Dificultades en el aprendizaje de ciencias naturales: concepciones previas, ecosistemas y evolución

Dificultades en el aprendizaje de las ciencias naturales

Problemas de interés y relación con las ciencias

Problemas:

• Pérdida progresiva de interés por la ciencia, que se agrava en la etapa secundaria.
• Relación con actitudes positivas (gusto e interés) hacia las ciencias y el rendimiento en ciencias.

Conocimiento infantil sobre lo vivo y lo inerte

Diferencia entre lo vivo y lo inerte (animales y objetos zoomórficos).

Vitalismo (energía vital)

Los niños atribuyen energía vital a los seres que presentan: movimiento, búsqueda de alimento, respiración activa, distintas partes del cuerpo, crecimiento, sensaciones y muerte.

Esencialismo

Conocimiento infantil basado en el esencialismo: dar una categoría (organismo, especie, individuo).

Razonamiento

Ejemplos: niño en hombre, ternero en vaca, semilla en planta.

Dificultades

• Considerar las plantas como seres vivos (nutrición, relación y reproducción) resulta difícil.
• Error habitual: pensar que nosotros no somos seres vivos.
• Considerar que solo los animales y las plantas son seres vivos, situando a los humanos en otra categoría.

Obstáculos cognitivos naturales

Antropomorfismo

Razonamiento infantil personificador: aplicar propiedades y conductas humanas a cualquier ser vivo.

Pensamiento de causalidad intencional

Se considera que la existencia, conducta o propiedades de un ser vivo tienen una finalidad previamente fijada. Parece que el proceso adaptativo es el fin último y no que la adaptación sea el resultado de un proceso natural sin finalidad preestablecida.

Ejemplos: animales de zonas frías con pelo largo, insectos con forma de hoja para pasar desapercibidos, plantas de zonas áridas que acumulan agua para sobrevivir a la sequía.

Dificultades en la clasificación biológica

Es necesario contrastar las ideas previas del alumnado con el conocimiento científico formal, basado en experiencias cotidianas del alumnado.

• Para algunos niños, los seres están vivos si avanzan o crecen; otros piensan que las plantas y algunos animales son inertes.
• Ciertas etapas de la mariposa (huevos y pupas, inmóviles) se consideran no vivas.
• Citan como animales solo a los vertebrados.
• Usan criterios como el número de patas o el hábitat para determinar qué es un “animal”.
• Piensan que los animales solo viven en la tierra.
• Las plantas se clasifican como no vivas porque no se mueven.
• No conciben a los humanos como animales; usan la palabra “animal” para distinguir personas y animales.

Problemas en el concepto de ecosistema

La ecología es una ciencia multidisciplinar que requiere conceptos de elevado desarrollo cognitivo.

• Error frecuente: entender el ecosistema como un concepto indiferenciado, sin organización, cuando en realidad es el mayor nivel de organización de la materia.
• Entender el ecosistema como una suma de sus partes, cuando es mucho más que eso (un bosque es mucho más que una suma de árboles).
• Confundir como sinónimos hábitat y ecosistema.
• Problema de aprendizaje: perspectiva antropocéntrica, considerando al ser humano como referente.

Problemas en el flujo de energía en el ecosistema

• Es un concepto abstracto.
• Problema al pensar que la energía solo necesita de las plantas.
• Problema para compensar el papel de las plantas en la transformación de la energía.
• Dificultad para entender por qué hay más vegetales que herbívoros y más herbívoros que carnívoros.
• Dificultad para identificar relaciones tróficas.
• Dificultad para comprender el papel de los descomponedores.
• Dificultad para comprender que el cambio en cualquier eslabón afecta al resto.
• Problemas con los ciclos biogeoquímicos.
• Desconocimiento de las preconcepciones del alumnado.

Evolución

Ideas lamarckistas:

• Pensar que la evolución es un proceso que hace que aparezcan especies cada vez más complejas.
• Considerar que las mutaciones son algo negativo.
• Pensar que toda mutación es heredable.
• No se considera la mutación como uno de los mecanismos encargados de proporcionar nuevo material genético, fuente de variabilidad genética que enriquece el acervo o patrimonio genético de las especies y permite la adaptación a las condiciones cambiantes del medio.

Dificultades:

• Sobre el concepto de tiempo geológico, la relación entre la edad de la Tierra y el proceso de evolución, que no es observable a escala humana.
• Creer que la especie humana está en la cumbre de su evolución (antropocentrismo).
• No considerar la evolución como un mecanismo biológico natural, dinámico y actual.