Ideas Previas de los Estudiantes sobre Procesos Biológicos en Plantas

Características de las Ideas Previas

• Los marcos alternativos son estructuras mentales con coherencia interna.
• Son construcciones personales.
• Pueden tener cierto grado de validez.
• Son difíciles de cambiar.
• Recuerdan a las ideas mantenidas por científicos en etapas antiguas de la historia de la ciencia.

Cómo Explorar las Ideas Previas

Es fundamental conocer los resultados de la investigación sobre ideas previas para determinar las estrategias a seguir en el aula.

Estrategias para Explorar

• Estrategias conversacionales: Entrevistas, coloquios.
• Estrategias escritas: Cuestionarios, mapas conceptuales, proponer a los alumnos un problema relativo a un suceso de la vida cotidiana.

Interpretación de los Datos

• Detectar expresiones que llamen la atención.
• Diferenciar entre errores de información e indicios de representaciones alternativas.
• Elaborar categorías para clasificar las ideas.

Ideas Previas sobre la Germinación

Factores que los alumnos consideran influyentes en la germinación (porcentaje de alumnos que los mencionan):

• Agua: 100%
• Luz: 100%
• Oxígeno: 20%
• Tierra: 40%
• Temperatura adecuada: 30%

Observaciones y Conclusiones sobre Germinación

• Aunque la experimentación demuestre lo contrario, muchos alumnos incluyen la luz como necesaria para la germinación (asociada al conocimiento escolar).
• Se incluye la tierra como necesaria, aunque no se haya experimentado con ella (conectado con el conocimiento cotidiano).
• No se distingue claramente entre el proceso de germinación y el crecimiento posterior de la planta.
• El niño llega a la escuela con una idea previa; tras la experimentación, puede adquirir una idea alternativa o mantener ambas.
• En su estructura cognitiva pueden coexistir dos representaciones: el modelo explicado en la escuela y la idea de germinación bajo tierra (modelo cotidiano).

Ideas Previas sobre la Alimentación de las Plantas

• El alimento de las plantas se considera principalmente el agua y las sustancias minerales.
• Se cree que las plantas consiguen su comida del suelo, a través de las raíces.
• La tierra es vista como la comida de las plantas, indispensable para su vida.
• Se considera alimento todo lo que la planta toma del exterior.

Ideas Previas sobre la Fotosíntesis

• Se piensa que las plantas no utilizan el aire.
• Se cree que consiguen energía de la comida que toman del suelo.
• Existe confusión sobre la naturaleza de los hidratos de carbono (se cree que son gases).
• La luz solar se considera necesaria solo para un buen desarrollo general o para la salud de la planta, no como fuente de energía directa para la síntesis de alimento.
• El papel de la clorofila es totalmente desconocido o no se asocia a la nutrición, aunque la palabra sea familiar.
• Hay un desconocimiento general del papel relevante del dióxido de carbono como "materia prima" para la planta.

Ideas Previas sobre la Respiración de las Plantas

• Se cree que las plantas no utilizan el aire o que lo hacen en sentido opuesto a los animales (respiran "al revés").
• Existen dificultades conceptuales referentes a los conceptos de gas y energía.
• Algunos alumnos tienen dificultad para decidir si el oxígeno entra o sale de la hoja durante la fotosíntesis y la respiración.
• La idea de que las plantas respiran de forma inversa a los humanos está presente desde edades muy tempranas.

Perspectiva Histórica en la Ciencia

Es interesante notar que muchas ideas previas de los alumnos reflejan concepciones sostenidas por científicos en el pasado. Por ejemplo, Aristóteles (335 a.C.) decía que “las plantas comían tierra”, idea que persistió durante siglos (Andrea Cesalpino pensaba lo mismo dos siglos más tarde). Actualmente, en la enseñanza se abordan problemas conceptuales similares a los que se plantearon científicos en la antigüedad, como:

• Jan Baptista van Helmont: Sobre el alimento de las plantas.
• Stephen Hales: Sobre el recorrido del agua a través de las plantas.
• Marcello Malpighi: Respecto a la utilidad de las hojas de las plantas.
• Joseph Priestley: Sobre el papel de los gases en la vida de las plantas y de los animales.