ALGUNAS PAUTAS Y CONSIDERACIONES PARA APRENDER DE UN TEXTO EDUCATIVO DE CIENCIAS

3.5.2. ILUSTRACIONES

Otra variable que es necesario considerar en los textos educativos de ciencias son las ilustraciones, sobre todo en niveles elementales donde el aprendizaje de conceptos depende de la visualización de objetos y modelos icónicos (Storey Vasu y Howe, 1989). Por tanto, parece inexcusable la presencia de ilustraciones en los textos, si bien, no siempre mejoran la comprensibilidad de los mismos (Reynolds, 1987).

Los diagramas científicos constituyen un tipo particular de ilustración que pretende mostrar relaciones entre conceptos antes que identificar entidades particulares, esto es, su objetivo no es el de reproducir fielmente la realidad (Lovve, 1986). Estos diagramas se caracterizan por contener información codificada de manera altamente económica, para lo cual se utilizan técnicas tales como la omisión de ciertas partes o la transformación de las mismas en forma de secciones transversales, secciones longitudinales, rotaciones, vistas de pájaro, etc. Todas estas técnicas que, al fin y al cabo, lo que hacen es posibilitar la representación en dos dimensiones e incrementar la utilidad funcional de los diagramas científicos, conforman un conjunto de convenciones de significado de dichos diagramas (Lowe. 1988). Por otro lado, los diagramas se pueden clasificar por su propósito: describir, resumir o explican y por su naturaleza: realista, semisimbólica o simbólica (Wheeler y Hill, 1990).

En cuanto a la potencialidad de los diagramas en la construcción del pensamiento científico, la historia de la ciencia pone en muchos casos de manifiesto la importancia que los diagramas han tenido como instrumento de apoyo en la generación de los conceptos científicos (McDonald-Ross, 1979). Siguiendo las opiniones de Lowe (1988), los científicos emplean los diagramas como vehículos de comunicación y como instrumentos para pensar sobre ideas científicas y generar hipótesis plausibles. Justamente, esta última función de instrumento de pensamiento de los diagramas es la que más nos interesa resaltar aquí, ya que sugiere que el desarrollo de destrezas en la elaboración e interpretación de diagramas debería ser un importante objetivo en la enseñanza de las ciencias.

Según revela el estudio de White y Tisher (1986), las ilustraciones menos efectivas en el aprendizaje de las ciencias son aquellas que más se acercan al mundo real. Esta circunstancia se explica por la experiencia acumulada por los estudiantes con las ilustraciones, que les induce a creer que la finalidad de las ilustraciones más realistas no es la de aprender con ellas nuevas cosas. Esto justifica por completo que los diagramas sean la forma de ilustración más ampliamente utilizada en la didáctica de las ciencias (Lowe, 1986).

En relación con el papel que desempeñan las ilustraciones en los textos educativos, Levin y colaboradores (Levin, Anglin y Carney, 1987) han señalado que:

1. Hacen más atractivo el texto.

2. Visualizan eventos particulares, personas, lugares, etc.

3. Ayudan a recordar la información importante.

4. Organizan la información de manera coherente.

5. Favorecen la comprensión del texto.

Es fácilmente constatable que el diseño y desarrollo del currículum en ciencias sigue basándose en la premisa de que el lenguaje es la forma principal de representación del conocimiento. Para persuadirnos de ello, es suficiente con tomar en consideración la extraordinaria importancia que se le concede a las respuestas verbales escritas en la evaluación de los alumnos. Por consiguiente, la posibilidad de que las imágenes mentales puedan ser un medio adicional o alternativo de representación cognitiva se tiene poco en cuenta por la gran mayoría de los docentes.

Sin embargo, Paivio (1971) defiende la denominada hipótesis de la codificación dual, según la cual la información puede ser codificada en la memoria tanto de forma verbal como no verbal. Así, este psicólogo explica que las palabras concretas ( como por ejemplo caballo, botella o agua) se recuerdan mejor que las palabras abstractas (como por ejemplo deducción, justicia o teoría), porque las primeras pueden codificarse de dos maneras: como imágenes y como conceptos. Esto comporta que la recuperación de la información almacenada en la memoria siguiendo una doble codificación sea más fácil que cuando sólo se codifica por una sola vía.

Mayer (1989, Mayer y Gallini, 1990)) señala los beneficios que en los textos científicos tienen los diagramas bien explicados e interconectados con una prosa apropiada. Estos beneficios, los justifica el autor por la ayuda que los diagramas prestan en la focalización de la atención del lector sobre la información más relevante y en la construcción de conexiones entre conceptos. Todo ello permite al lector organizar la información que proporciona el texto de una manera coherente y elaborar un modelo mental (modelo de situación) de los contenidos presentados, que le facilitará abordar con éxito tareas de aprendizaje tales como la resolución de problemas.

Es bien cierto que los libros de texto de ciencias han incrementado el uso de las ilustraciones en general y de los diagramas en particular. De lo que se puede deducir que cada vez está más extendida la idea entre el profesorado de que los diagramas son un potente instrumento para comunicar ideas a los estudiantes con efectividad. Por otra parte, se debe haber asumido también que una gran parte del aprendizaje de los conceptos científicos depende de la visualización de modelos y objetos, y que consecuentemente se ha de promover su uso en la enseñanza de las ciencias (Storey-Vasu y Howe, 1989).

Un último aspecto positivo de los diagramas en un contexto educativo proviene de su utilidad como instrumento para pensar sobre ideas científicas, lo que sugiere que su uso puede servir para asentar los conceptos científicos que más cuestan de asimilar (Lowe. 1988). Ello es completamente acorde con los resultados obtenidos por Kauchak y colaboradores (Kauchak, Eggen y Kirk, 1978), que evidencian que la efectividad didáctica del material gráfico en ciencias se incrementa cuando se hacen preguntas sobre el mismo.

No obstante, un examen riguroso de la comprensión e interpretación de los diagramas por parte de los estudiantes pone en evidencia que los diagramas pueden conducir a dificultades en el aprendizaje de las ciencias, e incluso pueden llegar a producir errores conceptuales. Andersson (1990), resalta en su trabajo la abundancia de diagramas en los libros de texto de Física y Química suecos que ayudan a reforzar las concepciones alternativas de los estudiantes de continuidad de la materia y de imposibilidad de espacio vacío.

Nosotros hemos encontrado diagramas de las mismas características en los libros de texto del Estado Español. En concreto, la Figura 1, que muestra moléculas e iones inmersos en un continuo de materia (agua líquida), y la Figura 2, que presenta a los elementos intervinientes en una reacción como bloques compactos de materia, son ejemplos de diagramas que promueven concepciones continuistas de la materia.

La Figura 3 ofrece una representación de átomos, o mejor dicho de un modelo atómico, en la que no se da la imagen del átomo como partícula esencialmente vacía, sino todo lo contrario.

Hemos de tener presente que los procesos que se desarrollan durante la lectura de un diagrama son complejos y requieren tanto del conocimiento del significado de los elementos que forman parte del mismo, como del conocimiento de la naturaleza de las relaciones entre los mismos. Así, Wheeler y Hill (1990) constatan que la interpretación de diagramas tridimensionales (diagramas de empaquetamiento iónico, secciones transversales y longitudinales, isómeros estructurales, vectores, etc.) conlleva muchos problemas a los estudiantes.

Por consiguiente, no es de extrañar que tanto Wheeler y Hill (1990) como Lowe (1986) pongan el acento en que el conjunto de convenciones que se utilizan en la elaboración de los diagramas al objeto de incrementar su utilidad funcional, tienen que ser perfectamente conocidos por los estudiantes si se pretende que sean útiles en el aprendizaje. De no ser así, se corre el riesgo de que, por ejemplo, determinadas exageraciones de características o de relaciones que entran dentro de dichas convenciones puedan convertirse en reproducciones de la realidad para nuestros alumnos.

La Figura 4, en la que se pesa un átomo de carbono 12 con 12 unidades de masa atómica, es un ejemplo de diagramas que se pueden encontrar en los libros de texto y que son potencialmente peligrosos para la comprensión y aprendizaje de las ciencias.

Con todo, siempre se ha de tener en cuenta que la interpretación de una ilustración está íntimamente ligada al conocimiento previo del que la ve. En este sentido, Hanson (1985, p. 95), refiriéndose a una ilustración de un tubo de rayos X, afirma: "El físico y el profano ven la misma cosa pero no infieren la misma cosa a partir de lo que ven".

Otra consideración de gran importancia de los diagramas científicos en la enseñanza/aprendizaje de las ciencias tiene el origen en los modelos científicos. Ciertas investigaciones han corroborado que los estudiantes tienen ideas erróneas acerca del papel que modelos y teorías desempeñan en la ciencia y su desarrollo (Lederman, 1992), y piensan que los modelos se limitan a copiar físicamente la realidad (Grosslight et al, 1991), ya que no los han empleado en el aula como construcciones hipotéticas y heurísticas, sino como dogmas definitivos y cerrados (Martinand, 1983). Como corolario de lo dicho, parece aconsejable proporcionar a los estudiantes las explicaciones oportunas para diferenciar modelo científico -boceto conceptual de objetos cuya existencia se asume y que forman parte de al menos una teoría-, diagrama de un modelo científico -construcción física utilizada para representar un modelo científico-, y observación de la realidad física.

Es evidente que las actividades de aprendizaje y las ilustraciones no son en absoluto independientes de la prosa de un texto educativo de ciencias, como tampoco lo es la cohesión de la estructura organizativa o de la estructura superficial del texto. En conclusión, los aspectos o características mencionados del texto, son separables conceptualmente pero son mutuamente interdependientes en la comprensión del discurso textual. Asimismo, seria equivocado un planteamiento en el que todas las variables textuales se pudieran considerar independientemente de las que afectan al lector, de las cuales seguidamente nos ocupamos.