IV Seminario de Innovación Docente UC

CAPÍTULO 3: INNOVACIÓN EN EVALUACIÓN DE APRENDIZAJE CONCEPCIONES ALTERNATIVAS EN FISIOLOGÍA CARDIOVASCULAR Carolina Morales M.1 Victoria Velarde A.2

OBJETIVOS

METODOLOGÍA

Dado lo anterior, la hipótesis de este trabajo es que los alumnos de carreras científicas presentan concepciones alternativas que impiden el correcto aprendizaje de fisiología, en particular, en la unidad de cardiovascular, y que estas son reemplazables por el conocimiento científico actual, tras reforzar los modelos científicos básicos aplicables a la fisiología cardiovascular. Los objetivos de este estudio son: 1. determinar la prevalencia en estudiantes de la PUCC de ciertas concepciones alternativas identificadas en estudiantes de otros países, 2. evaluar el efecto de la instrucción en la permanencia de las concepciones alternativas analizadas, 3. evaluar la capacidad que presentan los estudiantes de la PUC de extrapolar conceptos de la física a la biología. Así, se puede predecir que: - Los alumnos presentarán concepciones alternativas en una evaluación inicial previa a la(s) clase(s) de fisiología cardiovascular. - Los temas que requieren una base teórica residente en modelos de otras ciencias básicas presentarán mayor predominancia de concepciones alternativas, comparados con temas donde no se requiere el uso de modelos. - El reforzamiento de estos modelos permitirá eliminar las concepciones alternativas, logrando un correcto aprendizaje de la fisiología cardiovascular. Dado que se ha comprobado que alumnos tanto de pedagogía en biología como licenciados en ciencias, que ejercerán como investigadores, presentan concepciones alternativas aun luego de finalizar los programas de ciencias. Este trabajo toma vital importancia al brindar una herramienta a los docentes para la enseñanza efectiva y acorde al conocimiento científico actual.

Para este estudio se desarrolló un cuestionario tomando preguntas desarrolladas en diferentes artículos que abarcaban distintas dimensiones de la fisiología cardiovascular y que han demostrado presentar concepciones alternativas en un número importante de estudiantes. Estos reactivos seleccionados fueron modificados de acuerdo con la realidad de la Pontificia Universidad Católica de Chile y fueron validados por un especialista en fisiología cardiovascular y por una especialista en Didáctica de la Biología. El cuestionario se estructuró con 7 preguntas de alternativa, dos de las cuales evaluaban un concepto físico la primera en un contexto físico y la segunda en un contexto biológico. Además, se presentaron dos preguntas anidadas: en la primera parte se presentaba una pregunta de alternativa convencional y en la segunda parte, se presentaba la justificación para la respuesta previa. Los dos últimos reactivos correspondían a la evaluación de una definición y a la confección de un esquema. Para el análisis de la definición y del esquema se desarrolló una escala de 5 niveles. El cuestionario se aplicó en dos niveles, en una primera instancia a un grupo de estudiantes de un curso de Fisiología (16 estudiantes de segundo año de diferentes carreras: Ingeniería, Pedagogía Media en Ciencias Naturales y Biología, Química y Farmacia) antes (A) y después (D) del capítulo de Fisiología Cardiovascular (grupos A/D). En una segunda instancia se aplicó a dos grupos de estudiantes de diferentes carreras (Ciencias Biológicas y Enfermería), uno sin ninguna instrucción en fisiología (estudiantes de Licenciatura en Biología, S) y otro con instrucción en anatomía, histología y fisiología cardiovascular (estudiantes de Enfermería, C) (grupos S/C). Todos los estudiantes firmaron un consentimiento informado antes de realizar el cuestionario y sus documentos fueron codificados para desarrollar un análisis imparcial.

1 Facultad de Ciencias Biológicas 2 Facultad de Ciencias Biológicas y Facultad de Educación

INTRODUCCIÓN En el aprendizaje de la ciencia existen una serie de dificultades que impiden el correcto asentamiento del conocimiento científico. Un punto importante son las ideas previas que posee el estudiante, y que obstaculizan el aprendizaje de la ciencia al ser conflictivas con los contenidos revisados en un curso. Estas ideas se conocen como concepciones alternativas, que según Wandersee et al. (1994) se definen como “un entendimiento vago e imperfecto, o erróneo de algo; que comúnmente es sostenido entre los estudiantes, es difícil de corregir, y está en desacuerdo con el conocimiento científico actual” (Pelaez et al., 2005; Wandersee et al., 1994). Las concepciones alternativas surgen de experiencias en la sala de clases (dado el uso impreciso del lenguaje, analogías mal planteadas, entre otros), y de las experiencias en la vida diaria (Michael et al., 1999; Palizvan, Nejad, Jand & Rafeie, 2013). En las ciencias biológicas este fenómeno ha sido estudiado en materias como evolución, cooperación entre pares (West, El Mouden & Gardner, 2011), genética (Kindfield, 1991), biología celular (Stewart & Dale, 1990) y fisiología, en particular, en las materias de sistema respiratorio y cardiovascular (Pelaez et al., 2005; Michael et al., 1999; Palizvan et al., 2013). Estudios realizados en estudiantes de pregrado de programas de ciencias revelan que más del 80% de los estudiantes tiene concepciones alternativas al momento de iniciar el tema de fisiología cardiovascular (Solomon, 1989) y que, en los subtemas de circulación sanguínea, vasos sanguíneos, intercambio de gases y utilización de los mismos persisten incluso aun habiendo finalizado el curso de fisiología (Pelaez et al., 2005). Entre las razones que explican esta prevalencia se encuentra la dificultad que tienen los alumnos en entender modelos de ciencias básicas (e.g. física, ley de Ohm) y la incapacidad de estos para extrapolar estos dominios de aprendizaje a nuevas materias en biología; lo que ha sido estudiado en fisiología cardiovascular (Pelaez et al., 2005; Palizvan et al., 2013).

Se ha reportado que los estudiantes de pregrado de programas de ciencias comienzan su aprendizaje de fisiología cardiovascular con concepciones alternativas, las cuales persisten incluso habiendo finalizado el curso de fisiología. Entre las razones que explican esta prevalencia destaca la incapacidad de los estudiantes para extrapolar modelos de otras áreas de la ciencia a situaciones biológicas. Dado lo anterior, los objetivos de este estudio fueron (Pelaez, Boyd, Rojas & Hoover, 2005): determinar la prevalencia de ciertas concepciones alternativas identificadas en estudiantes de otros países, (Wandersee, Mintzes & Novak, 1994) evaluar el efecto de la instrucción en la permanencia de las concepciones alternativas analizadas, (Michael et al., 1999) evaluar la capacidad de extrapolar conceptos de la física a la biología en estudiantes de la PUC. Para este estudio se desarrolló un cuestionario que fue validado por un especialista en fisiología cardiovascular y por una especialista en Didáctica de la Biología. Para el análisis de la definición y del dibujo se desarrolló una escala de 5 niveles. El cuestionario se aplicó a un grupo de estudiantes antes y después del capítulo de Fisiología Cardiovascular (grupos A/D) y a dos grupos de estudiantes, con/sin instrucción en Fisiología Cardiovascular (grupos C/S). En los grupos A/D se observó un mejor desempeño en las diferentes dimensiones del cuestionariodespués de la instrucción. De forma similar, el desempeño del grupo con instrucción fue mejor que el sin instrucción en todas las dimensiones del cuestionario. Un análisis por pregunta reveló diferencias en el nivel de conocimiento inicial de cada tema presentado y en la superación de la concepción alternativa. Se concluye que la instrucción reduce las concepciones alternativas en ciertos temas en mayor proporción que en otros.

Palabras claves: Concepción alternativa, fisiología cardiovascular, instrucción.

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