Obstculos para el aprendizaje del modelo deevolucin por seleccin naturalGonzlez Galli, Leonardo Martn2011Tesis DoctoralFacultad de Ciencias Exactas y NaturalesUniversidad de Buenos Aireswww.digital.bl.fcen.uba.arContacto: digital@bl.fcen.uba.arEste documento forma parte de la coleccin de tesis doctorales de la Biblioteca Central Dr. LuisFederico Leloir. Su utilizacin debe ser acompaada por la cita bibliogrfica con reconocimiento de lafuente. This document is part of the doctoral theses collection of the Central Library Dr. Luis Federico Leloir.It should be used accompanied by the corresponding citation acknowledging the source. Fuente / source: Biblioteca Digital de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales - Universidad de Buenos Aires UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES Facultad de Ciencias Exactas y Naturales OBSTCULOS PARA EL APRENDIZAJE DEL MODELO DE EVOLUCIN POR SELECCIN NATURAL Tomo I Tesis presentada para optar al ttulo de Doctor de la Universidad de Buenos Aires en el rea Ciencias Biolgicas Leonardo Martn Gonzlez Galli Director de tesis: Dra. Elsa Noem Meinardi Consejero de estudios: Dr. Juan Carlos Reboreda Lugardetrabajo:CentrodeFormacineInvestigacinenEnseanzadelas Ciencias-CEFIEC-FacultaddeCienciasExactasyNaturales-Universidadde Buenos Aires Ciudad Autnoma de Buenos Aires, 2011 i OBSTCULOS PARA EL APRENDIZAJE DEL MODELO DE EVOLUCIN POR SELECCIN NATURAL Resumen Esta tesis doctoral se llev a cabo con la intencin de realizar una contribucin original a la comprensindelosfactoresquedificultanlaenseanzayelaprendizajedelmodelode evolucinporseleccinnatural.Seintentcaracterizarlasconcepcionesqueutilizan estudiantesdesecundariayuniversidadparaexplicarlaevolucinderasgosadaptativose inferir los obstculos subyacentes. Tambin se realiz un anlisis epistemolgico del modelo mencionadoafindeidentificarposiblesrasgosdelmismoquepudierandificultarsu enseanza y su aprendizaje.Paraalcanzarestosobjetivosseimplementaronmtodosdeinvestigacineducativadetipo cuantitativo y cualitativo, predominando este ltimo enfoque. Se trabaj con dos poblaciones deestudiantesdediferentesniveleseducativos:medioyuniversitario.Laobtencindelos datosincluy,entreotrasestrategias,cuestionariosyentrevistas,yeldiseoypuestaen prctica de una unidad didctica. La misma se llev a la prctica en dos cursos de cuarto ao de una escuela secundaria.Losresultadospermitieronidentificarnumerosasconcepcionesalternativas(porejemplo,la nocindetransformacinindividualadaptativa)ytresobstculossubyacentes:lateleologa de sentido comn, el razonamiento centrado en el individuo y el razonamiento causal lineal. Adems,elanlisisepistemolgicodelmodelopermitiidentificaralgunosaspectosdel mismo que resultan problemticos, tales como la relacin entre el modelo y la teleologa y la necesidad de un anlisis a la vez poblacional e individual para su comprensin. Estos rasgos problemticosdelmodelotienenimportantesimplicanciasdidcticasquesonexploradasen esta tesis.Deestetrabajosurgenvariasconclusionesligadasalaintervencinenelaula. Principalmente, se considera que no es posible, ni deseable, que los estudiantes renuncien al pensamientoteleolgico.Desdeestaperspectiva,seproponequeelprincipalobjetivo didcticodeberasereldesarrolloporpartedelosestudiantesdeunavigilancia epistemolgicasobrelasintuicionesteleolgicas.Elmodelodeevolucinporseleccin natural debera ser la referencia terica para esta vigilancia de naturaleza metacognitiva. Los anlisis desarrollados en esta tesis pretenden constituir una base, terica y empricamente fundamentada, sobre lacual mejorar laenseanzay el aprendizaje del modelo de evolucin darwiniano. Palabras clave: ModelodeevolucinporseleccinnaturalTeleologa-Concepcionesalternativas Obstculos para el aprendizaje Metacognicin ii OBSTACLES IN THE LEARNING OF THE MODEL OF EVOLUTION BY NATURAL SELECTION Abstract Thisdoctoralthesiswascarriedoutwiththepurposeofmakinganoriginalcontributionto thecomprehensionofthefactorswhichrenddifficulttheteachingandthelearningofthe model of evolution by natural selection. It has been tried to characterize the conceptions used bythestudentsofsecondaryschoolanduniversitytoexplaintheevolutionofadaptative traits and to infer the subjacent obstacles. It has been also made an epistemological analysis ofthementionedmodelinordertoidentifypossiblecharacteristicswhichcouldmake difficult its teaching and learning.Toreachtheseobjectives,ithasbeenusedquantitativeandqualitativemethodsof educationalresearch,withtheprevalenceofthelastones.Theresearchhasbeenconducted withtwopopulationsofstudentsofdifferenteducativelevels:secondaryanduniversitary. Theobtainingoftheinformationincluded,amongotherstrategies,questionpapers and interviews, and the design and the performing of an instructional unit. This one was put into practice in two courses of fourth year in a secondary school.Fromtheseresultsitshasbeenpossibletoidentifymanymisconceptions(forexample,the notionofadaptativeindividualtransformation)and threesubjacentobstacles:thecommon sense teleology, the reasoning centered in the individual and lineal causal reasoning. Besides, theepistemologicalanalysisofthemodelenabledtoidentifysomeofitsaspectswhich appeared to be problematic, such as the relation between the model and the teleology and the necessityofananalysisatthesametimepopulationandindividualinordertoarrivetoa comprehensionofthemodel.Theseproblematicaspectsofthemodelhavesignificant didactical implications that are explored in this thesis.From this work arise several conclusions related to the work in the classroom. Principally, it isconsideredthatitisnotpossibleneitherdesirablethatthestudentsshouldgiveupthe teleologicalthought.Fromthisperspective,thedevelopmentbythestudentsofan epistemologicalsurveillanceonteleologicalintuitionsshouldbethemaindidacticalgoalto achieve.Themodelofevolutionbynaturalselectionshouldbethetheoreticalreferencefor this surveillance of metacognitive nature.Theanalysisdevelopedinthisthesisintenttoestablishabase,theoreticalandempirical founded,inordertoimprovetheteachingenthelearningoftheDarwinianmodelof evolution. Key words: Modelofevolutionbynaturalselection-Teleology-MisconceptionsObstaclesinthe learning - Metacongnition iii AGRADECIMIENTOS A Ami, por la compaa y la paciencia. A mispadres, por el apoyo durante mis estudios. AlaDra.ElsaMeinardi,porelapoyoincondicional,laconfianzaylosconsejosqueme ayudaron a llevar adelante este trabajo y muchos otros. A Juan Carlos Reboreda, por su apoyo y por haberme mostrado cmo el darwinismo ilumina la comprensin del comportamiento animal. A Andrea Revel Chion, por permitirme realizar el trabajo de campo en los cursos a su cargo, por sus significativos aportes durante todo el proceso de investigacin y por su amistad. Alosestudiantesdelasescuelassecundariasylauniversidad,porsucolaboracinconla investigacin. AmiscolegasyamigosdelCEFIEC:LeonorBonan,AgustnAdriz-Bravo,Alejandro Pujalte, Javier Simon, Mara Victoria Plaza, Mara Ins Rodrguez Vida y Micaela Cohen, por el apoyo y las discusiones. Alasautoridadesdelasinstitucioneseducativasdenivelmedioenlasqueserealizgran partedeltrabajodecampo:autoridadesdelColegiodelaCiudad(especialmenteaEnrique Slucki), autoridades del colegio San Agustn (especialmente a Javier Simon) y autoridades del Colegio Paideia (especialmente a Yaki Setton). A los docentes de las materias de la Licenciatura en Ciencias Biolgicas en las que se realiz partedeltrabajodecampo:docentesdelamateriaIntroduccinalaBotnica(Alicia Burghardt,NoraMaidanaeIreneMenndez),docentesdelamateriaEcologay ComportamientoAnimal(JuanCarlosReboredayBettinaMahler)ydocentesdelamateria Fisiologa Animal Comparada (Enrique Rodrguez y Daniel Medesani). Al Dr. Ral Gagliardi, por la discusin sobre esta tesis que mantuvimos en el ao 2006. Al Dr. Gustavo Caponi, por hacer una filosofa de la biologa interesante, comprensibley de granutilidadparaquienesnospreocupamosporlaenseanza,porlaslargasyapasionantes discusiones que mantuvimos desde el ao 2008 y, sobre todo, por su amistad. AlaMg.Erndiralvarez,porsuamistadyporlasestimulantesdiscusionessobrela evolucin y su enseanza que desde el ao 2009 hemos mantenido. A Andr Giordan, Pierre Clement, Vicente Talanquer y otros investigadores con quienes tuve laoportunidaddediscutiraspectosparcialesdeestainvestigacinenloscongresos internacionales a los que asist. AlGrupoFruta,porlabuenaondaylaayuda(sobretodoaLida,porsuasistenciaenla edicindelatesisyaShirley,aquienmolestrepetidasvecespidindolequemeenviara papers desde los EEUU). iv v Estatesisestdedicadaamifamilia:Ami,Pablo,Santi,Juani,Graciela,Luis,Eduardo, Cristina, Gabi, Tita y Feli. vi vii NDICE RESUMEN................................................................................................................................ i ABSTRACT............................................................................................................................. ii AGRADECIMIENTOS .........................................................................................................iii DEDICATORIAS.................................................................................................................... v PREFACIO........................................................................................................................... xxi ABREVIATURAS..............................................................................................................xxiii INSTANCIASDECOMUNICACINYDISCUSINDERESULTADOS PARCIALES DE ESTA TESIS ......................................................................................... xxv PARTE I. INTRODUCCIN Y MARCOS TERICOS.................................................... 1 CAPTULO 1. INTRODUCCIN......................................................................................... 3 1.1 PRESENTACIN............................................................................................................... 3 1.2 EN RELACIN CON LA DIDCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES ................ 5 1.2.1 La didctica de las ciencias naturales como disciplina ................................................ 5 1.2.2 Sobre el enfoque constructivista .................................................................................. 7 1.3 EN RELACIN CON LA TEORA DE LA EVOLUCIN.............................................. 8 1.3.1 La teora sinttica de la evolucin................................................................................ 8 1.3.2 Relevancia de la teora de la evolucin...................................................................... 11 1.3.2.1 Importancia de la teora de la evolucin para la biologa ................................... 11 1.3.2.2 Importancia de la teora de la evolucin ms all de la biologa ........................ 13 1.3.3Ellugarcentraldelmodelodeevolucinporseleccinnaturalenlabiologaevolutiva.............................................................................................................................. 14 1.4ANTECEDENTESDEINVESTIGACINENRELACINCONLOSPROBLEMAS ENLAENSEANZAYELAPRENDIZAJEDELMODELODEEVOLUCINPOR SELECCIN NATURAL....................................................................................................... 21 1.4.1 Dificultades para la enseanza y el aprendizaje de la teora de la evolucin............. 21 1.4.2Investigaciones sobre la enseanzayel aprendizaje de la teora de la evolucin con nfasis en las concepciones alternativas.............................................................................. 26 1.4.3 Sobre el carcter teleolgico de las concepciones alternativas .................................. 32 1.4.3.1 La teleologa como un aspecto negativo de las concepciones alternativas ......... 32 1.4.3.2Elvalorheursticodelpensamientoteleolgicoysuestatusproblemticoenla biologa............................................................................................................................ 34 1.4.3.3 Naturaleza y funcionamiento del pensamiento teleolgico................................. 38 1.5 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Y OBJETIVOS ............................................... 42 CAPTULO 2. MARCOS TERICOS I. LA TEORA DE LA EVOLUCIN............. 45 viii 2.1 LA ESTRUCTURA DE LA TEORA DE LA EVOLUCIN......................................... 46 2.1.1 La estructura de la teora evolutiva desde la perspectiva sintctica........................... 46 2.1.2 La estructura de la teora evolutiva desde la perspectiva semntica .......................... 51 2.1.2.1 La teora evolutiva como una familia de modelos .............................................. 53 2.2 EL MODELO DE EVOLUCIN POR SELECCIN NATURAL ................................. 57 2.2.1 Definiciones de seleccin natural............................................................................... 57 2.2.2 Autonoma del modelo de evolucin por seleccin natural ....................................... 59 2.2.3 El modelo de evolucin por seleccin natural como una familia de modelos ........... 61 2.2.4 Seleccin natural, adaptacin y funcin..................................................................... 66 2.2.5 Seleccin natural y causalidad ................................................................................... 68 2.2.6 La importancia del pensamiento poblacional en el modelo darwiniano .................... 72 2.2.7 La paradoja individuo-poblacin ............................................................................... 75 2.2.8 El poder creativo de la seleccin natural.................................................................... 79 2.3 CONCLUSIONES SOBRE LA ESTRUCTURA DE LA TEORA EVOLUTIVA Y DEL MODELO DE EVOLUCIN POR SELECCIN NATURAL............................................. 83 CAPTULO 3. MARCOS TERICOS II. TELEOLOGA.............................................. 85 3.1ELPROBLEMADELFINALISMOYLANATURALEZADELAEXPLICACIN DARWINIANA ...................................................................................................................... 85 3.2 QU ES UNA EXPLICACIN TELEOLGICA? ....................................................... 86 3.3TELEOLOGA,FINALISMO,INTENCIONALIDAD,CONCIENCIA, ANTROPOMORFISMO, VITALISMO Y ANIMISMO....................................................... 91 3.4 POR QU LAS EXPLICACIONES TELEOLGICO-FUNCIONALES SON OBJETO DE DEBATE?......................................................................................................................... 93 3.5 TELEOLOGA Y BIOLOGA.......................................................................................... 96 3.5.1 El problema de la teleologa en la biologa................................................................ 96 3.5.2 El problema de la atribucin de funciones ................................................................. 98 3.5.3 El problema de la naturaleza de la explicacin darwiniana ..................................... 101 3.5.4 El concepto de teleonoma ....................................................................................... 104 3.5.4.1 La teleonoma segn Ernst Mayr ...................................................................... 105 3.5.4.2 Algunas conclusiones sobre el concepto de teleonoma ................................... 113 3.5.5 Teleologa y seleccin natural.................................................................................. 116 3.5.5.1 La naturaleza teleolgica del modelo de evolucin por seleccin natural ........ 116 3.5.5.1.1 Ruse y la metfora del diseo .................................................................... 117 3.5.5.1.2 Caponi y la lgica problema-solucin .................................................... 120 3.5.5.1.3 Ayala y la teleologa natural indeterminada ........................................... 123 3.5.5.1.4 Dennett y la actitud intencional .............................................................. 126 3.5.5.2Conclusionessobrelanaturalezadelmodelodeevolucinporseleccinnatural............................................................................................................................ 136 ix 3.5.6 Conclusiones sobre el problema de la teleologa en la biologa .............................. 134 CAPTULO4.MARCOSTERICOSIII.LASCONCEPCIONESDELOS ESTUDIANTES................................................................................................................... 139 4.1 INTRODUCCIN .......................................................................................................... 139 4.2 CARACTERSTICAS DE LAS CONCEPCIONES ALTERNATIVAS....................... 141 4.3 ORIGEN DE LAS CONCEPCIONES ALTERNATIVAS ............................................ 150 4.4INFLUENCIADELASCONCEPCIONESALTERNATIVASENLOSPROCESOS DE ENSEANZA Y DE APRENDIZAJE........................................................................... 154 4.5 TEORAS DEL CAMBIO CONCEPTUAL................................................................... 157 4.5.1 La teora del cambio conceptual en su versin original ........................................... 157 4.5.2 Crticas y desarrollos posteriores de la teora del cambio conceptual...................... 159 4.5.3 Diferentes tipos de rupturas...................................................................................... 171 4.6 LOS OBSTCULOS...................................................................................................... 173 4.6.1 Origen del concepto de obstculo ............................................................................ 173 4.6.2 El concepto de obstculo en la didctica de las ciencias.......................................... 177 4.6.3 Obstculo y error...................................................................................................... 186 4.6.4 El objetivo-obstculo................................................................................................ 187 PARTE II. DISEO METODOLGICO........................................................................ 191 CAPTULO 5. CONSIDERACIONES METODOLGICAS GENERALES.............. 193 5.1 PARADIGMAS EN LA INVESTIGACIN EDUCATIVA......................................... 193 5.2 EL PARADIGMA CUALITATIVO DE INVESTIGACIN EDUCATIVA................ 194 5.3 EL ENFOQUE METODOLGICO ADOPTADO EN ESTE TRABAJO.................... 198 CAPTULO6.POBLACIONESPARTICIPANTESEINSTRUMENTOSPARALA TOMA DE DATOS............................................................................................................. 203 6.1 POBLACIONES PARTICIPANTES.............................................................................. 203 6.2INSTRUMENTOSPARALATOMADEDATOSENDOSCURSOSDEESCUELA SECUNDARIA..................................................................................................................... 204 6.2.1 Situacin problemtica pre-instruccional: El problema de los piojos (PP) .......... 206 6.2.1.1 Objetivos y justificacin.................................................................................... 206 6.2.1.2 Consignas dadas a los estudiantes..................................................................... 206 6.2.2 Entrevista semi-estructurada .................................................................................... 206 6.2.2.1 Objetivos y justificacin.................................................................................... 206 6.2.2.2 Directrices para la realizacin de la entrevista.................................................. 210 6.2.3 Unidad didctica (UD): secuencia de nueve actividades escritas ............................ 211 6.2.3.1 Criterios generales para el diseo de la unidad didctica.................................. 211 x 6.2.3.2 Importancia de los procesos metacognitivos..................................................... 218 6.2.3.3 Actividades componentes de la UD.................................................................. 222 6.2.3.3.1 Actividad 1 Qu es un mutante? ........................................................... 222 6.2.3.3.1.1 Objetivos y justificacin...................................................................... 222 6.2.3.3.1.2 Consignas dadas a los estudiantes....................................................... 223 6.2.3.3.2 Actividad 2 Heredado o adquirido? ...................................................... 229 6.2.3.3.2.1 Objetivos y justificacin...................................................................... 229 6.2.3.3.2.2 Consignas dadas a los estudiantes....................................................... 229 6.2.3.3.3 Actividad 3 Bacterias, antibiticos y mutaciones................................... 230 6.2.3.3.3.1 Objetivos y justificacin...................................................................... 230 6.2.3.3.3.2 Consignas dadas a los estudiantes....................................................... 231 6.2.3.3.4Intervencindocente1:Introduccindeunesquemadesntesissobreel concepto de mutacin................................................................................................ 231 6.2.3.3.5Intervencindocente2:introduccindeunesquemadelmodelode evolucin lamarckiano .............................................................................................. 233 6.2.3.3.6Intervencindocente3:introduccindeunesquemadelmodelode evolucin darwiniano. ............................................................................................... 236 6.2.3.3.7 Actividad 4 Dos teoras para explicar la resistencia de los piojos.......... 240 6.2.3.3.7.1 Objetivos y justificacin...................................................................... 240 6.2.3.3.7.2 Consignas dadas a los estudiantes....................................................... 240 6.2.3.3.8 Actividad 5 En qu nos equivocamos? ................................................. 240 6.2.3.3.8.1 Objetivos y justificacin...................................................................... 242 6.2.3.3.8.2 Consignas dadas a los estudiantes....................................................... 242 6.2.3.3.9 Intervencin docente 4: introduccin del trmino finalismo.................. 242 6.2.3.3.10 Actividad 6 El finalismo: un error muy comn.................................... 242 6.2.3.3.10.1 Objetivos y justificacin.................................................................... 242 6.2.3.3.10.2 Consignas dadas a los estudiantes..................................................... 243 6.2.3.3.11 Actividad 7 Artefactos y seres vivos .................................................... 244 6.2.3.3.11.1 Objetivos y justificacin.................................................................... 244 6.2.3.3.11.2 Consignas dadas a los estudiantes..................................................... 244 6.2.3.3.12 Actividad 8 Evaluacin de biologa...................................................... 245 6.2.3.3.12.1 Objetivos y justificacin.................................................................... 245 6.2.3.3.12.2 Consignas dadas a los estudiantes..................................................... 246 6.2.4 Situacin problemtica post-instruccional a largo plazo. El problema de los leones (PL).................................................................................................................................... 248 6.2.4.1 Objetivos y justificacin.................................................................................... 248 6.2.4.2 Consignas dadas a los estudiantes..................................................................... 249 xi 6.3INSTRUMENTOSPARALATOMADEDATOSENTRESCURSOSDE UNIVERSIDAD.................................................................................................................... 250 6.3.1 Situacin problemtica para estudiantes universitarios ........................................... 251 6.3.1.1 Objetivos y justificacin.................................................................................... 251 6.3.1.2 Consignas dadas a los estudiantes..................................................................... 253 6.3.1.2.1 Problema 1.................................................................................................. 253 6.3.1.2.2 Problema 2.................................................................................................. 253 6.3.1.2.3 Problema 3.................................................................................................. 253 CAPTULO7.PRESENTACINDELOSRESULTADOSYANLISISDELOS DATOS................................................................................................................................. 255 7.1 INSTANCIAS DE ANLISIS........................................................................................ 255 7.2CARACTERIZACINDELASRESPUESTASYDEFINICINDECATEGORAS TERICAS ........................................................................................................................... 255 7.3 EL MTODO COMPARATIVO CONSTANTE........................................................... 256 7.4 IDENTIFICACIN DE OBSTCULOS....................................................................... 259 7.5 ANLISIS PRE-INSTRUCCIONAL / POST-INSTRUCCIONAL .............................. 260 7.6 PRESENTACIN DE LOS RESULTADOS Y ANLISIS.......................................... 261 7.6.1Presentacindelosresultadosdelatomadedatosendoscursosdeescuela secundaria.......................................................................................................................... 262 7.6.2 Presentacin de los resultados de la toma de datos en tres cursos de universidad. 264 7.7 SOBRE LOS EJEMPLOS............................................................................................... 265 PARTE III. RESULTADOS Y ANLISIS....................................................................... 269 CAPTULO 8. RESULTADOS Y ANLISIS DE LOS DATOS OBTENIDOS EN DOS CURSOS DE ESCUELA SECUNDARIA......................................................................... 271 8.1 RESULTADOS Y ANLISIS DE LAS ACTIVIDADES DE INDAGACIN DE IDEAS PREVIAS .............................................................................................................................. 271 8.1.1 Categoras tericas de primer orden......................................................................... 271 8.1.1.1 Definicin de las categoras tericas de primer orden ...................................... 271 8.1.1.1.1 Categora 1. Variabilidad previa ................................................................ 272 8.1.1.1.2 Categora 2. Relacin variante-fitness ....................................................... 272 8.1.1.1.3 Categora 3. Cambio poblacional ............................................................... 273 8.1.1.1.4 Categora 4. Variacin azarosa................................................................... 273 8.1.1.1.5 Categora 5. Finalismo explcito ................................................................ 275 8.1.1.1.6 Categora 6. Cambio individual adaptativo................................................ 275 8.1.1.1.7 Categora 7. Cras adaptadas ...................................................................... 276 8.1.1.1.8 Categora 9. Induccin ambiental............................................................... 278 xii 8.1.1.1.9Categora 10. Finalismo implcito............................................................. 279 8.1.1.1.10 Categora 11. Negacin variacional ......................................................... 280 8.1.1.1.11 Categora 13. Extincin por cambio brusco............................................. 280 8.1.1.1.12 Categora 14. Extincin antropognica .................................................... 281 8.1.1.1.13 Categora 16. Finalismo natural ............................................................... 281 8.1.1.1.14 Categora 18. Herencia de los caracteres adquiridos................................ 282 8.1.1.1.15 Categora 20. Analoga adaptacin evolutiva adaptacin fisiolgica282 8.1.1.2 Frecuencia de ocurrencia de las categoras de primer orden............................. 283 8.1.2 Categoras tericas de segundo orden ...................................................................... 286 8.1.2.1 Definicin de las categoras tericas de segundo orden.................................... 286 8.1.2.2 Frecuencia de ocurrencia de las categoras tericas de segundo orden............. 289 8.1.2.3 Explicaciones finalistas ..................................................................................... 292 8.1.2.4 Explicaciones seleccionales .............................................................................. 293 8.1.3 Coexistencia de modelos distintos y modelos sintticos.......................................... 294 8.1.4 Dos patrones explicativos en relacin con la evolucin adaptativa ......................... 296 8.1.5 Coherencia de las explicaciones de los estudiantes ................................................. 298 8.1.6 Conclusiones del anlisis de las actividades de indagacin de ideas previas .......... 303 8.2RESULTADOSYANLISISDELASACTIVIDADESDELAUNIDAD DIDCTICA......................................................................................................................... 304 8.2.1 Resultados y anlisis de la actividad 1..................................................................... 304 8.2.1.1 Resultados y anlisis de la actividad 1a ............................................................ 304 8.2.1.2 Resultados y anlisis de la actividad 1b............................................................ 309 8.2.1.3 Resultados y anlisis de la actividad 1c ............................................................ 312 8.2.1.4 Resultados y anlisis de la actividad 1d............................................................ 315 8.2.1.5 El concepto de mutante de las obras de ciencia ficcin................................. 316 8.2.2 Resultados y anlisis de la actividad 2..................................................................... 318 8.2.3 Resultados y anlisis de la actividad 3..................................................................... 321 8.2.4 Resultados y anlisis de la actividad 4..................................................................... 329 8.2.4.1 Resultados y anlisis de la actividad 4a ............................................................ 329 8.2.4.2 Resultados y anlisis de la actividad 4b............................................................ 334 8.2.4.3 Resultados y anlisis de la actividad 4c ............................................................ 339 8.2.4.4 Resultados y anlisis de la actividad 4d............................................................ 346 8.2.5 Resultados y anlisis de la actividad 5..................................................................... 350 8.2.5.1 Resultados y anlisis de la actividad 5a ............................................................ 351 8.2.5.2 Resultados y anlisis de la actividad 5b............................................................ 355 8.2.6 Resultados y anlisis de la actividad 6..................................................................... 360 8.2.6.1 Resultados y anlisis de la actividad 6a ............................................................ 360 xiii 8.2.6.2 Resultados y anlisis de la actividad 6b............................................................ 363 8.2.6.3 Resultados y anlisis de la actividad 6c ............................................................ 367 8.2.6.4Incidentesdelascategorastericasdeprimerordenenlasrespuestasalas actividades (6b) y (6c)................................................................................................... 368 8.2.6.5 Dificultades para la identificacin de ideas finalistas ....................................... 371 8.2.6.6 Sobre los procesos metacognitivos favorecidos por las actividades 5 y 6........ 374 8.2.7 Resultados y anlisis de la actividad 7..................................................................... 379 8.2.8 Resultados y anlisis de la actividad 8..................................................................... 385 8.2.8.1 Resultados y anlisis de la actividad 8a ............................................................ 386 8.2.8.2 Resultados y anlisis de la actividad 8b............................................................ 388 8.2.8.3 Resultados y anlisis de la actividad 8c ............................................................ 397 8.2.8.4 Categoras de segundo orden en las respuestas a la actividad 8a y 8b.............. 400 8.2.8.5 La prdida de estructuras: un caso difcil.......................................................... 403 8.2.8.6 Reversin al finalismo................................................................................... 406 8.2.8.7 Coexistencia de distintos modelos .................................................................... 408 8.3RESULTADOSYANLISISDELASITUACINPROBLEMTICAPOST-INSTRUCCIONAL A LARGO PLAZO. EL PROBLEMA DE LOS LEONES.............. 410 8.3.1 Resultados y anlisis del punto (a) del problema de los leones............................ 410 8.3.2 Resultados y anlisis del punto (b) del problema de los leones ........................... 412 8.3.3 Resultados y anlisis del punto (c) del problema de los leones............................ 414 8.3.4 Resultados y anlisis del punto (d) del problema de los leones ........................... 416 8.3.5 Resultados y anlisis del punto (e) del problema de los leones............................ 418 8.3.6 Categoras de segundo orden en las respuestas al problema de los leonoes......... 421 CAPTULO9.OBSTCULOSPARAELAPRENDIZAJEDELMODELODE EVOLUCINPORSELECCINNATURALENESTUDIANTESDEESCUELA SECUNDARIA.................................................................................................................... 423 9.1TRESOBSTCULOSPARAELAPRENDIZAJEDELMODELODEEVOLUCIN POR SELECCIN NATURAL............................................................................................ 423 9.1.1 La teleologa de sentido comn como obstculo.................................................. 423 9.1.2 El razonamiento centrado en el individuo como obstculo.................................. 430 9.1.3 El razonamiento causal lineal como obstculo. .................................................... 433 9.2 FUNCIONAMIENTO CONCEPTUAL DE LOS OBSTCULOS............................... 436 9.3RELACINENTRELASCATEGORASDEPRIMERORDENYLOS OBSTCULOS..................................................................................................................... 440 9.4 EXPRESIN E INTEGRACIN DE LOS OBSTCULOS EN LAS EXPLICACIONES DE LOS ESTUDIANTES..................................................................................................... 444 CAPTULO 10. OBSTCULOS Y PSICOLOGA COGNITIVA ................................ 447 xiv 10.1 SOBRE LA TELEOLOGA DE SENTIDO COMN................................................. 447 10.1.1 Las explicaciones teleolgicas desde la perspectiva psicolgica........................... 447 10.1.2 El pensamiento teleolgico segn Piaget ............................................................... 448 10.1.3 El pensamiento teleolgico segn la psicologa cognitiva..................................... 449 10.1.3.1 Especificidad de dominio y modularidad........................................................ 450 10.1.3.1.1 Qu son los dominios?............................................................................ 452 10.1.3.1.2 Qu son los mdulos?............................................................................. 453 10.1.3.2 Modularidad y razonamiento sobre los seres vivos: la biologa intuitiva....... 457 10.1.3.2.1 El pensamiento teleolgico como parte central de la biologa intuitiva 458 10.1.3.2.2 Teleologa y antropomorfismo................................................................. 463 10.1.3.2.3 Teleologa, intencionalidad y vitalismo ................................................... 465 10.1.3.2.4 Teleologa y religin ................................................................................ 466 10.2SOBREELRAZONAMIENTOCAUSALLINEALYELRAZONAMIENTO CENTRADO EN EL INDIVIDUO....................................................................................... 470 CAPTULO11.ANLISISCOMPARATIVOPRE-INSTRUCCIONAL/POST-INSTRUCCIONAL............................................................................................................. 475 11.1. CAMBIOS EN RELACIN CON LA TELEOLOGA DE SENTIDOCOMN. 475 11.2CAMBIOSENLASFRECUENCIASDELASCATEGORASTERICASDE SEGUNDO ORDEN............................................................................................................. 476 11.3CAMBIOSENLASFRECUENCIASDELASCATEGORASTERICASDE PRIMER ORDEN................................................................................................................. 477 11.3.1 Cambios en las frecuencias de las categoras 1, 2, 3, y 4....................................... 481 11.3.2 Cambios en las frecuencias de las categoras 5, 6, 7, 9, 10 y 11............................ 483 11.3.3 Cambios en las frecuencias de las categoras 13, 14, 16, 18 y 20.......................... 484 11.4 Cambios en las explicaciones........................................................................................ 485 CAPTULO12.RESULTADOSYANLISISDELOSDATOSOBTENIDOSEN TRES CURSOS DE UNIVERSIDAD ............................................................................... 499 12.1RESULTADOSYANLISISPARAELCURSOINTRODUCCINALA BOTNICA ........................................................................................................................ 499 12.1.1 Resultados y anlisis del problema 1 ..................................................................... 500 12.1.2 Resultados y anlisis del problema 2 ..................................................................... 501 12.1.3 Resultados y anlisis del problema 3 ..................................................................... 503 12.2RESULTADOSYANLISISPARAELCURSOECOLOGAY COMPORTAMIENTO ANIMAL ...................................................................................... 504 12.2.1 Resultados y anlisis del problema 1 ..................................................................... 505 12.2.2 Resultados y anlisis del problema 2 ..................................................................... 506 12.2.3 Resultados y anlisis del problema 3 ..................................................................... 507 xv 12.3RESULTADOSYANLISISPARAELCURSOFISIOLOGAANIMAL COMPARADA.................................................................................................................... 508 12.3.1 Resultados y anlisis del problema 1 ..................................................................... 509 12.3.2 Resultados y anlisis del problema 2 ..................................................................... 510 12.3.3 Resultados y anlisis del problema 3 ..................................................................... 511 12.4 FRECUENCIA DE LAS CATEGORAS DE SEGUNDO ORDEN EN FUNCIN DEL CURSO.................................................................................................................................. 512 12.5 FRECUENCIA DE LAS CATEGORAS DE SEGUNDO ORDEN EN FUNCIN DEL PROBLEMA......................................................................................................................... 515 12.6OBSTCULOSPARAELAPRENDIZAJEDELMODELODEEVOLUCINPOR SELECCIN NATURAL EN ESTUDIANTES UNIVERSITARIOS ................................ 517 12.7SOBRELASEXPLICACIONESPARAELCASODELOSPECESCIEGOS (PROBLEMA 2) ................................................................................................................... 523 12.8SOBRELASEXPLICACIONESPARAELCASODELOSVAMPIROS (PROBLEMA 3) ................................................................................................................... 526 12.9POSIBLESERRORESENRELACINCONELMODELODEEVOLUCINPOR SELECCIN NATURAL EN LAS RESPUESTAS SELECCIONALES ........................... 529 12.9.1 Explicaciones en trminos de ventajas para la especie .......................................... 530 12.9.2 Ausencia de justificacin para la prevalencia de la variante seleccionada ............ 531 12.9.3 Concepciones errneas acerca de la naturaleza de la variabilidad heredable sobre la que opera la seleccin ....................................................................................................... 532 12.9.4 La nocin de presin de seleccin...................................................................... 534 12.9.5 El uso de los trminos poblacin y especie..................................................... 536 12.9.6 Seleccin natural y deriva gnica........................................................................... 537 12.9.7 Restriccin evolutiva y exaptacin ................................................................. 540 12.10CONCLUSIONESSOBRELOSDATOSOBTENIDOSENTRESCURSOSDE UNIVERSIDAD.................................................................................................................... 541 PARTE IV. DISCUSIN Y CONCLUSIONES............................................................... 543 CAPTULO13.DISCUSINYCONCLUSIONESENRELACINCONLAS PREGUNTAS DE INVESTIGACIN.............................................................................. 545 13.1QUCONCEPCIONESUTILIZANLOSESTUDIANTESPARADARCUENTA DE LA EVOLUCIN DE RASGOS ADAPTATIVOS?..................................................... 545 13.1.1 Principales concepciones en relacin con la evolucin adaptativa........................ 546 13.1.1.1 Cambio individual y cras adaptadas............................................................... 547 13.1.1.2 Herencia de los caracteres adquiridos ............................................................. 550 13.1.1.3 Variabilidad previa y negacin variacional..................................................... 553 13.1.1.4 Finalismo natural............................................................................................. 555 13.1.2 Sobre el grado de coherencia de las explicaciones de los estudiantes ................... 557 xvi 13.2 QU OBSTCULOS SUBYACEN A DICHAS CONCEPCIONES? ...................... 559 13.2.1 Tres obstculos....................................................................................................... 559 13.2.2 El rol central del pensamiento teleolgico ............................................................. 560 13.2.3 Distintos niveles representacionales: obstculos, concepciones yexplicaciones . 563 13.3QURASGOSEPISTEMOLGICOSDELMODELODEEVOLUCINPOR SELECCIN NATURAL PUEDEN DIFICULTAR SU ENSEANZA? .......................... 568 13.3.1 Diferencias entre la teleologa de sentido comn y teleologa darwiniana............ 570 13.3.2 Expresiones teleolgicas en las explicaciones seleccionales ................................. 573 CAPTULO14.OTRASCONCLUSIONESCONIMPLICANCIASDIDCTICAS QUE SE DERIVAN DE ESTA TESIS .............................................................................. 577 14.1 SON LAMARCKIANOS LOS ESTUDIANTES?.................................................. 577 14.1.1 La teora evolutiva de Lamarck.............................................................................. 577 14.1.2.Laanalogaentrelasideasdelosestudiantesylasdelpasadodelaciencia: alcances y limitaciones...................................................................................................... 578 14.1.3Crticasalusodeltrmino"lamarckianas"paracaracterizarlasideasdelos estudiantes ......................................................................................................................... 580 14.1.4 Qu ideas lamarckianas presentan los estudiantes?.............................................. 582 14.1.4.1 La nocin lamarckiana de herencia de los caracteres adquiridos.................... 583 14.1.4.2 La nocin lamarckiana de uso y desuso.......................................................... 583 14.1.4.3 La nocin lamarckiana de transformacin individual ..................................... 584 14.1.5 Estn las ideas lamarckianas articuladas en una teora coherente?................... 585 14.1.6 Lamarck y la adaptacin ........................................................................................ 586 14.1.7 Lamarck y la extincin........................................................................................... 588 14.1.8ConclusionessobrelaanalogaentrelasideasdelosestudiantesylasdeLamarck............................................................................................................................. 591 14.2 IMPLICANCIAS DE LOS ANLISIS DE LA PSICOLOGA COGNITIVA PARA LA ENSEANZA....................................................................................................................... 592 14.2.1 En relacin con la enseanza de las ciencias ......................................................... 592 14.2.2 En relacin con los resultados de esta tesis............................................................ 596 14.3ESPOSIBLEELCAMBIOCONCEPTUALENRELACINCONLA TELEOLOGA DE SENTIDO COMN?............................................................................ 597 14.4 IMPORTANCIA DE LOS PROCESOS METACOGNITIVOS Y DEL LENGUAJE 606 14.5 CONSIDERACIONES SOBRE LA ENSEANZA DEL MODELO DE EVOLUCIN POR SELECCIN NATURAL DERIVADAS DE ESTA TESIS....................................... 609 14.5.1 Sobre el discurso en el aula.................................................................................... 609 14.5.2 El peligro del ultradaptacionismo....................................................................... 611 14.5.3Unatipologadecasosdedificultadcrecienteparaaprenderelmodelode evolucin por seleccin natural......................................................................................... 612 14.5.4 Algunos casos para repensar el concepto de funcin............................................. 619 xvii 14.5.5 Explicar con el modelo de evolucin por seleccin natural................................... 620 14.5.6 La analoga entre la evolucin darwiniana y el diseo deliberado ........................ 622 CONSIDERACIONES FINALES ..................................................................................... 625 REFERENCIAS .................................................................................................................. 629 ANEXOS IMPRESOS ........................................................................................................ 655 ANEXO1.CONCEPCIONESSOBRELANATURALEZADELASTEORAS CIENTFICAS..................................................................................................................... 657 1.1 LA CONCEPCIN SINTCTICA DE LAS TEORAS CIENTFICAS...................... 657 1.2 LA CONCEPCIN SEMNTICA DE LAS TEORAS CIENTFICAS ...................... 660 1.3 LA TEORA COGNITIVA DE LA CIENCIA(TCC) DE RONALD GIERE.............. 661 ANEXO2.ELPROBLEMADELAREDUCCINDELASEXPLICACIONES TELEOLGICAS AL MODELO NOMOLGICO DE EXPLICACIN................... 669 ANEXO3.OTROSAUTORESQUESOSTIENENQUEELMODELODE EVOLUCIN POR SELECCIN NATURAL ES TELEOLGICO.......................... 677 3.1 EL DEBATE ENTRE LENNOX Y GHISELIN............................................................. 677 3.2 SHORT Y LA ADAPTACIN COMO EXPLANANDUM TELEOLGICO............... 679 3.3LEWENSYELISOMORFISMOENTRELAADAPTACINBIOLGICAYEL DISEO TECNOLGICO................................................................................................... 681 3.4 BRANDON Y LAS PREGUNTAS TELEOLGICAS EN BIOLOGA EVOLUTIVA682 ANEXO4.OTROSAUTORESQUEADOPTARONELCONCEPTODE TELEONOMA................................................................................................................... 685 4.1 LA TELEONOMA SEGN JAQUES MONOD.......................................................... 685 4.2 LA TELEONOMA SEGN KONRAD LORENZ....................................................... 686 ANEXO 5. RESUMEN DE LAS CATEGORAS TERICAS ...................................... 689 ANEXO 6. SNTESIS DE LOS RESULTADOS Y ANLISIS...................................... 693 6.1SNTESISDELOSRESULTADOSYANLISISOBTENIDOSENDOSCURSOS DE ESCUELA SECUNDARIA............................................................................................ 693 6.1.1 Sntesis de los resultados y anlisis de las actividades de indagacin de ideas previas (situacin problemtica pre-instruccional y entrevista) en dos cursos de secundaria....... 693 6.1.2 Sntesis de los resultadosyanlisis de las actividades de la unidad didcticaen dos cursos de secundaria.......................................................................................................... 695 xviii 6.1.3 Sntesis de los resultados y anlisis de la situacin problemtica post-instruccional a largo plazo (El problema de los leones) en dos cursos de secundaria ......................... 697 6.1.4 Sntesis de los resultados y anlisis en relacin con la identificacin de los obstculos subyacentes a las concepciones de los estudiantes de dos cursos de secundaria .............. 698 6.1.5Sntesisdelaslosresultadosyanlisisdelacomparacinpre-instruccional/post-instruccional ...................................................................................................................... 699 6.2SNTESISDELOSRESULTADOSYANLISISOBTENIDOSENTRESCURSOS UNIVERSITARIOS.............................................................................................................. 699 6.3SNTESISDELOSRESULTADOSYANLISISENRELACINCONLAS CARACTERSTICASEPISTEMOLGICASDELMODELODEEVOLUCINPOR SELECCINNATURALRELEVANTESPARALAENSEANZAYELAPRENDIZAJE.................................................................................................................... 701 ANEXO7.INSTRUMENTOSUTILIZADOSENMUESTREOS COMPLEMENTARIOS..................................................................................................... 703 7.1 INSTRUMENTO UTILIZADO EN MUESTREOS COMPLEMENTARIOS 1........... 703 7.2 INSTRUMENTO UTILIZADO EN MUESTREOS COMPLEMENTARIOS 2........... 705 7.3 INSTRUMENTO UTILIZADO EN MUESTREOS COMPLEMENTARIOS 3........... 706 7.4 INSTRUMENTO UTILIZADO EN MUESTREOS COMPLEMENTARIOS 4........... 706 7.5 INSTRUMENTO UTILIZADO EN MUESTREOS COMPLEMENTARIOS 5........... 707 7.6 INSTRUMENTO UTILIZADO EN MUESTREOS COMPLEMENTARIOS 6........... 708 7.7 INSTRUMENTO UTILIZADO EN MUESTREOS COMPLEMENTARIOS 7........... 710 ANEXO 8. RESPUESTAS ESCRITAS DE DOS ESTUDIANTES................................ 713 ANEXOS EN CD-ROM............................................................................................................ ARCHIVO1.RESULTADOSPORESTUDIANTEYREGISTROSCODIFICADOS PARA LOS CURSOS DE ESCUELA SECUNDARIA ......................................................... ARCHIVO 2. RESULTADOS POR ACTIVIDAD PARA LOS CURSOS DE ESCUELASECUNDARIA.......................................................................................................................... ARCHIVO3.TABLASDECODIFICACINPARALOSCURSOSDEESCUELA SECUNDARIA..........................................................................................................................3.1TABLASDECODIFICACINPARALASCATEGORASTERICASDEPRIMER ORDEN.......................................................................................................................................3.1.2 Situacin problemtica pre-instruccional (el problema de los piojos) ...........................3.1.2 Entrevista........................................................................................................................3.1.3. Actividad 8.a .................................................................................................................3.1.4. Actividad 8.b .................................................................................................................xix 3.1.5. Situacin problemtica post-instruccional (el problema de los leones)........................3.2TABLASDECODIFICACINPARALASCATEGORASTERICASDE SEGUNDO ORDEN...................................................................................................................3.2.1. Actividades de indagacin de ideas previas (re-instruccional) .....................................3.2.2.Actividadesdeindagacindeideasprevias(pre-instruccional)yactividadespost-instruccionales......................................................................................................................... ARCHIVO4.RESULTADOSPORCURSOYPORACTIVIDADYREGISTROS CODIFICADOS PARA LOS CURSOS UNIVERSITARIOS..............................................4.1 CURSO INTRODUCCIN A LA BOTNICA...............................................................4.1.1 Problema 1......................................................................................................................4.1.2 Problema 2......................................................................................................................4.1.3 Problema 3......................................................................................................................4.2 CURSO ECOLOGA Y COMPORTAMIENTO ANIMAL.............................................4.2.1 Problema 1......................................................................................................................4.2.2 Problema 2......................................................................................................................4.2.3 Problema 3......................................................................................................................4.3 CURSO FISIOLOGA ANIMAL COMPARADA...........................................................4.3.1 Problema 1......................................................................................................................4.3.2 Problema 2......................................................................................................................4.3.3 Problema 3...................................................................................................................... ARCHIVO5.TABLASDECODIFICACINPARALOSCURSOS UNIVERSITARIOS..................................................................................................................5.1 CURSO INTRODUCCIN A LA BOTNICA...............................................................5.1.1 Problema 1......................................................................................................................5.1.2 Problema 2......................................................................................................................5.1.3 Problema 3......................................................................................................................5.2 CURSO ECOLOGA Y COMPORTAMIENTO ANIMAL.............................................5.2.1 Problema 1......................................................................................................................5.2.2 Problema 2......................................................................................................................5.2.3 Problema 3......................................................................................................................5.3 CURSO FISIOLOGA ANIMAL COMPARADA...........................................................5.3.1 Problema 1......................................................................................................................5.3.2 Problema 2......................................................................................................................5.3.3 Problema 3...................................................................................................................... xx xxi PREFACIO La presente tesis doctoral consta de cuatro Partes, catorce Captulos, ocho Anexos impresos y cincoAnexosenCD-ROM.Acontinuacinsepresentaunareseadelostemastratadosen cada Parte para facilitar su lectura. Parte I: Introduccin y marcos tericos Sepresentaneltema,losantecedentesylosobjetivosdelainvestigacin(Captulo1). Tambin se presentan los marcos tericos de referencia en relacin con la biologa evolutiva (Captulo2),lasexplicacionesteleolgicas(Captulo3)ylasconcepcionesalternativas (Captulo 4). En este ltimo Captulo se desarrolla el concepto de obstculo, central para esta tesis. Parte II: Diseo metodolgico Sedesarrollanlosfundamentosmetodolgicosgenerales(Captulo5),sedescribenlas poblacionesparticipantesylosinstrumentosutilizadosparalatomadedatos(Captulo6). Tambin se detalla el modo en que se presentan los resultados obtenidos (Captulo 7). Parte III: Resultados y anlisis Se presentan los resultados y los anlisis obtenidos para la poblacin de estudiantes de escuela media(Captulo8).Estosanlisisestncentradosenlaidentificacindelaconcepciones utilizadasporlosestudiantesparadarcuentadelcambioadaptativo.Elanlisisdelos obstculos subyacentes a dichas concepciones se presenta en el Captulo 9. En el Captulo 10 serelacionanestosanlisisconlosdesarrollodelapsicologacognitiva.Enelsiguiente Captulo (11) se realiza un anlisis comparativo de tipo pre-instruccional / post-instruccional. Losresultadosyanlisisobtenidosparalapoblacindeestudiantesuniversitariosse presentan en el Captulo 12. Parte IV: Discusin y conclusiones Seexponenlasconclusionesgeneralesdetodoslosanlisisrealizados.Atalefecto,se retoman las preguntas que orientaron la investigacin y se proponen posibles respuestas para lasmismas(Captulo13).EnelCaptulo14sepresentanalgunasconclusionesacercade cuestionesmsespecficas,comosonlasdiferenciasentreelmodelodarwinianoylas concepcionesdelosestudiantesenrelacinconlateleologaylacuestindelpresunto carcterlamarckianodelasconcepcionesdelosestudiantes,y,finalmente,seofrecen algunas reflexiones sobre el tipo de actividades que podran facilitar la enseanza del modelo darwiniano. Anexos Los anexos incluyen principalmente profundizaciones en temas desarrollados en los captulos dedicadosalmarcotericoylosregistrosdelasrespuestasdelosestudiantes.Dadasu extensin,estosltimossepresentanenformatodigital.EnelAnexo1sedesarrollanlas distintas perspectivas (sintctica y semntica) sobre la naturaleza de las teoras cientficas ascomolapropuestasobreestetemadebidaaRonaldGiere.EnelAnexo2seresean xxii algunosintentosdereducirlasexplicacionesfuncionalesyteleolgicasalmodelo nomolgico-deductivo de explicacin. En el Anexo 3 se presentan (como complemento de los argumentos presentados en el Captulo 3) los anlisis de algunos autores que sostienen que la explicacindarwinianadelaadaptacinesteleolgica.EnelAnexo4sereseanalgunos anlisis(comocomplementodelosofrecidosenelCaptulo3)sobreelconceptode teleonoma.EnelAnexo5semuestraunresumendelascategorastericasdefinidasenel anlisis.EnelAnexo6seofreceunasntesisdetodoslosresultadosyanlisis(estaAnexo constituyeunresumendelaParteIII).Ademsdelosinstrumentosutilizadosenlos muestreos principales, cuyo diseo y justificacin se presentan detalladamente en el Captulo 6,seutilizaronotrosinstrumentosparamuestreosexploratoriosocomplementarios.Dichos instrumentos se presentan en el Anexo 7. En el Anexo 8 se presenta una versin escaneada de laproduccinescritacompletadedosestudiantes(unodelaescuelasecundariayotrodela universidad). Dado que el resto de las respuestas se presenta trascrito en los archivos digitales, el Anexo 8 sirve como ejemplo para ilustrar de las caractersticas de los registros originales. Finalmente,losanexosenCD-ROMconsistenencincoarchivosdigitales(unacarpetacon cincuenta y un archivos individuales y cuatro archivos individuales) que incluyen los registros completosdelasrespuestasobtenidasenloscursosdeescuelasecundariayuniversidad,as como los registros codificados y las tablas de codificacin. xxiii ABREVIATURAS A: Alumno. Ac1: Actividad 1. Ac1a:Actividad1punto(a)(elmismocriterioseutilizparatodoslospuntosdetodaslas actividades).Ac2: Actividad 2. Ac3: Actividad 3.Ac4: Actividad 4. Ac5: Actividad 5. Act6: Actividad 6. Ac7: Actividad 7. Ac8: Actividad 8. ADCI: Adaptacin directa por cambio individual. AICA: Adaptacin indirecta por cras adaptadas mejoradas. BI: Biologa intuitiva. C: Categora terica.CA: Concepciones alternativas.E: Entrevista. ECA:CursoEcologaycomportamientoanimaldelaLicenciaturaenCienciasBiolgicas de la FCEN. ED: Especificidad de dominio. F: Explicacin finalista. f: Fragmento de una respuesta. FAC:CursoFisiologaanimalcomparadadelaLicenciaturaenCienciasBiolgicasdela FCEN. FCEN: Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. IB: Curso Introduccin a la botnica de la Licenciatura en Ciencias Biolgicas de la FCEN. IP: Ideas previas. LCB: Licenciatura en Ciencias Biolgicas. MCC: Mtodo comparativo constante. MESN: Modelo de evolucin por seleccin natural. N: No responde. O: Otras. P1: Problema 1 pasado a los cursos universitarios. P2: Problema 2 pasado a los cursos universitarios. P3: Problema 3 pasado a los cursos universitarios. PL: Problema de los leones. PLa: Problema de los leones punto (a). PLb: Problema de los leones punto (b).PLc: Problema de los leones punto (c). PLd: Problema de los leones punto (d). PLE: Problema de los leones punto (e). PP: Problema de los piojos. RCI: Razonamiento centrado en el individuo.RCL: Razonamiento causal lineal. S: Explicacin seleccional. TCC: Teora cognitiva de la ciencia. TSC: Teleologa de sentido comn. TSE: Teora sinttica de la evolucin. xxiv UBA: Universidad de Buenos Aires. UD: Unidad didctica. xxv INSTANCIASDECOMUNICACINYDISCUSINDERESULTADOS PARCIALES DE ESTA TESIS Publicaciones en revistas especializadas 1.Gonzlez Galli, L. and Meinardi, E. 2011. The Role of Teleological Thinking in Learning the Darwinian Model of Evolution. Evolution: Education and Outreach, 4 (1), p. 145-152. ISSN 1936-6426. 2.GonzlezGalli,L.yMeinardi,E.2009.Elpensamientofinalistacomoobstculo epistemolgicoparalaenseanzadelmodelodarwiniano.EnseanzadelasCiencias, Nmero Extra, p.1275.1277. ISSN 0212-4521. 3.GonzlezGalli,L.,RevelChion,A.yMeinardi,E.2008.Actividadescentradasen obstculosparaensearelmodelodeevolucinporseleccinnatural.Revistade Educacin en Biologa, 11 (1), p. 52-55. ISSN 0329-5192. 4.Gonzlez Galli, L., Adriz-Bravo, A., Meinardi, E. 2005. El modelo cognitivo de ciencia ylosobstculosenelaprendizajedelaevolucinbiolgica.EnseanzadelasCiencias, Nmero Extra. ISSN: 0212-4521. Publicaciones en captulos de libros 5.GonzlezGalli,L.2011.Obstculosparaelaprendizajedelateoradelaevolucin: aportesdelainvestigacinendidctica.(Captulo26).EnMassarini,A.;Hasson,E.& col.(eds.),DarwinenelSur,ayeryhoy.ContribucionesdelaIReunindeBiologa EvolutivadelConoSur.2010.BuenosAires:EditorialCentroCulturalRicardoRojas, Universidad de Buenos Aires. En prensa. 6.GonzlezGalli,L.2011.Cuandoloscientficosnoseponendeacuerdo:cmousarlas controversiasparaensearlateoradelaevolucinenlaescuela.(Captulo30).En Massarini, A.; Hasson, E. & col. (eds.), Darwin en el Sur, ayer y hoy. Contribuciones de laIReunindeBiologaEvolutivadelConoSur.2010.BuenosAires:EditorialCentro Cultural Ricardo Rojas, Universidad de Buenos Aires. En prensa. 7.Gonzlez Galli, L. 2010. La teora de la evolucin. En Meinardi, E. (coord.). Meinardi, E., GonzlezGalli,L.,RevelChion,A.yPlaza,M.EducarenCiencias.BuenosAires: PAIDS. ISBN 978-950-1215-27-4. Presentaciones en congresos publicadas en actas 8.Gonzlez Galli, L. y Meinardi, E. 2010. Revisin del concepto de obstculo a partir de la investigacin sobre la enseanza y el aprendizaje del modelo de evolucin por seleccin natural.MemoriasdelasIXJornadasNacionales-IVCongresoInternacionalde Enseanza de la Biologa, octubre de 2010, San Miguel de Tucumn. 9.lvarez, E., Meinardi, E.y Gonzlez Galli,L. 2010. Zonas problemticas de la biologa evolutivaysuexpresinenladidctica.MemoriasdelasIXJornadasNacionales-IV CongresoInternacionaldeEnseanzadelaBiologa,octubrede2010,SanMiguelde Tucumn.xxvi 10. GonzlezGalli,L.yMeinardi,E.2009.Elpensamientofinalistacomoobstculo epistemolgicoparalaenseanzadelmodelodarwiniano.ActasdelVIIICongreso Enseanza de las Ciencias. Septiembre de 2009. Barcelona, Espaa. 11. GonzlezGalli,L.,Meinardi,E.2008.Nidarwinianosnilamarckianos:finalistas. MemoriasdelasVIIIJornadasNacionales,3CongresoInternacionaldeEnseanzade la biologa. Mar del Plata, Argentina. 9 -11 de octubre de 2008. ISBN 978-987-21701-5-8. 12. GonzlezGalli,LyMeinardi,E.2006.Obstaclesinthelearningofnaturalselection. Actasdela6thERIDOB(EuropeanResearchersinDidacticsofBiology)conference. Londres, Reino Unido. 13. Gonzlez Galli, L. y Meinardi, E. 2005. Estudio de las concepciones acerca de la teora de laevolucinenestudiantes,profesoresylicenciadosenbiologa.ActasdelTercer encuentro de investigadores en didctica de la biologa organizado por la Asociacin de DocentesenBiologadelaArgentina(ADBIA).BuenosAires:Argentina.9y10de diciembre de 2005. Publicado en actas del congreso. ISBN 987 21701. 14. GonzlezGalli,L.yMeinardi,E2004.Estudiodelasconcepcionespostinstruccionales acercadelateoradelaevolucinenestudiantes,profesoresylicenciadosenbiologa. MemoriasdelasVIJornadasNacionalesyICongresoInternacionaldeEnseanzadela Biologa. 15. Meinardi, E., Gonzlez Galli, L. y Adriz-Bravo, A. 2004. El modelo cognitivo de ciencia y el tratamiento de los obstculos en la enseanza de la evolucin a futuros profesores de ciencias.MemoriasdelICongresodeEducacinenCienciayTecnologa.Catamarca, Argentina. Resumen. ISBN: 950-746-103-5. Ponencias en paneles y conferencias 16. GonzlezGalli,L.yMeinardi,E.2010.PonenciatituladaAprendizajedelmodelode evolucinporseleccinnatural:Esposiblecambiarelpensamientofinalista? presentadaenelSeminarioInternacionaldeCambioConceptualorganizadoporelrea EducacindeFLACSOylaMaestraenPsicologaCognitivayAprendizaje(FLACSO-UAM). 17. Gonzlez Galli, L. 2010. Sexo y evolucin. La seleccin sexual. Conferencia dictada en la Semana de la biologa organizada por la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Aires. 18. GonzlezGalli,L.2010.Filosofadelabiologa.Conferenciadictadaenelseminario internodelInstitutodeInvestigacionesenReproduccin(IdIR)dedelaFacultadde Medicina de la Universidad de Buenos Aires. 19. Gonzlez Galli, L. 2009. Investigacin en didctica de la biologa evolutiva: problemas y preguntas.JornadasdidcticasdebiologaevolutivaorganizadasporlaFacultadde CienciasdelaUniversidadNacionalAutnomadeMxicodel9al11denoviembrede 2009.xxvii 20. GonzlezGalli,L.2009.Larevolucindarwiniana:unarevolucinenmarcha.Primer EncuentrosobreDidcticasEspecficasenAlejandroKornReflexionesacercadela enseanza de la ciencia organizado por el Instituto Superior de Formacin Docente N99 (Direccin Provincial de Educacin Superior, Unidad Acadmica Almafuerte). 21. GonzlezGalli,L.2009.PonenciatituladaLaexplicacincientficaenelaula: fundamentosypropuestas.PrimerCongresoInternacionaldeEducacinenCienciay Tecnologa organizado por la Universidad Nacional de Catamarca. Del 2 al 5 de junio de 2009. 22. Gonzlez Galli, L. 2009. Ponencia titulada Propuestas didcticas para biologa evolutiva en educacin superior presentada en el panel Enseanza de la evolucin en el marco de las Jornadas didcticas de biologa evolutiva organizadas por la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional Autnoma de Mxico de 9 al 11 de noviembre de 2009. 23. Gonzlez Galli, L. 2009. Ponencia titulada Obstculos para el aprendizaje de la teora de laevolucin.Aportesdelainvestigacinendidcticapresentadaenelsimposio Educacin y evolucin en el marco de la I Reunin de Biologa Evolutiva del Cono Sur organizadaporlaFacultaddeCienciasExactasyNaturalesdelaDiversidaddeBuenos Aires del 23 al 25 de noviembre de 2009. 24. GonzlezGalli,L.2009.PonenciatituladaQuteoraevolutivaensear?Losdebates actualesenlabiologaevolutivaysusimplicanciasparalaenseanzapresentadaenel panelEnseanzadelateoraevolutivaenelmarcodelasJornadasdarvinianas organizadas por la Universidad de Nacional de Misiones los das 2, 9, 16 y 23 de octubre de 2009. 25. GonzlezGalli,L.2009.PonenciatituladaRevisindelconceptodeobstculoydesus implicancias para la nocin de cambio conceptual a partir del caso de la teora evolutiva presentadaenelpanelEnseanzadelateoraevolutivaenelmarcodelasJornadas darwinianas organizadas por la Universidad de Nacional de Misiones los das 2, 9, 16y 23 de octubre de 2009. 26. Gonzlez Galli, L. 2008. Ponencia titulada La importancia del anlisis epistemolgico de losmodelosaensear.PanelAportesdelafilosofadelabiologaaladidcticaenla mesa redonda sobre Filosofa e Historia de la Biologa en las VIII Jornadas Nacionales III CongresoInternacionaldeEnseanzadelaBiologa.ADBIAMardelPlata.9al11de agosto de 2008. 27. Gonzlez Galli, L. 2008. Ponencia titulada El pensamiento finalista como obstculo para la enseanza del modelo de evolucin por seleccin natural. Dictada en el Departamento de Filosofa de laUniversidad Federal de Santa Catarina, Florianpolis, Brasil. 28. GonzlezGalli,L.2008.PonenciatituladaEnfoquesbiolgicosdelaconductahumana. DictadaenelDepartamentodeFilosofadelaUniversidadFederaldeSantaCatarina, Florianpolis, Brasil. xxviii 29. GonzlezGalli,L.2008.PonenciatituladaLanaturalezadelmodelodeevolucinpor seleccinnaturalyelproblemadelfinalismo.TercerasJornadasdeBiologadela Universidad Nacional de Lujn. 30. GonzlezGalli,L.2007.ConferenciaEnfoquesevolutivosdelaconductahumana.II JornadasNacionalesdeEstudiantesdeBiologa.UniversidadNacionaldeMisiones, Facultad de Ciencias Exactas Qumicas y Naturales. Posadas, Misiones. 31. GonzlezGalli,L.2007.ConferenciaEnseanzadelateoraevolutiva.IIJornadas NacionalesdeEstudiantesdeBiologa.UniversidadNacionaldeMisiones,Facultadde Ciencias Exactas Qumicas y Naturales. Posadas, Misiones. 32. GonzlezGalli,L.2007.ConferenciaDebatesactualesenlateoraevolutiva:el problema de las unidades de seleccin y la hiptesis del gen egosta. IV Jornadas de las Ciencias. AMAT, ISFD N 35, Monte Grande. Monte Grande, Buenos Aires. 1 PARTE I. INTRODUCCINY MARCOS TERICOS CAPTULO 1. INTRODUCCIN .................................................................... 3 CAPTULO2.MARCOSTERICOSI.LATEORADELA EVOLUCIN.................................................................................................... 45 CAPTULO 3. MARCOS TERICOS II. TELEOLOGA......................... 85 CAPTULO4.MARCOSTERICOSIII.LASCONCEPCIONESDE LOS ESTUDIANTES...................................................................................... 139 2 3 CAPTULO 1. INTRODUCCIN 1.1 PRESENTACIN Enestetrabajoseponenenrelacindosreasdisciplinares:labiologaevolutivayla didctica de la biologa. Numerosas investigaciones en didctica de la biologa muestran que la enseanza de la teora evolutiva, considerada central para las ciencias biolgicas, presenta diversas y complejas dificultades. En relacin con esta problemtica, con este trabajo se busca realizarunaportepararesponderlapreguntageneralcmoensearbiologaevolutivams eficazmente?Estoes,cmoensearbiologaevolutivademododemaximizarlas probabilidades de que la mayora de los estudiantes aprendan significativamente este conjunto demodeloscientficos.Msespecficamente,eslaenseanzadelmodelodeevolucinpor seleccin natural (MESN) el centro de inters de esta investigacin. A partir del anlisis de la bibliografa de investigacin existente sobre el tema se arriba a la conclusin de que son numerosos los factores que dificultan la enseanza y el aprendizaje de estos contenidos. Entre estos factores, la existencia de concepciones alternativas (CA)1 en losestudiantes,quepersistenandespusdelainstruccin,constituyeunfactorclave.En relacinconestetema,larecurrenciadeformasdepensamientoteleolgico(ofinalista) constituyeunapartecentraldelproblema.Noquedaclaro,sinembargo,elestatuse importancia de este modo de razonar. Ms escasos an son los indicios en relacin con el rol del pensamiento teleolgico en los procesos de enseanza y aprendizaje o, ms en general, en lacomprensinporpartedelosestudiantesdelosfenmenosbiolgicosydelosmodelos cientficosquepretendendarcuentadeestosfenmenos.Porotrolado,tampocoesclaroen qupodraconsistirunadecuadotratamientodidcticoenrelacinconelpensamiento teleolgico:sedeberaeliminar?sedeberamodificar?Estosproblemassontratadoscon particular profundidad en este trabajo. Elproblemadelateleologa,estoes,lacuestindelanaturalezaylegitimidaddelas explicacionesquerecurrenanocionestalescomofin,objetivoometa,podraparecer,en principio, un problema especfico de la enseanza de la biologa evolutiva. Esta impresin se 1Lasexpresionesconcepcionesalternativas(CA)eideaprevias(IP)seutilizarn indistintamente en este trabajo.4 deriva del hecho de que, frecuentemente, se hace referencia al pensamiento teleolgico como un rasgo negativo del modo en que los estudiantes,y los no expertos en biologa en general, razonan y se expresan sobre los seres vivos. Sin embargo, se trata de un problema complejo y relevante,nosloparalaenseanza,sinotambinparalafilosofadelabiologaeincluso, para la propia biologa. Si bien el carcter teleolgico de las concepciones alternativas de los estudiantes ya ha sidosealadoeninvestigacionesprevias,elproblemarevisteunacomplejidadmayorquela supuestaendichasinvestigaciones.Estassuponenquelateleologaconstituyeunproblema exclusivamenteasociadoalasconcepcionesdelosestudiantes,asumiendoqueelMESNno esteleolgicoenningnsentido.Sinembargo,elreconocimientodequelateleologa constituyeunrasgoproblemticoenrelacinconelMESN,yconlasexplicacionesdel derivadas,requiereunaprofundizacindelanlisisepistemolgicodeestemodeloyun anlisis minucioso de las implicancias didcticas de este problema. Enrelacinconesteltimopunto,yconlasdificultadesqueseencuentranparael aprendizaje del MESN, es pertinente el concepto de obstculo desarrollado por la didctica de lascienciasnaturales.Sedenominaobstculoaunmododepensarquedificultael aprendizajedeciertocontenido(enlaSeccin4.6seprecisayprofundizaestadefinicin). Laspreguntasgeneralesqueorientaronestainvestigacinfueron:culessonlas concepciones que utilizan los estudiantes para dar cuenta de la evolucinadaptativa?y qu obstculos,subyacentesadichasconcepciones,dificultanelaprendizajedelMESN?Las consideraciones previas sobre el problema de la teleologa nos llevaron a plantear la hiptesis dequeelpensamientoteleolgicoconstituyeunodeestosobstculos.Lainvestigacin impliceldiseoeimplementacinenlasaulasdeunaunidaddidcticaorientadaala superacindelobstculoteleolgico.Altratarelpensamientoteleolgicocomoun obstculosurgelanecesidaddeidentificarelcontrapuntocientficodedichaformade pensamiento,alquedeberatenderelaprendizaje.Seplanteaaslapreguntadeculesla naturalezadelasexplicacionesbasadasenelMESN.Deestemodo,elanlisisepistemolgico del MESN se impuso como otro objetivo necesario en este trabajo. Latareadeinvestigacinimpliclaprofundizacinendiversasreasqueserevelaron ms amplias y complejas de lo que parecan inicialmente. Por ejemplo, y desde la didctica de lasciencianaturales,elconceptodeobstculoaparecicomodemasiadovagoeimpreciso. 5 Como ya se seal, el problema de la teleologa tambin result ser complejo en virtud de la vastaliteraturasobreeltemaydelcarcterirresolutodemuchosproblemasespecficos relacionadosconestearduotemafilosfico.Estasituacinnosobligatomardecisiones epistemolgicasconimportantesconsecuenciasparaelmododeverestosproblemas. Explicitaremosyjustificaremosoportunamenteestasdecisiones.Encualquiercaso,este trabajonosllevaunaprofundarevisinyreestructuracindenuestrasideasacercadela teoraevolutivaydecuestionesmsgeneralescomolanaturalezadelasexplicaciones cientficas,as como de tpicos claves de la didctica de las ciencias naturales talescomo la nocin de cambio conceptual. Estatesisseconstituyenunaestimulanteoportunidadparaponerenrelacin diferentesreasdisciplinaresqueinteresanalautor.Enparticular,permiti(yexigi) relacionar la didctica de la biologa con la epistemologa de la biologa. Adems, el anlisis delanaturalezadelasconcepcionesalternativasydelosobstculossubyacentesorientel trabajohaciaunatercerareadisciplinardeinters:lapsicologacognitivaylapsicologa evolucionista. Esperamosqueladifusin,especialmenteentrelosprofesoresdebiologa,deestos anlisis y reflexiones contribuya a mejorar la enseanza del MESN, un modelo que ocupa un lugar central en la actual cosmovisin cientfica. 1.2 EN RELACIN CON LA DIDCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES 1.2.1 La didctica de las ciencias naturales como disciplina Aunquerelacionadaconlascienciasdelaeducacin,ladidcticadelasciencias naturalesconstituyeunadisciplinaautnoma,consuspropiasproblemticasespecficasde investigacin.As,ladidcticadelascienciasnaturalessediferenciadelapedagoga aplicadaalascienciasyresponde,segnAstolfi(2001,p.74),atrescaractersticas principales:

1) Secentraencamposconceptualesdelimitadosparaexaminarlosproblemasespecficos que se plantean desde el punto de vista de su enseanza y su aprendizaje. 6 2) Loscontenidosdelaenseanzanovienendadosdeantemanosinoquequedan,engran medida,porconstruir.As,elsabereruditonoproporciona,talcual,uncontenidode enseanza para cuya adaptacin fuese suficiente una simplificacin descendente.3) Como consecuencia de (1) y (2) es necesario crear conceptos nuevos. Al diferenciar la didctica de la pedagoga, Astolfi y Develay (1989, p. 9-10)2, sealan que la aproximacin didctica opera: -Porunaparte,msarribadelareflexinpedaggica,teniendoencuentaloscontenidos delaenseanzacomoobjetosdeestudio.LaDidcticapermiteentonceseldescubrimiento delosprincipalesconceptosquefuncionanenladisciplinayelanlisisdesusrelaciones. Ellaseinteresaensuhistoria,susrectificacionesrespectivas,lasmodalidadesdesu introduccinenlaenseanza.Examinaelfuncionamientosocialdesusconceptos,las prcticassocialesalasqueseremiten...Lasideasdetramasconceptuales,denivelde formulacin,detransposicindidctica,deprcticassocialesdereferenciaestnaqu presentes; -yporotraparte,msabajo(delapedagoga),profundizandoelanlisisdesituacionesde claseparacomprendermejorcmoesofuncionayloquesejuegaall.Elestudiodelas representacionesdelosalumnos,desusmanerasderazonamientoydelamaneraenque ellos descifran las expectativas de la enseanza interviene en este propsito. Pero tambin el anlisis del modo de intervencin del docente a fin de sugerirle una gama de posibilidades y no su reclusin en una modalidad nica de intervenciones. 2-Deunepart,enamontdelareflexinpdagogique,enprenantencomptelescontenus denseigmentecommeobjetsdtude.LaDidactiquepermetalorlereprageprincipaux concepts qui fonctionnent dans la discipline et lanaluse de leurs relations. Elle sintersse leerhistoire,leursrectificationsrespectives,lesmodalitsdeleerintroductiondans lenseignement.Elleexaminelefonctionnementsocialdecesconcepts,lespractiques socialesauxquellesilsrenvoientLesidesdetramesconceptuelles,deniveauxde formulation,detranspositiondidactique,depractiquessocialesderfrencesontici prsentes; -et,dautrepart,enaval,enapprofondissantlanalysedessituationsdeclassepourmieux comprendredelintrieurcommentcelafonctionneetcequisyjoue.Letudedes reprsentations des lves, de leurs modes de raisonnement, de la manire dont ils dcryptent lesattentesdelenseignementintervientdanscepropos.Maisaussilanalysedumode dinterventiondelenseignantafindeluisuggerrunegammedeposiblesetnonson enfermement dans une modelit unique dinterventions..7 1.2.2 Sobre el enfoque constructivista Los estudios en didctica de las ciencias previos a la dcada de 1970 se centraban en el desarrollo y evaluacin de currculos, comparando luego los resultados obtenidos en un grupo experimentalyungrupocontrol.Sinembargo,losresultadosdelasreformaseducativas basadasenestaperspectivaresultaron,entrminosdeaprendizaje,decepcionantes.Estosy otrosfactorescontribuyeronacambiarlaperspectivaenladidcticadelasciencias.Entre estos factores, se pueden mencionar los trabajos del psiclogo estadounidense David Ausubel, queenfatizabanlaimportanciadeconoceryconsiderarlosconocimientospreviosdelos estudiantes.Tambinfuerelevanteelimpactodenuevascorrientesepistemolgicastales como las debidas a las obras de Thomas Khun, Stephen Toulmin e Imre Lakatos. A partir de estosyotrosaportessefueconfigurandoloquesehadenominadoelparadigma constructivistaenladidcticadelascienciasnaturales,quesehaconstituidoenuna referenciadominanteenestadisciplina(Baqueroetal.,2008;Carretero,2004,p.250; Sanmart, 2002, p. 18-19). De acuerdo con Sanmart este enfoque se define por los siguientes elementos: Los conceptos se construyen, no se descubren. Las ideas se construyen para dar cuenta de la realidad, pero no son la realidad. Cuandoseempiezaelestudiodeuntema,elestudianteyatieneideasconstruidassobre dichotema.Elaprendizajeimplicalareinterpretacinyreelaboracindeestasideas previas.Laenseanzadebebasarseenlaconsideracindelasideasprevias,proponiendo actividades que faciliten la evolucin de estas ideas.Los errores de los estudiantes constituyen momentos normales e inevitables del proceso de aprendizaje. Astolfi(2001,p.56)sealaqueelconstructivismo()serefieremsbienalos procedimientos de enseanza cuando sitan al alumno como eje de los aprendizaje escolares. Elpuntodevistaconstructivistaseoponeaqualpuntodevistatransmisivo.Sealaluego esteautor(p.63)que()siseopone(elenfoqueconstructivista)aunapedagogadela transmisin-recepcincentradaenelobjeto,seoponetambinaunapedagogacentrada nicamente en el nio que construyera su saber segn sus necesidades e intereses. El alumno 8 construye su saber a partir de una investigacin de lo real, que comprende tambin el saber constituidoensusdiferentesformas(magistral,mediado,documental).Seapropiade maneranolineal,pordiferenciaciones,generalizaciones,rupturasEstaapropiacindel saber se apoya en unas construcciones muy individualizadas, pero tambin en las situaciones de clase, colectivas, en las que pueden aparecer conflictos cognitivos, adecuados para hacer progresar la construccin de los conocimientos. En relacin con el enfoque constructivista, Carretero (2004, p. 250) seala que La idea bsicaquesedefiendeesquenobastaconlapresentacindelainformacinaunalumno paraquelaaprenda,sinoqueesnecesarioquelaconstruyamedianteunarepresentacin interna. En dicho proceso cumplen una misin fundamental las ideas previas del alumno, as comosusexpectativas,habilidades,interesesyotrosaspectoscognitivos.Enelfuegode dicha interaccin, sus conocimientos se van cocinando lentamente como los buenos guisos. Msalldeestasconsideracionesgenerales,bajoelrtulodeconstructivistase incluye una heterognea variedad de enfoques y perspectivas en la investigacin en didctica delasciencias(Sanmart,2002,p.20).Porotrolado,hayquesealarqueeltrmino constructivistatienediversossignificados.Enparticular,estossignificadossondiferentes enelmbitodeladidctica,delaepistemologaydelapsicologa(Sanmart,2002,p.20; Astolfi,2001,p.55yss.).Enestesentido,elconstructivismoresultaserunconcepto complejo en relacin con el cual tienen lugar numerosos debates (Baquero et al., 2008). En coherencia con este enfoque constructivista, tal como fue definido en sentido amplio y en relacin con la didctica en esta Seccin, el presente trabajo se centra en la consideracin de las concepciones de los estudiantes como un factor central para los procesos de enseanza y aprendizaje y en el diseo de una intervencin didctica orientada a la revisin y evolucin de dichas concepciones. 1.3 EN RELACIN CON LA TEORA DE LA EVOLUCIN 1.3.1 La teora sinttica de la evolucin La biologa evolutiva constituye, junto con la didctica de las ciencias naturales, el otro referentedisciplinardeestetrabajo.Lateoradelaevolucinconsiste,enrealidad,enun 9 amplioyheterogneoconjuntodemodeloscientficos(Futuyma,1998,p.12yss.; Thompson,1989,cap.1).Esnecesarioentoncesdelimitarconprecisinelcontenido especficocuyaenseanzaseabordaenestatesisyexplicitarquperspectivadelateora evolutivasetomacomoreferentedisciplinardelabiologa.Porotrolado,dadoqueenel senodeestadisciplinatienenlugardiversosdebates,tambinsernecesarioexplicitarla postura adoptada en relacin con algunos de ellos. Enprimerlugar,elreferentedelascienciasbiolgicasadoptadoenestetrabajolo constituyelateorasintticadelaevolucin(TSE).Estadenominacinderivadellibro publicado en 1942 por Julian Huxley titulado Evolucin, la sntesis moderna (Gould, 2004, p. 532) y se utiliza para referirse a un consenso consolidado en las dcadas de 1930 y 1940 en la comunidad cientfica en relacin con la compatibilidad y complementariedad entre la teora deDarwinyloshallazgosdelagentica(Ayala,2001,p.37yss.;Dennett,1995,p.20; Futuyma, 2009, p. 9; Mayr, 1992, p. 145). Este consensootorg un lugar central al MESN y sigui a un perodo histrico llamado porel historiador PeterBowler (Bowler, 2003, cap. 7) el eclipse del darwinismo en el que muchos genetistas, aceptando el hecho de la evolucin pero negando validez al MESN, concibieron teoras evolutivas anti-darwinianas. De acuerdo con Futuyma (2009) los principios fundamentales de la sntesis, revisados yampliados,constituyenanhoyelncleodelabiologaevolutiva.Estosprincipiosse pueden resumir como sigue: 1)Sedistingueelfenotipo,elconjuntoderasgosobservablesdelorganismo,del genotipo, el conjunto de genes contenidos en todos el ADN del organismo. 2)Seniegalaherenciadeloscaracteresadquiridos,valedecir,seconsideraquelos cambiosfenotpicosdebidosalainfluenciaambientalnoafectanlosgenesqueel individuo pasa a la siguiente generacin.3)Laherenciasebasaenpartculasquemantienensuidentidad(nosemezclan)atravs de las generaciones. Esto vale tanto para los rasgos de variacin discreta como para los devariacincontinua.Enesteltimocaso,laherenciasebasaenmuchosgenes particulados. 4)Losgenesmutandandolugaraformasigualmenteestablesllamadasalelos,cuyos efectosfenotpicossonmuyvariables.Larecombinacingenticaasociadaala reproduccin sexual amplifica esta diversidad gentica.10 5)El cambio evolutivo es un proceso poblacional que implica un cambio en la abundancia relativa de organismos individuales con diferencias genotpicas.6)Lastasasdemutacinsondemasiadobajascomoparaproducircambiosfenotpicosa nivelpoblacional;dichoscambiossedebenaprocesosazarosos(derivagnica)ono azarosos (seleccin natural). 7)La seleccin natural puede dar cuenta tanto de las grandes diferencias entre las especies como de las pequeas. 8)Laseleccinnaturalpuedealterarlaspoblacionesmsalldelrangooriginalde variacin al incrementar la frecuencia de alelos que, por recombinacin con otros genes que afectan un mismo rasgo, dan origen a nuevos fenotipos.9)Laspoblacionesnaturalessongenticamentevariablesporloquepuedenevolucionar rpidamente cuando las condiciones ambientales cambian.10)Poblacionesdeunaespecieendiferentesregionesgeogrficasdifierenenlas caractersticas que tienen una base gentica. 11)Las diferencias entre especies,y entre poblaciones de la misma especie, suelen basarse endiferenciasenmuchosgenes,usualmenteconpequeosefectosfenotpicos,loque abona la idea de que las diferencias entre especies han evolucionado por pasos ms bien graduales.12)Las diferenciasentre poblaciones de una especie suelen seradaptativasy, por lo tanto, consecuencia de la seleccin natural. 13)Especiesdiferentesrepresentandiferentespoolesgnicos,estoes,lasespeciesson grupos de individuos que potencialmente pueden aparearse y que no intercambian genes con otros grupos similares.14)La especiacin es el origen de dos o ms especies a partir de un nico ancestro comn y ocurreusualmenteporladiferenciacingenticadepoblacionesgeogrficamente separadas.15)Lostaxonessuperioresseoriginaronporprolongadaacumulacindepequeas diferencias ms que por el sbito origen mutacional de tipos drsticamente diferentes.16)Laslagunasenelregistrofsilsedebenasucarcterincompleto.Detodosmodos, dichoregistromuestranumerosasgradacionesdesdeaparentesancestroshastasus posiblesdescendientes.As,losprincipiosqueexplicanlaevolucindepoblacionesy especies pueden ser extrapolados a la evolucin de los taxones superiores. 11 AltomarlaTSEcomoreferentedelabiologaevolutivaestamos,implcitamente, tomando posicin en relacin con algunos debates que tienen lugar actualmente en el seno de la biologa evolutiva. Por ejemplo, los puntos 7 y 16 del resumen de la TSE debido a Futuyma (2009,p.10-11)suponennegarlaspropuestasdeotrosautorescomoGould(2004)que sostienenquelamacroevolucinylamicroevolucinobedecenadiferentesmecanismos evolutivos.Consideramosqueestesesgodelenfoqueaquadoptadonotieneconsecuencias negativas ya que an los autores que sostienen una postura crtica hacia la TSE reconocen que la seleccin natural, el centro de inters de este trabajo, ocupa un lugar destacado en la teora evolutiva.As,elcarcterfundamentaldelmodelocuyaenseanzaseanalizaaqunos independiza, en gran medida, de estos debates. 1.3.2 Relevancia de la teora de la evolucin Enlossiguientesapartadossesostienequelateoradelaevolucinconstituyeun cuerpodeconocimientosqueocupaunlugarcentralenlascienciabiolgicascuyas implicancias tienen un alcance que excede ampliamente el dominio de la biologa, afectando reas tan dispares y relevantes como la tica y la epistemologa. Este lugar central de la teora de la evolucin convierte su enseanza en una cuestin de gran importancia, lo que justifica la investigacin didctica tendiente al desarrollo de mejores estrategias educativas. 1.3.2.1 Importancia de la teora de la evolucin para la biologa Lateoradelaevolucinconstituyeunapartecentraldelascienciasbiolgicas (Futuyma,2009;WGTE,1998,).Enunamuycitadafrase,TeodhosiusDobzhansky(1973) sealqueenbiologanadatienesentidosinoesalaluzdelaevolucin.Teniendoen cuenta que muchas ramas de la biologa florecieron antes del advenimiento de la teora de la evolucin(Bowler,1998),estafrasepuedaconsiderarsealgoexagerada.Sinembargo,la sentenciadeDobzhanskyesacertadaenunsentidoprofundoyaque,considerandoquetodo sistemabiolgicoderivadelamodificacindeotrosistemaprecedente,noesposibleuna comprensin profunda de ningn ser vivo sin la elucidacin de la historia que le dio origen, y son los modelos de la biologa evolutiva los que aportan esta elucidacin. La distincin, debida principalmente a Ernst Mayr (1998, p. 86), entre causas prximas ycausas ltimas ayudaa comprender la relevancia de la biologaevolutiva. Deacuerdo con 12 estadis