Goetz Lecompte (1988) po Osbone Febeg (1995).



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(ESPINASA; ESPINASA, 2008). Finalmente, un año despus de la implementación de la UDse aplicó (a los mismos estudiantes) el PL, el cual es conceptualmente equialente al PP ( alpunto [a] del PF). Así, las tes actiidades (el PP, el punto (a) del PF el PL) planteaban a los

estudiantes la eplicación de casos de eolución adaptatia conceptualmente equialentes (oigende un asgo adaptatio). Po el contaio, el punto (b) del PF planteaba un caso de eplicaciónmás difícil (pdida de una estuctua mofológica apaentemente adaptatia).

Paa la identicación de las concepciones patones eplicatios se aplicó una esióndel método comparativo constante (GLASSEr; STrAUSS, 1967), basado en la teoía fundamentada( grounded theory ) (hErNÁNDEZ SAMPIErI; FErNÁNDEZ COLLADO; BAPTISTA LU-

CIO, 2010). Este mtodo pemite genea categoías teóicas a pati de los datos. En nuestocaso, se postula que estas categoías constituen buenas caacteizaciones de las concepcionesutilizadas po los estudiantes en sus eplicaciones.

Cuadro 1. Consignas de los poblemas utilizados paa indaga las concepciones de los estudiantes. Abeiatuas: PP: poblema de los piojos; PF: poblema de los peces; PL: poblema de los leones

Fuente: elaboado po los autoes.

PP: La siguiente noticia apaeció en un diaio: “El 15% de los niños de las escuelas tuieon piojosen el último año. La causa eacta de las ecientes epidemias es desconocida, dado que las medidasde igiene se an incementado, peo todos coinciden en que los insecticidas a no tiene efectosobe los piojos.” ¿Po qu cees que los insecticidas que se utilizaban con ito anteiomente ano tienen efecto?

PF: En un lago eiste una población de peces que a sido estudiada desde ace mucas dcadaspo un gupo de biólogos. Compaando las poblaciones más antiguas con las actuales losinestigadoes obseaon un cambio en las aletas de los peces: la gan maoía de los indiiduosde las poblaciones antiguas tiene aletas sin espinas, mientas que en las poblaciones actuales lamaoía de los indiiduos tiene aletas con espinas. Los inestigadoes obseaon que las espinasean una ecaz defensa conta sus depedadoes. (a) ¿Cómo cees que eplicaía un biólogoesta difeencia ente las poblaciones antiguas las actuales? hace unos años, debido a lluiasinusualmente fuetes, el niel del lago subió, pemitiendo que algunos peces ingesaan en unlago ubicado en un cuea a oillas del lago pincipal. Al baja las aguas el lago de la cuea quedó

aislado del lago pincipal. A la cuea no llega la luz sola, po lo que estos peces sobeiieon enun ambiente totalmente oscuo. Cuando los biólogos estudiaon esta población de la cuea - añosdespus- encontaon que estaba fomada pincipalmente po indiiduos ciegos (tenían ojos mupequeños ecubietos con piel). (b) ¿Cómo podías eplica, desde un punto de ista cientíco,po qu la población de las cueas está fomada pincipalmente po indiiduos ciegos?

PL: Una población de leones sufió aias epidemias de moquillo (una enfemedad poducida poun ius). En las pimeas epidemias el pocentaje de leones infectados que muió fue mu alto,peo este pocentaje se edujo notablemente a tas de las geneaciones (a pesa de que el iuspemaneció inalteado a tas de los años) de modo que en las últimas epidemias sólo unos pocosleones muieon ¿Po qu cees que el ius a no tiene el mismo efecto motal en los leones?

¿Cómo podías eplica este cambio?



107Ciênc. Educ., Bauru, v. 21, n. 1, p. 101-122, 2015


Paa la identicación de los obstáculos se tuieon en cuenta, además de las concepcio-

nes patones eplicatios identicados, los estudios en didáctica, istoia epistemología dela biología – mu especialmente – inestigaciones en psicología cognitia. Estas fuentes nos

pemitieon popone posibles obstáculos subacentes a las concepciones. La identicación deobstáculos supone un ejecicio emenutico está (compaatiamente) más oientada po lateoía que la pimea instancia de análisis. El caácte de obstáculo de los modos de azonamiento – cua eistencia popusimos – se ealuó de acuedo con dos citeios: (1) los obstáculos sonfuncionales (sien paa da cuenta de cietos aspectos del mundo) (2) nunca desapaecen. Así,si los modos de azonamiento identicados podían considease obstáculos se espeaía que, tassu apaente supeación en la instancia post-instuccional, eapaeciean en dos cicunstancias:(a) fente a poblemas especialmente complejos en los que se diculta la aplicación del modelocientíco apendido (b) con el paso del tiempo. Con el popósito de ealua la pedicción (1)en la instancia inmediatamente post-instuccional los alumnos esolieon un poblema con ungado de dicultad medio [PF pate (a), equialente al PP] oto poblema [PF pate (b)] demao complejidad. Con espeto a la segunda pedicción los estudiantes esolieon un poblema(PL) de dicultad media un año despus de la implementación de la UD.

Resultados y discusión

Concepciones y patrones explicativosque los estudiantes utilizan para dar cuenta de la evolución adaptativa

El análisis del amplio corpus empíico obtenido mediante la aplicación de los instu-

mentos mencionados nos pemitió identica numeosas concepciones que los estudiantesutilizan paa da cuenta de la eolución adaptatia en la instancia pe-instuccional. Como puedeobsease en el Cuado 2, algunas concepciones son más fecuentes que otas.

Ofecemos a continuación un bee análisis de algunas de las concepciones identicadas.Piilegiamos aquellos casos cuo análisis supone algún elemento noedoso en elación conestudios peios sobe el tema. La noción de “cambio indiidual adaptatio” (CIA) (Cuado 2)apaece en un alto pocentaje de espuestas (se inclueon en esta categoía, ente otas, las queapelan a la noción de “acostumbamiento”). Esta concepción, detectada en otas inestigacio-

nes (BArDAPUrKAr, 2008; EvANS, 2010), es fecuentemente citada como un componentede las eplicaciones “lamackianas”. Sin embago, esta idea no esulta plausible paa todos losestudiantes [ Badapuka (2008) tambin epota este eco] paa otos es tan pobable comoota noción altenatia que emos denominado “cías adaptadas” (Cuado 2). A pati de lasenteistas sugeimos que el eco de que el CIA esulte plausible paa un estudiante dependefuetemente del ejemplo analizado.



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Cuadro 2. Concepciones utilizadas po los estudiantes paa eplica la eolución adaptatia

continua

Breve denición

de la concepción

Los indiiduos sufentansfomacionesadaptatias al enfenta unpoblema ambiental.

Los indiiduos nosufen tansfomacionesadaptatias peo poducencías que nacen conlos asgos adaptatiosnecesaios paa sobeii.

Se considea poco pobableque nazca un indiiduo conun asgo que no esultanecesaio paa sobeii.

Los pocesos biológicosestán oientados a cietasmetas de un modo“natual”, esto es, noobedecen ni a la intenciónde los oganismos ni a la dealguna entidad sobenatual.

Aunque no se eplicita, seasume que el cambio estáoientado a alcanza unameta pedeteminada.

Aquellas tansfomacionesadaptatias sufidas po losindiiduos son eedadaspo sus descendientes.

Ejemplo de respuesta en que

aparece la concepción

Los insecticidas que se utilizabanantes a no tienen efecto sobelos piojos poque los bicosson esistentes a que se‘acostumban’ a estos tipos de‘medicamentos’ […]

Como que a medida que se anpoceando nacen con defensaspaa esisti.

E- Si no se usaa el insecticida¿Tu cees que igual podía naceuna cía esistente al insecticida? A- No, poque nuca se le aplicó.

E- […] ¿Cómo cees tu que lospiojos logan sufi justamenteesos cambios que necesitan paasobeii? ¿Cees que ellospueden se algún modo diigiesos cambios que sufen? A-No, son natuales, es natual deloganismo.

Las condiciones del entonocambian constantemente, po lotanto tambin los mecanismosque antes tenía el se io paamantenese dento del mismo[…]

[…] si se izo esistente, el ijosupongo que a a nace esistentea […]

Concepción

1. Cambioindiidualadaptatio

2. Cías adaptadas

3. Negación aiacional

4. Finalismonatual

5. Finalismoimplícito

6. heencia delos caacteesadquiidos

Porcentaje

de respuestas

en las que

aparece

83,3

52,1

52,1

48

35,4

54,1





Cuadro 2. continuação

continua

Breve denición

de la concepción

Eisten difeenciasinteindiiduales anteioesa la eistencia de la pesiónde selección.

Eiste una elaciónente las aiantes laspobabilidades de sobeii epoducise.

Las popociones de las aiantes en la poblacióncambian como consecuenciade las difeencias en las

pobabilidades de sobeii epoducise asociadas acada aiante.

La eolución adaptatia (ej.:eolución de la esistenciaa pesticidas) es como laadaptación siológica de losindiiduos (ej.: la inmunidadadquiida mediante la acunación).

La causa de la etinciónde un linaje es siempe uncambio ambiental mubrusco.



Sí, peo que igual a difeenciasente los piojos, como que noson todos iguales unos capaztienen más esistencia que otos po eso pudieon sobeii, peono que nacieon diectamentesiendo inmunes.

[…] algún piojo tipo x es inmunepo alguna causa biológica a esteinsecticida. Todos los demásmuieon menos los piojos x[…]

[…] a cietos piojos el insecticidano los afecta estos sobeien los demás mueen, los quesobeien se epoducen son

cada ez más, así con el tiempo elinsecticida se uele inseible.

Ceo que debeía eolucionatodo el tiempo el insecticidapoque siempe deja de funcionaen algún momento. Es comocuando uno abusa de un emedio,cada ez siente menos […]

E- La ipótesis más aceptadaes que lo que pasó es que caóun meteoito en la Tiea quepodujo una seie de cambiosclimáticos impotantes… A- Sí,puede se, clao, peo es comoque tiene que abe así, un ecoe, que cambie todo…

Concepción

7. vaiabilidadpeia

8. relación aiante – tness

9. Cambiopoblacional

10. Analogíaadaptacióneolutia –adaptaciónsiológica

11. Etinción pocambio busco

Porcentaje

de respuestas

en las que

aparece

52,1

43,7

12,5

33,3

23



110



Oto aspecto destacable es la alta fecuencia con que apaece la noción de “aiabilidadpeia” (Cuado 2). Esta es una componente fundamental de las eplicaciones dainianas fue encontada en más del cincuenta po ciento de las espuestas. Sin embago, solo un docepo ciento de las espuestas es de tipo “seleccional” (cecana al MESN). Esto sugiee que unpoblema impotante paa que los estudiantes constuan el MESN podía se que no econo-

cen la petinencia de la noción de aiabilidad paa eplica el cambio adaptatio, a difeenciade lo que se sugiee en otas inestigaciones especto de que caecen de dica noción. Esta

intepetación coincide con lo señalado po Geene (1990). Cabe menciona que en la instanciaescita mu pocos estudiantes (un 16%) ecuieon espontáneamente a esta noción que elpocentaje fue mao (50%) cuando duante la enteista se les peguntó eplícitamente po


continua

Breve denición

de la concepción

La causa de la etinción deun linaje es la inteenciónumana en el ambiente.

Las aiantes sugen de unmodo independiente de su alo adaptatio.

Se eplicita que los cambiosestán oientados a alcanzauna meta pedeteminada.

El entono inducediectamente el cambio

adaptatio de los indiiduos.



E- Tu abás oído deci quemucas especies de sees iosse an etinguido. A- y… peopoque la mano del ombeestuo pesente aí, de maneamu dástica […]

[…] Paa mí es azaoso, o sea,no iene de la elección de unomismo si no si está capacitado ono […]

Ceo que el pincipal objetiode un se io es, justamente,sobeii.

Sí, peo poque lo tiene en sucuepo, su cuepo eacciona así,

no su cabeza que l piensa ‘¿Qupuedo ace paa zafa de estepoducto?’ ¿Me entiendes? Tipouna eacción que tiene l es quetiene el insecticida a impegnado cuando le tiás más no le acenada poque a lo tiene, no esque lo tiene que pensa eso ¿Meentiendes?”

Concepción

12. Etinciónantopognica

13. vaiaciónazaosa

14. Finalismoeplícito

15. Inducciónambiental

Porcentaje

de respuestas

en las queaparece

21

14,6

14,6

8,33



111




Abeiatuas: E: enteistado; A: alumno/a.Fuente: elaboado po los autoes.

Breve denición

de la concepción

La pdida eolutia deun asgo se eplica po laadquisición simultánea deoto asgo de mao aloadaptatio

La pobabilidad deocuencia de una mutaciónestá positiamentecoelacionada con su aloadaptatio



Azaosamente algunos pecesnacieon con los ojos un poquitomás pequeños ecubietos conuna lee capa de piel, que aún lesdejaba e con un olfato apenasmás agudo, estos tenían máscances de sobeii a que con

el olfato encontaban el alimento.

Es más pobable que estamutación ocua en el caso deDaniela a que, con la pesenciade un antibiótico conta ellas,las bacteias sensibles puedenmu difícilmente desaollainmunidad así pasa degeneación en geneación. Sin lapesencia del antibiótico no a

azón po la cual inmunizase,entonces no muta.

Concepción

16. Compensación

17. Mutacióndiigida

Porcentaje

de respuestas

en las queaparece

36

50

la eistencia de aiabilidad. Este eco es coeente con la ipótesis de que la eistencia de aiabilidad es concebida (o fácilmente concebible) po mucos estudiantes que, sin embago,no ecuen espontáneamente a ella po no consideala eleante paa eplica el poblema

planteado. Este análisis sugiee la necesidad de eisa la conclusión según la cual un poble-ma fundamental paa la enseñanza del MESN es que los estudiantes caecen de la noción de aiabilidad (ANDErSSON; wALLIN, 2006; PrINOU; hALKIA; SKOrDOULIS 2008).

La noción de “eencia de los caactees adquiidos” (hCA) (Cuado 2) apaece enpoco más que el cincuenta po ciento de las espuestas. Esta idea es tambin fecuentementemencionada en la liteatua didáctica como pate de las concepciones “lamackianas” (JIMéNEZ ALEIxANDrE, 1991). Al igual que lo señalado paa el CIA, tambin en este caso consideamospobable que el ejemplo analizado inua signicatiamente en las espuestas de los estudiantesa que duante las enteistas mucos mostaon cieta desconanza de esta noción.

Ota caacteística de las concepciones de los estudiantes fecuentemente citada es sucaácte “italista” o “intencional”, asociado a una pespectia antopomóca (SETTLAGE,

1994; SINATrA; BrEM; EvANS, 2008). En nuesto tabajo emos allado que, po el con-



112



taio, mucos estudiantes tienen una isión teleológica de la eolución sin connotaciones an-

topomócas, intencionales o italistas eidentes: denominamos a esta idea “nalismo natual”(Cuado 2). A pati de este allazgo sugeimos la necesidad de econsidea la poblemática

elación ente teleología, intencionalidad, italismo, animismo antopomosmo. Así, casi uncincuenta po ciento de los estudiantes consideó que los cambios biológicos se oientan a laadaptación en itud de una tendencia “natual” deiada de la oganización de los sees ios no debido a una entidad intencional.

La concepción que emos denominado “compensación” (Cuado 2) tambin meecealgún análisis a que aunque nuestos datos muestan su fecuente apaición (un 36% en lainstancia post-instuccional) pácticamente no se menciona en la liteatua en didáctica5. Eleco de que mucos estudiantes asuman que la pdida de un asgo supone necesaiamentela adquisición de oto “mejo” nos pemite ace algunas infeencias sobe el modo en queconciben la eolución. En pime luga, cabe supone que paa los estudiantes la pdida deun asgo es siempe algo negatio. Saben, po oto lado, que la eolución po selección natualsupone que el asgo seleccionado debe implica una entaja. Po eso, paa eplica la pdidade una estuctua mediante el MESN deben supone que la misma implica el oigen de otoasgo entajoso. Po oto lado, este azonamiento eidencia que los estudiantes no disponendel concepto -cental- de “compomiso” ( trade off ), según el cual todos los asgos, incluso aque-

llos selectiamente entajosos, implican costos. Compende el MESN supone entende queaquellas aiantes de un asgo que son seleccionadas lo son en itud de que los benecios quesuponen en elación con el ftness supean los costos. Tene pesente este asgo del modelo el mencionado sesgo de los azonamientos de los estudiantes auda a diseña actiidades que

popicien la discusión eplícita de la noción de “compomiso”. Cabe señala que la eplicaciónde la pdida de la isión constitue un caso de difícil eplicación aún paa los biólogos (ESPI-NASA; ESPINASA, 2008) tambin paa el pofesoado de biología, como se detectó en untabajo anteio (MEINArDI; ADrIZ-BrAvO, 2002).

El análisis de las espuestas nos pemitió identica dos gandes patones eplicatiosque denominamos “nalista” “seleccional”. Metodológicamente, los patones eplicatiosse denieon en función de las concepciones puestas en juego en las eplicaciones6. El patón“nalista” fue el más fecuente (87,5% de las espuestas) en el cual distinguimos dos aiantes.La pimea (“adaptación diecta po cambio indiidual”) supone que fente a un poblemaambiental los indiiduos se tansfoman en sentido adaptatio que dica tansfomación es

eedada po la descendencia mientas que, según la ota aiante (“adaptación indiecta pocías adaptadas”), los indiiduos no se tansfoman en sentido adaptatio sino que poducencías adaptadas. Un ejemplo del pime caso es el siguiente: “Los insecticidas que se utilizaban antes

ya no tienen efecto sobre los piojos porque los bichos son resistentes ya que se ‘acostumbran’ a estos tipos de

5 La única efeencia a una concepción semejante que emos encontado en la bibliogafía es Nem reill(2007).6 Se consideaon “nalistas” aquellas espuestas que incluían al menos un incidente coespondiente a lasconcepciones 1, 2, 3, 5, 14 o 15 (cuado 2). Las espuestas que incluían incidentes de las concepciones 7 8(Cuado 2), en ausencia de las categoías indicadoas de nalismo, se consideaon “seleccionales”.





‘medicamentos’ […]”. El segundo caso es ilustado po la siguiente espuesta: “A medida que van

procreando nacen con defensas para resistir ”.El patón “seleccional” supone que fente a un poblema ambiental sobeien se

epoducen con más pobabilidad aquellos indiiduos que poseen alguna caacteística que lesconee alguna entaja fente al poblema ambiental. Este patón fue menos fecuente (12,5%de las espuestas) puede ilustase con la siguiente espuesta:

Tal vez el insecticida mataba ocho de cada diez piojos por características genéticas

de estos. Entonces morirían los piojos vulnerables al producto y sobrevivirían los

demás. Los sobrevivientes se reproducían y transmitían su inmunidad al insecticida

a sus descendientes mediante sus genes. De esta forma el producto se volvería cada

vez menos efectivo.

Consideamos que este patón eplicatio es cecano al MESN. Algunas espuestas pueden intepetase como la epesión de modelos sintticos

(vOSNIADOU, 2006, 2012) o de distintos modelos teóicos coeistentes (POZO; GMEZCrESPO, 2004). Po ejemplo, según algunos estudiantes al aplicase un insecticida a una po-

blación de piojos solo sobeien aquellos que “fueon capaces de adaptase”. Esta espuestacombina un elemento de las eplicaciones nalistas (los indiiduos se adaptan) con un elementode las eplicaciones seleccionales (solo algunos logan dica adaptación).

Obstáculos subyacentes

A pati de nuesto análisis poponemos la eistencia de, al menos, tes obstáculossubacentes que emos denominado “teleología de sentido común” (TSC), “azonamientocentado en el indiiduo” (rCI) “azonamiento causal lineal” (rCL). Denimos la TSC comoun modo de pensa según el cual todas las estuctuas pocesos biológicos están oientadosa la consecución de un n. El rCI designa el azonamiento según el cual los pocesos bioló-

gicos (incluida la eolución) tienen luga a niel indiidual , nalmente, denominamos rCLal azonamiento según el cual todo fenómeno tiene una causa única diecta que lo pecedetempoalmente.

Estos modos de azona se consideaon obstáculos de acuedo con los citeios deni-

dos en la intoducción (tansesalidad, funcionalidad competencia). En el análisis se tuieonen cuenta eidencias poenientes de la inestigación en didáctica, epistemología e istoia dela biología de la psicología cognitia. Solo ofecemos aquí dos bees comentaios al especto.

En paticula, son eleantes las eidencias poenientes de la psicología cognitia enelación con la TSC con el rCL. Numeosos inestigadoes sostienen que la isión teleológicadel mundo biológico es pate constitutia de la cognición nomal (EvANS, 2010; INAGAKI;hATANO, 2010; KEIL, 2002; KELEMEN, 1999). En elación con el dominio biológico,este sesgo cognitio estaía pesente en todas las edades, al menos desde los dos años de ida(CASLEr; KELEMEN, 2007) asta la adultez (KELEMEN; rOSSET, 2009). Estas inesti-gaciones destacan la funcionalidad cognitia del azonamiento teleológico (su pode euístico pedictio) mucos autoes sugieen incluso que este sesgo cognitio posee un fundamentobiológico. Po oto lado, se tata de un modo de pensa que las pesonas aplican a los más di-



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esos ámbitos de contenido (tansesalidad), aunque el dominio biológico constitue en losadultos un áea piilegiada de aplicación. Esta pespectia intuitia pemite a las pesonas dasentido a mucos fenómenos, incluida la adaptación eolutia que espeamos los estudiantes

epliquen apelando al MESN (competencia).Del mismo modo, el rCL es citado como un sesgo cognitio uniesal tansesal

a que apaece en azonamientos ligados no solo al ámbito de la biología sino a pácticamentetodas las áeas de contenido (DrIvEr; GUESNE; TIBErGhIEN, 1992; POZO, 1999; POZO;GMEZ CrESPO, 2004; TALANQUEr, 2006). Tambin se tata de un azonamiento funcionala que pemite identica algunas de las causas de los fenómenos, con el pode pedictio queesto supone. Mucos modelos cientícos (ente ellos el MESN) suponen considea la acciónsimultánea de mucos factoes causales (POZO; GMEZ CrESPO, 2004). En el caso de laeolución adaptatia, el rCL sugiee que el cambio es una consecuencia diecta de algún factoambiental (e categoía 15 en el Cuado 2). Así, el rCL compite con el MESN, ofeciendo alestudiante una eplicación más sencilla póima a la intuición.

El tece obstáculo identicado, el azonamiento centado en el indiiduo (rCI) seía elmenos tansesal. En geneal, se señala que los estudiantes caecen de la pespectia poblacionalequeida paa la compensión del MESN. Esta pespectia esalta lo que el estudiante no tiene .

Poponemos que, sin nega esta conclusión, puede se útil considea que el pensamiento entminos indiiduales es una estategia cognitia positia ( no meamente la eidencia de unafalta) basada en la analogía ente la adaptación siológica la eolutia. Supone que el cam-

bio eolutio adaptatio se educe al cambio siológico de los indiiduos pemite da cuentadel pime fenómeno (funcionalidad) sin ecui al MESN (competencia). Es econocido el

eco de que la analogía constitue un mecanismo cognitio de gan impotancia (LEhrEr;SChAUBLE, 2006; NErSESSIAN, 1992). En el caso que nos ocupa sugeimos que paa dacuenta de la adaptación eolutia (poblacional) mucos estudiantes establecen una analogía conla adaptación siológica (indiidual) (e la categoía 10 en el Cuado 2). Eso podía eplica poqu cietas concepciones esultan plausibles en algunos casos no en otos. Po ejemplo, paamucos estudiantes el cambio indiidual adaptatio es concebible en el caso de la esistencia aun patógeno peo no en el caso de una tansfomación mofológica como podía se la apaiciónde plumas. Esto podía eplicase si se supone que estos estudiantes establecieon una analogíaente la eolución de la esistencia a un patógeno la inmunización de los indiiduos mediantela acunación. Desde esta pespectia, la epeiencia cotidiana sugiee que la siología puede

cambia adaptatiamente peo no así la mofología.Postulamos que estos tes obstáculos dan cuenta, al menos pacialmente, de las con-

cepciones patones eplicatios identicados. Tal como señalamos, a pati de esta ipótesispedecimos que, dada la pesistencia de los obstáculos, las mismas concepciones eplicacioneseapaeceían fente a poblemas de alta complejidad con el paso del tiempo. Consideamosque el patón eplicatio nalista es la epesión de estos tes obstáculos, po lo que espeamosque las eplicaciones nalistas incementaan su fecuencia en las instancia post-instuccionalesen dos cicunstancias: (1) al enfenta poblemas más complejos en la instancia inmediatamenteposteio a la aplicación de la UD; (2) al enfenta poblemas de complejidad media un añodespus de la implementación de la UD. A continuación pesentamos los datos que apoanestas pedicciones.



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Cabe ace un comentaio adicional sobe la elación ente la TSC (GONZÁLEZGALLI; MEINArDI, 2006, 2008, 2011) el MESN a que mientas en el caso de los otosdos obstáculos identicados (rCL rCI) es clao que son incompatibles con el MESN, cietos

análisis epistemológicos sugieen que esto no es eidente en el caso de la TSC. En los análisisdidácticos suele amase que la teleología es un asgo de las concepciones de los estudiantesal tiempo que se asume que este modo de pensa no tiene ningún ol legítimo en la biología“eudita”. Sin embago, no solo puede agumentase que los azonamientos teleológicos cumplenun ol euístico en la biología acadmica sino que aios autoes (AyALA, 1999; CAPONI,2003; DENNETT, 1991; LENNOx, 1993; rUSE, 2000, ente otos) sostienen que las epli-caciones basadas en el MESN son en sí mismas teleológicas. Aunque esta amación es mudiscutida, ceemos necesaio econoce, al menos, el caácte poblemático del estatus de lateleología en la biología. Cabe destaca que el eentual econocimiento del caácte teleológicodel MESN no implica ama que los azonamientos de los estudiantes son iguales a aquellosbasados en dico modelo cientíco. De eco, las difeencias son fundamentales: mientas queel “neo teleológico” en las eplicaciones dainianas esidiía en la elación ente el aumentode fecuencia de la aiante seleccionada la “pesión de selección” (CAPONI, 2003) en elcaso de las eplicaciones de los estudiantes este neo eside en la elación ente dica pesión el oigen de las aiantes en la población. A pesa de esta difeencia fundamental, en amboscasos se estaía apelando a un azonamiento teleológico. Ese análisis sugiee la necesidad deanaliza cíticamente la tendencia a censua toda foma de análisis teleológico en las clases debiología (ZOhAr; GINOSSAr, 1998). Nos alejamos así de los supuestos según los cuales labiología no pesenta ninguna foma de teleología, postua desde la que se suele infei que las

concepciones teleológicas de los estudiantes se deben ( pueden) elimina.

Análisis comparativo pre / post-instruccional

En la Tabla 1 puede obsease que la fecuencia de las eplicaciones seleccionales seincementó notablemente tas la implementación de la UD. Compaando los aloes de laslas segunda tecea se eidencia que fente a un poblema de mao dicultad (PF, punto b)tiene luga cieta “eesión” al pensamiento nalista. Este esultado sugiee que los obstáculospesisten despus de la instucción se uelen a “actia” cuando los nueos macos teóicosapendidos (el MESN) esultan de difícil aplicación. Esto es lo que cabía espea si las TSC,

el rCL el rCI funcionaan como un obstáculos a que, en igo, estos nunca desapaecen(ASTOLFI, 1994). Po oto lado, el elatiamente bajo pocentaje de espuestas nalistas aúnen el punto (b) del poblema de los peces (PF) eidencia la potencia de la UD centada en lasupeación de la TSC.

Los esultados obtenidos paa el poblema de los leones (PL) (Tabla 1), un año des-pus de la implementación de la UD, tambin abonan la ipótesis de que la TSC, el rCL el rCI funcionan como obstáculos en sentido esticto. En efecto, en esta instancia un maopocentaje de estudiantes a ecuido a eplicaciones nalistas en compaación con la instanciainmediatamente posteio a la implementación de la UD (PF, punto a). Esto eeja cieta ines-tabilidad tempoal en el modelo apendido la pesistencia disponibilidad de los obstáculosidenticados. Esta lee educción de las espuestas “seleccionales” despus de un año se da



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junto con un incemento de espuestas “nalistas” no de oto tipo (“otas” o “no esponde”),eco que intepetamos como una eidencia de que los obstáculos pesisten consean sufuncionalidad en la estuctua cognitia de los estudiantes.

Tabla 1. Fecuencia de los tipos de eplicaciones en las instancias pe post-instuccional

Fuente: elaboado po los autoes.

Finalista

87,5

10

32

24

Instancia de indagación

Pe-instuccional (PP + enteista)Post-instuccional

a coto plazo (PF, punto a)a coto plazo (PF, punto b)

a lago plazo (PL, punto a)

Seleccional

12,5

8868

76

Otros

0

2

0

0

Porcentaje de respuestas

Implicancias didácticas y conclusiones

El enfoque cualitatio de nuesta inestigación nos pemitió caacteiza en detalle elmodo en que los estudiantes de dos cusos de escuela secundaia eplican la eolución adaptatia.

Se identicaon numeosas concepciones los pincipales patones eplicatios. A pati deestos análisis postulamos la eistencia de tes obstáculos subacentes a las concepciones detec-tadas. hemos denominado a estos obstáculos “teleología de sentido común”, “azonamientocentado en el indiiduo” “azonamiento causal lineal”.

Las eidencias poenientes de nuesta inestigación el maco teóico adoptado(obstáculos) nos llean a sugei que no es posible (ni deseable) la eliminación eemplazode los obstáculos tal como se sostiene desde diesas postuas elacionadas con el “cambioconceptual” (DUIT, 2006; SCOTT; ASOKO; LEACh, 2007). Así, sugeimos que el pincipalobjetio didáctico en elación con los obstáculos consiste en el desaollo de una “igilancia” detipo metacognitio. Este esultado es conegente con numeosas inestigaciones que tienden aseñala que el desaollo de las destezas metacognitias constitue una condición indispensablepaa el apendizaje de los modelos cientícos (ThOMAS, 2012; vEENMAN, 2012; ZOhAr;DOrI, 2012). Esta necesidad del tabajo metacognitio seía especialmente eleante en ela-

ción con los azonamientos teleológicos debido al poblemático estatus del mismo en la popiabiología. Esto es, si se econoce que la teleología cumple un ol legítimo en la popia biologíano se puede petende su eliminación duante el apendizaje escola. En cambio, el objetioseía que los estudiantes pudiean identica este tipo de azonamiento toma conciencia de supotencial euístico eplicatio así como de sus limitaciones, ealuación esta que debeía sefuetemente dependiente del conteto. Así, nuestas conclusiones plantean algunas difeencias

en compaación con otas inestigaciones en elación con la natualeza funcionamiento decietos modos de azonamiento (obstáculos) que subacen a mucas concepciones paticulaes tambin en elación con la natualeza del modelo a enseña.





En síntesis, sugeimos que el tabajo oientado a la toma de conciencia po pate de losestudiantes de la eistencia funcionamiento de unos pocos modos de azona mu geneales – los obstáculos – podía se un potente maco geneal paa el diseño de estategias didácticas

que faciliten un pogeso en la compensión de los pincipios del modelo de eolución poselección natual.

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Artigo recebido em 07/11/13. Aceito em 24/07/14.

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Didactica de la Biologia