en los sucesivo LA OBRA, en virtud de lo cual autorizo a el Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey (EL INSTITUTO) para que efectúe la divulgación, publicación, comunicación pública, distribución, distribución pública, distribución electrónica y reproducción, así como la digitalización de la misma, con fines académicos o propios al objeto de EL INSTITUTO.
El Instituto se compromete a respetar en todo momento mi autoría y a otorgarme el crédito correspondiente en todas las actividades mencionadas anteriormente de la obra.
De la misma manera, manifiesto que el contenido académico, literario, la edición y en general cualquier parte de LA OBRA son de mí entera responsabilidad, por lo que deslindo a EL INSTITUTO por cualquier violación a los derechos de autor y/o propiedad intelectual y/o cualquier responsabilidad relacionada con la OBRA que cometa el suscrito frente a terceros.
INSTITUTO TECNOLÓGICO Y DE ESTUDIOS SUPERIORES DE MONTERREY P R E S E N T E .
-Por medio de la presente hago constar que soy autor y titular de la obra denominada
Estudio sobre el Rechazo Conceptual de la Biología e
Implementación de Mapas Conceptuales como Estrategia en
Adolescentes entre 16 y 18 Años-Edición Única
Title
Estudio sobre el Rechazo Conceptual de la Biología e
Implementación de Mapas Conceptuales como Estrategia
en Adolescentes entre 16 y 18 Años-Edición Única
Authors
Patricia Illoldi Rangel
Affiliation
Tecnológico de Monterrey, Universidad Virtual
Issue Date
2009-01-01
Item type
Tesis
Rights
Open Access
Downloaded
19-Jan-2017 00:30:02
Universidad Virtual
Escuela de Graduados en Educación
Estudio sobre el rechazo conceptual de la biología e
implementación de mapas conceptuales como estrategia en
adolescentes entre 16 y 18 años
TESIS
que para obtener el grado de:
Maestría en Educación
Presenta:
Patricia Illoldi Rangel
Asesor tutor
MTE Hugo Ariel Santos
Asesor titular
Estudio sobre el rechazo conceptual de la biología e
implementación de mapas conceptuales como estrategia con
adolescentes entre 16 y 18 años
Tesis presentada
por
Patricia Illoldi Rangel
ante la Universidad Virtual
del Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey
como requisito parcial para optar
por el título de
MAESTRA EN EDUCIÓN
Dedicatoria y Agradecimientos
Al Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey por la beca de excelencia otorgada para cursar la Maestría en Educación
Al Colegio Sagrado Corazón por el apoyo brindado a lo largo de estos estudios
A la Dra. Josefina Bailey y la Dra. Nuria Zamudio por los valiosos comentarios realizados al presente documento
Al Dr. Genaro Zavala por su asesoría en este proyecto
A Hugo Santos por todo su apoyo y guía a lo largo del desarrollo de este proyecto
A Miguel, por su apoyo incondicional a lo largo de todo este tiempo. Gracias por siempre estar a mi lado.
A mis alumnas, que son el motivo por el cual me dedico a la docencia.
Enseñar es aprender dos veces
Resumen
Índice
Introducción vii
Capítulo I. Naturaleza y dimensión del tema de investigación
Introducción 1
1.1 Marco contextual 1
1.2 Antecedentes del problema 3
1.3 Planteamiento del problema 9
1.4 Objetivos de la investigación 10
1.5 Hipótesis 10
1.6 Justificación de la investigación 11
1.7 Limitaciones y delimitaciones 12
1.8 Definición de términos 13
Capítulo II. Revisión de literatura
Introducción 14
2.1 La enseñanza de la biología: aciertos y problemas 14
2.2. Estrategias constructivistas como alternativa en los
procesos de enseñanza/aprendizaje 20
2.3 Los mapas conceptuales. Un ejemplo de estrategia constructivista 22
Capítulo III. Metodología general
Introducción 29
3.1 Contexto Sociodemográfico 29
3.2 Selección de la muestra 31
3.3 Instrumentos
3.3.1 Cuestionario de actitudes 32
3.3.5 Aplicación del instrumento y tamaño de la muestra 36
3.4. Mapas conceptuales
3.4.1 Tamaño y selección de la muestra 37
3.4.2 Grupo de control y grupos de respuesta 37
3.4.3 Evaluación de la adquisición de conocimientos 37
3.4.4 Validación del grupo control y el grupo experimental 38
3.5 Análisis de datos 38
Capítulo IV. Resultados
Introducción 39
4.1 Resultados
4.1.1 Cuestionario de Actitudes 39
4.1.2 Elaboración de mapas conceptuales 48
4.1.3 Examen de conocimientos 49
4.2 Análisis e interpretación de resultados
4.2.1 Cuestionario de Actitudes 54
4.2.2 Examen de conocimientos 59
Capítulo V. Discusión, Conclusiones y Recomendaciones
Introducción 68
Discusión y Conclusiones 68
Referencias 81
Anexos
Anexo 1 85
Introducción
Conocer las percepciones de las adolescentes entre 16 y 18 años acerca de la materia de Biología y de la Biología como ciencia, requiere de una revisión de los antecedentes existentes en relación al estudio de las motivaciones de estudiantes en relación a la Biología. Todo esto nos lleva al establecimiento de una serie de objetivos e hipótesis que delimitan la investigación a realizar.
Una vez que se tiene esta delimitación de la investigación, es necesario establecer un marco teórico. En el primer capítulo se presentan, investigaciones realizadas sobre la enseñanza de la ciencia, en particular de la biología, desde el punto de vista del maestro, así como los problemas que se han encontrado para enseñar biología. Posteriormente, se presentan las investigaciones encontradas que tratan sobre el rechazo de la biología, desde el punto de vista del alumno, para finalizar con una serie de estudios relacionados con la aplicación de diferentes estrategias para la enseñanza de la biología. De la misma manera, se expone la importancia de los mapas
conceptuales como estrategia constructivista específica, así cómo los puntos a favor y en contra que presenta la utilización de este tipo de estrategias.
En el siguiente capítulo se delimita el contexto sociodemográfico, así cómo la selección de la muestra y los instrumentos a utilizar, definiendo en cada caso la elaboración del instrumento, la aplicación del mismo y su posible evaluación. Se establecieron dos estrategias, una de carácter experimental y la segunda de carácter no experimental, ambos de tipo explicativo. Para cubrir el primer objetivo, se utilizó un instrumento de medición no experimental, basado en una prueba de tipo Likert, mientras que el segundo objetivo se midió a partir de un diseño experimental. En dicha esta sección se describen los métodos empleados en cada uno de ellos.
El capítulo IV se presentan los resultados obtenidos para la presente investigación. En primer lugar, se muestran los resultados obtenidos a partir de la aplicación del cuestionario de actitudes, y en segundo lugar los resultados del examen de conocimientos. Para cada resultado obtenido se muestra un breve análisis de los mismos.
Capítulo I
Naturaleza y dimensión del tema de investigación
Introducción
El presente capítulo constituye la introducción al trabajo de investigación titulado “Estudio sobre
el rechazo conceptual de la biología e implementación de mapas conceptuales como estrategia
con adolescentes entre 16 y 18 años”. Como cualquier trabajo de investigación, fue fundamental
establecer un marco teórico a partir del cual se presentaron los antecedentes que dieron
sustento teórico a la presente investigación. En conjunto, tanto el marco teórico como los
antecedentes permitieron plantear una pregunta de investigación, así cómo una serie de
objetivos a desarrollar y una hipótesis, que fue contrastada una vez concluida la investigación.
Además, fue necesario mencionar la importancia y relevancia del presente trabajo, para lo cual
se estableció un apartado de Justificación, que cumple justamente con este propósito.
Finalmente, como cualquier investigación, la presente tiene una serie de limitaciones y
delimitantes, las cuales se mencionan en un apartado correspondiente. Para evitar confusiones,
se presenta así mismo, un apartado de definición de términos, mismos que se utilizaron a lo
largo de toda la investigación.
1.1 Marco contextual
El presente trabajo se desarrolló en un colegio de educación media superior, ubicado al sur de
la Ciudad de México. El Colegio es una institución educativa religiosa, únicamente de mujeres y
que cuenta actualmente con 1110 alumnas inscritas, de las cuales 288 se encuentran cursando
la preparatoria.
Las alumnas que asisten al colegio son, en promedio, de un entorno sociocultural
La preparatoria, en particular, se encuentra incorporada a la Escuela Nacional Preparatoria, de
la Universidad Nacional Autónoma de México, institución que establece los programas y
materias que se imparten en cada año, denominados como cuarto año, quinto año y sexto año
de preparatoria, éste último dividido en cuatro áreas. Dicha denominación es oficial por parte de
la UNAM, debido a que existen un primer, segundo y tercer año en el sistema de Bachillerato, y
corresponden a los tres años de secundaria.
El colegio tiene 125 años de haber sido creado, con una larga tradición familiar y donde
la enseñanza de valores tiene un lugar predominante. La misión del Colegio hace referencia a la
formación de personas íntegras, competentes frente a los retos del mundo actual, participativas
y responsables activas de la construcción de una nueva sociedad. Dentro de los principales
valores que se buscan están el ser parte de una familia, esforzarse continuamente, preocuparse
por los demás, tener autocontrol y dejar huella en todas las actividades que realicen en su vida.
El colegio cuenta con sus propias instalaciones, en donde se encuentran ubicados, en
zonas diferentes, las secciones de preescolar, primaria, secundaria y preparatoria, con patios
comunes que permiten la interacción de alumnas de todas las edades. Cuenta con una
biblioteca actualizada, con computadoras y acceso a Internet, salón de cómputo, canchas de
básquetbol, voleibol y fútbol rápido, laboratorios para secundaria y preparatoria. Es bilingüe, y
por las tardes se imparten varias actividades extraescolares, voluntarias, con un costo aparte.
El cuerpo de profesores está formado principalmente por especialistas en cada área,
titulados y algunos con estudios superiores de maestría o doctorado. Se encuentran
organizados en academias, de acuerdo al sector curricular al que pertenecen, constituyendo de
esta manera tres grandes academias: Ciencias / Matemáticas, Disciplinas Sociales y
Comunicación.
El presente estudio se desarrolló con alumnas de quinto año de preparatoria
(equivalente a segundo año de preparatoria en otros sistemas, o a tercero y cuarto semestre, si
dado que es el grado en el que se estudia la materia de Biología IV. Se cuenta con tres grupos
de quinto grado, con un total de 31, 32 y 36 alumnas respectivamente. Las alumnas con las que
se desarrolló el trabajo han estado, por lo menos, desde cuarto año de preparatoria, es decir,
desde el inicio de la preparatoria, y muchas de ellas tienen desde la primaria o el preescolar en
el colegio. Las razones anteriores hacen que la integración grupal y generacional, sea una
cualidad característica de estas alumnas.
1.2 Antecedentes del problema
El constructivismo como marco global de referencia para la educación escolar ha sido frecuente
en la última década en el ámbito de la enseñanza y del aprendizaje de las ciencias,
primordialmente en lo que se refiere, tanto a la enseñanza y al aprendizaje de los conceptos
científicos, como para la totalidad de los contenidos escolares (Pozo, 1994).
El constructivismo se puede interpretar más como una convergencia de principios
explicativos que como una teoría en el sentido estricto de los procesos de
enseñanza-aprendizaje. Se puede concebir como un marco psicológico global de referencia, articulado y
coherente, de la educación escolar (Coll, 1990).
El constructivismo se ocupa de lo que sucede en la persona para que pueda apropiarse
del conocimiento. Su finalidad es configurar un esquema orientado a analizar, explicar y
comprender los procesos escolares de enseñanza-aprendizaje. Se considera que lo que mueve
al aprendizaje es una motivación intrínseca, el goce de aprender, el deseo de conocer algo
nuevo y sus efectos sobre los resultados obtenidos para ser más sólidos y consistentes que
cuando el aprendizaje está motivado por impulsos más externos (Pozo, 1996). La motivación
intrínseca se genera en muchos individuos por un interés de conocer o explicar los fenómenos,
y en general tiende a aumentar cuando existe una tensión moderada. Por ejemplo, cuando un
problema a resolver presenta un reto que activa la esperanza de una solución con una
superación de los retos se convierte en uno de los ingredientes principales de la motivación
intrínseca. Esta motivación es un elemento fundamental dentro del constructivismo, ya que en la
medida en la que los alumnos encuentren un motivo para lograr una solución, buscarán
opciones y soluciones diferentes.
Al mismo tiempo, se fundamenta en tratar de explicar la formación del conocimiento
situándose en el interior del sujeto que aprende. Trata de saber cómo llega la persona a adquirir
el conocimiento, es decir, cómo realiza la actividad de aprender, qué pasa en el interior del
educando cuando aprende. Afirma que el aprender es esencialmente construir, representar o
esquematizar la realidad y conocer es manipular esas representaciones. Díaz Barriga &
Hernández (2002) mencionan que las estrategias que utilizan los docentes facilitan el
aprendizaje significativo de los alumnos. Dentro de las principales estrategias de enseñanza
que mencionan, se encuentran la realización de resúmenes, organizadores previos,
ilustraciones, analogías y elaboración de mapas mentales, éstos últimos definidos como
representaciones gráficas de esquemas de conocimiento, en los cuales se indican conceptos,
preposiciones y explicaciones. Estas estrategias pueden utilizarse antes, durante o después del
proceso de enseñanza aprendizaje a fin de ayudar a los alumnos a lograr y mejorar el
aprendizaje.
Todas las estrategias mencionadas anteriormente, cuya base es el constructivismo, se
encuentran basadas en la Teoría del Aprendizaje Significativo propuesta por David Ausubel en
los años 70. En ella, se abordan todos y cada uno de los elementos, factores, condiciones y
tipos que garantizan la adquisición, la asimilación y la retención del contenido que la escuela
ofrece al alumnado, de modo que adquiera significado para el mismo. Pozo (1989) considera la
Teoría del Aprendizaje Significativo como una teoría cognitiva de reestructuración; para él, se
trata de una teoría psicológica que se construye desde un enfoque organicista del individuo y
constructivista, ya que es el propio individuo-organismo el que genera y construye su
aprendizaje.
Los mapas conceptuales responden a una propuesta de constructivismo dinámico
(Pozo, 1996) pues el aprendizaje no está dado por la evolución cognitiva de los alumnos (que
sería la visión estática), sino por la necesidad de resolver problemas derivados de
macroconceptos como aspectos cognitivos a trabajar. Es a partir de la metodología de corte
constructivista que cobra dinamismo, pues con la transversalidad los contenidos son utilizados
para resolver situaciones conectadas con la realidad.
En este sentido, al utilizarse como estrategias, los mapas conceptuales se convierten
en el vehículo intencionado de los propósitos; las estrategias se pueden interpretar como un
plan de acción para lograr un aprendizaje en los alumnos. Se constituyen en los medios para
lograr que los alumnos aprendan procedimientos para adquirir, elaborar, organizar y utilizar la
información que haga posible enfrentar las exigencias del medio, resolver problemas y tomar
decisiones adecuadas (Pozo, 1996).
La planeación del maestro lo que busca, es que los alumnos aprendan, es decir,
comprendan ante situaciones específicas. En ese momento se puede decir que se logra el
aprendizaje significativo que es el precepto fundamental de Ausubel y con ello evidentemente,
el aprendizaje se transforma en aprehender, hacer suyo el conocimiento para poderlo aplicar en
cualquier situación. Ya no se habla entonces de la división de lo cognitivo, procedimental y
actitudinal, sino en la conjunción de todo ello que ahora es ya, parte del alumno.
Para que se produzca este aprendizaje significativo, la organización de la información y
de las actividades de aprendizaje deben permitir que los alumnos vayan paulatinamente
conectando la nueva información con la que ya poseían, lo que implica muchas veces alterar la
lógica común de exposición de los contenidos de las disciplinas, que no siempre presentan
primero lo que es más fácil de comprender y hacia el final lo más complejo. Es indispensable
construirse en la mente de los estudiantes en el mismo orden y de la misma manera como éstos
son expuestos en los textos.
Por lo tanto, el aprendizaje es un proceso que depende, sobre todo, de la actividad del
aprendiz, ya que requiere un esfuerzo activo de comprensión y discernimiento por parte de él.
El Colegio, donde se desarrolla la presente investigación, ha ido modificándose de ser
un colegio de enseñanza tradicional, a ser un colegio de corte constructivista. A continuación se
resumen las etapas que han constituido este cambio.
1. A partir de una serie de cursos sobre Desarrollo de Habilidades del Pensamiento
(DHP), se llegó a la conclusión que éste tendría que ser un proceso formativo y significativo en
la vida de las alumnas y no una clase más en donde se impusiera toda un parafernalia mental
mediante ejercicios impresos que jamás se transferían a situaciones cercanas a su realidad
cotidiana. Es decir, hacía falta un cambio de paradigma en la estructura escolarizada. En este
momento, hacía falta interiorizar el concepto de mediación e incorporar el concepto de
transversalidad.
2. Se realizaron una serie de juntas, que se transformaron en seminario, en el que se
seleccionaron y analizaron lecturas de diversos autores a la vanguardia en pedagogía. Esto
llevó a una observación crítica de los programas de DHP para analizar bondades y omisiones. A
partir de estos seminarios se desarrollaron los primeros materiales de las materias de física,
biología, geografía, civismo y psicología, todos codificados de acuerdo a la notación de Guilford.
3. La producción de materiales impresos contextualizados en los propósitos de las
respectivas planeaciones didácticas fue el siguiente paso. Sin embargo, seguía siendo trabajo
de algunos maestros, por lo que se decidió, con apoyo de la directora, crear un proyecto
educativo propio, cuyos fundamentos estarían dentro de las corrientes constructivistas.
4. Se conformaron las primeras 5 academias de profesores del colegio agrupados por
DHP). Paralelamente, se conformó un equipo psicopedagógico con representantes de cada
sección (preescolar, primaria, secundaria y preparatoria), de tal manera que se discutieran
conceptos fundamentales para un modelo educativo sustentado en la misión del colegio.
5. Para el ciclo escolar 2000 – 2001 se presentó un plan de trabajo en el que se
incorporaron estrategias de enseñanza vinculadas la perfil de egreso se realizó también un
seminario sobre transversalidad cuyo producto final sería la redacción de ejes transversales, a
manejarse en todo el colegio.
6. Se recuperó el concepto de mediación, y se desarrolló un formato de observación
para el desempeño frente a grupo, que contemplaba por una parte las fases del acto mental de
Feuerstein, y por otro lado los ejes transversales ya determinados. Esto dio lugar a un modelo
de clase que se empezó a implementar en todo el colegio.
7. Se conformaron las normas de competencia en el manejo de la metodología
constructivista del modelo de clase, así como las normas de su supervisión, lo que llevó a la
determinación de evidencias de desempeño, producto y conocimiento. Estas normas eran
necesarias para valorar la calidad educativa dentro del modelo, lo que en un inicio trajo
incertidumbre y rechazo en muchos docentes que veían cuestionadas sus prácticas habituales
de enseñanza. Algunos maestros veían la evaluación basada en competencias como una
amenaza a su libertad de cátedra y como un mecanismo de selección para su permanencia en
el colegio, visión que se fue modificando poco a poco a partir de la experiencia.
8. Se estableció un proceso de certificación en el modelo de clase para los maestros,
por medio de dos empresas externas, lo que ha permitido trabajar en la congruencia entre el
discurso educativo y las prácticas cotidianas.
10. Actualmente, además del proceso de certificación mencionado se cuenta con un
proceso de verificación, es decir, un seguimiento a cada uno de los maestros que ya tienen la
certificación, a fin de que exista una constancia de que la metodología se sigue aplicando. De
clase en las áreas intelectual y socioafectiva del perfil de egreso de las alumnas. Los maestros,
por su parte, entregan cuatro veces al año portafolios con evidencias de su trabajo, las
planeaciones y estrategias de la unidad, un análisis de las calificaciones de un grupo y una
reflexión pedagógica.
Dentro de este marco de metodología constructivista bajo el cual se encuentra el
colegio, se desarrolla la presente investigación. Como parte de las estrategias implementadas,
el uso de mapas conceptuales es una herramienta valiosa para lograr un aprendizaje
significativo por parte de las alumnas, ya que les permite ir construyendo significados a partir
del establecimiento de relaciones entre conceptos que se ven en clase. Este tipo de
implementaciones ha tenido éxito en varios lugares, como lo demuestran los trabajo de Ali &
Ismail (2004), Patry (2004), Heinze-Fry (2004) y Ramírez et al. (2006), entre otros.
Los mapas conceptuales ayudan al estudiante a hacer más evidentes los conceptos
clave o las proposiciones que se van a aprender, a la vez que le permiten identificar conexiones
entre diversos conceptos (Ramírez et al., 2006). Se ha observado que, en particular, permiten
vincular el conocimiento previo con los nuevos contenidos de aprendizaje, lo que potencia el
aprendizaje significativo (Díaz Barriga & Hernández, 2002). Estas mismas autoras, junto con
autores como Cañas et al. (2006) y Novak & Cañas (2006), hacen hincapié en que los mapas
conceptuales promueven el llamado aprendizaje visual, ya que son un medio adecuado para
visualizar conceptos y relaciones jerárquicas entre conceptos.
Por su parte, Ali & Ismail (2004) muestran que al construir mapas conceptuales, los
estudiantes tienen que evaluar su propio entendimiento y sintetizar su conocimiento cuando se
les pide que organicen jerárquicamente los tópicos, al mismo tiempo que se tienen que asignar
proposiciones y ejemplos específicos. Estas actividades, requieren un alto nivel de desempeño
cognitivo, es decir, el uso de operaciones mentales, que en el caso particular del Colegio donde
operaciones mentales son conjunto de acciones interiorizadas, organizadas y coordinadas, por
medio de las cuales se elabora la información procedente de las fuentes internas y externas de
estimulación. Esta idea se encuentra basada en el concepto de mediación, a partir del cual el
alumno interactúa con el medio a través de un mediador, que es la persona que le ayudará a
entender y establecer las relaciones existentes (Serrano & Tormo, 2000).
1.3 Planteamiento del problema
La época actual ha sido clasificada por muchos autores como una época en donde se
contraponen muchas enseñanzas y valores del modernismo con una generación, (Hargreaves,
1996; Esteve, 2003) principalmente de adolescentes y adultos jóvenes, en donde muchas de las
necesidades básicas se han ido modificando, la destrucción de la familia nuclear está en
constante aumento, existe una masificación indiscriminada de la información, han aparecido
una serie de competencias relevantes (trabajo en equipo, resolución de problemas, uso de
nuevas tecnologías, pensamiento creativo, entre otras) (Perrenoud, 2004) que se requieren
para resolver situaciones de la vida diaria y que no se desarrollan en la escuela, entre otros. Lo
que importa en la sociedad actual, y por lo tanto a los estudiantes, es la inmediatez, lo material,
en donde una de las características que predomina, sobre todo en los adolescentes, es una
apatía hacia la vida, así como una falta de valores, y en donde no se le ve importancia a nuevos
aprendizajes, conceptuales, actitudinales y procedimentales (Hargreaves, 1996). Una época
dominada por los medios de comunicación, en donde el acceso a la información es sumamente
fácil y sin control alguno, lo que se puede observar en el colegio, en donde se reflejan estas
características postmodernas, sobre todo en los adolescentes. Esto, aunado a las
características propias de ser adolescente, cómo el hecho de buscar la aceptación de los
demás, una búsqueda de la identidad y el surgimiento o retrazo en el pensamiento formal en
esta etapa, gran apatía ante situaciones cotidianas (Escudero, 1997; Ormrod, 2004) hace que
Biología, materia que en general las adolescentes rechazan, en muchas ocasiones, por una
mala enseñanza durante la secundaria y que refleja en las evaluaciones parciales realizadas a
lo largo del año escolar una baja calificación en promedio, y dada la época en la que vivimos, de
grandes avances tecnológicos, mediatizada y globalizada ¿cuál será un ejemplo de estrategia
constructivista que se pueda aplicar con adolescentes, entre 16 y 18 años, que facilite la
comprensión de algunos conceptos básicos de biología, en función de actitudes determinadas
medidas de forma cualitativa?
1.4 Objetivos de la investigación
- Conocer las percepciones de las adolescentes, entre 16 y 18 años, acerca de la materia
de biología por sí misma y de la biología como ciencia, a partir de una herramienta
diagnóstica validada.
- Evaluar el uso de mapas conceptuales como mecanismo de comprensión y adquisición
de algunos conceptos en biología en adolescentes entre 16 y 18 años a partir de la
comparación entre su propia elaboración y la de sus compañeros.
1.5 Hipótesis
Existen causas que dificultan la comprensión de la biología en adolescentes entre 16 y 18 años,
por lo que conocer las percepciones de las alumnas acerca de la materia de biología y de la
biología como ciencia permitirá establecer algunas estrategias didácticas para mejorarla; en
particular, la utilización de una estrategia constructivista basada en mapas conceptuales a un
grupo de adolescentes de 16 - 18 años sobre algún tema de la materia de biología permitirá una
1.6 Justificación de la investigación
Los adolescentes hoy en día viven en un mundo postmoderno, donde lo importante es la
inmediatez, lo visual, donde el futuro no es claro para ellos. En general, son apáticos ante las
situaciones cotidianas (Escudero, 1997; Ormrod, 2004). A nivel preparatoria, estas
características se ven reflejadas principalmente en alumnos entre 16 y 18 años, que
corresponden en general a segundo año de preparatoria. En este año escolar, pocos alumnos
están interesados en las ciencias, por lo que enseñar materias científicas, en particular biología,
se vuelve una tarea complicada, ya que hay que garantizar que los alumnos comprendan y
utilicen de manera adecuada los conceptos básicos de la materia, además de lograr que
desarrollen diferentes habilidades como razonamiento crítico, pensamiento hipotético y trabajo
en equipo, entre otras, con el fin de lograr la resolución de problemas actuales.
En este sentido, es necesario conocer las percepciones de las alumnas acerca de la
materia de biología y de la biología como ciencia, a fin de poder diseñar estrategias adecuadas
que les faciliten la comprensión e integración de los conceptos.
Existen muchas estrategias en el ámbito educativo que pueden ser utilizadas. En
particular, el uso de mapas conceptuales, como estrategia constructivista, se ha venido
implementando desde los años 90. Los mapas conceptuales son una estrategia constructivista
de aprendizaje basada en tres principios teóricos fundamentales: estructura jerárquica,
diferenciación progresiva y reconciliación integrativa. La estructura jerárquica en particular de un
mapa conceptual se encuentra basada en el concepto de inclusión en relación a otros
conceptos previamente expuestos en el mapa. En este sentido, la inclusión se utiliza para
clasificar los conceptos en un mapa conceptual y es fundamental para la construcción de
significados, lo que a su vez le permite a los alumnos tener una mejor comprensión de los
conceptos y sus relaciones, es decir, lograr un aprendizaje significativo (Lopes et al., 2004). La
estudiantes incrementan el grado de elaboración de un concepto conforme aumenta el
entendimiento sobre él (Ausubel, 2000). Finalmente, la reconciliación integrativa hace referencia
al aprendizaje significativo en el cual el estudiante discierne relaciones entre conceptos que no
habían sido inicialmente categorizados (Lopes et al., 2004).
1.7 Limitaciones y delimitaciones
El presente estudio se encuentra enmarcado dentro de una preparatoria particular, únicamente
con alumnas de género femenino. Aún y cuando no se tienen estudios claros sobre el hecho de
que existan diferencias en el aprendizaje entre hombres y mujeres, el hecho de aplicar el
estudio únicamente a mujeres ejerce una limitante. Al mismo tiempo, es necesario tomar en
cuenta que el estudio se lleva a cabo en una institución privada en donde se tiene cuidado de la
capacidad y trabajo de los maestros, lo que de alguna manera tiene efecto a lo largo de por lo
menos tres años (tiempo de la capacitación). Otro hecho importante a tomar en consideración
es el tamaño de la muestra. El estudio se desarrolla con dos grupos de alumnas de quinto de
preparatoria, con un total de 63 alumnas. La muestra puede ser pequeña, pero es la población
con la que se cuenta y se tiene acceso.
Existen, además, otra serie de delimitaciones importantes, que necesitan ser
consideradas. Dada la metodología constructivista del colegio donde se desarrolla la
investigación, y la cual lleva ya implementada más de 5 años, el uso de mapas conceptuales es
una estrategia utilizada en algunas materias diferentes a Biología, es decir, no es una
metodología totalmente nueva. A pesar de ésto, no se utilizan de manera generalizada.
Es de tomar en consideración que no se enseña Biología desde segundo año de
secundaria, por lo cual los conocimientos previos que tienen son muy básicos, o incluso muchas
1.8 Definición de términos
Aprendizaje significativo: El aprendizaje significativo es el proceso por el cual un individuo
elabora e internaliza conocimientos (haciendo referencia no solo a conocimientos, sino
también a habilidades, destrezas, etc.) en base a experiencias anteriores relacionadas
con sus propios intereses y necesidades. Ocurre cuando una persona consciente y
explícitamente vincula esos nuevos conceptos a otros que ya posee.
Comprensión: Capacidad para entender las cosas.
Constructivismo: Conjunto de acciones de carácter educativo que permiten a un individuo
construir, internamente en su mente-cerebro, estructuras de conocimiento.
Estrategia constructivista: Un tipo particular de procedimiento con una función de mediación y
regulación de los procesos cognitivos.
Mapa conceptual: Es una técnica usada para la representación gráfica del conocimiento. Un
mapa conceptual es una red de conceptos. En la red, los nodos representan los
conceptos, y los enlaces las relaciones entre los conceptos en forma de flechas
Capítulo II
Revisión de literatura
Introducción
En los últimos años ha existido un creciente reconocimiento acerca del hecho de que si se
pretende que la enseñanza de la biología mantenga el paso con el rápido desarrollo de la
ciencia, es necesario que el contenido y acercamiento de la materia cambie. En ese sentido, la
enseñanza de las ciencias, en específico de la enseñanza de la biología, es un tema que ha
sido estudiado desde varias perspectivas. Se puede hablar desde el punto de vista del maestro,
desde el punto de vista de los estudiantes, o de las habilidades y estrategias que son
necesarias para desarrollar un aprendizaje significativo, siempre tomando en cuenta que el
resultado de casi todo lo que se hace en educación de la ciencia depende del maestro, los
contenidos, la edad de los alumnos, la hora del día, el ambiente físico y el humor de los
estudiantes, entre otros, todas ellas son variables de difícil control (Druger, 2002).
En el presente capítulo se hace, en primera instancia, una revisión acerca de algunas
de las causas por las cuales a los adolescentes les cuesta trabajo la comprensión de conceptos
científicos, en particular relacionados con la biología, tanto desde el punto de vista del maestro
como desde el punto de vista del alumno, para seguir, en una segunda instancia, con la
importancia de la utilización de estrategias constructivistas de enseñanza-aprendizaje.
Finalmente, se expondrá la importancia de los mapas conceptuales como estrategia
constructivista específica, así cómo los puntos a favor y en contra que presenta la utilización de
este tipo de estrategias.
2.1 La enseñanza de la biología y la medición de intereses: aciertos y problemas.
Muchos de los acercamientos pedagógicos, aceptados a la fecha, parecen estar
las opiniones de líderes en el campo que en la realidad (Casarini, 2007). En el campo de la
investigación, estas reformas se vuelven extremadamente difíciles. En primer lugar, la
complejidad del comportamiento humano hace muy difícil llegar a conclusiones generales
válidas. Aún y cuando esto se lograra, en segundo lugar tenemos que la aplicación de dichas
reformas sería extremadamente difícil debido a la gran cantidad de variables, cómo es el caso
del contexto institucional, el contexto social, el contexto familiar y el perfil del docente, entre
otros (Druger, 2002; Casarini, 2007). El fenómeno de globalización está transformando a las
sociedades, y los problemas no sólo educativos, sino también económicos y políticos tiene
puntos de coincidencia en casi todos los países, por surgir de un denominador común como es
el fenómeno globalizador, y en donde se ha apostado como medio para sacar ventaja de la
apertura económica y cultural, a la educación; de ahí que tanto los países desarrollados como
los del tercer mundo estén tratando de alcanzar mayores niveles de calidad en sus sistemas
educativos, tanto en lo cualitativo como en lo cuantitativo (Esteve, 2003). La profesión docente
requiere de una renovación profunda, ya que no es posible seguir utilizando los métodos de
enseñanza tradicionales.
Dentro de los estudios realizados, se ha visto que los adultos pueden simular
experiencias inquisitivas en sus mentes y tener un aprendizaje efectivo (Druger, 2002), lo que
no es posible con estudiantes de educación media o educación media superior, a los cuales
todavía les falta el entrenamiento necesario y el desarrollo psicológico para lograrlo. Sin
embargo, existen algunas bases fundamentales para hacer un progreso real en la educación de
las ciencias, como es el reconocer y apreciar la unicidad del individuo. En este sentido, no todos
los acercamientos pedagógicos y de enseñanza son buenos para todos los alumnos, por lo que
se deberán favorecer pruebas de ideas innovadoras que funcionen para un determinado
maestro o estudiante (Druger, 2002).
En cuanto al maestro, los programas de desarrollo profesional necesitan proveerlos de
debilidades. Los maestros están preparados para ser reflexivos, en un esfuerzo para hacer
mejoras en su práctica educativa (Druger, 2004). Para ésto, se debe estar consciente de las
fallas que se puedan tener como maestro. Si se aprende de las fallas, se podrá mejorar la
práctica educativa. Estudios múltiples han indicado que el logro académico de un estudiante es
mayor cuando se encuentran expuestos a una enseñanza efectiva, definida como aquella que
utiliza estrategias y métodos de enseñanza donde se promueve el desarrollo del pensamiento
(Kahle, Meece, & Scantlebury, 2000; Johnson et al., 2006). Alumnos que tuvieron maestros
efectivos tienen un mayor desempeño al siguiente año, aún y cuando se enfrenten a un maestro
tradicional (Johnson, 2006).
Mejorar la enseñanza de la ciencia implica explicar los métodos de enseñanza a los
alumnos, así como la racionalidad de las políticas del curso y de los procedimientos. Los
alumnos pueden no estar de acuerdo con ésto, pero si se organizan las clases, se identifican
los puntos a presentar y se anticipan estrategias alternativas, se podrá establecer un ambiente
adecuado de enseñanza, en donde predomine la confianza y la claridad (Druger, 2004). Es
necesario darse cuenta de que no todas las clases serán un éxito, por lo que hay que esperar
fallas; aprender de cada experiencia negativa y hacer los ajustes necesarios para lograr un
aprendizaje significativo en los alumnos (Druger, 2004). El hecho de presentar a los alumnos
materiales diversos, libros y aprendizajes grupales proveen de un ambiente de aprendizaje
exitoso (Randler & Bogner, 2006). Al mismo tiempo, este tipo de ambientes de aprendizaje
proveen un mejor ambiente cognitivo-emocional. Más aún, se ha demostrado que los alumnos
son capaces de reconocer y apreciar escenarios educativos centrados en el alumno (Randler &
Bogner, 2006).
Se han identificado intereses, metas y motivaciones importantes para el aprendizaje y el
desarrollo de la ciencia (Hidi & Harackiewicz, 2000; Prokop et al., 2007). El desarrollo de una
actitud positiva hacia la ciencia es una de las metas más importantes del curriculum (Koballa &
conclusiones similares en relación a la pérdida de interés de los alumnos en la ciencia cuando
pasan de la educación elemental (primaria) a secundaria y preparatoria.
Por otro lado, Jordan et al. (2006) realizaron cuestionarios para evaluar la impresión
que tenían los estudiantes acerca de la biología y de la ciencia en general, complementado con
entrevistas para explorar las metas de los alumnos en las diferentes carreras seleccionadas. A
partir de los resultados, se vio que es necesario reconsiderar la manera en que se presenta la
ciencia como proceso y como carrera en los diferentes cursos impartidos. Los alumnos
demostraron no tener una comprensión del conocimiento epistemológico que caracteriza las
disciplinas científicas, mostrando al mismo tiempo una mala preparación para transferir sus
habilidades científicas a nuevos contextos. Por estos motivos, se sugiere la integración de
diferentes tipos de evaluación, retroalimentación y reflexiones formales por parte de los
estudiantes dentro una estrategia de enseñanza integral. Esto permitirá establecer un ambiente
más positivo en el salón de clase, así como medios por los cuales los maestros puedan
identificar “huecos” en el entendimiento (Druger, 2004; Jordan et al., 2006). Un aspecto
fundamental es que se puede profundizar aún más en el aprendizaje de las ciencias si éstas se
vinculan con su aspecto social y humano. La biología y la ciencia en general no son
consideradas como carreras profesionales atractivas. Más programas, o incluso nuevos
programas, que permitan el contacto personal con biólogos (probablemente a través de
educación no formal) puede hacer más atractiva a la biología (Osborne et al., 2003; Prokop et
al., 2007). Tal es el caso de la utilización de temas en los cuales los alumnos se sientan
involucrados, lo que sucede usualmente cuando los tópicos de las lecciones tratan de
situaciones diarias, como puede ser hablar de conceptos relacionados con ecología o genética
(ingeniería genética, contaminación, ambiente, diversidad). Como consecuencia, los maestros
de biología no deben separar, sino integrar, todos los aspectos posibles dentro de la misma
También se ha demostrado que, en muchos países, alumnos que entran a secundaria o
preparatoria con una actitud muy favorable hacia la ciencia, e interés en la ciencia en general,
pierden ese interés debido a la experiencia que tienen en la escuela, particularmente en el caso
de las mujeres, en donde muchas veces la presión social es muy fuerte para evitar que estudien
carreras asociadas a la biología, aún y cuando se reconozca la importancia que tiene la ciencia
en el mundo actual (Osborne et al., 2003; Schreiner & Sjøberg, 2004).
La enseñanza de la ciencia es frecuentemente vista como un camino adecuado para
producir un cambio conceptual, lo cual generalmente no se fomenta en las clases de biología.
Los alumnos raramente establecen conceptos elaborados cuando se les enseñan tópicos
específicos (Randler & Bogner, 2006). Es fundamental distinguir entre lo que se ha llamado las
“actitudes hacia la ciencia” y las “actitudes científicas” (Osborne et al., 2003). Se ha demostrado
que la percepción de la ciencia escolar, y los sentimientos que puedan tener los alumnos hacia
la toma de decisión acerca de seguir o no en el camino científico desde pequeños determinará
en gran medida las decisiones que tomen en la adolescencia. En el caso de la ciencia escolar,
es necesario reorientar la idea general que afirma que ésta no es mas que medidas
cuantitativas y datos hacia la exploración de aplicaciones que puedan ser atractivas para los
alumnos, y que los orienten hacia este tipo de áreas.
Para poder medir, de alguna manera, la actitud que presentan los estudiantes ante la
biología, se han propuesto diversos tipos de evaluación. En general, la evaluación para el
aprendizaje constituye cualquier evaluación en la cual la principal prioridad en su diseño y
práctica es promover el aprendizaje. En relación a ésto, Jordan et al. (2006) recomiendan
ampliamente el uso de entrevistas y cuestionarios para evaluar no solo el entendimiento del
alumno sobre el contenido, sino también las actitudes e impresiones sobre temas más amplios
(Jones et al., 2000; Barram-Tsabari et al., 2006; Prokop et al., 2007), aún y cuando puedan
generalizados (Osborne et al., 2003). Sin embargo, la riqueza de datos que pueden obtenerse
pueden dar un panorama mucho más amplio que pruebas de tipo cuantitativo.
Existen, a su vez, una serie de pruebas diferentes que pueden ayudar a medir la actitud
de los adolescentes hacia la biología. Entre ellas, se encuentran los estudios de preferencia, en
los cuales se pide a los alumnos que jerarquicen su gusto por diferentes materias. Este tipo de
pruebas son sencillas de utilizar, y sus resultados se pueden interpretar y presentar de una
manera simple. El problema que presentan este tipo de pruebas es que la escala que utilizan es
una escala relativa (Osborne et al., 2003). Existen también escalas de actitudes, aplicadas a
través de cuestionarios. En ellas, cada ítem es un componente de una escala sumativa que
consiste en un número de oraciones con opiniones que reflejan actitudes favorables o
desfavorables sobre el objeto que se está estudiando. El problema con este tipo de pruebas es
que normalmente se evalúan varios objetos, lo que hace difícil y poco objetivo la realización de
una escala, ya que no se puede producir una meta unitaria, lo que a su vez trae problemas
estadísticos (Osborne et al., 2003). Finalmente, existen también pruebas de intereses y
encuestas en relación a las materias que seleccionan los adolescentes, ambas muy
restringidas en cuanto a la información que otorgan, pero que ayudan a medir el interés que
tienen los alumnos hacia las ciencias, entre ellas la biología. Todas las pruebas anteriores son
pruebas de tipo cuantitativo, que, aunadas a las pruebas cualitativas como las encuestas,
pueden dar un panorama mucho más amplio en relación a los motivos de rechazo de los
adolescentes hacia la biología.
Las ciencias, en general, son materias de “amor-odio”, que ocasionan fuertes
sentimientos en los alumnos. Por este motivo, y considerando la condición anterior, los alumnos
deben ser capaces de desarrollar habilidades para evaluar la calidad de su propio trabajo. De
acuerdo a ésto, la retroalimentación juega un papel crucial en el proceso de aprendizaje. Se
aprende más con la retroalimentación de errores y logros (Gioka, 2007). El hacer preguntas y
un aprendizaje que se da a través de la interacción social. Una “buena” pregunta o una “buena”
respuesta da el soporte necesario y motivación para un nuevo aprendizaje. Las preguntas de
“modelaje”, que consisten en preguntas elaboradas de tal manera que requieran de una
respuesta elaborada por lo menos en una oración completa y a partir de la cual se pueda
elucidar el razonamiento detrás del análisis del alumno, se enfocan en requerimientos
cualitativos y son importantes ya que permiten a los alumnos entender o incluso sugerir lo que
necesitan para mejorar (Gioka, 2007). Este tipo de preguntas, que favorezcan el aprendizaje,
pueden hacerse tanto de manera oral como escrita, siempre y cuando se busque, en todos los
casos, que el alumno reflexione sobre su proceso y sus errores, haciéndoles ver al mismo
tiempo los logros alcanzados. La retroalimentación asegura al instructor que los estudiantes
encuentren el acercamiento adecuado al curso y permitir acciones correctivas mientras aún
haya tiempo para que éstas sean efectivas (Haskett, 2001). Un aspecto fundamental para que
esta estrategia funcione es que es necesario tener claro, por parte del profesor, que es lo que
quieren que aprendan sus alumnos exactamente.
Desde la perspectiva de la evaluación para el aprendizaje, el reto es enseñar, fomentar
el aprendizaje y evaluar a partir de preguntas de buena calidad. Es necesario entrenar a los
maestros de ciencia para que puedan ser más seguros en su tema y en el conocimiento del
contenido pedagógico del mismo. Se necesitan maestros competentes y seguros en sus propios
juicios profesionales (Druger, 2004; Gioka, 2007), y maestros que dejen de enseñar biología
como si se encontraran en el siglo XIX, y relacionarla con los acontecimientos de la vida diaria
de los alumnos (Osborne et al., 2003).
2.2 Estrategias constructivistas como alternativa en los procesos de
enseñanza-aprendizaje.
Si se pretende evaluar las funciones cognitivas y habilidades de los estudiantes, es
(2000) encontraron en sus investigaciones concernientes a la función cognitiva de los
estudiantes que las clases tradicionales (lecciones) por sí mismas no logran el funcionamiento
de los estudiantes en una etapa concreta operacional, ya que solo llegan a una etapa formal
operacional (Haskett, 2001). Glasson & Lalik (1993) enfatizaron el uso de estrategias recíprocas
más que unilaterales del lenguaje en la enseñanza de las ciencias. En este contexto, los
métodos basados en preguntas abiertas, discusiones y elaboración de principios por parte de
los alumnos son vistos como métodos recíprocos, mientras que las clases tradicionales
(lecciones) son principalmente unilaterales (Haskett, 2001). En un estudio realizado por el
mismo autor, las lecciones se presentaron como una serie de argumentos que fomentaron a los
estudiantes a evaluar la información que reciben más que a que la aceptaran pasivamente, con
la finalidad de construir habilidades de pensamiento crítico. Se encontró que las lecciones son
efectivas para la diseminación de información o para crear interés, pero menos eficientes
cuando los objetivos de aprendizaje incluyen análisis, síntesis o integración de material.
Un aprendizaje efectivo solo puede llevarse a cabo si el plan del maestro está
diseñando a partir de un estudio propio y un entendimiento de los conocimientos previos de los
alumnos antes de que puedan aprender algo nuevo. Es necesario, por tanto, tomar en cuenta
que existen muchos factores que pueden influir en los logros científicos de los estudiantes,
entre los que se encuentran las habilidades de los estudiantes, las actitudes, percepciones y el
estatus socioeconómico, entre otros (Wang et al., 2007). Los mismos autores concluyen que
alumnos con un alto grado de autoeficacia tienen un mejor desempeño en el aprendizaje de
conceptos biológicos, lo que lleva al hecho de que los maestros deberán promover la
autoeficacia en sus alumnos dentro de la materia de biología para mejorar el aprendizaje de los
conceptos.
Los acercamientos centrados en el alumno son preferidos a los acercamientos
centrados en el maestro, que involucran únicamente la transferencia de conocimientos factuales
estudiantes cuando se enseñan habilidades que van desde identificación hasta habilidades de
pensamiento complejas, como resolución de problemas o razonamiento hipotético. Randler &
Bogner (2006) utilizaron dos clases separadas, enseñadas de manera sucesiva por el mismo
profesor, para evaluar la diferencia en la adquisición de conocimientos. La primera clase se
enseñó utilizando métodos convencionales, mientras que la segunda clase se enseñó de
acuerdo a métodos instruccionales. El factor del maestro, que se sabe que influye en el
ambiente educativo permanece constante. Para medir el aprendizaje, se aplicaron dos pruebas,
una inmediatamente después de la unidad educativa, mientras que otra prueba de retención se
administró con un retraso de 6 – 8 semanas, sin que los alumnos supieran de su existencia.
Todas las pruebas fueron calificadas por la misma persona para eliminar el riesgo de
apreciación.
Otra manera de lograr aprendizajes significativos en los alumnos es a través de la
utilización de estrategias constructivistas, que les permitan establecer relaciones entre los
conceptos, a fin de lograr una mejor comprensión de los mismos, lo que llevará al alumno a
establecer relaciones entre lo aprendido y su vida cotidiana (Díaz Barriga & Hernández, 2002).
2.3 Los mapas conceptuales. Un ejemplo de estrategia constructivista.
Los mapas conceptuales son herramientas gráficas para organizar y representar el
conocimiento (Kinchin, 2001; Novak & Cañas, 2008), y han sido descritos como una de las
herramientas metacognitivas más importantes en la educación de la ciencia hoy en día. En
ellos, se incluyen conceptos y relaciones entre los conceptos por medio de líneas conectoras. Al
mismo tiempo, las palabras sobre las líneas conectoras especifican las relaciones entre dos o
más conceptos. Novak & Cañas (2008) definen un concepto como una regularidad percibida en
eventos u objetos, o registros de eventos u objetos, designados por una etiqueta. Las
Dichas proposiciones contienen dos o más conceptos unidos a partir de palabras de unión o
frases, a fin de formar una oración significativa.
Otra característica de los mapas conceptuales es el hecho de que los conceptos se
representan de una manera jerárquica, habitualmente de lo más general a lo más particular.
Esta estructura jerárquica dependerá del contexto en el cual el conocimiento se aplica o
considera. Por este motivo, es mejor construir mapas a partir de una pregunta central. A su vez,
los mapas conceptuales pueden presentar ligas cruzadas, que representan relaciones entre
conceptos de diferentes segmentos. Cuando se está creando nuevos conocimientos, estas
relaciones cruzadas muchas veces representan saltos creativos por parte del productor del
conocimiento, en este caso, los estudiantes adolescentes. Finalmente, se pueden agregar
ejemplos de eventos u objetos que permitan clarificar el significado de un determinado
concepto.
Los mapas conceptuales fueron desarrollados en 1972, a partir de un programa de
investigación de Novak en el cual se buscaba seguir y entender cambios en el conocimiento de
los niños hacia la ciencia (Novak & Cañas, 2008); están fundamentados en la teoría del
aprendizaje de D. Ausubel, en la cual la idea fundamental de su psicología cognitiva es que el
aprendizaje se lleva a cabo a través de la asimilación de nuevos conceptos y proposiciones a
conceptos existentes y marcos propositivos que el alumno (o persona que está aprendiendo) ya
tiene, lo que ha sido denominado estructura cognitiva (Ormrod, 2004). Desde el punto de vista
psicológico, después de los 3 años, el aprendizaje de nuevos conceptos y proposiciones se
encuentra fuertemente mediado por el lenguaje, y se lleva a cabo principalmente a través de un
proceso de recepción del aprendizaje donde los nuevos significados se obtienen a partir de
preguntas y de la clarificación de las relaciones entre los conceptos viejos y las proposiciones y
nuevos conceptos. La adquisición de los conocimientos se encuentra mediada de una manera
cuales los alumnos tengan que hacer cosas, sobre todo en el aprendizaje de la ciencia (Novak
& Cañas, 2008). La importancia, en cualquier caso, es lograr un aprendizaje significativo.
El uso de mapas conceptuales, permiten, a su vez, desarrollar la creatividad por parte
de los alumnos, la cual puede ser vista como un nivel muy alto de aprendizaje significativo.
Esto, unido con presentaciones de maestros, y otro tipo de actividades, puede ayudar a
garantizar, de algún modo, que los alumnos vayan construyendo sus propios aprendizajes.
Debe notarse que, a menos que el alumno cuente con el entendimiento conceptual rudimentario
del fenómeno que están investigando, la actividad que realicen puede tener muy poca ganancia
en un conocimiento relevante.
La adolescencia es el periodo durante el cual la capacidad de adquirir y de utilizar
conocimientos llega a su máxima eficiencia y el nivel de funcionamiento intelectual en esta
etapa determina el curso del funcionamiento cognitivo del adulto.
Jean Piaget (citado en García González, 1991) establece que la adolescencia es el inicio
de la etapa del pensamiento de las operaciones formales, que pueden definirse como el
pensamiento que implica una lógica deductiva. Él propone que esta etapa ocurre en todos los
individuos sin tener en cuenta las experiencias educacionales o ambientales de cada uno. La
capacidad de los adolescentes para resolver problemas complejos está en función del
aprendizaje acumulado y de la educación recibida.
El adolescente en este periodo se caracteriza por el desarrollo de la capacidad de pensar
más allá de la realidad concreta, la realidad es ahora un subconjunto de lo posible, de las
posibilidades para pensar. Pasa de lo concreto a lo abstracto. Al tener pensamiento formal
tiene la capacidad de manejar, a nivel lógico, enunciados verbales y proposiciones. Es capaz de
entender plenamente, y apreciar las abstracciones simbólicas del álgebra. Se puede involucrar
en discusiones filosóficas y morales. Descubre el concepto de proporcionalidad y desarrolla la
capacidad para operar con proporciones y el razonamiento proporcional. Esta preparado para ir
conocimiento y manejar razonamientos probables e improbables. Desarrolla estrategias de
pensamiento hipotético-deductivo, es decir, ante un problema o situación actúa elaborando
hipótesis, para seguir con su futura comprobación, puede trabajar con una o varias hipótesis
simultáneamente. Puede aplicar entonces razonamiento deductivo (Erikson, 1974).
Debe tenerse en cuenta que no a todos los alumnos se les facilita la elaboración y
utilización de mapas conceptuales, lo que puede deberse, por un lado, a la falta de experiencia
en su aplicación, y por otro lado a la gran cantidad de años en los cuales se ha venido
aprendiendo de manera tradicional, es decir, a partir de la memorización de conceptos, lo que
resulta en diferencias estructurales del cerebro (Novak & Cañas, 2008). No es sencillo ayudar a
los estudiantes acostumbrados al método tradicional de aprendizaje a que cambien a un
sistema de aprendizaje significativo; sin embargo, si se logra hacer este cambio, los estudiantes
se verán beneficiados del método, ya que lograrán integrar conocimientos nuevos y encontrar
las relaciones con los conocimientos anteriores. Esto se puede lograr, a través de la utilización
de este tipo de mapas, ya que es necesario hacer énfasis, en primer lugar, en que los mapas
conceptuales nunca están terminados, por lo que es necesaria una constante revisión de los
mismos, y en segundo lugar, del hecho de que todos los conceptos tienen una relación entre
ellos, de una u otra manera. Es importante hacer ver a los alumnos ésto, de tal manera que
puedan identificar los enlaces cruzados y ser lo más precisos posibles al identificar las palabras
de unión que conectan los conceptos. Un mapa bien logrado promoverá altos niveles de
desarrollo cognitivo, creando nuevos conocimientos a partir del conocimiento anterior y dicho
mapa puede ser elaborado de manera individual o en equipos, de manera colaborativa. El tener
equipos donde se comente la elaboración de los mapas es una manera de tener una evaluación
elaborada por iguales, además de una colaboración entre los miembros del equipo.
Los mapas conceptuales también pueden utilizarse como herramientas de evaluación,
lo que motiva a los estudiantes a utilizar patrones de aprendizaje en un modo significativo ya
manera que el profesor puede darse cuenta de los errores que se están cometiendo y
corregirlos. Cada vez más se ve la inclusión de mapas conceptuales en libros de texto, de tal
manera que se sinteticen los conceptos principales al final de una unidad o tema, lo cual puede
utilizarse como punto de partida para que los alumnos desarrollen sus propios mapas
conceptuales que puedan ser utilizados posteriormente como una herramienta más de
evaluación. En relación a este punto, se debe tener cuidado en el hecho de reducir, a un simple
número, una actividad constructivista, en la cual se puede incluso llegar a afectar la visión que
tienen los estudiantes hacia los mapas conceptuales (Kinchin, 2001).
Otro problema relacionado con la evaluación es el cómo definir que es una unión válida
entre conceptos. De acuerdo a la teoría constructivista, cualquier muestra de relación entre los
conceptos viejos y los conceptos nuevos sirve como evidencia del proceso de aprendizaje de un
alumno. Aún y cuando un mapa tenga uniones no válidas, éstas serán valiosas para entender el
proceso por el cual está pasando un determinado alumno y poder ayudarle a que construya su
propio pensamiento, con el maestro como mediador (Kinchin, 2001). En este sentido, no hay un
parámetro para establecer que constituye una relación válida.
Como cualquier herramienta, el uso de mapas conceptuales tiene una serie de
limitantes, principalmente en lo que se refiere al hecho de modificar los factores situacionales de
la escuela, y en particular todo aquello que se refiere al modelo de profesor como diseminador
de la información (Novak & Cañas, 2008). Es necesario involucrar a los maestros y
administradores en cursos de entrenamiento a partir de los cuales se puedan modelar los
nuevos acercamientos educativos. En relación a este punto, los maestros pueden sentirse
amenazados por la inclusión, en sus clases, de técnicas constructivistas sobre las cuales no
tienen dominio. Esto puede ocasionar que el maestro se sienta intimidado, y por lo tanto, que no
se utilicen (Kinchin, 2001). También está presente el reto de modificar el curriculum, en el cual
los maestros pueden ver la inclusión de mapas conceptuales en currícula tradicionales como de
Un tercer reto se refiere a las pruebas de opción múltiple, actualmente muy utilizadas, y
a su modificación hacia pruebas basadas en el desempeño, en las cuales se requiere que los
alumnos demuestren su entendimiento de conceptos básicos y que pueden utilizar estos
conocimientos en solución de problemas (Kinchin, 2001).
El currículum de Biología a nivel preparatoria es un currículum amplio, en donde se
presenta un alto nivel de detalle, ya que se expone el contenido y además la descripción del
contenido dentro de cada unidad didáctica. Cada uno de los temas o unidades se encuentra a
su vez dividido en subtemas cada vez más específicos, lo que hace que se tenga que revisar
demasiada información en cada uno de ellos. Los contenidos abarcan todos los temas que los
alumnos deben conseguir para alcanzar las finalidades educativas, mientras que los objetivos
plantean experiencias de aprendizaje y guían la enseñanza, además de clarificar y servir de
marco de referencia, puesto que sugieren lo hay que hacer para lograr la habilidad, aptitud o
condición que se busca.
La manera como está estructurado el programa de Biología IV permite entender los
conceptos desde los más elementales (células) hasta niveles macro (ecosistemas), en el cual
existe una relación y secuencia de contenidos, en donde los temas que se expusieron de
manera inicial, se retoman para poder entender los siguientes conceptos. En general, se
presentan las siguientes unidades:
I. La Biología como ciencia
II. La célula: unidad estructural y funcional de los seres vivos
III. Procesos para la continuidad de la vida
IV. La evolución de los seres vivos
V. Historia evolutiva de la diversidad biológica
VI. Los seres vivos y su ambiente
Ahora bien, como parte del desarrollo del programa curricular de la materia de Biología,
programas tiene como una consecuencia indeseable la existencia de temas excesivamente
elaborados, de manera que existen conceptos que podrían suprimirse, conforme lo que plantea
Coll (1996) en el sentido de seleccionar contenidos básicos imprescindibles y contenidos
básicos deseables. En esta medida, se podría utilizar más tiempo en desarrollar estrategias que
ayuden a fomentar aprendizajes más procedimentales y actitudinales, además de los
conceptuales. Se busca que el maestro sea mediador, dejando que el alumno elabore su propio
conocimiento, y el maestro únicamente orienta (Ali & Ismail, 2004; Gioka, 2007).
Tomando en cuenta la experiencia del autor, estos contenidos son complicados,
conceptualmente áridos y en forma tradicional se enseñan a base de dar una gran cantidad de
información a los alumnos la cual tienen que memorizar, en su mayoría para poder acreditar la
materia. Esto en general conlleva resultados deficientes, ya que los alumnos no aprenden,
únicamente memorizan los conceptos por un breve periodo de tiempo, y en general se olvidan,
sin lograr una integración entre lo visto en clase y su vida cotidiana.
Por otro lado, el uso de estrategias constructivistas como los mapas conceptuales,
permite que los alumnos entiendan los conceptos, que busquen más allá de la simple
memorización y logren establecer vínculos entre los conceptos vistos en clase y las diferentes
aplicaciones que pueden tener en sus vidas. Esto se puede aplicar en los temas más áridos,
como puede ser el caso de “La Célula” (Hong et al., 1998; Jordan et al., 2006; Prokop et al.,
2007; Rowland, 2007)
El reto que enfrentan los docentes en ciencia, y en particular en biología, es obtener los
mejores aspectos de los cursos tradicionales, usarlos cuando sean efectivos e integrarlos con
métodos que se enfoquen a estrategias de investigación por parte de los estudiantes,
presentaciones, o bien en actividades relacionadas con temas actuales donde se puedan
aplicar los conceptos, así como actividades enfocadas al desarrollo de habilidades, tales como
el uso de mapas conceptuales, de manera que se logre un aprendizaje significativo por parte de
Capítulo III
Metodología general
Introducción
En el presente capítulo se muestra la manera en la cual se desarrolló la investigación a fin de
poder cubrir los objetivos planteados. Se plantea el contexto sociodemográfico, así como la
selección de la muestra y los instrumentos a utilizar, definiendo en cada caso la elaboración del
instrumento, la aplicación del mismo y su posible evaluación. Finalmente, se presenta una
explicación breve sobre el análisis de datos.
Para poder llevar a cabo la presente investigación, se establecieron dos estrategias,
una de carácter experimental y la segunda de carácter no experimental, ambas de tipo
explicativo. Para cubrir el primer objetivo, se utilizó un instrumento de medición no experimental,
basado en una prueba de tipo Likert, mientras que el segundo objetivo se midió a partir de un
diseño experimental. A continuación se describen los métodos empleados en cada uno de ellos.
3.1 Contexto sociodemográfico
El presente estudio se desarrolló en la Preparatoria Sofía Barat, perteneciente al
Colegio Sagrado Corazón México. El Colegio se ubica en la zona sur de la Ciudad de México, y
cuenta con vialidades importantes cerca, lo que lo sitúa dentro de un área bien comunicada. El
Colegio cuenta con niveles de preescolar, primaria, secundaria y preparatoria, de los cuales, los
tres primeros se encuentran incorporados a la Secretaría de Educación Pública (SEP), mientras
que la preparatoria se encuentra incorporada a la Universidad Nacional Autónoma de México
(UNAM), misma que establece los planes de estudio. El colegio es bilingüe, de corte religioso,
católico, y en él estudian únicamente mujeres.
Cuenta con instalaciones propias, en las cuales existen áreas definidas para cada
auditorio, biblioteca con computadoras, cancha de futbol rápido, cafetería y cooperativa, salón
de cómputo, tanto para alumnas como para profesores, y salones para profesores, tanto en
cada sección como uno general. Se cuenta con red de Internet para todo el Colegio. Además,
se cuenta con un sistema de transporte obligatorio para las alumnas.
En general las alumnas pertenecen a un nivel socioeconómico medio a medio-alto,
aunque se cuenta con un sistema de becas, tanto por parte del mismo Colegio y de la Sociedad
de Exalumnas como por parte de la SEP y de la UNAM.
El profesorado del Colegio está conformado tanto por maestras normalistas (preescolar
y primaria) como por profesionales (secundaria y preparatoria), con un porcentaje de maestros
titulados mayor al 80% y con una rotación baja, es decir, la mayoría de los profesores
permanece durante varios años como parte del plantel. A nivel secundaria y preparatoria, los
maestros conforman Academias de acuerdo a su especialidad. De esta manera, se cuenta con
tres academias establecidas: Ciencias / Matemáticas, Disciplinas Sociales y Comunicación. En
las academias se lleva a cabo trabajo colegiado, en donde se discuten asuntos tanto
pedagógicos como problemas propios de cada materia. Estas academias se reúnen una vez a
la semana.
El colegio cuenta con una pedagogía de corte constructivista, con una metodología
propia que se implementó desde hace 7 años aproximadamente. Los profesores cuentan con
capacitación en la metodología, así como capacitaciones específicas de acuerdo a las
necesidades de cada área.
En el caso particular de la preparatoria, el plan curricular está dividido por años (cuarto,
quinto y sexto año). Los dos primeros años llevan un plan general, establecido por la UNAM,
con las mismas materias para todas las alumnas. El último año de preparatoria se divide por
áreas de conocimiento, en donde las alumnas eligen de acuerdo a sus intereses profesionales.
En el Colegio se imparten cuatro áreas diferentes: físico-matemática, ciencias biológicas,
