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.
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS,
1990,8
(3)
229
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