Enriquecimiento conceptual progresivo. Una explicación teórica del proceso de desarrollo de los conceptos científicos

Progressive conceptual enrichment. A theoretical explanation of the process of the development of scientific concepts

Aracelis ARANA

Fredy GONZÁLEZ

Universidad Pedagógica Experimental Libertador Maracay, Aragua, Venezuela aracelisarana2@yahoo.com fgonzalez@upel.ipmar.edu.ve

RESUMEN

La investigación presentada se ubica en el área de las Ciencias Naturales. Aborda un problema relacionado con la apropiación de los conocimientos científicos en estudiantes de Educación Superior. Se realizó a objeto de reconstruir las etapas implicadas en el aprendizaje de los conceptos y dar respuesta sobre cómo los estudiantes reorganizan sus conocimientos ante la exigencia de nuevos aprendizajes. Es una investigación naturalística-etnográfica, de carácter crítico-interpretativo, con base en un enfoque cualitativo. Para recabar la información se emplearon técnicas de observación participante y no participante con un grupo de estudiantes cursantes de Educación Ambiental. Los análisis se efectuaron sobre la base del registro de las representaciones mentales de los estudiantes con respecto al concepto de ambiente, exteriorizadas a través de expresiones pictóricas, gráficas y escritas que elaboraron en el aula de clases, y cuyo contenido fue sometido a estrategias de triangulación. Se utilizó el método de comparación continua (Glasser y Strauss, 1967) para contrastar la información obtenida de las diferentes evaluaciones aplicadas. Los hallazgos encontrados permitieron esbozar algunos lineamientos referidos a las etapas de avance que siguen los estudiantes en el aprendizaje, desde un concepto previo a uno institucional de referencia, caracterizadas por un enriquecimiento conceptual progresivo. Sobre ello se sustenta una propuesta didáctica.

Palabras Clave: Didáctica de las Ciencias Naturales, representación mental, aprendizaje significativo, enriquecimiento conceptual.

ABSTRACT

This work is in the area of Natural Sciences and deals with how scientific concepts and knowledge are acquired by Higher Education students. The aim of the study was to reconstruct the stages involved in the learning of concepts to seek an answer as to how students reorganize their knowledge in the face of new learning demands. The study is an example of naturalist-ethnographical research of a critical-interpretive nature based on a qualitative approach. Information was collected using participant and non-participant observation of a group of students studying Environmental Education. Analysis was carried out on the register of the students’ mental representations regarding the concept of environment, exteriorized through pictorial, graphical and written modes of expression that were done in class and whose content was submitted to triangulation strategies. The Glasser and Strauss continuous comparison method was used to contrast the information obtained in the different evaluations applied.

The findings allowed us to sketch some lines referring to the stages that learning goes through from a previous concept to one institutionally referenced, a process that is characterized by a progressive conceptual enrichment upon which this didactic proposal is based.

Keywords: didactics, natural science teaching, meaningful learning, conceptual enrichment.

1. INTRODUCCIÓN

En el contexto educativo venezolano, el aprendizaje de los conceptos científicos constituye un tema que propicia la realización de investigaciones dirigidas a optimizar la efectividad de estrategias didácticas diseñadas por los docentes, orientadas al mejoramiento de la calidad de la formación de los estudiantes en cuanto al dominio de conceptos en diversos campos disciplinares. Esta actividad se ha intensificado en los últimos años, como consecuencia de la adopción del enfoque constructivista en el Diseño Curricular de la Educación Básica (ME, CBN; 1998), lo cual condujo a una redefinición del Perfil Profesional de los futuros docentes (Resolución Nº 1, 1996). Al mismo tiempo, ameritó una reformulación del diseño curricular de las instituciones universitarias formadoras de docentes, entre las cuales destaca la Universidad Pedagógica Experimental Libertador (UPEL, 1996).

Teniendo presente lo anterior, los autores del presente trabajo decidieron incursionar en el campo de los procesos mentales que los estudiantes ponen en juego para darle significado a sus experiencias de aprendizaje de los conceptos. El trabajo se realiza con la finalidad de contribuir al esclarecimiento de los mecanismos involucrados en tal proceso y obtener así información útil en el diseño de modelos didácticos innovadores, aplicables por los docentes que se desempeñan en la enseñanza de las Ciencias, particularmente en el área de las Ciencias Ambientales, área donde se trabajó específicamente con el concepto de ambiente.

El estudio se planteó como propósitos primordiales: a) la reconstrucción de las etapas implicadas en el proceso de aprendizaje de los conceptos científicos, entendida como el progreso desde un concepto previo a uno institucional de referencia, a partir del examen de las representaciones mentales elaboradas por los estudiantes, exteriorizándolas mediante producciones escritas e imágenes visuales y gráficas b) la proposición de lineamientos útiles en la redefinición de la Didáctica de las Ciencias Naturales.

2. LAS REPRESENTACIONES MENTALES Y SUS IMPLICACIONES EN EL APRENDIZAJE DE LOS CONCEPTOS CIENTÍFICOS

Todos los seres vivos están dotados de un sistema perceptivo, constituido por diversos receptores, que les permiten observar el mundo que los rodea.

Dicho sistema es más o menos complejo de acuerdo con el grado evolutivo de quien lo posee, lo fundamental es que las percepciones obtenidas a través de estos receptores se traducen en unidades de información acerca del mundo exterior, las cuales posibilitan la comprensión de éste y su actuación en él.

De acuerdo con diversas teorías que se han desarrollado para explicar este proceso (von Glasersfeld, 1993; Maturana, 1992) tales unidades se conectan entre sí y van conformando estructuras complejas organizadas en torno a ideas prototípicas, que representan el modo como el sujeto percibe la realidad donde interacciona. En el caso de los seres humanos, estas representaciones no son innatas, ni se adquieren de forma pasiva como una copia exacta de la realidad, sino que son construidas por el sujeto en relación con su entorno, a partir de la necesidad de dar sentido a éste. Esto no significa que cada persona atienda a un tipo específico de representación, sino más bien que emplean distintos tipos, de acuerdo con el contexto, el nivel de conocimientos y las características del concepto mismo (Rodríguez Moneo, 1999).

De lo anterior se desprende que las representaciones mentales son entidades simbólicas que engloban «un conjunto concatenado de significados acerca de un objeto, sea éste material o ideacional» (Campos y Gaspar, 2002: 2), (…) «nos permiten pensar y hablar de la realidad; qué objetos o entidades le pertenecen, cómo se relacionan éstos entre sí, cómo nos relacionamos con ellos. De esta forma podemos describir, explicar ejemplificar, valorar o asignar alguna escala a dichos objetos» (p. 3). Según estos autores, los componentes que constituyen las representaciones son tres: imágenes, conceptos y formas de relacionamiento categorial, los cuales se describen a continuación:

La imagen, con referencia al pasado, es una reconstrucción visual y parcial de un objeto material o de procesos conceptuados. Con referen cia al presente, es una visualización perceptiva que reconstruye inmediatamente el objeto material o simbólico y, con referencia al futuro, reproduce parcialmente la experiencia individual e histórica, visualiza también objetos idealizados y establece relaciones hipotéticas.

El concepto, es un constructo significativo, un conjunto de ideas que describen, explican o caracterizan las relaciones de un objeto complejo y procesual.

Las formas de relacionamiento categorial, determinan qué y cómo articular conceptos, incluidas las imágenes correspondientes, sin perder significados ni generar contradicciones.

Estos tres componentes están concatenados y permiten operar sobre la realidad, en una forma constante y dinámica. Según Culioli (reseñado por Campos y Gaspar, 2002) estas características definen a las representaciones mentales como un proceso complejo, basado en múltiples niveles operativos de locación e interrelación.

Las representaciones internas que los sujetos construyen van evolucionando a partir de su aplicación sucesiva a distintos fenómenos. Ellas actúan como intermediarias entre el sujeto y su mundo muy particular, puesto que lo ha construido de manera simbólica en función de los significados que él le da a sus experiencias y/o contactos con los objetos del mundo real. En ese proceso de construcción, cuando activa su estructura cognitiva, el sujeto reinterpreta y reconstruye la realidad, de manera que la cambia o la inventa al interpretarla. Es así como el sujeto «construye activamente el entorno en la medida en que lo concibe a través del filtro de sus estructuras de conocimiento» (Rodríguez Moneo, 1999: 17).

Las representaciones mentales han dado lugar a estudios en diversasáreas (filosofía, psicología y –más recientemente– dentro del campo de las ciencias cognitivas) a partir de los cuales se ha puesto de manifiesto su importancia, dada la influencia que ellas tienen en todo nuevo aprendizaje, por cuanto conforman las denominadas «ideas previas», «concepciones alternativas», «teorías implícitas» o «conocimiento cotidiano», que sirven de marco interiorizado de referencia con base en el cual los sujetos organizan nuevos conocimientos.

En cuanto a «las ideas previas» o «concepciones alternativas», según Lenzi (2001), la mayoría de los autores sostiene que se articulan en redes conceptuales o teorías de carácter implícito, ya que poseen cierto grado de organización y consistencia. Sin embargo no están constituidas por el conocimiento explícito que surge de una reflexión sistemática, como es el caso de una teoría científica. Otros autores las definen como ideas fragmentarias, sin conexión entre sí. En cuanto a su origen, según algunos cognitivistas, ellas son de carácter innato (Carey, 1985) o se manifiestan muy tempranamente en el desarrollo de los niños pequeños (Ausubel et al., 1998; Karmiloff-Smith, 1992). Desde la posición vygotskiana, los conocimientos espontáneos o cotidianos (denominados así por varios autores neovygotskianos) son de carácter intuitivo, provienen de situaciones de la vida cotidiana y resultan útiles para afrontar o predecir problemas (Lenzi, 2001).

En la actualidad, debido al reconocimiento de las implicaciones que sobre el aprendizaje significativo tienen las representaciones mentales, se observa un incremento en los estudios destinados a indagar acerca del carácter dinámico de las mismas y la necesidad de entenderlas, ya sea como:

(a) un punto de partida en los procesos de enseñanza-aprendizaje, y (b) un factor a considerar durante todo el recorrido del proceso instruccional, porque como lo señala Martín (2000: 26) las representaciones «no se transforman en un proceso de todo o nada, sino que se van modificando poco a poco, hasta llegar a una nueva reorganización», lo cual a su vez es sólo un nuevo paso en el continuo proceso de construcción de conocimientos.

Como producto de estas indagaciones, han surgido distintas propuestas y teorías para analizar y explicar el papel de las representaciones mentales en el aprendizaje. Entre ellas se encuentra la teoría de Johnson-Laird (1983) sobre Modelos Mentales, que actualmente es utilizada por algunos investigadores educativos en los estudios relacionados con el aprendizaje de los conceptos científicos (Moreira, Greca y Rodríguez, 2002).

La teoría de Johnson-Laird (1983) sobre Modelos Mentales (MM) postula que la comprensión depende de las representaciones internas que el ser humano construye del mundo a partir de su actuación en él. Según este autor, la percepción es la construcción de un modelo del mundo, de manera que el razonamiento consiste en la manipulación de estos modelos. En relación con este aspecto, el mismo autor sostiene que el razonamiento se asemeja más a una simulación mental de realidades hipotéticas y la comprobación de su similitud, que a una aplicación sistemática de reglas puramente sintácticas de inferencia. Al razonar, las personas construyen modelos y buscan alternativas, no necesariamente de forma aleatoria, pero tampoco en forma totalmente sistemática. Para el autor precitado, los MM constituyen piezas cognitivas que se combinan de diversas maneras y que «representan» los objetos y/o las situaciones, captando los elementos y atributos más característicos y esenciales de los mismos. En su construcción intervienen:

a) Las imágenes, que consisten en percepciones o modelos del mundo.

Según Johnson-Laird (1983) son modos de operar de alto nivel, ya que constituyen «análogos estructurales internos» acerca del mundo y constituyen los denominados modelos físicos.

b) Las proposiciones, que se refieren al encadenamiento de símbolos que corresponden al lenguaje natural, constituyen representaciones abstractas, discretas, no analógicas, que adquieren su condición de «verdad» (carácter falso o verdadero) a la luz de una imagen previa (Johnson-Laird, 1983) y constituyen los modelos conceptuales.

Los MM se caracterizan por una serie de principios, algunos de los cuales se mencionan a continuación:

1) Del constructivismo, los MM son construidos a partir de una serie de elementos dispuestos en una estructura particular, para representar un estado de cosas.

2) De la economía, una descripción de un estado simple, genera un MM simple.

3) De la identidad estructural: las estructuras de los MM son idénticas a las estructuras de los estados de cosas, tanto percibidas como concebidas, que los modelos representan.

4) De la formación de conjunto: si un conjunto ha sido formado por conjuntos, entonces los miembros de esos conjuntos deben especificarse primero. Al respecto, Johnson-Laird (1983) considera la posibilidad de por lo menos tres conjuntos: (a) conjunto finito de elementos, (b) conjunto finito de propiedades de esos elementos, y (c) conjunto finito de relaciones entre ellos.

La señalada teoría es adecuada para abordar los estudios relativos a los modelos conceptuales (Moreira et al., 2002) porque atiende tanto a la forma de la representación (proposiciones, modelos mentales e imágenes) como a los procedimientos que permiten construirla y manipularla (mente computacional, procedimientos efectivos, revisión recursiva), todo ello construido sobre la base de un leguaje mental propio, que da cuenta de la forma de esa representación y de los procesos que con ella se producen.

En relación con este aspecto, se evidencia una clara tendencia a profundizar en los mecanismos involucrados en el aprendizaje de conceptos y su vinculación con las representaciones mentales. En esta dirección se ubican varias investigaciones cuyo punto de confluencia se encuentra en estudiar la formación de conceptos desde la perspectiva del cambio conceptual a partir de la exteriorización de las representaciones mentales de los estudiantes, a través de imágenes escritas, pictóricas o gráficas. Entre tales estudios destacan los realizados por Greca y Moreira (1995), Rodríguez y Moreira (2001), Moreira et al (2002), Tamayo (2001) y Galagovsky et al (2003), en los cuales se utilizan abordajes cualitativistas, etnográfico-interpretativos, basados en estudios de casos, con lo cual se ha logrado tener un acercamiento más profundo al objeto de estudio.

Por ejemplo, Greca y Moreira (1995) realizaron un estudio piloto con la finalidad de indagar en qué nivel de representación mental operan estudiantes de pregrado y de postgrado, así como físicos profesionales, con el concepto de campo electromagnético cuando resuelven problemas y cuestiones teóricas. Entre los resultados preliminares de tal estudio destacan:

(a) los modelos mentales resultan de una articulación de distintos conceptos que permiten entender significativamente un fenómeno; explicar, predecir y, por tanto, resolver los problemas eficientemente (b) sin la construcción de modelos, los conceptos no se aprenden significativamente (c) no existen diferencias cualitativas en la forma de utilización de modelos entre los estudiantes que lograron construirlo y los físicos profesionales.

Por su parte, Rodríguez y Moreira (2001) compararon los modos de operar mentalmente con el mismo contenido, de dos estudiantes de Biología de un curso de orientación preuniversitario (17/18 años). En este caso, se analizaron los modelos mentales construidos por estos dos estudiantes en relación con el concepto de Célula y su funcionamiento. El estudio evidenció que los modelos mentales pueden ser utilizados como mecanismos de representación que la mente humana pone en juego como intermediarios en el procesamiento de la información, y que sirven para interpretar las construcciones que los estudiantes elaboran para representar la información recibida. Al respecto señalan tales autores que la idea de modelo mental como forma de explicar esas representaciones resulta en un constructo comprensible, plausible y fructífero, porque explica y fundamenta ese proceso de la cognición humana, ofreciendo pautas sobre cómo desarrollarla; cómo hacer que evolucione y, en definitiva, cómo, a partir de su conocimiento, generar un aprendizaje que, efectivamente, sea significativo y cuya significatividad esté psicológicamente argumentada. Dicho estudio también aportó información sobre las diferentes formas de procesar la misma información. Ambos estudiantes reducen la información en función de la relevancia que le asignan, lo cual depende del modelo mental construido, de manera que, si éste es muy explicativo, incorpora más información significativa.

Si es pobre, simple, poco explicativo, asigna menor relevancia y significado, o no asigna, a la misma información, mostrando dificultades para interpretarla en el propio modelo.

En este mismo campo de acción, Tamayo (2001), abordó el estudio de la evolución conceptual desde una perspectiva multidimensional que toma en cuenta no sólo la dimensión conceptual, sino la cognitivo-lingüística, la metacognitiva y la motivacional, para lo cual recogió información mediante diferentes cuestionarios y períodos, de un curso de primer año de bachillerato (17 años de edad aprox.), constituido por 21 estudiantes. No obstante, los resultados presentados se obtuvieron del análisis de cuatro casos, seleccionados sobre la base del rendimiento académico mostrado por éstos estudiantes: alto (1 estudiante), medio (2 estudiantes) y bajo (1 estudiante).

Se tomó como eje central de la investigación la evolución de los conceptos relacionados con el campo conceptual de la respiración.

Los resultados obtenidos por Tamayo (2001) evidenciaron una falta de claridad funcional entre las proposiciones utilizadas por los estudiantes para explicar el significado global del proceso, en donde el empleo de conceptos sin significado claro induce a pensar en la utilización de un lenguaje aprendido de manera superficial y repetitiva. Por otra parte, no se observa una articulación coherente entre las explicaciones escritas y las representaciones gráficas elaboradas, ya que éstas se centran en el sistema respiratorio y por consiguiente no se llega a relacionar el proceso a nivel celular. Según Tamayo (2001: 13), «estos aspectos dificultan la comprensión de la respiración como un proceso responsable de la obtención y transformación de la energía a nivel mitocondrial».

Por su parte, Galagovsky et al (2003), centran su estudio en la construcción del concepto de reacción química, en dos grupos de alumnos que estudiaban química por primera vez, (16/17 años). La indagación fue de tipo cualitativo, según el paradigma interpretativo-descriptivo a fin de profundizar sobre los aspectos involucrados en la movilidad del pensamiento de lo concreto a lo abstracto. Según la teoría de Johnstone (citado por Galagovsky et al, 2003), existen tres niveles representacionales: el macroscópico, el simbólico (fórmulas) y el submicroscópico. Los expertos pueden construir mentalmente la reacción en los tres niveles, mientras que los novatos no manejan simultáneamente los tres niveles representacionales.

En Galagovsky et al (2003) se encontró que los novatos atraviesan un nivel representacional intermedio entre el macroscópico y el submicroscópicos, y que tienden a explicar los fenómenos químicos usando fundamentalmente un criterio visual relacionado con las propiedades macroscópicas.

De allí que la comprensión de fórmulas y ecuaciones esté relacionada con el concepto que hayan construido sobre las partículas (nivel macroscópico).

De manera que los estudiantes, para llegar a compartir las destrezas cognitivas del experto, deben desarrollar la movilidad representacional entre los diferentes niveles antes mencionados, a partir del lenguaje cotidiano, con palabras que tengan significación desde lo cotidiano, ya que las palabras nuevas no encuentran fácilmente un anclaje de significación.

Todas estas investigaciones señaladas tienen como denominador común los siguientes aspectos: (a) afrontan el estudio del aprendizaje de los conceptos científicos mediante la exteriorización de las representaciones mentales de los estudiantes, a través de imágenes escritas, pictóricas, verbales o gráficas; (b) asumen un abordaje metodológico cualitativo, etnográfico-interpretativo con un diseño de estudio de casos. Desde esta perspectiva, se desprende que esta forma de enfocar las investigaciones parece la más adecuada si se tiene como propósito hacer un seguimiento detallado del avance mostrado por los estudiantes en el aprendizaje de los conceptos científicos. Por otra parte, cada una de las indagaciones atiende a aspectos distintos relacionados con esta temática, los cuales, por su relevancia, deben tomarse en cuenta en futuras investigaciones pues evidencian la importancia de las representaciones mentales en la construcción del conocimiento científico, en la elaboración de significados, tanto a nivel concreto, como abstracto, así como de las condiciones en las cuales estas representaciones dificultan el aprendizaje.

3. DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN

El estudio que en este artículo se reporta se refiere a una investigación naturalísta realizada por los autores en torno a la apropiación que hicieron los estudiantes de un concepto científico, en este caso particular, del concepto de ambiente. Es un estudio de carácter crítico-interpretativo, basado en un enfoque cualitativo-etnográfico por cuanto se procedió a estudiar el proceso de enseñanza-aprendizaje en el lugar donde se producen los acontecimientos, el cual no es otro que el aula de clase. Tal como lo señalan Buendía, Colás y Hernández (1998), «la etnografía se caracteriza metodológicamente por la forma holística y contextual de abordar los fenómenos. Su intención es hacer explícita las interrelaciones entre varios elementos dentro del grupo de estudio a través del énfasis en la contextualización de los datos» (p. 234).

Ello debido a que es el contexto el que le confiere su significado. La indagación se corresponde con un estudio interpretativo, pues la información recabada mediante diversas fuentes fue contrastada a la luz de distintas teorías (González, 2003).

En virtud de que el foco del estudio lo fueron los posibles modos que los estudiantes siguen mentalmente para procesar la información durante un período completo y cómo ésta contribuyó a incrementar o modificar su concepto acerca del ambiente, la indagación se trató de un estudio de caso, de allí que los pasos para analizar y contrastar la información se fueron configurando a partir del registro de las observaciones que se realizaron paulatinamente de acuerdo con el progreso de la indagación (Buendía et al, 1998). La investigación estuvo enmarcada dentro del enfoque constructivista de la educación, pues se partió de la idea de que el conocimiento no es un producto, sino un proceso que siempre está en construcción, es decir, abierto al cambio. Asimismo, por los principios que sustentan la acción  indagatoria, el trabajo se ubica dentro del interaccionismo simbólico (Buendía et al, 1998) ya que, como éstos lo refieren, el análisis se focalizó en las expresiones pictóricas, gráficas y escritas a través de las cuales los estudiantes exteriorizaron el significado que le dieron a los objetos, expresiones producto de sus conceptualizaciones.

3.1. Sujetos informantes

Los sujetos de estudio fueron estudiantes que cursan entre el III y V semestre de la carrera profesoral, pertenecientes a diferentes especialidades, quienes integraron los grupos correspondientes a la asignatura Educación Ambiental en la Universidad Pedagógica Experimental Libertador, en Maracay, Venezuela, estudiantes atendidos por los investigadores. Los informantes claves se seleccionaron, una vez revisados los datos, entre los estudiantes que ejecutaron todas las evaluaciones, ya que esta condición era necesaria para recabar una información consistente sobre el tema en estudio. El grupo de informantes quedó conformado por 38 sujetos de entre 19 y 21 años de edad, distribuidos en distintas especialidades (Lengua y Literatura, Educación Integral, Educación Preescolar e Informática).

3.2. Técnicas e instrumentos empleados

Para obtener la información requerida a los fines de la investigación, se utilizó lo siguiente:

(a) la técnica de observación, la cual se llevó a cabo durante las sesiones de clases, de manera participante, cuando se orientaba a los estudiantes en la realización de las actividades planificadas para cada encuentro, tales como la ejecución de los papeles de trabajo, los encadenamientos, los entramados ambientales y las intervenciones argumentativas. Y de manera no participante, mediante la aplicación de cuestionarios, el registro de reportes bibliográficos en los diarios de clase y el registro de incidentes por parte de asistentes de investigación, quienes tomaron nota de los acontecimientos en la clase.

Estos asistentes de investigación eran estudiantes de otro curso (Ejecución de Proyectos de Investigación) quienes estuvieron de acuerdo en colaborar con esta investigación y quienes, a partir de la información recabada en esas observaciones, elaboraron su propio trabajo de investigación. (b) la entrevista individual y colectiva con los estudiantes (asesorías), realizadas acerca de las elaboraciones de la expresión gráfica, a fin de promover la metacognición reflexiva sobre su proceso de aprendizaje.

Fue realizada de manera voluntaria para aquellos estudiantes o equipos de trabajo interesados en mejorar la calidad de sus trabajos, y se realizaba antes de la entrega de los mismos. Consistió en un proceso de evaluación formadora, en donde se comparaban los trabajos anteriores, a fin de tomar conciencia sobre inconsistencias y fortalezas de acuerdo con la teoría estudiada, sus errores o aciertos y sobre todo los avances en la construcción de la red de interacciones, así como sus elaboraciones conceptuales en torno al ambiente.

En síntesis, la información recabada se obtuvo mediante diversas fuentes de información:

1. Estudiantes. Generaron información a partir de: (a) las tareas propuestas para la casa (lectura del material de apoyo, bibliográfico y prensa) y que se plasman en los diarios de clase, además de la elaboración de informes de los trabajos de campo (b) los ejercicios hechos en clase (papeles de trabajo, recursos heurísticos y elaboración de la red de interacción) (c) los cuestionarios aplicados para evidenciar la exteriorización de sus representaciones mentales, mediante la expresión escrita, pictórica y gráfica del concepto en estudio.

2. Docente. Quien generó información en torno a la dinámica de la clase, haciendo anotaciones acerca de los incidentes que tuvieron más relevancia para la toma de decisiones en cuanto a cambios en la planificación, ejecución y evaluación del proceso de enseñanza y de la investigación misma.

3. Asistentes de investigación, Los estudiantes del VII semestre de la UPEL Maracay, quienes cursaron con la profesora la asignatura de Ejecución de Proyectos en el Período 2001-II). Tales estudiantes aportaron información sobre la dinámica de trabajo de los equipos de estudiantes durante las clases. Se asignó un asistente por equipo con la finalidad de tomar nota de los incidentes más relevantes en cada clase además del chequeo en el cumplimiento de las tareas. Asimismo aportaron información acerca de las actividades realizadas por la docente-investigadora en cada uno de los encuentros de clase, para lo cual se asignó un asistente que tomó nota de los incidentes más significativos de su acción mediadora.

3.3. Procedimiento

Dado que el estudio de las representaciones mentales de los estudiantes sólo se puede hacer de manera indirecta a través de las expresiones verbales, simbólicas o pictóricas (Rodríguez y Moreira, 2001), se construyeron mediante un ejercicio de introspección algunas inferencias y deducciones basadas en los registros obtenidos de los estudiantes a partir de los instrumentos de observación, los cuales se analizaron a posteriori. El procedimiento consistió en recoger toda la información posible de las distintas fuentes de información previstas en diferentes momentos del período académico correspondiente. Se realizaron en total cuatro evaluaciones mediante la aplicación de un cuestionario escrito, a saber: (a) evaluación diagnóstica al inicio del curso para determinar los conocimientos previos de los informantes acerca del concepto de ambiente, y (b) tres evaluaciones escritas durante el curso (Ver gráfico Nº 1) a fin de monitorear el grado de avance mostrado por los informantes al final del curso y su caracterización. Es necesario acotar que dichas evaluaciones contenían siempre los mismos reactivos para poder comparar la información en el tiempo (triangulación temporal-individual y de grupo, Pérez, 1998), obteniéndose así un gradiente de avance en función del manejo de nuevos operadores conceptuales, entendiéndose éstos como el conjunto de conocimientos en torno al ambiente que incorporaron los estudiantes durante el proceso de aprendizaje, sean ellos tanto de índole estructural como funcional.

Gráfico Nº 1

Secuencia de los momentos de recolección y análisis de información.

En el esquema se resaltan con círculos los momentos de evaluación.

3.4. Metódica de Análisis

Para construir una expresión de carácter teorizante (González, 2003) de las etapas de avance implicadas en el proceso de aprendizaje que siguen los estudiantes, se cruzó la información generada de la aplicación del método de comparación continua (Glasser y Strauss, 1967) en los distintos cortes de evaluación en cada uno de los casos seleccionados por curso.

Es decir, de cada grupo se seleccionaron aquellos casos que arrojaron información pertinente y representativa del tema en estudio, y se les aplicó el método de comparación continua para establecer las etapas de avance en cada uno de los cortes de evaluación por estudiante (triangulación temporal-individual).

Esta información se contrastó a su vez con aquella proveniente de los diferentes participantes de cada curso, así como la aportada por los otros informantes (triangulación interactiva de niveles combinados). Los resultados obtenidos de estos análisis por cada grupo se compararon entre sí con la finalidad de encontrar patrones o regularidades entre ellos (triangulación interactiva de nivel colectivo).

De acuerdo con Pérez (1998) la triangulación es un procedimiento de análisis que implica la reunión de datos y métodos sobre un mismo tema o problema, que se recogen desde puntos de vista distintos, a fin de realizar comparaciones múltiples de un fenómeno único, de un grupo, en diferentes momentos, utilizando diversas perspectivas. Al respecto la autora precitada acota lo siguiente:

Los datos cualitativos por su misma esencia están abocados a problemas de consistencia. Es necesario compensar la debilidad del dato inherente a la metodología con una convergencia y/o complementariedad de diferentes procedimientos, lo cual ofrece la ventaja de revelar distintos aspectos de la realidad empírica (p. 81).

Esta metódica de análisis permitió llevar un control cruzado de la información entre las diferentes fuentes de datos, obteniéndose testimonios, reseñas y referentes que resultaron de gran interés para su posterior contrastación entre los grupos y los distintos momentos (Pérez, 1998). En tal sentido, el procedimiento utilizado condujo a obtener información tanto en momentos, como en grupos diferentes, lo cual implicó niveles combinados de triangulación temporal tales como: (a) nivel individual, (cruce de información en los diferentes momentos) (b) nivel interactivo entre los  participantes de cada grupo y (c) colectivo (cruce de la información que arrojó cada grupo). De manera que con la aplicación del análisis cognitivolingüístico y el análisis icónico, emergieron los diversos identificadores que al vincularse en función de los significados, dieron lugar al surgimiento de las categorías conceptuales.

Se aplicó el análisis cognitivo-lingüístico a la información proposicional en términos de la estructura conceptual y descriptiva contenida en las definiciones elaboradas por los estudiantes, así como los operadores nuevos (conjunto de atributos de criterio utilizados para definir el concepto), incorporados en sucesivas elaboraciones conceptuales. De la misma forma, se aplicó un análisis icónico a las elaboraciones pictóricas y gráficas realizadas por los estudiantes. En este sentido es bueno aclarar que la iconicidad, según Pró (2002), es el grado de realismo de una imagen por comparación con el objeto que representa, de allí que ella será más icónica en la medida en que los receptores coinciden en definirla con características comunes.

4. RESULTADOS

Al analizar la información generada en cada uno de los momentos de evaluación (diagnóstico y los momentos 2, 3 y 4 cuando se aplicaron las pruebas 1, 2 y 3 respectivamente) se observa un avance continuo y progresivo de las respuestas escritas –definiciones del concepto– No obstante, como todas las respuestas fueron diferentes, se buscó un patrón de ordenación que permitiera establecer una relación de progreso. En el análisis preliminar se observó que las respuestas de los estudiantes evolucionaban en un orden de complejidad creciente, de allí que se optó por escoger este criterio para ordenar la secuencia de avance en cada uno de los momentos.

Es importante señalar que para obtener el orden de complejidad total de las respuestas dadas por los 38 informantes, primero se catalogó toda la información aportada por los estudiantes que conformaban cada una de las secciones estudiadas, en todos los momentos. Luego, se procedió a catalogarlas de acuerdo con el orden de presentación (momento de evaluación en que se expresaba la proposición) y la cantidad de respuestas afines.

Así se logró conseguir veintidós (22) niveles de complejidad de las definiciones conceptuales dadas por los estudiantes, los cuales se presentan en el cuadro Nº 1, a continuación:

CUADRO Nº 1

ORGANIZACIÓN, EN BASE A NIVELES DE COMPLEJIDAD, DE LAS RESPUESTAS DADA POR LOS INFORMANTES A LA PREGUNTA ¿QUÉ ES EL AMBIENTE?

NIVELES DE COMPLEJIDAD	DEFINICIONES
1	Todo aquello que nos rodea (Antropocéntrica).
2	Todo lo que nos rodea, lo natural / medio de desenvolvimiento (Antropocéntrica social o natural).
3	Conjunto de elementos naturales y sociales, que nos rodean,un todo relacionado (Antropocéntrica socio-natural).
4	Todo lo exterior a un ser vivo, que afecta su forma de vida.
5	Condiciones que rodean a los seres vivos y se interrelacionan.
6	Sistema que engloba todo lo que esta a nuestro alrededor.
7	Todo aquello que nos rodea, elementos naturales y sociales, conectados e interrelacionados, todos en una misma red de acción y reacción.
8	Los factores o elementos del ambiente son: Sociales, Tecnológicos, económicos, la calidad de vida, la biodiversidad, entre otros.
9	Espacio donde actúan elementos que funcionan de manera conjunta, se desarrollan procesos cumplen funciones
10	Todos los elementos / factores / condiciones / componentes, naturales y sociales que se relacionan entre sí, cumplen una  función, interaccionan y logran crear un sistema.
11	Son todos los factores / elementos naturales y sociales, que cumplen funciones / se interrelacionan entre sí, para llegar a un fin / si alguno no tiene un buen funcionamiento entorpece el equilibrio.
12	Conjunto de elementos / componentes / condiciones / factores que se complementan e interrelacionan entre sí, auto-controlados / en constante interacción / con una finalidad, formando sistemas y subsistemas, se realizan procesos.
13	Es un todo relacionado /integrado / organizado con todos sus elementos naturales y sociales, que originan dentro del sistema procesos, a partir de conexiones en serie y paralelo.
14	Es un sistema conformado por elementos naturales y sociales, entre los cuales existen interacciones que causan procesos de cambio para llegar a un fin.
15	Sistema integrado por un conjunto de elementos naturales y sociales, que se relacionan entre sí, interaccionan en forma dinámica, sufren transformaciones, cumplen una función.
16	Sistema cuyos elementos interactúan en forma dinámica e independiente en un tiempo y espacio determinado, para llegar a un fin.
17	Sistema ambiental, comprendido por elementos naturales y sociales organizados, que tienen espacio propio, necesitan energía, interactúan entre sí, creando una red de interacciones / una serie de ciclos encadenados, logrando acciones de beneficio común.
18	Es un sistema complejo, constituido por otros sistemas y a su vez el es parte de un sistema mayor, es por ello que las redes de interacción son sumamente complejas.
19	Realidad dinámica en la cual intervienen elementos naturales y sociales que interactúan en una serie de procesos donde la energía que produce es necesitada por otro, para así lograr un equilibrio o estabilidad.
20	Es un proceso de componentes físicos-biológicos y sociales que se van interaccionando unos con otros.
21	Constantes interacciones entre los elementos naturales y sociales, que se producen dentro del sistema / variabilidad de cambios, los cuales se relacionan para que surjan contactos entre unos y otros.
22	Relaciones con sistemas e interacciones entre los sistemas, envuelve una serie de interrelaciones en serie, que a su vez forman redes de conexiones / se da como una cadena donde todo se une.

Posteriormente se procedió a ordenar las respuestas dadas por los informantes en una matriz de relación (ver cuadro Nº 2) que permitió observar el nivel de las respuestas dadas por grupo en cada uno de los momentos de evaluación.

Como se observa en el cuadro Nº 2, en las diversas formas de conceptualizar el ambiente se evidencia un aumento progresivo de la complejidad de las proposiciones construidas por cada informante en los distintos momentos de evaluación (triangulación temporal), pasando de simples descripciones: «Todo lo que nos rodea, lo natural / medio de desenvolvimiento» a explicaciones condicionales de causa-efecto cada vez más elaboradas: «Todo aquello que nos rodea, elementos naturales y sociales, conectados e interrelacionados, todos en una misma red de acción y reacción», «Es un todo relacionado /integrado / organizado con todos sus elementos naturales y sociales, que originan dentro del sistema procesos, a partir de conexiones en serie y paralelo».

También se aprecia un tránsito de lo concreto a lo abstracto, cuando se conceptualiza al ambiente tomando en consideración los aspectos funcionales, como por ejemplo: una serie de interacciones, redes de conexiones, entre otros: «Constantes interacciones entre los elementos naturales y sociales, que se producen dentro del sistema / variabilidad de cambios, los cuales se relacionan para que surjan contactos entre unos y otros»; todo lo cual conduce a pensar que el aprendizaje de los conceptos consiste en un proceso de enriquecimiento progresivo, de manera que el tiempo es fundamental para que se den los procesos de maduración cognitiva necesarios que permiten la comprensión y significado de lo que se aprende.

Para poder visualizar de manera más simplificada el avance mostrado por los estudiantes en cada grupo, se decidió presentar estos datos en forma gráfica, ordenados según informantes, en cada uno de los momentos, a fin de apreciar comparativamente el avance individual y grupal (ver cuadros 3, 4, 5 y 6 y gráficos 2, 3, 4, 5).

CUADRO Nº 3

NIVEL DE COMPLEJIDAD CONCEPTUAL ALCANZADO POR LOS INFORMANTES DEL GRUPO A (751), EN CADA UNO DE LOS MOMENTOS DE EVALUACIÓN

Momentos Grupo A	Nº 2	Nº 3	Nº 4
1b	16	16	18
1c	12	15	16
2a	12	22	21
2b (Gledys)	12	13	22
2c	15	16	21
3b (Ángela)	12	16	16
3d	11	12	21

 

CUADRO Nº 4

NIVEL DE COMPLEJIDAD CONCEPTUAL ALCANZADO POR LOS INFORMANTES DEL GRUPO B (103), EN CADA UNO DE LOS MOMENTOS DE EVALUACIÓN

Momentos Grupo B	Nº 2	Nº 3	Nº 4
1a (Nailyn)	6	14	22
2b	15	16	16
2c	15	13	18
2d (Lisett)	13	11	11
3a	13	14	14
3b	3	16	16
4a	13	14	15
4c	9	9	18
5a	12	11	18
5b	15	16	16
5c	6	11	11
5d	4	9	15

 

CUADRO Nº 5

NIVEL DE COMPLEJIDAD CONCEPTUAL ALCANZADO POR LOS INFORMANTES DEL GRUPO C (455), EN CADA UNO DE LOS MOMENTOS DE EVALUACIÓN

Momentos Grupo C	Nº 2	Nº 3	Nº 4
2 a	2	2	12
2c (Nelly)	12	10	8
2d	2	12	14
3a	1	14	15
3c(Adalys)	1	10	20
3d	2	5	12
4c	1	12	14
5a	5	14	12
5b	1	9	13

 

CUADRO Nº 6

NIVEL DE COMPLEJIDAD CONCEPTUAL ALCANZADO POR LOS INFORMANTES DEL GRUPO D (521), EN CADA UNO DE LOS MOMENTOS DE EVALUACIÓN

Momentos Grupo D	Nº 2	Nº 3	Nº 4
1a	3	12	14
1b(Mary)	1	12	2
1c	2	16	11
2a	12	11	16
2b	2	6	19
3a	3	12	11
3b	2	12	14
3c	6	11	6
4c	2	11	14
4d (Jacqueline)	2	11	22

Gráfico Nº 2

Progreso manifestado por los informantes del grupo A (751), en cada uno de los momentos de evaluación.

Gráfico Nº 3

Progreso manifestado por los informantes del grupo B (103), en cada uno de los momentos de evaluación.

Gráfico Nº 4

Progreso manifestado por los informantes del grupo C (455), en cada uno de los momentos de evaluación.

Gráfico Nº 5

Progreso manifestado por los informantes del grupo D (521), en cada uno de los momentos de evaluación.

5. ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS

En relación con estos resultados, cabría preguntarse ¿qué es lo que influye para que algunos estudiantes muestren un avance significativo en sus definiciones y otros no? La elaboración de respuestas pudiera orientarse hacia la búsqueda de ciertas explicaciones en dos direcciones: (a) en relación con sus conocimientos previos, o (b) con las estrategias utilizadas, tanto por los estudiantes como por el docente, puesto que diversos autores (Ausubel y cols., 1998; Pozo y Gómez, 1998; Pozo 2001; Rodríguez Moneo, 1999; Posada, 2002) opinan que el aprendizaje de los conceptos está mediado por estos aspectos. De allí que se decidió contrastar estos resultados con las respuestas obtenidas en el diagnóstico y con las estrategias de procesamiento de información aplicadas en los trabajos de campo que se efectuaron durante el curso (reportes crítico de lecturas sugeridas, informes del trabajo de campo, mapas conceptuales, elaboración de las redes de interacción socio-naturales, entre otros). Para la realización de este contraste se seleccionaron dos informantes claves de cada grupo: (a) los que elaboraron las definiciones más complejas; y (b) los que, por sus respuestas, quedaron ubicados en los niveles de complejidad inferior, quedando conformado el grupo por ocho informantes claves.

Al realizar el análisis interactivo de la información procesada en cada una de las secciones estudiadas se evidenció un patrón de regularidad, entre los casos de mayor y menor complejidad, con respecto a la elaboración de las definiciones y la construcción de las redes de interacción (dicha actividad consistió en representar mediante un recurso heurístico, las relaciones entre los componentes naturales y sociales, que se producen en los sistemas ambientales complejos, tales como un bosque, una ciudad o un lago).

Los resultados apuntaron hacia una relación significativa entre estas dos formas de representación: la escrita y la gráfica (Modelos Mentales: proposicional y físico, según Johnson-Laird, 1983).

A continuación los gráficos 6, 7, 8 y 9 muestran algunos ejemplos:

Gráfico Nº 6

Relación entre la exteriorización de las representaciones mentales expresión gráficas y escritas de Mary (D - 521, 1b) en los 4 momentos de evaluación (eje horizontal). En este caso, esta informante no elaboró las redes de interacción en torno a la complejidad del ambiente, sus elaboraciones conceptuales avanzan hasta cierto grado de complejidad (eje vertical), para luego regresar a su concepto inicial.

Gráfico Nº 7

Relación entre la exteriorización de las representaciones mentales, expresión gráficas y escritas de Adalys (C - 455, 3c) en los 4 momentos de evaluación (eje horizontal). Aquí se aprecia un incremento en la complejidad de las elaboraciones conceptuales a partir del momento 3, debido quizás a la elaboración de la expresión gráfica.

Gráfico Nº 8

Relación entre la exteriorización de las representaciones mentales expresión gráficas y escritas de Ángela (A - 751, 3b) en los 4 momentos de evaluación (eje horizontal). Obsérvese que en esta informante ocurre un progreso inicial, en los momentos 2 y 3, no obstante al final se mantiene en el mismo nivel de complejidad, coincidencialmente, durante ese lapso no elaboró la red de interacciones.

Gráfico Nº 9

Relación entre la exteriorización de las representaciones mentales, expresión gráficas y escritas de Jacqueline (D - 521, 4d) en los 4 momentos de evaluación (eje horizontal). Se observa una relación significativa entre estos dos procesos; es decir, la ejecución de la expresión gráfica (red de interacciones) en forma sucesiva, promueve un incremento progresivo en la complejidad de las elaboraciones conceptuales.

Obsérvese que en cada caso se aprecia una relación entre la elaboración de la representación gráfica y la proposicional, por ejemplo, en el primer caso (gráfico 6) correspondiente a Mary, no realizó en ningún momento la representación gráfica, sus definiciones avanzan hasta cierto grado de complejidad (momento 2 y 3), después del cual retorna a su concepción inicial (momento 4). Con respecto a las expresiones de Adalys y Ángela, no elaboraron la representación gráfica en los momentos 1 y 3 respectivamente, se aprecia que no hay avances en esos casos. Finalmente, Jacqueline elaboró todas sus expresiones gráficas y se nota un avance progresivo de sus elaboraciones proposicionales, en todos los momentos de evaluación.

Sobre la base de estos resultados se puede inferir que:

• La exteriorización mediante la expresión gráfica en torno a la complejidad del ambiente, en contextos diferentes, parece incrementar dentro de la estructura cognitiva del estudiante los atributos del concepto tanto en lo estructural, como en lo funcional, de forma que la nueva información se incluyó en relación con los conocimientos previos que manejaba el estudiante, produciéndose un proceso de inclusión sucesiva que va generando nuevas organizaciones de la estructura cognitiva y por consiguiente nuevos significados.

• En este caso, la reconciliación integradora referida por Ausubel y cols. (1998) se logró a partir de la mediación que ejercía el docente, durante la clase, en la construcción de la expresión gráfica (estrategia de procesamiento de la información). En tal sentido, el desplazamiento por parte de los estudiantes, desde un concepto previo (empírico) a uno institucional de referencia (formal), se alcanzó mediante un proceso de reconciliación mediada, que se reconstruye sucesivamente a partir de la elaboración progresiva de las redes de interacción (expresión gráfica) y su transferencia, en contextos diferentes.

• La actividad de combinar estos dos procesos (a) la elaboración de conceptos propios (expresión proposicional) y (b) la ejecución de redes de interacción (expresión gráfica en torno a la complejidad del ambiente) por parte de los informantes, condujo a un proceso de aprendizaje en espiral ascendente, en un orden de complejidad creciente (Ver Gráfico Nº 10) debido al efecto mediador del docente, ya que el estudiante reelaboraba progresivamente sus interpretaciones y las enriquecía en cada expresión gráfica, con lo cual se incrementaba también el nivel de complejidad en la expresión proposicional.

Gráfico Nº 10

Representación de los eventos generadores de aprendizaje: (a) estrategias de aprendizaje (Redescripción representacional en torno a la complejidad del ambiente y elaboración de conceptos propios). (b) Mediación del docente.

Las interpretaciones anteriores destacan dos aspectos importantes. El primero de ellos se refiere a la utilización de un recurso heurístico –red de interacciones– para procesar la nueva información (teoría de sistema, Berta lanffy, 1976) el cual permite que los estudiantes exterioricen gráficamente las representaciones mentales elaboradas en torno a la realidad estudiada (redescripción representacional, Karmiloff-Smith, 1992), y el docente puede usarla para evaluar cómo evoluciona la comprensión de los significados acerca del ambiente que elaboran los estudiantes. Éstos a su vez, mediante un proceso metacognitivo, evalúan la exteriorización de sus representaciones mentales y las enriquecen, mejorando su comprensión acerca del tema en estudio. Se trata de un proceso de comprensión representacional gradual el cual permite al estudiante elaborar imágenes de lo aprendido, compararlas con las anteriores; revisar los diferentes niveles de organización entre ellas; establecer interacciones entre los elementos y visualizar las relaciones causales, de manera que esta dinámica contribuye a la construcción de un modelo mental (Johnson-Laird, 1983) dotado de capacidad explicativa (Rodríguez y Moreira, 2001) que integra la estructura y la función en las expresiones escritas relativas a la definición del concepto.

El segundo aspecto se relaciona con la definición conceptual propiamente dicha, la cual se expresa en forma escrita (lo proposicional). Los resultados revelan que efectivamente hay una movilización del concepto desde un estado inicial (Cuadro Nº 1), que se caracteriza por ser muy restringido (en algunos casos, sólo se proporciona una breve descripción de atributos relacionados con elementos concretos que se observan alrededor) hasta un estado final que, en la mayoría de los informantes, se presenta mucho más elaborado, por cuanto no sólo se aprecia un incremento de los atributos concretos observables que definen el término desde el punto de vista estructural, sino que además se observa el uso de nuevos conceptos u operadores, atributos éstos que se asocian con su funcionalidad, y que tienen relación con la teoría a ser aprendida (Teoría de sistema de Bertalanffy, 1976).

Cuando se analiza la trayectoria en la movilización del concepto desde su estado inicial (descriptivo, simple, experiencial, concreto), a su estado final (condicional, causal, complejo, abstracto), en relación con el modelo representacional expresado gráficamente (Gráficos 6, 7, 8 y 9) se pone en evidencia la correspondencia causal entre estos dos eventos, es decir, los informantes que ejecutaron la estrategia de procesamiento (red de interacciones) consecutivamente al menos en dos de los momentos, mostraron un desplazamiento progresivo de la definición del concepto desde lo empírico a lo formal, en un orden de complejidad creciente.

Lo anterior indica que la comprensión representacional favorece la construcción de un modelo mental (Johnson-Laird, 1983) mediante el cual el estudiante puede darle mayor significado relacional a la teoría, y esto contribuye al enriquecimiento del concepto. Es decir, aparentemente es necesario que el aprendiz elabore una representación, bien sea pictórica o gráfica, a partir de la cual estará mejor capacitado para expresar el concepto en forma proposicional. Asimismo, un incremento en el entendimiento sobre la naturaleza del concepto, amplía también el dominio metodológico para elaborar la red de interacciones (expresión gráfica), la cual a su vez se irá enriqueciendo. Se establece entonces un proceso recursivo entre lo que se observa (objeto de estudio) y lo que construye en su mente el observador (representación conceptual), lo cual va generando un enriquecimiento conceptual progresivo que contribuye al aprendizaje significativo del concepto en estudio.

6. CONCLUSIONES

La interpretación hecha por los autores acerca de las representaciones mentales de los estudiantes, exteriorizadas mediante expresiones escritas, pictóricas y gráficas, revelan los aspectos involucrados en el aprendizaje significativo de los conceptos científicos que se enumeran a continuación:

1. Se confirma que, efectivamente, los conceptos empíricos son movilizables, y esta movilización ocurre en todos los sujetos, al comienzo de un curso, en torno a un núcleo central de entrada, que viene dado por sus experiencias previas en relación con el objeto de estudio.

2. Este núcleo central está constituido por breves descripciones del objeto de estudio, las cuales están referidas a los diversos aspectos que son significativos para el sujeto, tales como:

– Lugar o posición que ocupa el objeto con respecto al sujeto.

– Configuración estructural del objeto, en términos de sus atributos físicos, químicos, o de otra índole.

– Composición del objeto, en cuanto a los elementos que lo conforman.

– Uso que hace del objeto, utilidad práctica o biológica.

– Acción que ejerce sobre el objeto.

3) En la medida en que la nueva información es procesada, mediante la utilización de estrategias de procesamiento que involucren la elaboración de recursos heurísticos y/o modelos analógicos, el concepto se moviliza progresivamente desde un nivel de complejidad muy elemental, básico, concreto en términos descriptivos, hacia niveles de mayor complejidad que vienen dados por la utilización de otros conceptos que definen mejor la conformación estructural del objeto, unas descripciones explicativas más detalladas de las relaciones entre las estructuras, que en algunos casos son complementadas con ejemplos.

4) La información procesada mediante los recursos heurísticos aplicados, enriquecen cualitativamente el modelo mental representativo que previamente ha construido el estudiante con base en sus experiencias vividas, este enriquecimiento incrementa la comprensión del objeto en estudio en relación con la imagen, de manera que ese entendimiento se traduce en una nueva representación que lo capacita para expresar el concepto en términos proposicionales.

5) Si se mantiene la mediación didáctica orientada hacia la comprensión funcional del objeto de estudio, mediante una actividad generadora de aprendizaje, esta movilización conceptual sigue prosperando en la construcción de un modelo mental dinámico (Johnson-Laird, 1983) mediante el cual se integran los elementos constitutivos de la estructura del concepto, sus propiedades y las relaciones entre ellos, lo que a su vez confiere al estudiante la capacidad para elaborar proposiciones descriptivas, o condicionales de causa-efecto, hasta las explicaciones más complejas, derivadas  de las múltiples relaciones entre las estructuras y los procesos.

6) Se establece entonces un vínculo operativo de índole recursivo entre estos procesos –redescripción representacional, enriquecimiento conceptual–, que genera modelos mentales del objeto cada vez más complejos, aumentando las habilidades del estudiante para operar sobre sus representaciones, incrementando así su capacidad explicativa en términos de abstracciones (Johnson-Laird, 1983; Pozo, 2001). El Gráfico Nº 11, muestra un diagrama de las secuencias de acontecimientos en torno a los procesos mencionados.

7) El encadenamiento de estos procesos incide en un cambio progresivo de la imagen del concepto que se hace cada vez más enriquecida tanto desde el punto de vista de los atributos estructurales como funcionales. Esta actividad de explicitación representacional progresiva del concepto, denominada por Karmiloff-Smith (1992), como redescripción representacional, activa los procesos de elaboración de modelos mentales dinámicos que dotan al estudiante de una mayor capacidad inferencial y explicativa a nivel proposicional, generando un enriquecimiento conceptual progresivo.

Lo anterior tiene sus implicaciones desde el punto de vista pedagógico sobre el aprendizaje de los conceptos científicos, ya que aporta algunos elementos relevantes para el diseño de modelos didácticos y la planificación de estrategias instruccionales que involucren la exteriorización de los modelos mentales construidos por los estudiantes a partir de la comprensión de sus representaciones conceptuales, utilizando para ello recursos heurísticos que posibiliten la mediación de los procesos de comprensión y aprendizaje.

Gráfico Nº 11

Encadenamiento de los procesos implicados en el enriquecimiento conceptual progresivo: La combinación de elaboraciones conceptual sucesivas y de redescripción representacional progresiva, va afinando los procesos de diferenciación y generalización, que posibilitan un enriquecimiento conceptual progresivo.

En síntesis, la información generada a partir de este estudio permite esbozar algunos lineamientos para la configuración de una Didáctica de las Ciencias Naturales centrada en la representación conceptual significativa que permite, mediante un proceso de redescripción representacional, el enriquecimiento progresivo de las propias elaboraciones conceptuales de los estudiantes, mediando su capacidad para el análisis metacognitivo de sus construcciones intelectuales, ya sean pictóricas, gráficas o proposicionales, contribuyendo así a un aprendizaje significativo de los conceptos científicos.

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