MonografíaElaprendizajede la evolución

Ramon GraulESBadalona IX.Badalona (Barcelona)

Jordi de ManuellESJoan Miró. L'Hospitaletde Llobregat (Barcelona)

¿Es importanteaprenderevolución?

Enseñary aprenderevolución: una apasionantecarrera de obstáculos

El artículo se vertebra alrededor de las dificultades más significativas que sedan cuando se enseña y se aprende la evolución biológica en secundaría. Algu-nas de estas díficultades se relacionan con la simplifícacíón de los conceptos,el pensamiento causal, el pensamiento antropocéntrico o la influencia de losmedios de comunicación y del lenguaje.Se proporcionan ejemplos, dirigídos a chicos y chicas de la ESO,que permitenexplorar ideas previas relacionadas con la evolución de los seres vivos. Tam-bién se presenta una secuencia de actividades que tiene en cuenta las dificul-tades mencionadas.

Teaching and learning about evolution, a passionate obstacle raceThe article focuses on the most significant difficulties found when teachingand learning about biological evolution in Compulsory Secondary Education.Some of these difficulties are related to the simplification of the concepts,causal thought, anthropocentric thought or the influence of the means ofcommunication and language.We give examples aimed at children in Compulsory Secondary Education thatallow5 the exploring of previously re'!ated ideas to the evolution of livingbeings. We also present a sequence of activities that takes into account theaforementioned difficulties.

Nada tiene sentido en biología sí no es a la luz de la evolución(Theodosious Dobzhansky)

La evolución biológica es un hecho de la historia de la vida en la Tierra,

aunque a lo largo de la historia de la humanidad ha habido quien se haempeñado en hacernos creer lo contrario.

A nuestro entender, entre los objetivos que debería contemplar unprograma de alfabetización científica en la educación secundaria nopueden faltar algunos referidos al hecho evolutivo. Entre ellos, cabríadestacar: el conocimiento de las pruebas de la evolución biológica, lacomprensión de los conceptos básicos de su mecanismo (darwinismo yselección natural). y el conocimiento, también básico, de los cambiosevolutivos que han originado la especie humana.

La utilidad de los conocimientos relacionados con la evolución,

más allá de un cierto bagaje cultural, reside en la capacidad para inter-pretar y comprender diversos fenómenos que acontecen en la vida coti-diana de las personas (por ejemplo, la resistencia bacteriana a losantibióticos, la actual diversidad humana, las variedades entre las espe-cies domésticas o de interés comercial).

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¿Porquéresulta difícilcomprendercómo funcionala evolución?

Elaprendizajede laevoluciónI

Laafirmaciónde Dobzhanskyqueencabezael artículo expresacontoda rotundidad la importancia de aprender evolución, ya que se tratade un proceso natural que, además de explicar por qué nuestro mundoes como es, estructura buena parte de los conceptos propios de la bio-logía y de las ciencias relacionadas con la vida.

Desde hace más de dos décadas se ha constatado que una buena partede los alumnos y alumnas en educación secundaria tiene dificultadespara comprender los mecanismos básicos responsables de la evoluciónbiológica (Brumby, 1984; Jiménez y Fernández, 1989; Grau, 1993; Set-tlage, 1994; Wood-Robinson, 1994; Jeson y Finley, 1996; de Manuel yGrau, 1996).

Para poder diseñar estrategias de enseñanza que faciliten latransformación de las ideas que chicos y chicas construyen a lo largode su proceso de aprendizaje en relación con la evolución, es intere-sante conocer la fuente de dichas dificultades; las razones que sub-yacen al pensamiento del alumnado y que originan sus concepciones.En parte, parece que estas ideas son inherentes al pensamiento o, porlo menos, a determinadas formas de procesar lo que ocurre a nuestroalrededor.

El uso de reglas simplificado ras para identificar y entender lascausas de procesos que son complejos constituye uno de los principalescaminos que nos conducen a las concepciones espontáneas. La dificul-tad de comprender determinados conceptos científicos se resuelve conla aplicación del sentido común, lo cual conlleva la incorporación designificados equívocos que conforman una visión naif, en este caso,de los procesos biológicos.

Así, atribuir al uso y al desuso de determinados órganos o par-tes del cuerpo la causa del desarrollo de nuevas características ana-tómicas en los seres vivos, forma parte de un pensamiento causalsimple (si ocurre un fenómeno debe existir una causa que debe sercercana en el tiempo y en el espacio). Este pensamiento causal sim-ple sería uno de los pilares básicos de la lógica del sentido comúncon la que las personas no especialistas abordan la interpretación delos procesos evolutivos y se combinaría con una cierta visiÓn teleo-lógico, es decir, encontrar a todo fenómeno natural una causa final,atribuyendo a los organismos una intención de mejora o de supervi-vencia para evolucionar. Este cóctel cognitivo podría ser causantede que el alumnado atribuya a las mutaciones un origen adaptativo,en el sentido de que su aparición en los organismos sería una re-puesta a un cambio externo, normalmente ambiental. Pero además,

57 IAlambique Didácticade lasCienciasExperimentales' n. 32' abril 2002

Elaprendizajede la evolución 1

las personas aplicamos erróneamente un cierto empiricismo (lo quees plausible según nuestra experiencia) al interpretar que las modi-ficaciones adquiridas a lo largo de la vida pueden transmitirse a ladescendencia (por ejemplo, de un padre y una madre bronceados porel sol, nacerá un niño o una niña más moreno que si no lo hubiesentomado).

El pensamiento antropocéntrico:atribuir a los organismos pro-piedades psicológicas propias de los humanos es otra fuente de error.Para la mayoría de estudiantes, la evolución se basa en una respuestaconsciente de los seres vivos a los cambios ambientales, que conduce auna modificación del comportamiento y, en consecuencia, a cambiosmorfológicos y/o anatómicos. Esta respuesta evidencia dicha visiónantropocéntrica (los organismos realizan esfuerzos conscientes parasobrevivir y solventar necesidades y deseos). aunque se combina conotros factores.

El uso que dan los medios de comunicación (películas, cómics,ciertos programas de divulgación científica, etc.) a algunos términoscientificos -por ejemplo, mutación- confiere un significado opuestoal que atribuye la comunidad cientifica. Términos como mutante,extraño, deforme... se convierten asi en sinónimos que interfieren enla construcción de la idea de mutación, y en el aprendizaje de otrosconceptos relacionados con la evolución. Algo semejante ocurre conla transmisión de ciertas concepciones, a veces divulgadas errónea-mente por los medios de comunicación o la ciencia escolar: la selec-ción natural consiste en la supervivencia del más fuerte; elchimpancé es un antepasado de los humanos, ya que procedemos delos monos.

A menudo ciertas influencias culturales y derivadas del uso dellenguaje también interaccionan con el aprendizaje de las ideas cientifi-caso Es común la creencia de que hay que adaptarse a las circunstan-cias.Obien adaptarse o morir.Estesupuesto, útil en usos y costumbressociales, se aplica de forma simplificada al proceso de adaptación de losorganismos al medio. El uso cotidiano del término adaptación pocotiene que ver con su significado biológico.

En varios articulos y ensayos, Stephen J. Gould -quizás el divulga-dor más célebre de la evolución biológica en las últimas décadas- nocesa en intentar subvertir un par de ideas profundamente enraizadas:

. La idea extendida de que la evolución tiene el rango de teoría yno se trata de un hecho.

. La concepción de que la especie humana se halla en la cúspidela evolución, de modo que se equipara la inteligencia humana a laculminación del proceso evolutivo.

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Elaprendizajede la evolución I

Lacarga ideológica que subyace en estas concepciones va más allá de lascreencias. Considerar la evolución como una teoría, por supuesto, noimplica aceptarla. Por otro lado, la visión antropocéntrica se pone demanifiesto al considerar la especie humana como un ser superior, queha evolucionado más y mejor que ningún otro. Ciertamente, por loque se refiere a la inteligencia y capacidad de aprendizaje, pertenece-mos a una especie en la cual este carácter biológico se ha desarrolladomás que en ningún otro ser vivo; pero si consideramos, por ejemplo, lalongitud del cuello, ¿podemos compararnos a una jirafa?; o nuestroolfato, ¿es comparable a la percepción olfativa de una mariposa noc-turna o de una termita?

Una mezcla de la simplificación de los conceptos, de un enfoqueantropocéntrico en la interpretación de fenómenos y procesos, de unaaplicación incorrecta del lenguaje coloquial y de la influencia cultural,puede dar como resultado una amalgama de ideas aparentemente co-herente y útil para el día a día, pero plagada de errores.

Así pues, podemos entender que los alumnos y alumnas tienen di-ficultades para:

.Distinguir los diferentes procesos responsables de la apariciónde variabilidad en las poblaciones y en el mantenimiento ytransmisión a los descen'dientes de dichas variaciones a lo largodel tiempo: naturaleza de las mutaciones y herencia de los ca-racteres adquiridos.

. Identificar la importancia de la selección natural en la línea defavorecer o perjudicar determinadas diferencias entre los indivi-duos que componen las poblaciones: la selección natural depen-de de estas diferencias.

. Interpretar la naturaleza del cambio evolutivo en las poblacio-nes, creyendo que los individuos cambian lentamente a lo largodel tiempo: la adaptación es una respuesta a una necesidad queobligaa cambiar a los organismos. .

Algunas ideasque pueden ser útiles al enseñar evolución

Recordemos que hay que partir de lo que ya saben, por lo que esaconsejable es proponer actividades que, en la medida de lo posible,permitan explicitar sus ideas previas. Será interesante discutir sobreellas y favorecer la toma de conciencia por parte del alumnado de suspropias concepciones, de su modelo de razonamiento y del porqué de suforma de pensar. «Moscasy DDTnes un ejemplo que permite explorar laconcepción común de que los caracteres adquiridos se heredan.

59 IAlambique DidácticadelasCienciasExperimentales. n. 32. abril 2002

Hasta hace pocos años el DDT

era un insecticida habitual para

combatir plagas. Actualmenteya no se utiliza. El gráficomuestra la cantidad media de

insecticida necesario para ma-

tar una mosca en distintas épo-cas.

1. ¿Qué conclusión se saca de

los datos que se presentan en el

gráfico?

2. Explica por escrito los cam-

bios que deben haberse produ-

cido para que sea posible.3. Agrúpate con 2 o 3 compa-ñeros de clase e intercambia

tus respuestas. ¿A qué conclusión habéis llegado?

Moscas y DDT

80

oafIo II1G5 ,D70 11176 '980 ,g~

Elaprendizajede laevoluciónI

También sugerimos el uso de problemas o situaciones derivadas de la ex-periencia diaria y de un contexto próximo (por ejemplo la resistencia delas bacterias a los antibióticos o el color de la piel humana); trabajados ydiscutidos en pequeños grupos, que faciliten la interacción y la movili-zación de las ideas. Dichas actividades en grupos deben alternarse conexplicaciones dirigidas a todo el grupo, lecturas, analogías y ejemplos,diálogos que aporten nuevos elementos para la reflexión y discusión.

Enseñar evolución, lejos de ser una tarea fácil, se convierte en unreto, como en tantos otros aprendizajes propios de la ciencia. Un retoporque sin duda intenta subvertir concepciones muy persistentes dedistinta procedencia que han construido a lo largo de su vida las perso-nas que aprenden.

Lasactividades que siguen pretenden ejemplificar algunas de las ide-asy sugerencias citadas. La propuesta, lógicamente, debe enmarcarse en elcontexto de una unidad didáctica que no podemos presentar completa.

Actividad A: ¿Se adquiere o se hereda?

En esta actividad se presenta la diferencia entre el concepto de carácter yde manifestación. También se trabaja sobre la idea de carácter heredable.

Loscaracteres de una especie son cualidades propias de los individuos de esaespecie, pero que pueden variar entre ellos. Por ejemplo, un carácter de los

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Elaprendizajede la evolución I

individuos de la especie humana es el color de los ojos, pero cada persona tie-

ne un determinado color de ojos, presenta lo que llamamos una manifesta-

ción de ese carácter. A continuación, se muestran un par de caracteres

propios de los humanos y sus respectivas manifestaciones.

Color de los

ojos

MarronesVerdesAzulesGrises

Gruposanguíneo

ABABO

A continuación resolveremos 4 breves actividades que tienen que ver con loscaracteres.

1. ¿Cómo es tu cabello?

El dibujo muestra los principales tipos de cabello.

A tieso y grueso

B fino y lacio

~ C ondulado

~ D muy ondulado

~ Erizado

..."\1.~H 'oooo~o.. Fensortijado

¿Cómo es tu cabello?

¿Cuál es el tipo de cabello más frecuente entre todos los de la clase?

¿Hay diferencias entre chicos y chicas?¿Creéis que el tipo de cabello es un carácter hereditario? ¿Por qué?

2. ¿Qué lengua dominas?Sin duda conocer idiomas (catalán, castellano, inglés, oo.) es básico en vuestra

actividad como estudiantes. También puede favorecer vuestra actividad pro-fesional futura. Haremos una breve estadística del estado de la cuestión.

¿Cuántos habláis correctamente el catalán? ¿Y el castellano?

¿Cuántos os podéis hacer entender en inglés? ¿Yen francés?

¿Creéisque el dominio de una lengua es un carácter hereditario? ¿Porqué?

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Elaprendizajede laevoluciónI

3. El club de mis amores

Igual no te gusta el fútbol, igual eres un hincha.

¿Tienes un equipo preferido?

¿Cuál es el equipo preferido por la mayoría de chicos y chicas de la clase?

¿Creéis que en todos los institutos españoles la encuesta daria los mis-

mos resultados? ¿Por qué?

¿Creéis que ser de un equipo de fútbol es un carácter hereditario? ¿Por

qué?

4. El tubérculo de Oarwin

El tubérculo de Darwin es un pequeño pliegue que podemos presentar, o no,

en la parte posterior del lóbulo de las orejas.

Con la ayuda de un compañero o compañera determina si tienes (y en

qué desarrollo) o no el tubérculo de Darwin.

¿Creesque lo usas para alguna actividad? ¿Crees que te es necesario para

tu supervivencia?

¿Creéis que mostrar el tubérculo de Darwin es un carácter hereditario?

¿Porqué?

Actividad B: Introducción de la selección natural

Enesta actividad se presenta un ejemplo de selección artificial para favore-

cer la introducción posterior del concepto de selección natural.

Perros para la defensa personal, para las cacerias, para las carreras; perros de

compañía, para tirar de trineos, para guiar a personas invidentes... ¿De dónde

han salido tantos tipos distintos de perros? ¿Cómo se ha podido originar tan-ta diversidad?

La opinión actual es que los perros domésticos son descendientes de los lo-

bos. Hallazgos arqueológicos parecen confirmar que hace más de 14.000 años

que se domesticaron los perros.

Desde hace pues miles de años los humanos hemos ido seleccionando y cru-

zando perros según nuestra conveniencia. Los resultados de este proceso nosson bien familiares.

Durante todo este tiempo, generación tras generación, los criadores han es-

cogido como progenitores para la siguiente generación solo a aquellos indivi-

duos que manifestaban un desarrollo especial de aquellos caracteres que se

querían obtener en la descendencia. La raza gran danés se ha obtenído a par-

tir de favorecer el gigantismo. Los criterios de selección para obtener la raza

chihuahua o la raza de los perros pequineses han ido en dirección contraria.En todos los casos los criadores han llevado a cabo una selección artificial,

permitiendo la reproducción de unos individuos y evitando la de otros.

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¿Para qué se utilizan los perros de la raza San Bernardo? ¿Qué caracte-

rísticas son útiles para hacer su trabajo?

Algunos perros se utilizaban para introducirse en las madrigueras y expulsar

de ellas a conejos y otros animales de caza. Lasmadrigueras acostumbran a

ser pequeños túneles estrechos. ¿Cómo deberían ser los perros utilizados?

En solo 100 años, la apariencia de los

perros dachsund ha cambiado mucho acausa de los intereses de los criadores.

Losdibujos muestran estos cambios.. Identificad las variaciones que ha

sufrido esta raza de perros.

. ¿Cual creéis que puede ser la utili-

dad de la nueva apariencia de los

perros dachshund?. Explicad de qué manera han debido

actuar los criadores para conseguir

la variaciones que se observan.. Si fuerais un criador o una criadora,

¿dequé manera intentaríais conseguir

que los perros dachshund recupera-

sen la apariencia de hace 100 años?. Los dachsund, los doberman, los

buJ/dog... provienen de un mismo precursor. Explicad los criterios con

los que se pueden obtener perros como los galgos.. ¿Conocéis algún otro ejemplo parecido de variedad doméstica? Haced

una interpretación del fenómeno usando como analogía lo que hemos

trabajado de los perros.

1.

2.

3.

Elaprendizajede la evolución I

-fif

Actividad C: la selección natural y sus efectos sobre laspoblaciones

Ejemplos de problemas de aplicación que pretenden diferenciar la idea

darwiniana de la concepción de la herencia de los caracteres adquiridos.

63 I Alañtbique Didácticade lasCienciasExperimentales' n. 32 . abril 2002

Referencias

bibliográficas

Direccionesde con tacto

Elaprendizajede la evolución I

1. Las aves nadadoras muestran una membrana interdigital con un gradoelevado de desarrollo.

o ¿Cómoexplicaría la teoría de la selecciónnatural la existencia de unamembrana interdigital entre las aves nadadoras? Repasad uno a uno

los pasos de la explicación del mecanismo propuesto por Darwin V

aplecadlo a las patas de las aves.

o ¿Cómohubiera explicadoLamarckla aparición de la membranainter-digital?

Los topos acostumbran a excavar galerías subterráneas. Su vida se des-arrolla en la oscuridad. Cuando se estudia el sentido de la vista en estos

animales, se observa una fuerte atrofia de los ojos.

o ¿Cómoexplicaría la teoría de la selecciónnatural la atrofia de los ojosde los topos? Repasad uno a uno los pasos de la explicación del meca-

nismo propuesto por Darwin Vaplicadlo a los ojos de los topos.o ¿CómohubieraexplicadoLamarckdicha atrofia?

2.

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Ramon Grau.IES Badalona IX. Badalona (Barcelona).rgrau@pie.xtec.es

Jordide Manuel.lESJoan Miró. L'Hospitaletde Llobregat(Barcelona).jdemanu@pie.xtec.es

64 IAlambique Didácticadelas CienciasExperimentaleso n. J2 o abril 2002