Análisis de la resolución de problemas como estrategia de enseñanza de la biología

INVESTIGACIÓN Y EXPERIENCIAS DIDÁCTICAS ANÁLISIS DE LA RESOLUCI~N DE PROBLEMAS COMO ESTRATEGIA DE ENSENANZA DE LA BIOLOGIA SIGUENZA, A.F. y SÁEZ, M.J. Depa amen o de Biología Celula y Fa macología, Valladolid. SUMMARY Sol ing-p oblems as a biology eaching s a egy could make he p ocess o comp ehension easie and lead o he s uden 's acquisi ion o knowledge. This pape analyses p oblem-sol ing as a basic elemen o he abo e s a egy (me hod). Fo his eason i i s p oposes he de ini ion o he e ms «p oblem» and «p oblem-sol ing» inside p ac ica1 eaching and secondly discusses he na u e o sol ing as a me hod wi hin he pa icula case o biology eaching-lea ning. T adicionalmen e, los conocimien os de la biología se han con emplado y se han ansmi ido como una colec- ción de hechos, p incipios, leyes, eglas e in e acciones lógicas. Sin emba go, es e ipo de enseñanza es conside- ada, po algunos au o es, in e io (S enhouse 1987 p. 120) si se la compa a con aquélla que induce a los es udian es al conocimien o, eniendo como p opósi o la comp ensión. Además, ac ualmen e la ápida e olución que es á su iendo es a disciplina la con ie e en una ciencia muy dinámica donde con inuamen e su gen p o- blemas y p egun as de in e és an o cien í ico como social, cuya solución puede esul a muy di ícil. En es e con ex o, la enseñanza de la biología, a nues o juicio, equie e el uso de es a egias que acili en la comp en- sión y capaci en al alumno pa a la esolución de p o- blemas. La comp ensión es, sin duda, el obje i o p in- cipal de la enseñanza y aunque esul e p oblemá ico epis emológica nen e concep ualiza qué es lo que cons i uye la comp ensión espec o de cualquie á ea de conoci- mien o, pod emos e idencia la po la capacidad de ope- a bien con o me a unos c i e ios, seleccionando de o ma adecuada in o mación, es a egias, algo i mos, ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 1990,8 (3), 223-230 e c., pa a un in p opio, es deci , po la capacidad de esol e p oblemas. De hecho, desde mediados de los años se en a, el desa ollo cu icula en su p eocupación po los p ocesos de la enseñanza de las ciencias expe imen ales señala la eso- lución de p oblemas como p oceso cla e en la educación (Dewey 1975, Ga e 1987). El uso de p oblemas se conside a un componen e i al de la enseñanza de las ciencias (Rei 1981, Maskill y Wallis 1982, Ha len 1983, Ga e 1988). En es e nue o ma co de la enseñanza es án su giendo abajos en el á ea de la esolución de p oblemas que aconsejan qué «p oblemas» pueden se u ilizados y cómo deben se o ganizados (Healey 1980, Philpo y Sellwood 1983, Gil y Ma ínez-To eg osa 1987, Kempa 1986) y el papel de la esolución de p oblemas en la es a egia de enseñanza (F aze 1982, Ga e 1986). En la ac ualidad no esul a so p enden e obse a el g an in e és que los p o eso es de ciencias expe imen ales INVESTIGACI~N Y EXPERIENCIAS DIDÁCTICAS mani ies an hacia la esolución de p oblemas, quizás digma exis en e no puede aplica se e incluso puede no mo i ado po el mejo conocimien o de los p ocesos del exis i solución, aquellas si uaciones donde se conoce o pensamien o y del ap endizaje humanos. Sin emba go, asume que pueden esol e se con un pa adigma dado esul a di ícil aún es ablece el signi icado más p eciso ecibinanladenominacióndepuzzle».Bajoes aconcepción, del é mino y los aspec os docen es implicados en la el p oblema cons i uye un p oceso p oduc i o mien as eo ía y p ác ica de la esolución de p oblemas, lo que que el puzzle co esponde a una si uación cuya solución p obablemen e se ea a o ecido po la ca encia de una se alcanza á con un p ocedimien o me amen e ep oduc- eo ía uni icada en es e sen ido (Smi h 1988). i o. En consecuencia, se es á mani es ando la necesidad de Po o o lado, Ga e (1986) man iene que «cada indi i- desa olla en a i as dinámicas o ganizadas pa a posibili a duo, dependiendo de su conocimien o pe sonal, pe sonalidad al alumno el acceso al conocimien o. En es e sen ido, la y de las es a egias o ecu sos de que disponga, e á una esolución de p oblemas como ins umen o de cambio si uación dada como un p oblema o como un puzzle». De me odológico pod ía con ibui a ello. es e modo, el que una si uación pueda conside a se o no p oblema es o almen e subje i o. Es e abajo p e ende, en p ime luga , encon a una de inición del é mino p oblema, que co esponda al Gil e al. (1988) conside an que pa a un p o eso las sen ido de és e en la ealidad del aula den o del ma co si uaciones plan eadas en el aula como p oblemas (de de la enseñanza de la biología, y en segundo luga , lápiz y papel) no son ales p oblemas pues o que conoce in en a mos a la cohe encia del modelo de esolución su solución. Sin duda, es o es cie o conside ado desde de p oblemas como es a egia de enseñanza de la biolo- un pun o de is a psicológico, que cuando una pe sona gía, con la cons ucción de conocimien o que iene luga encuen a la o ma de esol e un p oblema és e deja de en cada suje o, indi idualmen e, pa a accede a la com- exis i . p ensión, des acando la impo ancia que iene el hecho de que el p oblema sea de inido po los alumnos en la Sin emba go, en el con ex o del aula el p o eso sigue p opia aula. Con ello, espe amos con ibui a la elabo a- hablando de p oblemas an o si sabe O no esol e los. ES ción de una eo ía uni icada de la esolución de p oble- más, sólo cuando ha esuel o un p oblema sabe si es 0 no mas como es a egia de enseñanza de las ciencias en adecuado pa a se u ilizado como he amien a de acceso gene al y como ins umen o de cambio me odológico. al conocimien o. El p o eso basa la elección de una de e minada si uación (p oblema), como o ma de aci- li a la comp ensión, en las ca ac e ís icas del p oceso de esolución de es a si uación. Po ello, pensamos que basa una de inición en un hecho o almen e subje i o DEFINICION DE TÉRMINOS puede esul a ex emadamen e ambiguo, o iginando con lic os de di ícil solución, y que en el con ex o educa i o el p oblema, como elemen o de una es a egia En ocasiones esul a di ícil acep a una de inición con- de enseñanza, debe de ini se en sí mismo, po las e apas sensuada de é minos especialmen e con lic i os, debi- que compo a su p oceso de esolución, y no po la do a la impo ancia que iene la de inición de de e - complejidad que p esen e pa a la pe sona que a on a al minados concep os pa a el a ance de la ciencia ( .g. gen, si uación. luz, ue za). Po ello, no debe esul a ex año que los in es igado es en el á ea de la esolución de p oblemas ~d~~á~, en la de la biología necesi amos encuen en di icul ades a la ho a de de ini lo que es un di e encia cla amen e lo que es una cues ión de lo que p oblema 0 10 que implica la esolución de un p oblema. es un p oblema. Ambas son o mas de expone una duda pe o ¿en qué se di e encian?, ¿qué ca ac e iza al p o- blema? Po ejemplo: ¿Qué signi ica el é mino p oblema den o del ma co En el guisan e de ja dín, Mendel encon ó que la semilla de la enseñanza de la biología? ama illa e a dominan e a la semilla e de (A>a) y que la o ma edonda de la semilla e a dominan e a la o ma Algunos au o es de inen el é mino p oblema como ugosa (R> ). ¿Qué p opo ción eno ípica podemos espe a «una si uación es imulan e pa a la cual el indi iduo no en F2 de una c uza de ama illo edondo e de ugoso? iene espues a, es deci , el p oblema su ge cuando el indi iduo no puede esponde hnedia a y e icazmen e Es e ejemplo suele apa ece como p oblema en los lib os a la si uación» (W00ds e al. 1985). Conside a el p o- de biología. Pe o, ¿una si uación que puede esol e se blema como una si uación que p esen a di icul ades pa a u ilizando únicamen e algo i mos o la memo ia, puede las cuales no hay soluciones e iden es, Pa ece se un conside a se un p oblema?, ¿podemos u iliza es e ipo acue do gene al en e 10s que han abo dado el e na (Gil de si uaciones como pun o de pa ida de una es a egia e al. 1988). de enseñanza basada en la esolución de p oblemas? En un in en o de combina la adición ges al iana (po P obablemen e, algunas pe sonas no conocen medios o ejemplo, de 10s abajos de lluncke (1945) con la adi- caminos e iden es de ob ene la espues a del ejemplo ción asociacionis a (po ejemplo de 10s abajos de Ne- ci ado. Woods e al. (1985) conside a ían es a si uación well Y Si ~~on 1972 0 de S~a~~du a 19771, Ga e (1986) como un p oblema pa a esas pe sonas. Sin emba go, es e de ine el p oblema como «si uaciones donde el pa a- ipo de plan eamien o puede esol e se u ilizando el 224 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 1990,8 (3) 7 signi icado de los é minos eno ipo y dominan e, alma- cenados en nues a memo ia, y haciendo uso de un simple algo i mo. El algo i mo ha sido de inido como una «p esc ipción ya hecha, comple amen e de e minada, de la o ma de ac ua » (Landa 1972). Lochhead y Collu- a (198 1) añadie on que los algo i mos pueden se «cajas neg as u ilizadas pa a p oduci espues as con o sin comp ensión». Po analogía pod íamos conside a algo- i mo la ep oducción de un diag ama que puede habe apa ecido en el ex o o en el ence ado du an e la esolu- ción de un de e minado «p oblema» en clase. Smi h (1988) man iene que «deSa olla la habilidad o capaci- dad pa a ep oduci un pa ón y hace lo ap opiadamen e puede se , en e ec o, ap endizaje, pe o la ealización o ejecución de la labo no es esolución de p oblemas». E ec i amen e, es e ipo de si uaciones no debe conside- a se un p oblema si no equie e análisis de los hechos y azonamien o pa a elabo a la es a egia a segui du an e el p oceso de esolución, es deci , pa a diseña la o ma de ob ene los da os necesa ios (numé icos o no) y de p ocesa los pa a consegui la espues a co ec a, ac o- es que en úl imo é mino de e minan la comp ensión del con enido implíci o ( eco demos que el obje i o de la es a egia de esolución de p oblemas en la enseñanza de las ciencias es acili a la comp ensión). Po o o lado, si pa a alcanza la solución se equie e la selección o la in eg ación de dos o más algo i mos, al si uación pod ía conside a se como un e dade o p o- blema. La elección del algo i mo ap opiado que debe se u ilizado y la de e minación de la secuencia en que los esul ados de una p ime a e apa han de se u ilizados en la esolución de las siguien es, equie e del ci ado aná- lisis y azonamien o. De hecho, la selección del algo i - mo ap opiado pa a esol e una si uación cuya solución se alcanza u ilizando uno solo, ambjén implica un juicio y un cie o g ado de comp ensión. Es a es una o ma de econoce y elegi una es a egia o un pa ón de esolu- ción que puede conside a se como un componen e de la esolución de p oblemas. Pe o, es as di icul ades no implican la c eación de una es a egia de esolución, po lo an o, son únicamen e eje cicios de econocimien o. Además, si al alumno se le pide que esuel a el p oblema en clase, en muchos casos, el es udian e supone que el p oblema p opues o se esuel e u ilizando ese algo i mo. Así, el alumno no ealiza á ningún ipo de selección. Po lo an o, la si uación no se á esuel a como un p oblema. En esumen, pensamos que el p oblema en el con ex o del aula y como componen e base de una es a egia de enseñanza basada en su esolución puede de ini se como una si uación cuya solución equie e que el suje o ana- lice unos hechos y desa olle azonadamen e una es a egia que le pe mi a ob ene unos da os (numé icos o no), p ocesa es os da os ( elaciona los en e sí y con los hechos), in e p e a los y llega a una conclusión ( es- pues a). Es e análisis y azonamien o debe basa se en la comp ensión del ema o del campo al que pe enece la si uación. Un p oblema no pod á se esuel o median e el ecue do, el econocimien o, la ep oducción o la aplica- ción de un único algo i mo. De es e modo el p oblema end á de inido po el p oceso de esolución que debe á segui la pe sona que in en a alcanza su solución y no po el g ado de di icul ad que p esen e pa a esa pe sona. ¿Qué es la esolución de p oblemas? F aze (1982) conside a que la esolución de p oblemas es un p oceso que u iliza el conocimien o de una disci- plina (en su caso la Química) y las écnicas y habilidades de esa disciplina pa a sal a el espacio exis en e en e el p oblema y su solución. E ec i amen e, la esolución de p oblemas p od ía concebi se como un p oceso que conlle a una se ie de ac i idades cuyo in es la consecu- ción de la solución. Tal de inición esul a ía aplicable a cualquie disciplina de las ciencias expe imen ales y es a ía de acue do con la concepción deweyana del é mino. Sin emba go, el modelo de de inición no es a- blece ía las condiciones in e nas que se desa ollan en el suje o que esuel e el p oblema. En es e sen ido, la psicología ges al iana concibe in a iablemen e la eso- lución de p oblemas como un p oceso «p oduc i o», donde el suje o equie e de un pe íodo de «incubación» seguido de una epen ina «in uición» median e la'cual eo ganiza men almen e la es uc u a del p oblema (Ma- ye 1977). No obs an e, exis en concepciones di e en es. Kempa (1986) conside a la esolución de p oblemas como un p ocesado de in o mación que iene luga en el ce eb o del suje o y que implica y equie e a ias unciones de su memo ia (memo ia a co o plazo, memo ia de abajo y memo ia a la go plazo). Según es e modelo, el es u- dian e lee el p oblema y lo in e p e a en é minos de a eas que se solici an e ideas undamen ales que se equie en. A con inuación el es udian e selecciona los mé odos, es a egias y hechos que pueden conduci le a la solución. Po lo an o, el suje o ha de habe comp endido el p oblema y lo que en él se plan ea pe o no conoce de mane a inmedia a la es a egia que le conduci á a la solució., hab á de selecciona és a en e un conjun o de ellas. Es e es, p obablemen e, uno de los pun os más con o e idos del p oceso de esolución de p oblemas que además hemos incluido en el signi icado de la palab a «p oblema». En el á ea de las Ma emá icas, Polya (1968) conside a la esolución de p oblemas como un p oceso de ap endiza- je así como un obje i o en sí mismo y como una écnica básica que es necesa io desa olla . Aunque pod íamos analiza es os es en oques, nos limi a emos en es e a ículo a conside a sólo uno de ellos, la esolución de p oblemas como p oceso de enseñanza y de ap endizaje. ¿Qué ipos de p oblemas podemos plan ea en la ense- ñanza de la biología? Siguiendo el sis ema de clasi icación p opues o po F aze (1982) podemos di e encia p oblemas «a i i- ciales» y p oblemas « eales». El p oblema a i icial se á aquél cuya solución es conocida po la pe sona que lo ha p esen ado (el p o eso o el au o del lib o de ex o). Es e ipo de p oblemas puede clasi ica se en unción de la na u aleza de la solución, como: a) P oblema ce ado, con una solución única. Po ejem- plo: ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 1990,8 (3) 225 En D osophila un gen R que es dominan e y ligado al sucesi os y algunas eces compo amien os en conjun o sexo de e mina que el oio se eduzca y es eche po lo di e en es. que se llama n anu adó)'* y el de Ojo es En 1, enseñanza de las ciencias, en gene al, 10s p oblemas de e minado po el alelo ecesi o . Una hemb a homo- u ilizados son de ipo y, sal o a as ci¿?ó ica común es a~a eada con un macho con ojo ce ados. Es e ipo de p oblemas se usan con dos p opósi os: anu ado. De e mine las expec aciones geno ípicas de 1) acili a la comp ensión al es udian e haciéndole u iliza los machos de la segunda gene ación ilial. su p opio conocimien o y 2) p epa a le pa a la esolución La única solución posible es 112 1Y ipo común, 112 R/ de p oblemas eales. Y ojo anu ado. b) P oblema abie o. con un núme o a iable de solu- ciones. Po ejemplo:' El siguien e pedig ímues a la he encia de la so de a en el homb e. Los símbolos abie os ep esen an audición no mal y los símbolos sólidos la so de a. Indique los geno ipos de cada miemb o de es e pedig í has a donde sea posible, usando los símbolos A,a y B,b. Esquema nc 1 En es e caso son posibles dos juegos de soluciones: juego n" : A-Bb(I1,2), AaB-(I3,4), A-B-(II1,4,5), Aabb(II2), AaBb(II3), AaBb(III1,2,3), aa- o -bb(III4,5); juego n": AaB-(I1,2), A-bb(I3,4), A-B-(III1,4,5), aaBb(II2), Aabb(II3), AaBb(III1,2,3), aa- o -bb(III4,5). En con aposición con el p oblema «a i icial», el p o- blema « eal» se á aquél donde no se conoce la solución, incluso puede que és a no exis a. Po ejemplo: ¿Cómo pod íamos elimina un umo de es ómago ino- pe able, u ilizando ayospa a des ui el ejido, e i an- do la des ucción de los ejidos sanos que odean el umo del pacien e? P oblema plan eado po Duncke (1945) pa a explica las soluciones uncionales de ipo «á bol» y que en el momen o en que ue a on ado no se conocía su solución. F aze (1982) di e encia, además, p oblemas eales con o sin obje i o di igido, en unción de que es én o no encaminados a esol e algún aspec o conc e o de in e- és cien í ico, ecnológico o social. La esolución de p oblemas eales equie e compo amien os adicionales COMWNENTES DE LA ESTRATEGIA DE ENSENANZA De inición del p oblema En muchos casos, los p oblemas son de inidos exclusi- amen e po el p o eso o bien su enunciado igu a en un lib o de ex o. Sin emba go, en o as ocasiones el alumno, di igido po el p o eso , puede pa icipa en la de inición del p oblema. A nues o juicio, una es a egia de ense- ñanza basada en la esolución de p oblemas debe con empla la ede inición del p oblema en el aula. Ac ualmen e, de hecho, exis en p og amas de educación gene al básica que con emplan la de inición del p oblema y la esolu- ción de és e como componen es básicos de la es a egia de enseñanza de las ciencias expe imen ales. Po ejemplo, el p og ama «Elemen a y Sciencie Syllabus», desa o- llado po el Depa amen o de Educación del es ado de New Yo k pa a impa i enseñanzas en el á ea de cien- cias desde la edad de 4 años, p opone el modelo esque- ma izado en la ig. 1. El p oblema es de inido a a és de un p oceso que se inicia pa iendo de una expe iencia y que concluye con la o mulación de unas p egun as. La espues a a es as p egun as se alcanza á al inaliza el p oceso de esolu- ción. «Pone a los alumnos en si uación de aplica la me odología cien í ica -es deci , de emi i hipó esis, de diseña expe imen os, de ealiza los y analiza con igo los esul ados- se con ie e así en una necesidad an o pa a la supe ación de «e o es concep uales»- es deci , pa a hace posibles los p o undos cambios concep uales que ello implica- como pa a en ende , en gene al, los esul ados del abajo cien í ico» (Gil 1983). Pa a acili a la comp ensión del p oceso seguido has a la o mulación de las p egun as podemos analiza la siguien e si uación, plan eada en el aula a alumnos de sex o de EGB: Sob e una mesa se coloca on es asos llenos de agua. Cada uno enía un embudo in e ido debajo del cual se habían colocado algunos b o es de Elodea canadiensis. Acoplados al ex emo del embudo eníamos unos ubos calib ados, in e idos y llenos de agua. El p ime aso se iluminó con una lámpa a de 100 W si uada a 25 cm de dis ancia. El segundo aso se iluminó con una lámpa a simila si uada a 100 cm de dis ancia. Po úl imo, el e ce aso se ecub ió o almen e con un papel neg o. Además, jun o a los asos colocamos una bo ella con 226 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 1990,8 (3) una solución de NaHCO, (la expe iencia se p epa ó una ho a an es de comenza la clase). Los alumnos obse a on que exis ía un desp endimien o de bu bujas de gas en las plan as si uadas debajo del embudo, en aquellos asos que es aban iluminados y además que es e gas se acumulaba bajo los ubos cali- b ados, los cuales con enían di e en es olúmenes de gas. Seguidamen e se o iginó una discusión en g upos del enómeno obse ado, lo cual si e de apoyo a la o mulación de p egun as y po lo an o a la de inición del p oblema po pa e de los alumnos. Tal como a i ma Ausubel(1978), «la discusión es el mé odo más e icaz y ealmen e el único ac ible de p omo e el desen ol i- mien o in elec ual con espec o a los aspec os menos bien es ablecidos y más con o e idos de la ma e ia de es udio». Las disc epancias p opias de las discusiones en g upo die on luga a la o mulación de algunas p egun as como: ¿qué p oceso iene luga en cada aso?, ¿qué clase de gas se ecoge en cada ubo?, ¿po qué hay di e encias en el olumen de gas ecogido en cada ubo? ¿qué e ec o iene la sepa ación de la uen e de luz sob e el p oceso obse ado? A es as p egun as el p o eso añadió o as como: ¿alguno de los es asos co esponde a un expe- imen o con ol?, ¿cómo pod íamos comp oba la clase de gas ecogido en los ubos?, ¿po qué usamos plan as acuá icas en es a expe iencia? Alcanzado es e pun o hab emos de inido el p oblema. Pa a comp ende lo debemos log a esponde a odas las p egun as plan eadas. El mismo p oblema pod ía p esen a se e balmen e de la siguien e o ma: Al ilumina b o es de Elodea canadiensis, sume gidos en agua, con una lámpa a de 100 W si uada a 25 y 100 cm de dis ancia se obse ó que el olumen de gas desp endido e a de 1 y 0,2 cc espec i amen e. F agmen os simila es de la ci ada plan a man enidos en oscu idad no desp endían gas. LA qué se deben las di e encias obse adas?,.iqué clase de gas se desp ende?, ¿cómo puede iden i ica se el gas desp endido? En es e caso el alumno no ap ende a de ini el p oblema, se limi a á a busca espues a a las p egun as plan eadas. En con aposición con la p esen ación an e io del p o- blema, es e plan eamien o limi a la pa icipación y la espon aneidad del alumno y el p o agonismo del alumno en el aula ( a o eciendo el p o agonismo del maes o). El descub imien o ac i o es sus i uido po la ansmisión e bal o esc i a de conocimien os eó icos y abs ac os, la expe imen ación es sus i uida po la eo ía, la ac i i- dad po el seden a ismo, el de echo a la indi idualidad de pensamien o po la uni o midad de la medida y la c ea i idad po la imi ación de a que ipos. Reco demos que el obje i o de la enseñanza no consis e simplemen e en ins ui al alumno y da le unos modelos de conduc a, sino en desa olla al máximo odas sus ap i udes y capacidades, en omen a su in e és po el mundo que le odea, en in undi le au onomía, esponsabilidad y sen i- do c í ico. Resolución del p oblema El modelo de esolución plan eado en la ig. 1, aunque puede se aplicado po los alumnos desde los cua o años de edad, esul a especialmen e ap opiado en el pe íodo piage iano de «ope aciones conc e as» (de sie e a once años de edad). Supe ada es a e apa, la es uc u a cogni- i a del alumno pe mi e el uso de modelos de des ezas y la expe iencia de cada uno in lui án en la es a egia de igu a 1 Modelo esquema izado de De inición y Resolución de P oblemas. 1 DEFINICION DEL PROBLEMA -- - -1 EXPERIENCIA 1 DISCREPANCIAS i PREGUNTAS PROCESO DE RESOLUCION. PLANIFICACION I i OBTENCION DE DATOS ORGANIZACION DE DATOS 1 ANALISIS DE DATOS GENERALIZACION Y/O SINTESIS A PARTIR DE LOS DATOS 1 TOMA DE DECISIONES I SOLUCION esolución, su giendo en ellos dis in as o mas de alcan- za la solución. Mu phy y Go (1984) han analizado el p oceso de esolución seguido po alumnos de 13 y 15 años de edad espec i amen e y han iden i icado una se ie de e apas comunes en el p oceso, que les ha lle ado a la cons ucción del modelo cíclico de esolución ep esen ado en la ig. 2. No obs an e, algunos de los alumnos conside ados esol ían los p oblemas de o ma apa en emen e lineal. El modelo cíclico es un p oceso ei e a i o e implica que el alumno ealiza una e alua- ción, a dis in os ni eles, du an e la búsqueda de la ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 1990,8 (3) CAMBIO DE /b'SENO 5 INTERPRETACION DE DATOS V OBTEN- CCION DE CONCLU - SIONES lb REFORMULACION - EN FORMA ABIERTA PARA INVESTIGACION -DECIDIENDO QUE MEDIR 6 EVALUACION - DE RESULTADOS -DE METODOS 1a PROBLEMA - DEFINICION - IDENTIFICACION INVESTIGACION Y EXPERIENCIAS DIDACTICAS igu a 2 Modelo ache° de esoluci in de p oblemas. SOLUCION V 2 DISEA0 DE UN. EXPERIMENTO - ESTABLECIENDO CONDICIONES CAMBIO DE LA TECNICA 4 RECOGIDA DE DATOS - EN TABLAS - EN GRAFICOS 3 DESARROLLO DEL EXPERIMENTO - UTILIZANDO APARATOS - REALIZANDO MEDIDAS -REALIZANDO OBSERVACIONES soluciOn. Es o le pe mi e echaza sus conclusiones y oma nue as decisiones. El modelo ap oxima el p oceso de in es igacion cien i ica a la esoluciOn de p oblemas en el aula con emplando el ap endizaje como un p oceso discon inuo de cons ucciOn y comp obaciOn de hipO e- sis. En unciOn de las hipe esis comp obadas, la pe sona que esuel e el p oblema in en a c ea una secuencia de ac uaciones que segui d has a que es a esul e inap opia- da pa a log a la soluciOn. La secuencia c eada media d en e el es imulo (el p oblema) y la espues a (la solu- ciOn). Es a ision del ap endizaje se opone a la concep- ciOn asociacionis a de la eo ia de la con inuidad, pudiendo esul a ap opiado pa a desc ibi el p oceso de pensa- mien o que iene luga en el pe iodo piage iano de «ope aciones o males» (T abasso y Bowe 1968, Maye 1977). Cuando el alumno inicia el p oceso de esolucien de un p oblema de inido, c ea un «espacio p oblema» in e no, es deci una comp ensi6n pe sonal del p oblema (Newe- ll y Simon 1972). Es a ase del p oceso implica la e o mulaciOn del p oblema en unos e minos en los cuales el suje o comp ende, es ableciendo in e elacio- nes en e el p oblema y su conocimien o pe sonal, inclu- yendo las simili udes exis en es con p oblemas p e ia- men e esuel os y ex ac ando los componen es mas impo an es del p oblema como ia pa a acili a la selecciOn y ejecuciOn de los siguien es pasos (Hinsley, Hayes y Simon 1977). El econocimien o de p oblemas simila es es pa icula men e alioso, pues o que p opo - ciona la pues a en ma cha de expe iencias y p ocedimien os conocidos (hechos, algo i mos y heu is icas) que la guia de la e apa de esoluciOn subsiguien e (Chi, 228  ENSESTANZA DE LAS CIENCIAS, 1990, 8 (3) Fel o i ch y Glase 198 1). Algunos aspec os de es a ase ( ig. 2, lb) se han denominado « edesc ipción», pues o que la pe sona a menudo abs ae hechos no ables del p oblema y los desc ibe de una o ma di e en e. La mayo ía de los ejemplos en es e sen ido es án elaciona- dos con la esolución de p oblemas en ísica (La kin e al. 1980), aunque ambién exis en obse aciones en el á ea de la gené ica que apoyan es e hecho (S eibel e al., 1987). El desa ollo de un espacio p oblema inicial p opicio depende cla amen e del uso adecuado de una base de conocimien o p opia. La plani icación de la es a egia de esolución lle a asociadas cues iones como ¿qué in o mación poseo ace ca del p oblema?, ¿qué nue a in o mación necesi o?, ¿qué secuencia de acciones debo segui ?, ¿cómo puedo en- con a lo que necesi o sabe ace ca de...?, ¿cómo sabe cuando he esuel o el p oblema? La in o mación que el alumno posee ace ca del p oblema es a á almacenada en su memo ia semán ica. La u ilidad de la in o mación depende á de cómo és a haya sido o ganizada y de cómo pueda se ecupe ada pa a a on a las di e sas a eas. En es e sen ido, la p ác ica común de la enseñanza de las ciencias na u ales y de la Biología en España ha pues o demasiada poca a ención en la conside ación de la o ga- nización del conocimien o. Los con enidos de los p o- g amas son gene almen e p esen ados al alumno secuen- cialmen e, capí ulo po capí ulo, de o ma que los mismos es udian es deben, de alguna o ma, in en a in eg a odos los conocimien os acumulados y o ganiza los co- he en emen e pa a acili a su uso (la a ea de o ganiza de o ma e icaz el conocimien o implica una di icul ad subs ancial pa a la que la mayo ía de los es udian es de EGB y BUP es án mal p epa ados). Rei (1981) ha p opues o un sis ema de o ganización del conocimien o uni e salmen e aplicable, basado en la descomposición de cualquie dominio de conocimien o en «bloques de conocimien o» je á quicamen e o ganizados. De es e modo, un bloque de p ime o den con end á la in o mación de los hechos más ele an es del dominio en e o; un pequeño núme o de ideas de es e bloque de conocimien o se án después pe iladas añadiendo in o mación en blo- ques de conocimien o subo dinados, y así sucesi amen e. La o ganización de cualquie conocimien o enseñado no es menos impo an e que sus con enidos. Po ello, uno debe p ocu a que es e conocimien o sea p esen ado en una o ma e ec i amen e o ganizada y que és e esul e ú ilmen e o ganizado en la men e del alumno. Una ez elabo ada la secuencia de pasos a segui pa a log a la solución, la ob ención de da os cons i ui á una pa e in eg an e de cualquie modelo de esolución. En es a e apa, el alumno se plan ea la p egun a ¿qué nue a in o mación necesi o? Pod á necesi a da os cuali a i os o cuan i a i os. El p oceso de ob ención de da os depen- de á en g an medida del uso de los sen idos. La alidez de los da os ob enidos depende á del g ado de exac i ud y p ecisión eje cido po la pe sona que los ob iene. Una ez conseguida la in o mación necesa ia, és a se o ganiza. El alumno es ablece algunos pa ones pa a o dena o in eg a los da os ob enidos buscando espues- a a la p egun a ¿cómo puedo o ganiza la in o mación de o ma ú il? La o ma elegida po el alumno se á conside ada p o isional o empo al. Si du an e el pos e- io desa ollo del p oceso de esolución el alumno descub e que la o ma de o ganización elegida no es adecuada necesi a á cambia la o incluso modi ica o desecha la es a egia de esolución inicial. El siguien e paso an o en el modelo de la ig. 1 (anali- zando da os) como en el de la ig. 2 (in e p e ando da os) equie e que el alumno es ablezca las elaciones en e los da os, econozca las ca ac e ís icas que p opo cionan las elaciones causa-e ec o y haga cons a las deduciones posibles. El análisiss de los da os debe se cuidadoso y azonado pa a asegu a una esolución e icaz. Es e análisis lle a al alumno a ob ene conclusiones o a elegi al e - na i as posibles que le lle en a la solución. Po úl imo, la oma de decisiones y la e aluación com- ple an el p oceso de esolución. Es a e apa inal lle a asociadas p egun as como: ¿qué decisiones debo oma ?, ¿cuáles han sido las al e na i as elegidas y po qué?, ¿cuáles son las consecuencias de cada al e na i a?, ¿el p oceso seguido ha sido co ec o?, ¿la solución ob enida iene sen ido?, e c. Si no se ha log ado la solución, la e aluación del p oceso pe mi i á deduci el camino a segui decidiendo la alidez de cada uno de los pasos seguidos du an e la esolución. Pa a e mina esumi emos los aspec os que conside amos más impo an es en la esolución de p oblemas como pa e in eg an e de la es a egia de enseñanza de la biología: La esolución de p oblemas supone una concepción dinámica de la educación basada en la comp ensión. En el ma co de la enseñanza de la biología, el p oblema pod ía de ini se como una si uación cuya solución e- quie e que el suje o analice unos hechos y desa olle azonadamen e una es a egia que le pe mi a ob ene unos da os, p ocesa los, in e p e a los y llega a una conclusión. La esolución del p oblema es un p oceso basado en la comp ensión del á ea, de conocimien o del que se ha ex aído el p oblema. Es e no pod á se esuel o median- e el ecue do, el econocimien o, la ep oducción o la aplicación de un único algo i mo. El modelo de esolución debe á ins ui al alumno de o ma que sea capaz de emi i hipó esis y de siseña es a egias o expe iencias pa a su co obo ación. La comp obación de la solución cons i ui á la ase inal del p oceso. La es a egia de enseñanza de las ciencias na u ales basada en la esolución de p oblemas debe ía con em- pla la de inición de una expe iencia o si uación na u al. 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