INVESTIGACION
Y
EXPERIENCIAS DIDÁCTICAS
VARIABLES COGNITIYAS
Y
METACOGNITJVAS
EN LA COMPRENSION DE TEXTOS CIENTIFICOS:
EL PAPEL DE LOS ESQUEMAS
Y
EL CONTROL
DE LA PROPIA COMPRENSION
OTERO,
J.
Depa amen o de Física. Uni e sidad de Alcalá. Alcalá de Hena es.
SUMMARY
This pape ies o apply some models and esul s o psychological esea ch on comp ehension p ocesses o he
lea ning o scien i ic ex s. Mo e speci ically, he ole o he leame 's schemes and con ol o e sel -comp ehension
when p ocessing a scien i ic ex is s udied.
En algunos sis emas educa i os, como el no eame i-
cano, se ha cons a ado que
"...
los lib os de ex o eje -
cen un dominio ab umado en la expe iencia de ap en-
dizaje de la ciencia" (Ha ms 81, p. 115). En un 92% de
las clases de ciencias de los ni eles equi alen es al ba-
chille a o se u ilizaban a inales de los años 70 uno
(48%) o más lib os (44%) de ex o; los po cen ajes de
uso e an ambién del 90%, o supe io es, en la enseñan-
za básica, a pa i del 4"u so (Weiss 78, p. 89). En el
sis ema de enseñanza de las ciencias en España los po -
cen ajes de uso son ambién p obablemen e al os. De
acue do con da os e e idos solamen e a cen os públi-
cos y p i ados de bachille a o de Mad id capi al, un
91% de los p o eso es de Física y Química de 2" de
BUP y un 87% de los de 3", decla an en el cu so 1980-
81 que se u ilizaban lib os de ex o en sus clases (Ve-
la de y O e o 84).
Desde hace años se in es iga en las ca ac e ís icas de
los lib os de ex o de ciencias. Es os es udios se unda-
men an, en ocasiones, en alguna eo ía sob e la o ma
en que los alumnos ap enden. P osse 79), y Agui e de
Cá ce 83), po ejemplo, es udian la "demanda cogni-
i a" de los ex os cien í icos basando su análisis en la
eo ía de Piage . O os in es igado es, como Do an y
Shea d 74), Fe nández U ía 78), o Bullejos de la Higue-
a 83), simplemen e examinan ca ac e ís icas de los
ex os, como la legibilidad, los con enidos, o las ac i i-
dades, que se suponen con in luencia en la calidad del
ex o como ins umen o de enseñanza y ap endizaje,
aunque es a suposición no es é undamen ada en eo ía
alguna. En e ambos ex emos se si úan una a iedad
de es udios con mayo o meno undamen ación eó i-
ca. Po ejemplo, Finley 83) es udia el ecue do de la in-
o mación adqui ida a pa i de un ex o, Williams y
Yo e 85), lalegibilidad de los ex os, (Maye 85a, 85b),
écnicas de análisis de su es uc u a y o mas de mejo-
a su in eligibilidad, y Wande see (88), la o ma en
que los alumnos ex aen signi icado de ellos.
Una de las o mas en que se u iliza el lib o de ex o es
como uen e de in o mación a a és de la lec u a di ec-
a. Los es udios sob e es e uso del lib o de ex o pueden
ap o echa los esul ados de la in es igación en un á ea
de g an ac i idad den o de la psicolinguís ica: la com-
p ensión de ex os. En es e a ículo se in en an aplica
algunos modelos y esul ados de las in es igaciones
psicológicas sob e los p ocesos de comp ensión al
ap endizaje de los ex os cien í icos. Se es udian, en
conc e o, dos p oblemas que se han a ado en las in-
es igaciones de es a clase: el papel de los esquemas
del que ap ende, y el con ol de la p opia comp ensión
al p ocesa un ex o cien í ico. Los p oblemas de la p i-
me a clase son de na u aleza cogni i a mien as que los
úl imos pe enecen al á ea de la "me acognición". Los
p oblemas me acogni i os, a ados ex ensamen e, po
ejemplo, po los in es igado es sob e la lec u a, empie-
zan a oma se en conside ación ambién en la enseñan-
za de las ciencias (Bai d 86, Bake , en p ensa). Fla ell
(76) o ece una de inición clásica del concep o de me-
acognición:
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS,
1990,8
(l),
17-22
-
INVESTIGACI~N
Y
EXPERIENCIAS
DIDÁCTICAS
"
La me acognición se e ie e al conocimien o que uno esquema, po ejemplo, se de ine como:
iene sob e los p opios p ocesos y p oduc os cogni i os
o sob e cualquie cosa elacionada con ellos, es deci , "...una es uc u a de da os que si e pa a ep esen a
las p opiedades de la in o mación o 10s da os ele an- 10s Concep os gené icos almacenados en la ~emo ia...
es pa a el ap endizaje. Po ejemplo, es oy implicado Hay, c eemos, al menos Cua o ca ac e ís icas esencia-
en me acognición (me amemo ia, me aap endizaje, me- les de 10s esquemas que se combinan pa a con e i los
aa ención, me alenguaje, e c.) si me doy cuen a de que en un medio pode oso de ep esen ación del conoci-
engo más p oblemas al ap ende A que al ap ende B, mien o en la memo ia. Es as ca ac e ís icas son: 1) los
si se me ocu e que debo comp oba
C
an es de acep a - esquemas ienen a iables; 2) 10s esquemas pueden
lo como un hecho
...
La me acognición se e ie e, en e encaja se unos den o de o os; 3) 10s esquemas eP e-
o as cosas, al con ol ac i o y la o ques ación y egu- sen an conce~ os gené icos que, omados en conjun o,
lación subsiguien e de es os p ocesos
..."
(p. 232). a ían en ni el de abs acción; 4) los esquemas ep e-
sen an conocimien o, más que de iniciones." (Rumel-
B own (80) explica que: "...las des ezas de la me a- ha y O ony, op. ci ., p. 101).
cognición son las que se a ibuyen al ejecu i o en mu-
chas eo ías de la memo ia humana e in eligencia a i- Los esquemas juegan un papel undamen al en la com-
icial: p edeci , comp oba , con ola , con as a con la p ensión. Un suje o en iende una si uación cuando es
ealidad y coo dina y con ola los in en os delibe a- capaz de ac i a un esquema en el que se pueda in eg a
dos pa a es udia , ap ende o esol e p oblemas" (pag. la in o mación que se le p opo ciona. La p oposición
454). "Luis Miguel y Rosina comie on pe cebes" se en iende
ácilem e al ac i a un esquema co espondien e a
B own (87, p. 67) apun a ambién que el é mino me a-
come .
Es e esquema inclui ía, al menos, a iables o
cognición ha sido u ilizado en dos sen idos: pa a e e- "casillas" co espondien es al suje o, con alo es no -
i se al conocimien o que se puede ene sob e la p o- malmen e limi ados a pe sonas o animales, y al obje o,
pia ac i idad de conoce (sabe , po ejemplo, qué hace con alo es no malmen e limi ados a cie as clases de
que algo sea ácil o di ícil de memo iza ) y pa a e e i - ma e ias comes ibles. En es e caso se comp ueba que
se a las ac i idades de con ol y egulación de la cogni- Luis Miguel y Rosina son p e isiblemen e nomb es de
ción (po ejemplo, a las es a egias u ilizadas pa a es- pe sonas, esul ando un alo acep able de la a iable
ablece la comp ensión, an e las di icul ades encon a- "suje o" y que pe cebe co esponde a un obje o comes-
das en un ex o di ícil). En la úl ima pa e de es e aba- ible, esul ando un alo acep able de la a iable
jo se conside an p oblemas me acogni i os en es a "obje o". Si la ase siguien e uese "Deja on una
segunda acepción del é mino. buena p opina y se le an a on", quizá la mención de
"p opina" ac i ase el esquema (o guión) más especí ico
come en es au an e.
Una de las a iables de es e
esquema co esponde a la acción de paga . Aunque no
se p opo ciona in o mación sob e es a acción, el
esque-
l.
EL PAPEL DE LOS ESQUEMAS
ma pe mi e da le un alo po de ec o, suponiendo que
han pagado, en me álico, o con una a je a de c édi o,
Un hallazgo bien undamen ado las in es igacio- an es de da la p opina. Téngase en cuen a que és a es
nes sob e el ap endizaje de ex os, desde el abajo ealmen e una in e encia que se ealiza sob e la base
pione o de Ba le (32), es la in luencia de los conoci- del esquema. Pod ía se que, Po alguna azón, les
mien os que ya posee el suje o en la adquisición de hubiese in i ado el dueño del es au an e y únicamen e
nue a in o mación. Ausubel (68, Ausubel y o os 78) dejasen p opina al Cm~ e o que les a endió. El esque-
hace de es e esul ado un elemen o cen al de su eo ía ma pe mi e hace in e encias Pa a que el discu so e-
del ap endizaje signi ica i o (1). La in es igación sob e sul e cohe en e, es deci , las dis in as p oposiciones se
el ap endizaje de las ciencias ha e lejado ambién la ean elacionadas.
p eocupación po el papel del conocimien o p e io: el
ap endizaje de 10s con enidos cien í icos se ha is o Un enunciado como "El desayuno ue delicioso po que
que depende de las p econcepciones del alumno sob e 10s hilos es aban ~egajosos'' 2), iene mayo es di icul-
10s emas obje o de es udio. Una pa e impo an e del ades de comp ensión. La ac i ación del esquema
come ,
es ue zo de 10s in es igado es ha es ado di igido a debido a la mención de desayuno, no pe mi e coloca
iden i ica es as p econcepciones en di e sas á eas de ácilmen e la in o mación "10s hilos es aban pega-
la ciencia. josos" en ninguna de las casillas del esquema. Aunque
an o el léxico como la sin axis son pe ec amen e
Di e sos in es igado es, den o de la psicología cogni- accesibles, es di ícil comp ende la p oposición si no se
i a, han es udiado la unción del conocimien o p e io ac i a algún esquema elacionado con
a aña.
en la adquisición de nue a in o mación pos ulando
es uc u as de conocimien o, con ca ac e ís icas simi- Aunque la concepción de esquema se encuen a some-
la es, en las que se condensa el conocimien o gene al: ida a c í icas po sus limi aciones como explicación
guiones o "sc ip s" (Schank y Abelson 77), esquemas del p oceso de comp ensión ( éase po ejemplo, Van
(Rumelha
y
O ony 77; Rumelha 80), o ma cos Dijk y Kin sch 83, pp. 309-31 l), se puede u iliza como
(Minsky 75). Todas es as nociones compa en la supo- pun o de pa ida pa a el es udio de algunas de las
sición de que el conocimien o es á o ganizado en pa- di icul ades de ap endizaje que plan ean los ex os
que es que se aplican en el p oceso de comp ensión. Un cien í icos.
18 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 1990,8
(1)
2.
LOS ESQUEMAS EN EL APRENDIZAJE
DE LA CIENCJA: PROBLEMAS DE
COMPRENSION
Los p oblemas en o no a la u ilización de esquemas en
el ap endizaje de ex os cien í icos pueden se , al menos,
de las dos clases que se conside an a con inuación.
Kie as (85) apun a la p ime a clase de p oblemas e i-
iéndose a la comp ensión de p osa écnica:
"Sin emba go, la ca ac e ís ica p incipal de la p osa
écnica es que, en gene al, su con enido es básicamen e
nue o pa a el que lee, po ejemplo un lib o de ex o, y
po an o no se pueden aplica de mane a ap eciable es-
quemas de con enido. Es o sugie e que la comp ensión
de p osa écnica no es undamen almen e una cues ión
de conco dancia en e el con enido
y
un pa ón conoci-
do p e iamen e, sino que implica a a con el con eni-
do del pasaje al ni el de las p oposiciones indi iduales
que exp esan el con enido (p.94).
Po an o, es posible que el que ap ende ciencias no dis-
ponga de esquemas adecuados pa a comp ende la
in o mación que se le p esen a. Puede in en a a a el
con enido "al ni el de las ~ o~osiciones indi iduales".
x.
pe o ambién puede que in en e ac i a esquemas ina-
decuados. La siguien e si uación ilus a es e p oblema.
Se dio una se ie de ex os b e es a un g upo de alumnos
de ciencias del Cu so de O ien ación Uni e si a ia,
indicándoles que los leyesen has a comp ende los lo
su icien emen e bien como pa a es a en condiciones
de explicá selos a sus compañe os. Se a aba de e i a
que u ilizasen c i e ios de comp ensión elajados que
les lle asen a una lec u a supe icial del ex o. Se
solici aba a los alumnos, inmedia amen e después de
lee el ex o, que explicasen su con enido al en e is a-
do y que pidiesen cualquie acla ación necesa ia si
encon aban pa es del ex os oscu as o que no en en-
diesen bien. Con la p ueba se in en aba explo a el
g ado en que los alumnos comp endían la in o mación
que se le p opo cionaba
y
el g ado en que e an cons-
cien es de que en endían o no en endían el ex o. Uno
de es os ex os e a el siguien e:
"El é mino go a ía co esponde a una si uación
a mos é ica de embolsamien o de ai e ío en al u a. La
masa de ai e, aislada como una bu buja, iende a des-
cende hacia el suelo. La mezcla de ai e ío con el
en o no más cálido es lo que p o oca abundan es llu-
ias, sob e odo en los bo des de la go a. Po es a azón,
en la zona medi e ánea la go a ía se suele aduci en
llu ias o enciales. Más in ecuen e es que la go a ía
apa ezca sob e el Can áb ico, po lo gene al de aguas
ías".
La comp ensión de es e ex o implica ac i a un esque-
ma elacionado con
condensación
del apo de agua.
Una de las posibles a iables del esquema
condensa-
ción
se e ie e a la empe a u a. La in o mación "la
mezcla de ai e ío con el en o no más cálido" se com-
p ende en es e ex o po que co esponde a la a iable
empe a u a, es deci , pe mi e asigna en es e caso con-
c e o un alo a es a a iable: la empe a u a del ai e
cálido ha disminuido (3) (conduciendo a la condensa-
ción del apo de agua exis en e en él y, inalmen e, a
las llu ias). Si no se u iliza es e esquema, es muy
posible que en el esquema al e na i o que se ac i e sea
di ícil
q
imposible asigna es a in o mación a casilla al-
guna. Es e es el p oblema que pa ecía encon a la
alumna siguien e (SB 387P1):
Alumna SB 387P1: ¿Es embolsamien o de ai e ío?
En e is ado : Embolsamien o de ai e ío
...¿q ué es lo
que no en iendes de eso?
A: Pues que sea ai e
y
luego lo que p oduce son llu ias.
A: En onces p oduce llu ias pe o
...
las llu ias se supo-
ne que es án ahí ya, o sea... las nubes
...
son p opensas
a ene llu ia
...
es án ahí
...
iene el ai e ío y...
E: ¿TU pega cuál es?
A: Mi pega es esa
...
como el ai e p oduce llu ias si
iene que se agua.
E: Como el ai e p oduce llu ia si iene que se agua
...
A: Quie o deci que ... que el ai e ío lo que pasa es que
embolsa una masa de agua
... de nubes
...
o...
Es a alumna pa ece en ende que la llu ia se p oduce a
pa i del agua exis en e en las nubes sin que en es e
p oceso in e enga la empe a u a. La alumna no podía
en onces ubica de mane a ácil la in o mación sob e el
ai e ío en ninguna de las casillas de su esquema. Se
daba cuen a de ello, y po an o econocía que enía
p oblemas de comp ensión.
3.
LOS ESQUEMAS EN EL APRENDIZAJE
DE LA CIENCIA: PROBLEMAS DE META-
Exis e una segunda clase de p oblemas elacionados
con el uso delos esquemas. Én el caso de los ex os
cien í icos el suje o puede ca ece de esquemas ade-
cuados, como se acaba de menciona , y se conscien e
de que no puede o ganiza con enien emen e las p o-
posiciones del ex o. O o compo amien o consis e en
ac i a , en e los posibles esquemas, uno inadecuado
y
no se conscien e de que lo es. El suje o u iliza un
esquema que no admi e en sus casillas la in o mación
que se desp ende del ex o pe o no es conscien e del
desajus e
y
c ee que comp ende bien. El siguien e
p o ocolo ilus a es e ipo de ac uación:
Alumno SB 387El: Eeeeh
...
es que
...
habla de si ua-
ción a mos é ica pe o habla de empe a u a, en onces
po di e encia de empe a u a se
...
eeeeh ... c ean ...
eeeeeh ... unas al as y bajas p esiones
...
en onces
...
eeeeh
...
es o es lo que p o oca
...
eeeeh
...
los an iciclo-
nes y las bo ascas, en onces
...
eeeeh
...
es o
...
la di e-
encia en e al as y bajas p esiones es lo que p o oca
...
pues, po así deci lo, es a go a ía.
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 1990,8 (1)
Puede esul a so p enden e que inmedia amen e des-
pués de lee el pá a o an e io un alumno pueda da
una e sión an dis o sionada del con enido del ex o.
La con es ación del alumno se puede in e p e a supo-
niendo que ha aplicado los esquemas que enía dispo-
nibles en elación con el con enido del ex o. El alumno
ampoco ac i a esquema alguno elacionado con la
condensación.
Pa ece habe un esquema gene al ela-
cionado con el iempo, suge ido, quizá, po la mención
de "ai e", "si uación a mos é ica" o "llu ias". Lo que
in e esa esal a es que, a di e encia del caso an e io ,
el alumno no se da cuen a de que el esquema no es
adecuado pa a explica la in o mación que se le p esen-
a. No hace p egun as sob e el signi icado del ex o,
pese a habe ins ucciones de que lo hiciese si enía
algún p oblema de comp ensión. Es a ac uación se
pone de mani ies o ambién cuando el alumno lee un
segundo ex o, en el que se había in oducido delibe a-
damen e un e o :
Viajando a 60 Km/h se a dan
15
minu os en llega a un
luga . A la uel a se iaja a 40 Km/h. El iempo que se
a da en es e caso es:
40
15
x=
-
-
=
10 minu os
60
A:
...
Es una elación elocidad iempo. En onces
...
pues a más elocidad lógicamen e..
.
eeeh..
.
se in ie e
menos iempo
...
es una elación di ec a.
Tampoco aquí pide acla ación alguna ni iden i ica el
e o exis en e en el ex o. El alumno u iliza su esque-
ma de "p opo ción in e sa" (aun cuando decla a que se
a a de una " elación di ec a"), álido pa a analiza las
elaciones en e elocidad cons an e de un mó il y el
iempo que in ie e en ealiza un eco ido: a más
elocidad menos iempo. No no a que el da o de menos
elocidad y meno iempo in e ido en el eco ido no
puede ubica se en es e esquema, sino que co esponde-
ía a o o de "p opo ción di ec a". Ello pone de mani-
ies o los p ocesos "a iba-abajo" o "con olados con-
cep ualmen e" en la comp ensión del ex o. El alumno
ac i a un esquema que le guía en la comp ensión
pe mi iéndole, incluso, p escindi de pa e de la in o -
mación que le p opo ciona el ex o ("meno eloci-
dad") po que puede se suplida po de ec o: si en la
casilla co espondien e a una de las magni udes, el
iempo, hay una disminución, en la casilla co espon-
dien e a la o a, la elocidad, debe habe un aumen o. El
ex o indica una disminución pe o el suje o no conside-
ó necesa io ecu i a un p oceso "abajo-a iba" o
"con olado po los da os" pa a comp oba lo.
Los p oblemas que se acaban de apun a son de na u a-
leza me acogni i a. En la p ime a de es as dos con es-
aciones no se a a solamen e de que el alumno no
en iende una in o mación co ec a, sino que no se da
cuen a de que no en iende. No con ola adecuadamen e
su comp ensión. En el segundo caso "en iende co ec-
amen e" una in o mación inco ec a, con e o es que
debie a de ec a . La explicación de es as ac uaciones
emi e a un p oblema undamen al:
"Quizá las p egun as cen ales en el desa ollo de un
modelo de la pe cepción y la comp ensión basado en
esquemas son: P ime o, ¿cómo se descub e una con i-
gu ación adecuada de esquemas? Segundo,
jcómo se
e alúa la bondad de ajus e?
(Rumelha
80,
p. 41
Sub ayado añadido).
¿Po qué hay alumnos sensibles a las disc epancias
en e las exigencias del esquema y la in o mación que
p opo ciona el ex o y o os que no lo son? Como indica
Rumelha , ¿de qué mane a e alúan los indi iduos la
bondad de ajus e del esquema a los da os? Conoce las
espues as a es as p egun as ayuda ía a en ende una
uen e impo an e de di icul ades en el ap endizaje de
la ciencia.
4.
IMPLICACIONES PARA LA
ENSENANZA
DE
LA CIENCIA
La ausencia de esquemas que pe mi en comp ende la
in o mación cien í ica que se p opo ciona a los alum-
nos es un p oblema ela i amen e conocido po las
pe sonas dedicadas a la enseñanza de la ciencia. Como
se apun a más a iba, ha exis ido una p eocupación
impo an e en los úl imos años po conoce las p econ-
cepciones con las cuales inician los alumnos el ap en-
dizaje de la ciencia. Sin emba go no se han conside ado
oda ía con el su ucien e de alle la segunda clase de
p oblemas, me acogni i os. El g ado de comp ensión
alcanzado depende, en úl imo é mino, de una decisión
del que ap ende, independien emen e del signi icado
lógico de los ma e iales de enseñanza que p opo cione
el p o eso . Algunos alumnos c een que comp enden
adecuadamen e lo que es una go a ía si no encuen an
p oblemas de léxico. O o c ee que el ex o'in o ma de
la exis encia de bo ascas y an iciclones causadas po
la di e encia de empe a u as. Es muy di ícil que pue-
dan asimila la in o mación que in en a p opo ciona el
ex o (la explicación del mecanismo de p oducción de
llu ias abundan es) si no son conscien es de que hay
algo que les al a po en ende . En con a de es a
conclusión se pod ía a gumen a que los p oblemas
plan eados pod ían e i a se con una con ección más
cuidadosa del ex o, adecuándolo al ni el de conoci-
mien o de los alumnos. Si, en es e caso, se hiciese
explíci o el mecanismo de p oducción de llu ias (4), en
luga de man ene lo implíci o, hab ía una meno posi-
bilidad de que el alumno c eyese que en iende, cuando
no es así. De nue o se in en a ía encon a la solución
en la mejo a del signi icado de los ma e iales. Sin
emba go, nunca se pod ía es a segu o de que los
ma e iales conec an adecuadamen e con ideas ap opia-
das que ya posea cada alumno.
Y
si hay un sal o en e
la in o mación que se p opo ciona
y
las ideas, o esque-
mas, que posee el que ap ende, se uel e de nue o a una
pa cela del ap endizaje cuyo con ol pa ece es a úni-
camen e en las manos de uno mismo.
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS,
1990,8
(1)
Los p oblemas an e io es no debe ían, sin emba go,
conduci al abandonismo suponiendo que el con ol de
la p opia comp ensión es un educ o inaccesible a la
enseñanza. El enómeno se iene conside ando desde
hace algún iempo po los in es igado es en el á ea de
la lec u a, po ejemplo, lle ando al diseño de cu ículos
expe imen ales pa a el desa ollo de des ezas me a-
cogni i as que mejo en la comp ensión lec o a (Pa is,
C oss y Lipson
84).
No pa ece imposible un abajo con
los mismos obje i os en el á ea de la ciencia; de hecho,
se han ealizado ya algunos (Bai d,
86).
Es muy posible
que es emos solamen e en el inicio de una línea de
es udio con impo ancia c ecien e en el u u o.
Ag adecimien o
Es e abajo es pa e de una in es igación sub enciona-
da po el CIDE du an e el pe iodo
1986-88.
Ag adece-
mos a
D.
Raimundo Pascual, Ca ed á ico de Física y
Química del I.B. "San a B ígida" de Mad id, la ayuda
p es ada pa a lle a a cabo las en e is as u ilizadas en
el es udio. En su ealización pa icipa on ambién E.
A ibas, E. Lowy y
D.
Reyman.
NOTAS
(1) Aunque no ha in en ado explica con de alle la o ga- (3) Es e se ía un alo adecuado pa a la a iable del esquema.
nización del conocimien o en la memo ia del que ap ende.
.
No se ía acep able, po supues o, como alo conc e o de la
a iable empe a u a en el con ex o de un p oblema ísico.
(2) Ejemplo omado de B ans o d y S ein (84). La in es-
igación de B ans o d y sus colabo ado es es una uen e de (4) Has a donde pudiese hace se explíci o un enómeno
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