Para no seguir reinventando la rueda: El conocimiento didáctico en uso sobre los compuestos aromáticos

To not keep reinventing the wheel: The pedagogical knowledge in use about aromatic compounds

Andrea S. Farré¹ y M. Gabriela Lorenzo²

¹ Centro de Investigación y Apoyo a la Educación Científica (CIAEC). Cátedra de Química Orgánica I. Facultad de Famacia y Bioquímica. Universidad de Buenos Aires. Junín 956 (1113). Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina. Correo electrónico: asfarre@ffyb.uba.ar

Resumen

En este trabajo documentamos el conocimiento didáctico de los compuestos aromáticos. Empleamos el análisis del discurso como una estrategia metodológica para aproximarnos al estudio del Conocimiento Didáctico del Contenido (CDC) en uso en el momento de la clase de profesores de química orgánica del nivel universitario. Los resultados mostraron que para este grupo de docentes la enseñanza del mecanismo de reacción fue más importante que la enseñanza del concepto de aromaticidad y por lo tanto destinaron más tiempo y estrategias comunicativas, empleando diferentes teorías en uso sobre la enseñanza. El análisis del discurso demostró ser una herramienta potente para el estudio de las prácticas de enseñanza y particularmente para el estudio del CDC.

Palabras clave: Conocimiento didáctico del contenido, benceno, mecanismos de reacción, enseñanza universitaria, análisis del discurso.

Abstract

Aromatic compound's pedagogical knowledge was documented. Discourse analysis was chosen as methodological strategy in order to the study Pedagogical Content Knowledge (PCK) in use in classroom situation by university organic chemistry teachers. The results showed that for this group of teachers teaching reaction mechanism was more important than teaching aromaticity concept. They therefore spent more time, used more communication strategies, and employed different teaching theories in use. So, the discourse analysis proved to be a powerful tool to investigate the PCK in use that allows us to learn more about classroom practices.

Keywords: Pedagogical Content Knowledge, benzene, reaction mechanism, college teaching, discourse analysis.

Hace ya diez años, Robert Bucat (2004) nos instaba a no seguir reinventando la rueda en nuestra profesión docente al no aprovechar lo realizado por los colegas que nos precedieron. Es así que nos recomendaba documentar sistemáticamente el conocimiento didáctico sobre los diferentes temas de química para tener un punto de partida que ayudara principalmente a los docentes nóveles en sus primeras prácticas áulicas. Es en este sentido que en el presente trabajo nos abocamos a abonar el campo, describiendo el conocimiento didáctico sobre los compuestos aromáticos.

Como es bien conocido, el programa de investigación sobre el conocimiento didáctico del contenido (CDC) surge hacia mediados de la década de 1980. En el trabajo fundacional, Lee Shulman señalaba que en este tipo particular de conocimiento docente se incluyen saberes relacionados con:

"(...) los temas más comúnmente enseñados, las formas más útiles de representar estas ideas, las mejores analogías, ilustraciones, ejemplos, explicaciones y demostraciones —en una palabra, los modos de representar y formular la materia de una manera que sea comprensible para otros." (Shulman, 1986, p. 9).

A pesar del tiempo transcurrido, los estudios sobre el CDC han crecido de una manera lenta y laboriosa y las investigaciones actuales no han podido resolver algunos desafíos importantes, como por ejemplo, establecer la relación del CDC con la práctica áulica (Abell, 2008). Una de las causas en el retraso en la documentación puede deberse a que el CDC es un conocimiento implícito. Muchas veces a los docentes no les resulta sencillo describir y justificar lo que hacen durante sus clases, y más aún si estos se desempeñan en el nivel universitario, dado que suelen tener menor formación pedagógica que sus pares de los otros niveles educativos, y por lo tanto su vocabulario técnico-pedagógico es más restringido. Al mismo tiempo, pueden encontrarse diferencias importantes entre lo que se dice que se hace y lo que se hace, porque pueden sostenerse diferentes teorías sobre la acción. Por un lado, están las teorías expuestas, que pueden verbalizarse y son las utilizadas para dar respuesta a cuestionarios. Por otro, están las teorías en uso, de carácter implícito y que determinan las acciones en la práctica. Las teorías en uso pueden o no coincidir con las teorías expuestas y no suelen ser detectadas a través de cuestionarios (Kane, Sandretto y Heath, 2002).

En el caso específico de química orgánica se ha documentado principalmente el conocimiento pedagógico sobre el tema mecanismos de reacción (Ladhams Zieba, 2004; Lafarge, 2010). Los resultados evidenciaron que al enseñar los mecanismos de reacción los docentes relatan "una historia", para que los alumnos puedan visualizar "como en una película" la reacción a nivel molecular. Además, los profesores manifestaron que este tema podía ser utilizado por los estudiantes como una herramienta para no memorizar los diferentes tipos de reacción porque permite relacionar los contenidos de la asignatura. Incluso, afirmaron que conocer sobre los mecanismos de reacción les permitiría hacer predicciones sobre otras reacciones químicas. Por lo tanto y a pesar de las dificultades, los docentes expresaron que al enseñar este tema intentaban también comunicar simultáneamente su importancia como forma de acercarse a la química orgánica en su totalidad. De hecho, los mecanismos de reacción fueron reconocidos como subyacentes a la secuenciación de contenidos conceptuales de la química orgánica. Además, los docentes señalaron al lenguaje químico como obstáculo para la enseñanza del tema, fundamentalmente por la profusión de nuevos términos (electrófilo, nucleófilo, entre otros) y símbolos (flechas curvas de movimiento electrónico, carga formal, representaciones de estructuras tridimensionales). Asimismo, mencionaron que estos problemas se hacían principalmente presentes cuando los alumnos intentaban memorizar en lugar establecer relaciones entre los temas.

En los estudios del CDC se han utilizado diferentes metodologías para su indagación y todas ellas han sufrido objeciones (Baxter y Lederman, 1999; Miller, 2007). Uno de los métodos más difundidos para la documentación del CDC es una aproximación multimetodológica ideada por Loughran, Mulhall y Berry (2004) consistente en dos instrumentos que permiten recabar tanto teorías expuestas como en uso. El primero es un cuestionario de respuestas cortas llamado Representación del Contenido (ReCo) con el cual es posible investigar el conocimiento didáctico de las ideas centrales que los docentes consideran fundamentales en la enseñanza de determinado tema. La ReCo constituye al mismo tiempo un instrumento para entrevistar a grupos de docentes e indagar sus conocimientos como para representarlos, ya que el investigador hace una síntesis de los cuestionarios llevados a cabo. El segundo instrumento, llamado Repertorios de experiencia Profesional y Pedagógica o Inventarios considera la práctica áulica de un contenido particular de la enseñanza complementando la información suministrada por la ReCo. También en este caso se trata de una construcción del investigador que se obtiene utilizando los datos obtenidos desde narraciones realizadas por los propios docentes, surgidos de entrevistas y/o de observaciones de clases, y que son validados por los propios docentes investigados.

En el contexto latinoamericano (México y Argentina), esta metodología fue adaptada y aplicada con éxito por Garritz y sus colaboradores (Garritz y Trinidad-Velasco, 2006, Padilla y otros, 2008). En estos casos, las investigaciones comenzaron con la indagación de las ideas centrales sobre determinado contenido y luego se utilizó principalmente la ReCo y no así los Inventarios. Además, se realizaron ligeras modificaciones en las preguntas incluidas de manera que se pudiera indagar sobre aspectos metacientíficos y enfoques de enseñanza relacionados con la ciencia, la tecnología y la sociedad, aplicando el cuestionario de manera individual. En algunos de los casos, las respuestas fueron analizadas teniendo en cuenta los aspectos epistemológicos y ontológicos subyacentes. En general, la mayoría de las investigaciones realizadas bajo este enfoque corresponden a temas de química general y documentan el conocimiento de docentes del nivel medio o secundario. Sin embargo, esta metodología no es aplicable a la generalidad de los docentes universitarios.

En este sentido, el análisis del discurso (AD) nos ofreció una alternativa plausible para el estudio del conocimiento de los profesores, por las siguientes razones:

1) Pone en evidencia la forma en que se construye el conocimiento sobre el tema (analizando las relaciones semánticas) y las estrategias didácticas para presentarlo (mediante el estudio de la manera en que los enunciados son producidos en una situación de comunicación), como así también se accede a la forma en que el docente comunica su rol y el de los alumnos. Más específicamente, a partir de lo que el docente dice en el aula puede construirse la imagen del que habla y del que escucha (García Negroni y Tordesillas, 2001; Gill y Whedbee, 1997).

2) Permite documentar las teorías en uso que determinan las acciones en la práctica complementando las teorías expuestas que se obtendrían a partir de respuestas escritas (por ejemplo, la ReCo).

3) Resulta una estrategia mucho más versátil que las observaciones áulicas (aunque se recurra a ellas para completar los registros). La relectura de las clases permite un estudio profundo de los textos y la posibilidad de analizarlos bajo diversas miradas que se complementen entre sí y por distintos investigadores.

4) No modifica el CDC durante su documentación ya que no es necesario contrastarla con los propios docentes porque se valida debido al uso de elementos surgidos del análisis del discurso.

Dado que el cuestionario de la ReCo debe ser completado por el investigador, el primer problema a resolver es detectar cuáles son las ideas que el docente considera centrales en la enseñanza de cierto tema. Para reconocerlas se analizó la cronogénesis, o sea la forma en que el tema va evolucionando en función del tiempo, identificando los momentos en que el saber cambia (Sensevy, 2007). Es decir, la forma en que el docente condujo la progresión temática, la contradicción antiguo/nuevo que se da en el tiempo didáctico, y renueva el saber enseñado, para lo cual utilizamos los patrones y formaciones temáticos (Lemke, 1997). Los patrones temáticos constituyen una red semántica que se establece entre los conceptos científicos. Como las palabras utilizadas para desarrollar estos conceptos pueden ser distintas según el docente y el grupo de alumnos, se utilizan ítems o términos temáticos que pueden representar a distintas palabras que refieran al mismo concepto. En tanto las formaciones temáticas consisten en pequeños patrones temáticos que son nombradas en una forma convencionalizada dentro del lenguaje científico. Por ejemplo cuando se dice que un profesor está enseñando la estructura del benceno, se hace referencia a que el docente está desarrollando esta formación temática como un patrón temático completo. En otro momento de la clase el mismo docente puede mencionar la estructura del benceno relacionándola con otros ítems temáticos pero sin desarrollarla, por lo tanto utilizándola como una formación temática. En consecuencia este estudio revela las formaciones temáticas a las que los docentes otorgan mayor importancia en el transcurrir de su clase. Luego de identificadas las ideas centrales, se documente el CDC en uso completando el cuestionario de la ReCo a partir del análisis de los textos orales transcritos de los docentes como se sintetiza en la tabla 1 considerando los principales referentes teóricos (para mayor información se recomienda la lectura de las citas referenciadas).

En resumen, nuestra propuesta consiste en utilizar el análisis del discurso como una nueva estrategia metodológica para la documentación del CDC de profesores, recuperando algunos aspectos de la metodología tradicional pero incorporando nuevas aproximaciones. Este análisis ya ha mostrado su potencialidad para indagar concepciones (Farré y Lorenzo, 2009). En esta oportunidad ofrecemos una muestra de su aplicación al estudio del conocimiento didáctico en uso en el momento de la clase sobre un tema particular de la química orgánica del nivel superior, los compuestos aromáticos.

Metodología

El escenario de la investigación correspondió a un primer curso universitario de química orgánica. Los textos orales se obtuvieron a partir de las sesiones completas de cuatro horas duración de clases obligatorias durante 2007 que se desarrollan en aula tipo anfiteatro, sin más recursos didácticos que la pizarra y la guía de problemas. Los grupos de clase estaban constituidos por alrededor de ochenta alumnos a cargo de un docente con algún colaborador.

Para el análisis de las producciones orales de profesores en clase planteamos un enfoque descriptivo-interpretativo empleando la metodología descrita en el apartado anterior. Se transcribieron los registros audiograbados de las cinco clases correspondientes al tema Compuestos Aromáticos y se completaron con las observaciones no participantes. Los textos escritos se analizaron en dos etapas: a) Identificación de las ideas centrales y b) Construcción de la ReCo utilizando el AD.

Resultados y discusión

En la mayoría de los discursos docentes se identificaron las ideas centrales que se muestran en la tabla 3, coincidentes con los ítems presentes en el temario obligatorio de la clase.

Sin embargo, aparecieron diferencias cuando se analizó el ritmo de introducción y el tiempo destinado a cada formación temática. Cada docente operó sobre el tiempo de la clase de manera diferente. Se observaron diferencias individuales respecto al porcentaje de tiempo destinado a cada idea central, aunque se profundizó en el tratamiento de la reactividad y orientación de los derivados sustituidos del benceno (46% del tiempo), seguidas por los ejemplos de sustitución electrofílica aromática, y luego por la explicación del mecanismo de este tipo de reacción. Las dos primeras ideas centrales fueron las únicas desarrolladas por las cinco docentes con un gran despliegue de recursos didácticos por lo que fueron escogidas para completar la ReCo (tabla 4).

Conclusiones y reflexiones finales

El análisis del discurso en sentido amplio, considerando los diferentes aspectos vinculados a la cronogénesis, los patrones temáticos, clima motivacional, las variaciones en el uso del lenguaje químico, por mencionar los más relevantes, ofrecen una alternativa metodológica superadora para la documentación del CDC, especialmente indicada para el estudio de las prácticas de enseñanza en el nivel universitario.

Cabe destacar en particular, la gran utilidad de la reconstrucción de los patrones temáticos para la identificación de las ideas centrales. Las diferencias encontradas muestran claramente que a pesar de desarrollarse los mismos contenidos de acuerdo con las especificaciones curriculares, esta metodología permite detectar las diferentes manifestaciones de secuenciación de los temas y ritmos de los docentes individuales. En definitiva, la cronogénesis muestra como en cada una de las clases se va construyendo un conocimiento y desarrollando el saber enseñado con características propias. También a partir del análisis realizado completando la ReCo a partir del análisis del discurso se pudieron reconocer las diferencias en el conocimiento didáctico según los contenidos y entre las teorías en uso subyacentes a los discursos docentes.

En general para las docentes fue más importante la enseñanza del mecanismo de la sustitución electrofílica aromática que las características estructurales del benceno y de los compuestos aromáticos, para la cual se empleó menos tiempo, en muchas ocasiones no fue evaluada ni se utilizaron tantas estrategias como para la enseñanza del mecanismo de la reacción característica de los compuestos aromáticos.

Con respecto a las diferencias en los conocimientos individuales, este estudio permitió detectar a una de las docentes (D4) que a pesar de no poseer formación docente formal, manifestó un mayor compromiso con el proceso de aprendizaje de sus alumnos, utilizando un mayor número de ejemplos, analogías y recursos. A partir de estos resultados se plantea la cuestión sobre la mayor o menor pertinencia en el despliegue de las estrategias por esta docente dado que las otras profesoras, aunque las conocían decidieron no utilizarlas. Además, cabría preguntarse si el uso de mayor cantidad de actos de habla responde a un mayor conocimiento didáctico del contenido o a un desconocimiento de determinadas características contextuales, como podría ser el hecho de que en el marco de la asignatura con solo presentar la primera de las ideas centrales bastaría para ayudar a los alumnos a construir su propia representación mental sobre el tema que es realmente importante, la sustitución electrofílica aromática. En este sentido, el contexto, condicionaría la elección de clases con alumnos poco participativos. Otra pregunta que puede plantearse es si la formación docente está dando las respuestas necesarias a los problemas reales de las prácticas áulicas, impactando en ella para innovarlas o se ven atravesadas por la tradición, la antigüedad y la experiencia docente.

En definitiva, esta metodología informa sobre el conocimiento en uso empleado en determinado contexto y con determinados alumnos. Por lo tanto, informa sobre el CDC que finalmente incidirá sobre el aprendizaje de los alumnos. De esta manera, uno de los desafíos, a los que se enfrenta la investigación sobre el CDC, se encuentra resuelto. A pesar de la laboriosidad y complejidad que conlleva, el análisis del discurso constituye una estrategia valiosa que hace que merezca la pena adentrarse en las profundidades de la palabra para conocer más sobre el conocimiento docente. En cualquier caso, e indudablemente, este tipo de estudios se hacen imprescindibles para mejorar, no sólo la enseñanza sino también la forma en que se plantea la comunicación con los docentes en los dispositivos de capacitación. Este tipo de investigaciones sirven para detectar temas cruciales y describirlos, para luego reflexionar sobre ellos entre la comunidad de didactas y especialmente, con los docentes de modo de promover mejores y mayores aprendizajes de sus alumnos.

Agradecimientos

Este trabajo se realizó gracias a los siguientes subsidios: UBACyT B-055 (2008-2010), PIP NS11220090100028 (2010-2012), Proyecto Conjunto CONICET (Argentina) - CONACYT (México) 2009-2011.

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