Análisis de errores conceptuales en geología a partir de las expresiones gráficas de los estudiantes

ANÁLISIS DE ERRORES CONCEPTUALES EN GEOLOGÍA A PARTIR DE LAS EXPRESIONES GRÁFICAS DE LOS ESTUDIANTES LILLO BEVIÁ, J. Departamento Didácticas Especiais. Universidade de Vigo. SUMMARY Detection of misconceptions by pupil's drawings permits us to have evidence of some misconceptions wich would have gone unnoticed interpreting only their vocal or writing expressions. Investigation on fossil and fossilisation, interna1 structure of the Earth, origin of mountains and others, reinforces the previous affirmation and permits us to recommend the non-utilisation of sequential drawings containing high conceptual charge, in order to simplify complex geological processes, because that simplification generates new misconceptions. El presente trabajo se enmarca en el proyecto de investigación XUGA37202A91 financiado por la Xunta de Galicia en orden a investigar la percepción espacial y temporal de los alumnos de educación infantil, primaria y secundaria desde la perspectiva integrada de varias áreas de conocimiento. En el área de ciencias de laTierra orientamos nuestras investigaciones dentro del subproyecto Construir la geología. Utilizamos preguntas abiertas que insisten en la expresión gráfica de los conceptos y analizamos los dibujos obtenidos agrupándolos por los conceptos que expresan los alumnos. Las preguntas aquí comentadas forman parte de una encuesta que se pasó a alumnos de 10 a 15 años en centros de enseñanza primaria de la provincia de Pontevedra, refiriéndose esta comunicación a algunos aspectos resaltados al formular las preguntas que se indican a continuación. ( El análisis más detallado de los aspectos de las encuestas sobre los temas indicados puede consultarse en las obras del autor citadas en las referencias bibliográficas). Preguntas 1. Haz un dibujo de cómo crees que es la Tierra por dentro y pon nombre a sus partes. 2. ¿Cómo crees que se forman las montañas? Explica tus ideas y utiliza dibujos para exponerlas. 3. Explica valiéndote de dibujos y el menor texto posible cómo se han podido formar los tipos de rocas que conoces. 4. Explica mediante dibujos cómo crees que se ha formado un fósil. Los dibujos de las láminas que siguen van identificados por letras y un número final. Este último se refiere al número que ocupa el alumno en ese grupo. Las letras indican a los grupos y edades siguientes: para la lámina 1: A1,Bl = 5" (10-11 años), C1, D1, El = 6" (11-12 años), A2, B2 = 7" (12-13 años), C2, D2, E2, F2 = 8" (1314); para el resto de las láminas: A, B, C = 8", D = 7", E = e, F = 5". ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 1994, 12 (l), 39-44 INVESTIGACIÓN Y EXPERIENCIAS DIDÁCTICAS 1. Sobre la estructura interna de la Tierra (Lámina 1) alumnos (B-26), pero lógicamente interpretan la montaña como forma resultante, pasándoles desapercibida la 1.1. La mayoría de los alumnos considera la Tierra complejidad del proceso orogénico. dividida en tres capas concéntricas (C 1 -lo), aumentando el número de capas hacia cursos superiores (A2-2). Es 2.3. Otro gran porcentaje de alumnos aduce el mecanisde notar que en ningún caso expresan proporcionalidad mo volcánico para explicar el origen de las montañas. La o escala sobre el espesor de las capas y que siempre montaña es la lava acumulada y enfriada (F-24). aparece la corteza sobre la astenosfera, persistiendo la confusión corteza y litosfera. La astenosfera la dibujan 2.4. La teoría del arrugamiento de la corteza terrestre por siempre sobre el manto superior y no como una parte del enfriamiento (E-21) aporta también un mecanismo lógimismo (A2-2 y A2-1). Persiste el empleo de términos co e intuitivo para estas edades. confusos como sial y sima (D2-7), no siendo este error imputable a los alumnos sino a los libros de texto y 2.5. La erosión es otro mecanismo ampliamente aceptaprofesores que los emplean sin actualización científica. do (A-17). La montaña es la forma resultante de la erosión de la lluvia principalmente. 1.2. Es muy frecuente considerar un núcleo caliente y fundido (DI-2), que para muchos es la fuente de los 2.6. En el extremo lógicamente opuesto surgen las monmagmas volcánicos (D 1-4). Este esquema lo reproducen tañas como resultado de la acumulación de sedimentos también mis alumnos de 3" de Magisterio. (D-19). 1.3. Las representaciones en dos dimensiones en forma de sector circular o planas rectangulares son también 3. Sobre el origen de las rocas (Lámina 3) frecuentes. El sector circular lo emplean más en cursos superiores (A21). Destacamos solamente el origen sedimentario y volcánico, ya que los orígenes plutónico y metamórfico pasan Existen intentos de reproducir la estructura tridimensional desapercibidos para los alumnos de estas edades. que aparece en muchos libros de texto (Cl-23, E2-lo), pero fallan enel intento por no tener adquiridala percepción 3.1. Origen sedimentario: El viento transporta las partídel espacio en tres dimensiones. De todos los alumnos culas que al acumularse en otro lugar forman las rocas encuestados solamente uno consiguió una aproximación por sedimentación (A-26) o bien mediante erosión, a la expresión en tres dimensiones. transporte y sedimentación (D-1). El paso de sedimento a roca es un proceso que les pasa siempre desapercibido. 1.4. En cursos inferiores (5" y a veces 6") perduran las influencias de películas y novelas fantásticas, especial3.2. Origen volcánico (D-27): Es el que mejor idenmente Viaje al centro de la Tierra de Julio Verne, y retifican. presentan cavidades con agua, lava (Bl-2) apuntando la posibilidad de la existencia de ciudades subterráneas (B 1-8). Esta tendencia a lacreeencia en fantasías desaparece 4. Sobre el origen de los fósiles (Lámina 3) claramente en 7" y 8". 4.1. El error más difundido consiste en identificar fósil 1.5. Un quinto grupo podría formarse con expresiones no con resto orgánico, sea éste concha o esqueleto (A-27). esperadas como la C 1-4 con una representación en forma de dedo y el núcleo en la parte alta, o la El-6, que 4.2. Las impresiones de peces y hojas en las rocas se confunde la disposición de capas internas de la Tierra interpretan <<por morir el animal pegado a la roca» con la disposición zona1 de paralelos y meridianos. Es (A-25) o por quedar la hoja «incrustada» en la piedra evidente que subsiste una falta de la percepción tridi- (A-38). mensional que se traduce en fallos en su representación. 4.3. Son menos numerosos los dibujos secuenciales que incluyen el enterramiento en el proceso de fosilización 2. Sobre el origen de las montañas (La lámina 2 (F-20), y aun asíningún alumno percibe las transformaexpresa las ideas fundamentales en forma de dibujos ciones que ocurren después del enterramiento hasta que secuenciales) se forma el fósil. 2.1. El choque de placas tiene connotaciones lingüísticas que introducen errores conceptuales en geología (D1 1). Lo que ocurre en el choque de las placas es un misterio CONCLUSIONES para los alumnos y algunos simplifican el proceso por la forma resultante (A-3). Otros resuelven el interrogante 1. Las interpretaciones de dibujos y especialmente de del choque de forma lógica para ellos, cabalgando las secuencias de dibujos permite poner en evidencia la placas (A-8). Está claro, para ellos, que las placas al aparición de errores conceptuales no sospechados por el chocar se elevan (D1 1) o cabalgan (A-8). profesor cuando obtiene respuestas orales. 2.2. La aplicación de fuerzas horizontales opuestas es 2. Mantenemos la tesis de que no es prudente emplear en también un mecanismo fácilmente asimilado por los ciertas edades dibujos secuenciales que encierren gran 40 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 1994, 12 (1) INVESTIGACIÓN Y EXPERIENCIAS DIDÁCTICAS Lámina 1 1 l 1 1 l 1 l l ~ carga conceptual porque dan lugar a falsas concepciones ser las secuencias sedimentarias del origen del carbón o en lugar de producir el concepto esperado. del petróleo, la formación de arrecifes, el origen del Sistema Solar o de la Tierra, que frecuentemente se Frecuentemente se producen entrecruzamientos de imáexplican en libros y enciclopedias en forma de secuengenes complejas o de difícil comprensión como pueden cias, queriendo hacer así más asequibles los conceptos. ENSENANZA DE LAS CIENCIAS, 1994, 12 (1) 4 1 Lámina 2 n-44 !?LO*! A LO> DOS BLoCPJF5 I CYo CAU SE €CEMr MONTA= 93 ==+ A-8 &*A l. 2 \ / ii -- o L . /y \- 1 3& a-z c A- -+ - -+ TU 6~2-A mEnEA YA VOLL~U APLTU DI) LPM SRA 5ru APL~UQ F\ r\ SOL - - na ctM ü cwi~,'&oS A&.$ KL So4 DO a &R e44044 ,, A 6N /JL(E r,-~m e~~id' P.O~UOZU.. A R~UCAS(MO#~~Y) A-41 1 '11 ' III~LLuO~O /-\ / \ w b-47 Duqnurf A¡%S in'wfo Ha574 Fo~firi~ MUAJTT~S ACVMOLA T~FRQA UN LVCIR PLbm YdCE mrLFs BE &--S l Estos dibujos simplificados en la mente del autor adulto sino que introducen nuevos errores por la carga concepque los diseña no producen el efecto simplicador deseado tual que encierran. 42 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 1994, 12 (1) Lámina 3 A-2 6 o* w D -27 6 *O - *. :o.: :: 00 Y - 4- - > '=Q' + EL V~EUTU ROCA ,S -rnnuswrt'/p roctrak b-4 kT3 CON LA UITA E LOS VDL~A*EJ xfw7w;N -ricrr>S pos^€ O oat Q4 A-27 MUE lLf L - aTz Cl - EL aR.AM Se D€S?RNb E DE car,fl Valo &BL Lb LQV Ly A > LA -3 C)tP 'E L cs'iL T IGMPO, mas DEL SE3 €U U 4-25 QQ~, ALd c=.'s;L ---Li - w- - -,*, 7/G,- l=l Eu EL AW POR Noara PFb6aD MOFO6 A LA COCA " A-3% SFavEPP Co* 1 F' ] De LA uo>4 1%~- -43Tnú p. E k La PCFBU - Mo>A p I'EDRA F-2 0 3 - +rz=2 m€=-C o ASTOLFI, J.P., 1987: Les representations des éleves en situation Learning in Science Research Group. 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