cuestiones teoricas

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DISCURSO DE AULA Y ARGUMENTACINEN LA CLASE DE CIENCIAS:CUESTIONES TERICAS Y METODOLGICAS

Jimnez Aleixandre, Mara Pilar y Daz de Bustamante, Joaqun Departamento de Didctica das Ciencias ExperimentaisUniversidade de Santiago de Compostela

Resumen. Este trabajo constituye una refl exin sobre la investigacin del discurso de aula y su contribucin al conocimiento de los procesos de aprendizaje de las ciencias. Se trata con ms detalle una parte de estos estudios, los que analizan el razonamiento argumentativo del alumnado, con ejemplos tomados del proyecto RODA (razonamiento, discusin, argumentacin), llevado a cabo en la Universidad de Santiago de Compostela desde 1994, y se presentan otras dimensiones del discurso de aula estudiadas en el proyecto, como las operaciones epistmicas y la cultura escolar. Se discuten algunas implicaciones para la investigacin en didctica de ciencias.Palabras clave. Discurso de aula, argumentacin, comunicacin, mtodos de anlisis.

Summary. This paper reviews the research line on classroom discourse and its contribution to the understanding of the science learning processes. The particular focus are the studies analysing the argumentative reasoning of students, discussing instances from the RODA project (Reasoning, Debate, Argumentation), carried out in the University of Santiago de Compostela since 1994. Other dimensions of the classroom discourse studied in the project such as epistemic operations and school culture are alsodiscussed. Some implications for research in science education are outlined.Keywords. Classroom discourse, argumentation, communication, methods of analysis.

INVESTIGACIN DIDCTICA

El propsito de este artculo es discutir algunas cuestio-nes, tanto tericas como metodolgicas, sobre la lnea de investigacin del discurso de aula y la forma en que contribuye a una mejor comprensin de los procesos de aprendizaje de las ciencias. Al ser una lnea recien-te parece importante revisar tanto el marco terico como algunos aspectos de los mtodos utilizados en estas investigaciones. En el artculo se presta particular atencin a una parte de estos estudios, los que anali-zan el razonamiento argumentativo del alumnado. La refl exin, tanto sobre la fundamentacin terica como sobre la metodologa de investigacin, se ilustra con ejemplos de resultados del proyecto RODA (razona-miento, discusin, argumentacin), llevado a cabo en la Universidad de Santiago de Compostela desde 1994. El artculo, por tanto, presenta una estructura en la que se combinan tanto refl exiones sobre aspectos de la fundamentacin terica y la metodologa seguida

como datos de nuestra investigacin en la mayora de los cinco apartados:

En primer lugar se presenta la lnea de trabajo sobre el discurso de aula, enmarcndola en el anlisis de la comunicacin en las clases de ciencias, y se discuten sus relaciones con otras lneas de trabajo relevantes en las ltimas dcadas.

El segundo apartado trata de cuestiones relacionadas con el marco terico, lo que se entiende por argumenta-cin y su relacin con el razonamiento, particularmente en situaciones de construccin de nuevos conocimientos.

En el tercero se discuten sobre todo cuestiones me-todolgicas suscitadas por el anlisis del discurso y la argumentacin, como el papel de los enunciados en el discurso.

INTRODUCCIN


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El cuarto trata de otras dimensiones del discurso de aula, como las operaciones epistmicas y la cultura escolar. En los procesos comunicativos, todas estas di-mensiones se presentan conectadas, aunque a efectos de anlisis distingamos entre unas y otras.

En ltimo lugar, se discuten algunas implicaciones para la investigacin en didctica de ciencias, difi cultades que plantean estos estudios y retos para el futuro.

DISCURSO DE AULA: ANLISIS DE LA CO-MUNICACIN EN CLASEDurante la ltima dcada, diversos equipos de investi-gacin en didctica de ciencias se han interesado por el sistema de comunicacin en las clases, por el discurso del aula. Debemos a Courtney Cazden (1991) la defi ni-cin de este discurso como un sistema de comunicacin as como un reconocimiento del papel que el lenguaje hablado juega en la enseanza y el aprendizaje. Otros autores, como Sutton (1992, 1997) tambin han subraya-do el importante papel jugado por la comunicacin y el lenguaje en la construccin del conocimiento cientfi co y, en concreto, en el aprendizaje de las ciencias.Segn Cazden (1991), el discurso escolar es el sistema de comunicacin implantado por el profesor o profeso-ra; los signifi cados que una clase y un docente concreto representan y realizan. Hay que tener en cuenta que el lenguaje hablado, la expresin oral, combina lo cognos-citivo y lo social (Vygotski, 1979) y, aunque algunos anlisis se centran en uno solo de estos aspectos, no puede olvidarse la infl uencia que ejercen uno en otro. En el aula de ciencias, y en la enseanza en general, la expresin oral es decisiva, entre otras razones, porque la instruccin procede, en gran medida, a travs del lengua-je hablado y porque el aprendizaje se demuestra, en gran medida, a travs del mismo.

En un aula, a diferencia de lo que ocurre en otros ambien-tes humanos, el control de lo que se habla ofi cialmente est en manos del profesor. Como hace notar Cazden, el sistema de comunicacin escolar es un medio problem-tico, siendo el lenguaje hablado una parte importante de la identidad de quien lo usa. Segn esta autora hay por lo menos tres lenguajes en el aula que se corresponden con distintas funciones lingsticas: lenguaje del currculo, a travs del que se realiza la enseanza y se muestra lo aprendido; lenguaje de control, mantenido por el docente; y lenguaje de identidad personal, diferencias entre cmo y cundo se dice algo.

Desde el punto de vista del aprendizaje de las ciencias, nos interesa el anlisis de este sistema de comunicacin para identifi car procesos de aprendizaje u obstculos al mismo. La comunicacin en el aula debera permitir a los participantes construir signifi cados compartidos (tanto en la dimensin cognitiva como en la social), lo que no siem-pre ocurre, pues, como indican Kelly y Crawford (1997), los estudiantes pueden compartir tareas o actividades sin compartir conocimiento, y por esta razn, en la prctica,

distintos estudiantes de un mismo grupo tienen diferen-te acceso al conocimiento. El lenguaje cientfi co no es unvoco, diferentes personas pueden asignar signifi cados distintos a un mismo trmino y, como indica Sutton (1997), el lenguaje puede ser contemplado como un sistema de eti-quetado o como un sistema de interpretacin, perspectivas que tienen distintas implicaciones para la enseanza de las ciencias. El anlisis del discurso pretende profundizar en algunas de estas cuestiones relacionadas con el acceso al conocimiento.

Esta lnea de investigacin puede considerarse complemen-taria de otras que, durante las dos ltimas dcadas del siglo xx, han explorado los conocimientos, ideas y representa-ciones del alumnado, sobre todo en cuanto al producto o resultado del aprendizaje, a la interaccin entre las ideas previas de la persona que aprende y las estrategias o ma-teriales de instruccin. En cierta medida, algunos trabajos sobre el cambio conceptual, como la tesis de Hennessey (1991), por su metodologa de estudio de clase, pueden considerarse anlisis del discurso del aula. Las relaciones y diferencias entre las investigaciones de ideas previas y de discurso de aula exceden el marco de este trabajo, pero se puede sealar que, mientras que muchos de los estudios sobre ideas previas se han realizado sobre muestras amplias a las que se han pasado pruebas escritas o entrevistas en momentos determinados, los de discurso de aula suelen ser estudios de caso sobre muestras reducidas y los datos se toman de forma continuada durante perodos relativamente largos, al menos una unidad didctica o secuencia instruc-cional completa. Como se indicaba ms arriba, estas dife-rencias metodolgicas tienen que ver con el diferente objeto de estudio, en el primer caso, ms centrado en productos y, en el caso de los estudios de discurso de aula, ms centrado en procesos. Adems de las conexiones con el cambio con-ceptual hay que sealar que una de las investigadoras ms destacadas sobre ideas de los alumnos, Rosalind Driver, ini-ci a fi nales de los noventa estudios sobre argumentacin (Driver, Newton y Osborne, 2000), truncadas por su pre-matura muerte. En otras palabras, no cabe contemplar estas dos lneas como opuestas, sino como complementarias, explorando diferentes aspectos de los mismos problemas.

Por su carcter de estudios de caso, las investigaciones sobre discurso del aula son adecuadas para la investiga-cin-accin, estudios en los que los docentes analizan su propia prctica en el aula, actuando como profesores-investigadores. Los docentes dispuestos a emprender esa refl exin son, en general, personas implicadas en la inno-vacin educativa, y sus clases y estrategias suelen presen-tar diferencias con la mayora, lo que lleva a plantearse la cuestin acerca de la validez y la representatividad de estos estudios. Es til estudiar lo que ocurre en clases in-novadoras? No sern poco representativas? Ann Brown (1992), implicada en el proyecto que pretenda transfor-mar las clases en comunidades de aprendizaje, respondi a estas preguntas sugiriendo que estos estudios de aula eran ms interesantes, en este momento, que los estudios de aprendizaje en condiciones de laboratorio (entrevistas clnicas u otros realizados fuera del contexto real de una clase de ciencias), ya que, al ser las clases sistemas muy complejos, no admiten bien el aislamiento de uno de sus componentes para ser estudiado de forma independiente.


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Segn Brown, uno de los desafos que se plantean a la investigacin educativa es precisamente el diseo de unidades y estrategias innovadoras y su evaluacin mediante estudios de caso. En cuanto a la singularidad de las clases innovadoras y el riesgo de que en estas in-vestigaciones se produzca el efecto Hawthorne (que la expectativa de mejores resultados infl uya en su obten-cin), Brown afi rma que esos buenos resultados son el objetivo de la enseanza. Como se discute en otro traba-jo (Jimnez y Lpez, 2001), creemos que la proliferacin de estudios en los que se muestra sobre todo lo poco que aprende el alumnado, los problemas de aprendizaje de conceptos o lo inadecuadas que son las estrategias de los docentes, por ejemplo, para desarrollar una verdadera educacin ambiental, pueden llevar al desnimo al profe-sorado y tambin pensamos que son necesarios estudios que muestren la existencia de buenas prcticas, de clases donde los alumnos y alumnas se interesan por problemas relacionados con las ciencias o el ambiente y trabajan como una verdadera comunidad de aprendizaje.En esta perspectiva, los objetivos de la enseanza de las ciencias, como el aprendizaje de conceptos y modelos o el desarrollo de actitudes y destrezas, forman parte de la adopcin por parte del alumnado de la cultura cientfi ca, transformando la clase de ciencias en una comunidad donde se produce y se usa el conocimiento. Esta pers-pectiva de la clase como comunidad de aprendizaje (McGinn y Roth, 1999) debe prestar atencin al diseo de un contexto en el que el alumnado se implique en la resolucin de problemas autnticos, en tareas que sean relevantes para su vida, pues en las aulas en que su papel es pasivo o poco activo apenas hay comunicacin de los estudiantes entre s.

Entre los constructos y metodologas utilizados en el anlisis, algunos proceden no slo de la psicologa edu-cativa, sino tambin de la antropologa, como la cultura de un campo (la cultura cientfi ca o la cultura escolar), en el sentido acuado por Clifford Geertz (1973), como conjunto de smbolos signifi cativos que la gente usa para hacer inteligibles sus vidas. Como indica Geertz, el in-vestigador puede interpretar estos datos (metodologas interpretativas), pero no deducir o inferir de ellos rela-ciones causales en la forma en que se hara en ciencias experimentales.

A continuacin se discute con ms detalle una parte de esta lnea, la que analiza el razonamiento argumentativo del alumnado.

ARGUMENTACIN Y RAZONAMIENTO: CO-NOCIMIENTO ESTABLECIDO, CONOCIMIEN-TO NUEVO

Dentro de las mltiples seales emitidas en las clases de ciencias, de los diferentes aspectos de la comunicacin (por ejemplo, ideas del alumnado, modelos utilizados, interacciones en los pequeos grupos), en este trabajo se presta especial atencin a los que tienen que ver con el razonamiento y la argumentacin.

La perspectiva que contempla el aprendizaje de las cien-cias como argumentacin, y no slo como exploracin, ha sido propuesta por Deanna Kuhn (1992, 1993) y elaborada por otros autores como Driver y otros (2000) y Duschl (1997). Por argumentacin se entiende la ca-pacidad de relacionar datos y conclusiones, de evaluar enunciados tericos a la luz de los datos empricos o procedentes de otras fuentes. El razonamiento argumen-tativo es relevante para la enseanza de las ciencias, ya que uno de los fi nes de la investigacin cientfi ca es la generacin y justifi cacin de enunciados y acciones en-caminados a la comprensin de la naturaleza (Jimnez, Bugallo y Duschl, 2000), por lo que la enseanza de las ciencias debera dar la oportunidad de desarrollar, entre otras, la capacidad de razonar y argumentar (Jimnez, 1998; Sard y Sanmart, 2000). Para poder construir modelos, explicaciones del mundo natural y operar con ellos, las y los estudiantes necesitan, adems de aprender signifi cativamente los conceptos implicados, desarrollar la capacidad de escoger entre distintas opciones o expli-caciones y de razonar los criterios que permiten evaluar-las (Zohar y Nemet, 2002). Los estudios de Kuhn (1992) indican que este desarrollo de destrezas argumentativas no tiene lugar en todos los contextos escolares y esta autora propone que la capacidad de emitir juicios razo-nados sea considerada parte de pensar bien, ya que el conocimiento puede ser contemplado como un proceso permanente de evaluacin, en que la modifi cacin de las conclusiones se debe a la aparicin de nuevos datos y nuevos argumentos, y no (aadiramos nosotros) a un mero cambio de opinin.

La cuestin es: podemos conocer el razonamiento ar-gumentativo del alumnado, los procesos que tienen lugar en su mente? En opinin de Kuhn, el dilogo argumenta-tivo exterioriza el razonamiento argumentativo. Es decir, no hay forma de conocer exactamente lo que ocurre en el interior de la mente, pero una de las formas en que podemos aproximarnos es prestando atencin a las dis-cusiones entre estudiantes sobre cuestiones de ciencias. Por esa razn gran parte de los estudios sobre la argu-mentacin del alumnado, por ejemplo, los de Gregory Kelly y colaboradores (Kelly, Drucker y Chen, 1998), el proyecto RODA de la USC y el que se lleva a cabo en el Kings College (Duschl, Ellenbogen y Erduran, 1999) se centran en el discurso natural que tiene lugar en las clases de ciencias, ms que en respuestas obtenidas me-diante cuestionarios o entrevistas.

Es importante discutir con cierto detalle la relacin entre argumentacin y razonamiento. El papel de la lgica en la argumentacin ha sido muy discutido y, aunque algunos autores ven la argumentacin slo como una de las formas del razonamiento lgico, nosotros adoptamos la posicin de Hintikka (1999), quien establece una diferencia entre, por un lado, la concepcin tradicional de la lgica formal y, por otro, la lgica y la argumentacin en el discurso natural, pues, siguiendo a este autor, para los tericos del razonamiento humano, las verdades de la lgica formal son meras tautologas o verdades analticas sin contenido substancial y, por tanto, incapaces de apoyar ninguna infe-rencia que conduzca a descubrimientos nuevos o al menos sorprendentes (Hintikka, 1999, p. 25).

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En nuestra opinin (Daz y Jimnez, 2001), esto signifi ca que, mientras que la lgica formal puede ser usada para representar o analizar el conocimiento establecido, no es un marco adecuado para interpretar el discurso en las situaciones en que se est generando conocimiento nuevo. En el discurso natural, en este tipo de situaciones, por ejemplo, cuando se est resolviendo un problema en la clase de ciencias o en el laboratorio, pueden formularse enunciados que no sean totalmente correctos o incluso que sean falacias desde la perspectiva de la lgica formal, pero que al mismo tiempo constituyen pasos fructferos en la construccin del conocimiento. Consideremos, por ejemplo, el siguiente fragmento de transcripcin en el que unos alumnos de 3 de ESO (15 aos) estn intentando identifi car una muestra desconocida en una preparacin microscpica, averiguar si es animal o vegetal y si tiene ms de un tipo de clulas (Apndice):114 Flavio: Esto no tiene estomas.115 Fabri: Pero tena el coso verde. Eh! Lo que... yo creo es clorofi la.

El argumento de Fabri puede cumplir su funcin en el di-logo, persuadir a los otros miembros del equipo de que la solucin propuesta una muestra vegetal es la correcta, a pesar de que una de las premisas sea falsa o al menos incierta, pues el hecho de que alguna estructura celular se vea de color verde a travs del microscopio no signifi ca necesariamente que contenga clorofi la, sino que puede deberse a una tincin. Esto invalidara el argumento desde el punto de vista de la lgica formal, pero en el proceso de argumentacin de estos estudiantes, que ms adelante se hace muy sofi sticado hasta llegar a concluir que se trata de tejido conductor vegetal, ha constituido un paso adelante.Esto puede expresarse tambin diciendo que el dilogo argumentativo se inscribe en la perspectiva de la lgica informal (Walton, 1989). Segn Walton, el anlisis del discurso argumentativo sobre cuestiones polmicas en lenguaje natural requiere, entre otras cosas, prestar atencin al lenguaje, ser capaz de analizar proposiciones relativamente ambiguas o vagas, y adems las personas que investigan este tipo de discurso deben estar prepara-das para desenredar la lnea fundamental de argumenta-cin en medio de extensos intercambios entre dos o ms personas. Walton hace notar que, en esta perspectiva dialctica, se pone de manifi esto el contexto de pregunta /respuesta de algunos argumentos, contemplando estos como parte de un dilogo interactivo entre dos o ms personas razonando juntas, lo que nosotros denomina-mos co-construccin de argumentos.

Se pueden resumir estas posturas diciendo que la argu-mentacin en el contexto educativo, del aprendizaje de las ciencias, que tiene una dosis de ambigedad, no se rige exactamente por los mismos patrones que la argu-mentacin en fi losofa, que sigue las reglas de la lgica, los cuales demandan abstraccin y precisin.

Tambin Driver y otros (2000) contemplan la argu-mentacin como una prctica humana, sea individual o social, regida por mecanismos diferentes a las reglas abstractas de la lgica. Estos autores distinguen entre diferentes tipos de argumentos:

Retricos, razones para convencer al auditorio, frente a dialgicos, que examinan distintas alternativas, siendo stos los de mayor inters para el anlisis del discurso.

Racionales, que buscan una solucin racional a un pro-blema determinado, frente a persuasivos, que pretenden llegar a un consenso.

Como sealan Driver y otros (2000), todos los argumentos estn situados, es decir, infl uidos por una cultura, poca e ideologa determinadas, pero coincidimos con estos auto-res en que esto no implica que sean totalmente relativos, ya que, en muchos casos, existen criterios para comparar enunciados alternativos y escoger el ms adecuado.

La siguiente cuestin que se plantea es cmo investigar esta parte del discurso del aula, qu estudiar en cuanto a la argumentacin en las clases de ciencias, y cmo estudiarlo, qu mtodos utilizar, lo cual es objeto del siguiente apartado.

NATURALEZA DE LOS ENUNCIADOS Y FUN-CIN EN EL DISCURSOParece existir acuerdo entre distintos autores sobre la im-portancia de que el alumnado desarrolle su capacidad de argumentar y, para poder disear estrategias que inclu-yan este objetivo, es importante analizar cmo lo hacen. Como indican Ogborn, Kress, Martins y McGillicuddy (1998), es necesario comprender cmo se construyen las explicaciones en el aula, explorar los procesos a travs de los cuales se van construyendo signifi cados en las clases de ciencias, qu signifi cado asignan los alumnos y alumnas a entidades (que pueden ser abstractas) como gen, clula, fuerza o neutralizacin.

Algunas de las preguntas que nos hacemos al estudiar la argumentacin son:

Qu cuenta como dato, como comprobacin para las y los estudiantes?

Qu cuenta como conclusin o explicacin terica? Qu cuenta como justifi cacin en apoyo de una con-clusin? En qu situaciones utilizan justifi caciones los estudiantes? Qu tipos de justifi caciones? Cmo se relacionan las justifi caciones con el conoci-miento bsico que las respalda?

Qu proceso siguen para argumentar mientras estn resolviendo un problema?

Cuando nos preguntamos qu cuenta como dato, qu cuenta como conclusin, qu como justifi cacin, a lo que nos referi-mos es a qu vale como dato, justifi cacin, etc. para el alum-nado, cmo los emplea. El anlisis del discurso es un mtodo que tiene un componente subjetivo y en el que distintos in-vestigadores pueden interpretar de distinta forma un dilogo o accin. Los debates sobre cmo interpretar fragmentos es-pecfi cos del discurso en el aula, sobre si un enunciado puede



considerarse dato o justifi cacin (u otro elemento) nos llevan a establecer una distincin entre la naturaleza de los enuncia-dos, es decir, lo que son desde el punto de vista ontolgico y su papel en el discurso, como elementos de la argumenta-cin. Por ejemplo: cuando una persona dice que determinada muestra vista al microscopio es un vegetal porque se ve de color verde, lo que indica presencia de clorofi la, el color verde de la muestra es un dato emprico, desde el punto de vista ontolgico, mientras que su papel en el discurso es de justifi cacin que sustenta la conclusin: es una muestra de tejido vegetal. Creemos que sta es una importante distincin que debe ser tenida en cuenta a la hora de realizar un anlisis. A continuacin se reproduce un fragmento de transcripcin de otro grupo de alumnado (en una mezcla de gallego y cas-tellano) con la misma tarea de identifi cacin de una muestra desconocida en el microscopio:

23 Emilio: Esto se parecen como... como... como as dendritas as cou-sas esas, to!24 Eloy: Cmo?25 Emilio: Como... dendritas, como... los rollos de ... Cmo se llama eso... en la cabeza? Dendritas, eh... neuronas. No te fi jas que ten os rollos ramifi caos? 180 Zenn: Esto es animal, eh!181 Emma: Es animal?182 Zenn: S.183 Emma: Por qu?184 Zenn: Porque aparecen neuronas por ah... Yo que s!

En las primeras lneas, Emilio est intentando buscar el tr-mino adecuado para describir sus observaciones: clulas que interpreta como neuronas. Aun cuando en realidad se trata de osteoblastos en oprculo de pez, el objetivo no era que identifi casen exactamente la muestra, sino que recono-cieran el tipo (animal o vegetal) y dentro de las animales, con uno o dos tipos distintos de clulas. En las ltimas lneas, la observacin de estas neuronas, que constituye un dato emprico, es utilizado por Zenn como justifi ca-cin de su conclusin: se trata de un tejido animal.Las cuestiones metodolgicas que plantea el anlisis del discurso son complejas y van desde cmo organizar los datos, qu instrumentos utilizar para interpretarlos, hasta cmo presentarlos y representarlos por medio de inscrip-ciones. Para ello se utilizan mtodos y constructos que proceden de otras ciencias sociales, como la etnografa y la antropologa. As se ha empleado lo que en antro-pologa se conoce como trabajo de campo u observacin participante, es decir, participacin de una persona, re-gistrando los acontecimientos que tienen lugar en las cla-ses. Tambin se tienen en cuenta estudios de sociologa de la ciencia; as, los que analizan los procesos discursi-vos en laboratorios cientfi cos. Latour y Woolgar (1995) estudian la construccin de hechos, la transformacin de datos a travs de las conversaciones discurso, los procesos por los que los cientfi cos y cientfi cas dan signifi cado a sus observaciones. As, han documentado ejemplos de transformacin de enunciados en hechos o lo que describen como esfuerzos por introducir orden en un conjunto desordenado de observaciones, y con-templan las inscripciones y la accin de escribir como operaciones materiales encaminadas a crear orden, ms que a la transferencia de informacin.

La transformacin de un enunciado, que en un primer momento puede tener carcter individual e hipottico, en un hecho aceptado por la comunidad cientfi ca, implica, como seala Sutton (1997), un cambio tanto en el lenguaje como en el estatus del conocimiento. Un ejemplo (Jimnez Aleixandre, 2003) puede ser el caso de los priones, partculas protenicas agentes de la EEB (enfermedad de las vacas locas):1) Enunciado con estatus provisional, dudoso: Prusiner propone que los agentes que causan estos procesos degene-rativos del sistema nervioso podran ser protenas.

2) Hecho aceptado: Prusiner ha descubierto un nuevo tipo de agentes infecciosos, los priones.

3) Conocimiento implcito: Los priones estn presentes en el tejido nervioso de los animales afectados.Esta perspectiva sociolgica ha sido aplicada al estudio de las clases y los laboratorios por el equipo de Kelly, en el estudio de la argumentacin de estudiantes de secundaria en el laboratorio (Kelly y Crawford, 1997; Kelly, Drucker y Chen, 1998) o de sus demandas comunicativas mientras di-sean y realizan montajes (Kelly y Brown, 2000), es decir, para explorar lo que cuenta (es considerado) como ciencia en las clases. Los estudios de Kelly y sus colegas son ejem-plos de una nueva forma de explorar el pensamiento de los estudiantes a travs del estudio directo del discurso, ms que a travs del anlisis de respuestas a cuestionarios.

En nuestra opinin, el anlisis del discurso a travs de las transcripciones y registros de clase puede compararse a estudiar una muestra con un microscopio: se necesitan diferentes enfoques con distintos aumentos para llegar a tener una idea adecuada de la preparacin. Algunas de las representaciones que utilizan en el proyecto RODA, para comprender lo que ocurre en las clases, son, de ma-yor a menor detalle:

1) Secuencias de actividades o fases en una unidad di-dctica, por ejemplo la de la fi gura 1, tomada de Lpez Rodrguez (2001).2) Secuencias de episodios, por ejemplo, en cada sesin de una unidad (Jimnez y Lpez, 2001) y ejes cronolgicos (timelines), en Reigosa, Jimnez y Garca Rodeja (2001).3) Secuencias de argumentos a lo largo de una o varias sesiones de trabajo, como las estudiadas durante la iden-tifi cacin de muestras desconocidas con el microscopio (Daz de Bustamante, 1999) una de las cuales se repro-duce en la fi gura 2.

Cabe sealar que nuestro anlisis de la argumentacin no se realiza sobre cada frase o grupo de frases que puede ser considerado un argumento desde el punto de vista formal, sino nicamente sobre aqullos que Toul-min (1958) denomina argumentos substantivos, que requieren un conocimiento del contenido. En el proyecto RODA algunos de los pasos seguidos son:

Identifi car elementos o componentes de los argumentos, siguiendo el esquema propuesto por Toulmin (1958).



Identifi car, por ejemplo, en las transcripciones de un pe-queo grupo, los argumentos substantivos cuya conclusin, explcita o implcita, constituye una respuesta al problema planteado, como sera una hiptesis respecto a la muestra (animal, vegetal, tipo de tejido) en la tarea del microscopio, una evaluacin del proyecto de gestin ambiental (Jimnez, Pereiro y Aznar, 2000), una propuesta sobre cmo realizar una valoracin cido/base (Reigosa y Jimnez, 2001). Un fragmento de dilogos y discusiones, cualquiera que sea su longitud, se considera parte del mismo argumento cuando la conclusin es la misma, y distinto cuando se modifi ca. A partir de ah se puede elaborar la secuencia de argumentos para esa sesin y grupo. La representacin de estas se-cuencias, como la que aparece en la fi gura 2, ayuda a hacer visible el proceso por el que un argumento cambia, o cmo se usan diferentes justifi caciones para el mismo. As, en la fi -gura 2 puede observarse cmo parte de las discusiones giran en torno a la cuestin de si la muestra es de tejido animal o vegetal, mientras que en otras se trata de identifi car qu teji-do es (aunque, como hemos indicado ms arriba, esta identi-fi cacin no se solicitaba; este grupo de 3 de ESO, lleg a la conclusin, correcta, de que en la muestra haba fl oema). A continuacin puede procederse a analizar la calidad de los argumentos: consideramos de mayor calidad los justifi cados. Un anlisis posterior puede establecer di-

ferentes tipos de justifi caciones y condiciones para las mismas (Kelly et al., 1998; Daz y Jimnez, 2001).4) Representaciones de la heurstica o pasos en la reso-lucin de un problema, por ejemplo, la que aparece en la fi gura 3, tomada de Reigosa Castro (2002).5) Pasos en la transformacin de las propuestas y construc-cin de datos por los estudiantes, por ejemplo, la que apare-ce en la fi gura 4, de Daz de Bustamante (1999).Estas representaciones, a distintas escalas, permiten es-tudiar la argumentacin del alumnado, no slo desde el punto de vista de cada argumento, sino tambin del pro-ceso de construccin, co-construccin, modifi cacin y cambio que los argumentos sufren.

Un potente instrumento para el anlisis de la argumen-tacin es el modelo de Stephen Toulmin (1958), que establece una serie de componentes y sus relaciones en la conversacin natural. Estos componentes, que se discuten con ms detalle en Jimnez (1998), son:a) datos, en los que, siguiendo en parte a Kelly y otros (1998), distinguen entre datos suministrados y obtenidos, y dentro de stos, entre empricos (por ejemplo, de una ex-periencia de laboratorio) e hipotticos; b) enunciados, dis-

Figura 1Secuencia de actividades en la unidad (Lpez Rodrguez, 2001).

Figura 2Secuencia de argumentos, 3 de ESO (Daz de Bustamante, 1999).

Flix, FabriArgumentos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7

Uno de los vegetales tiene clorofi la

Un tejido vegetal tiene / no clorofi la tiene / no ncleo

Parenquima tiene ncleo clulas como donuts estomas?

Descartan animaleshemoglobina?

Tejido vegetal: fl oema tiene vasos

Opcin A: es fl oema

tiene vasos

Flix, FabriArgumentos 8, 9, 10, 11

Flix, Fabri, FlavioArgumento 12

Flavio, Flix Argumentos 13, 14, 15

Flix, Fabri, FlavioArgumentos 16, 17

Flix, Fabri, FlavioArgumento 18

Das 5, 6

Qu queremos estudiar?Planifi car cuestiones a estudiar

en la laguna

Revisin del trabajo

Das 1, 2, 3

Das 3, 4

Da 10

Das 7, 8, 9

Como comportarnos?Diseo del cdigo de conducta

Cmo realizar el estudio?Planifi car tareas

y procedimientos

Visita a granja escuelaTrabajo de campo

usuarioResaltado



tinguiendo entre hiptesis y conclusiones; c) justifi caciones especfi cas para la argumentacin; d) conocimiento bsico, de carcter general. A estos cuatro se agregan, en algunos casos: e) califi cadores modales; y f) refutacin. Estos com-ponentes pueden estar explcitos o implcitos. En la fi gura 5 aparece un ejemplo de argumento (Daz y Jimnez, 2001) en el formato de Toulmin. Las dos alumnas que componen el grupo haban mantenido, unos turnos ms arriba, que en la muestra haba dos tipos distintos de clulas; sin embargo, en este momento cambian de criterio:

140 Gloria: Pues claro que son todas del mismo tipo. Unas son ms grandes y otras ms pequeas, pero todas del mismo tipo.

Gloria interpreta ahora la observacin, no como la presencia de distintos tipos celulares, sino como una diferencia de tamao, lo que, en nuestra opinin, constituye un ejemplo de construc-cin de datos, en el sentido de transformar una descripcin a travs de sucesivas interpretaciones. Se representa como un argumento en el que una justifi cacin se apoya en otra.

El esquema de Walton (1996) es visto por Duschl y otros (1999) como particularmente adecuado para la estructura dialctica y la secuencia de razonamiento argumentativo del dilogo grupal. Las categoras de Walton, en parti-cular lo que denomina argumento basado en la opinin de expertos, ha sido utilizado (Jimnez, Pereiro y Aznar, 2000) para construir un esquema de anlisis del razo-namiento del alumnado en cuanto al estatus de experto (quin lo tiene, qu consistencia hay en sus enunciados, etc.).Este breve resumen puede dar una idea de algunas de las cuestiones metodolgicas con las que nos enfrenta-mos al analizar la argumentacin del alumnado, aunque tambin hay difi cultades no del todo resueltas y nuevas perspectivas de investigacin que se discuten en el apar-tado de implicaciones. A continuacin, como muestra de la complejidad de los procesos de comunicacin en las clases de ciencias, se tratan brevemente otras operacio-nes identifi cadas en el discurso del aula.

Figura 3Heurstica (Reigosa, 2002).

Figura 4Transformacin de datos (Daz de Bustamante, 1999).

Concentracinde sosa de prueba

Calcular g necesarios paraun volumen dado de

disolucin de sosa

Pesar la sosay disolverla

Calcular masa molecularde la sosa

Poner el cido en la buretay usar un indicador

Ir aadiendo el cido sobrela sosa

La neutralizacinse produce

La neutralizacinno se produce

La neutralizacinse produce conslo unas gotas

Disminuirla concentracin

de sosa

Hacerlos clculos

Aumentarla concentracin

de sosa

El alumnado lo haceen sesin, lnea

1, 771-803

1, 598-646

1, 876-905

2, 142-251

2, 344-408

1, 765

Emilio: Son clulas como ramifi cadas.

(lnea 611)

Emma: Un momento! unidas comopor unos hilitos.

(lnea 614)

Emilio: Unidas por estes fos ou

(lnea 615)

Emilio: De axones!Emma, Elisa, pon!(lnea 617)

Descripcin

1a. interpretacin

Terminologa cientfica



Figura 5Argumento en formato Toulmin, grupo G (Daz y Jimnez, 2001).

OPERACIONES EPISTMICAS, PRCTICA CIENTFICA: OTRAS DIMENSIONES DEL DIS- CURSO

Determinados enunciados y acciones del alumnado, aunque pueden ser analizados desde el punto de vista de la argumentacin, muestran tambin la existencia de operaciones de construccin del conocimiento, operacio-nes epistmicas. Adems en los anlisis de sesiones de laboratorio, creemos que hay que prestar atencin a las operaciones procedimentales y tcnicas; siendo ambos ti-pos de operaciones caractersticos de la prctica cientfi ca. El anlisis del discurso de los estudiantes est guiado, por una parte, por las decisiones epistmicas acerca de qu cuenta como (dato, observacin, comparacin con pro-totipo, etc.), que tienen lugar durante las transformaciones de datos y, por otra parte, por las operaciones procedimen-tales y tcnicas durante la adquisicin de datos. Hay que tener en cuenta que, aunque se construyan categoras para analizarlas por separado, muchas veces se solapan.

Operaciones epistmicas son, por ejemplo, los proce-dimientos explicativos, defi niciones, clasifi caciones, relaciones causales, apelaciones a analogas o compa-raciones, o construccin de datos, que pueden ser inter-pretadas como caractersticas de los procesos de cons-truccin del conocimiento en ciencias experimentales. Pontecorvo y Girardet (1993) han propuesto un esquema para interpretar las operaciones epistmicas en ciencias sociales y Jimnez, Daz y Duschl (1998), para ciencias experimentales incluyendo tanto las operaciones epist-micas como las procedimentales y tcnicas para el caso del uso del microscopio en el laboratorio de biologa.

Las operaciones procedimentales y tcnicas incluyen no slo el uso de instrumentos y aparatos especfi cos (por ejemplo, en el caso del microscopio, realizar la prepa-

racin, enfocar, cambiar de objetivo, etc.), sino tambin las discusiones y propuestas sobre este uso, que prueban la comprensin (o no) del propsito de la operacin fsica, as como categoras ms generales, como uso de inscripciones. Un aspecto de particular inters es la conciencia de los lmites que el instrumento impone a la observacin (en el caso del microscopio) o medicin, de la interaccin entre el instrumento y el mundo material, los artefactos y sesgos que puede crear.

Un modelo de anlisis de las operaciones epistmicas, que resulta particularmente interesante para obtener una perspectiva de conjunto del progreso del alumnado, es el de Duschl y Erduran (1996), que establece una secuencia de pasos en el proceso de transformacin, desde los datos en bruto a las explicaciones tericas o teoras cientfi cas. En la tabla I hemos representado esta secuencia para la tarea de identifi car una muestra al microscopio.

En el primer paso hay una seleccin o construccin de da-tos, cuando del conjunto de datos disponibles se eligen slo unos cuantos para ser objeto de atencin. El segundo es la interpretacin de los datos para identifi car pautas y el ter-cero propone una explicacin terica que d cuenta de las pautas. Segn nuestros estudios, no todos ellos presentan el mismo grado de difi cultad para las y los estudiantes.

Por ltimo, cabe tener en cuenta que no todas las ope-raciones realizadas por los estudiantes, no todas sus jus-tifi caciones pueden situarse en el dominio de la cultura cientfi ca. Hay otras que se pueden situar de forma ms apropiada bajo una categora que recibe diferentes nom-bres: cultura escolar (como opuesta a la cultura cientfi -ca); o, en trminos de Habermas (1987), acciones drama-trgicas, categora utilizada en Reigosa y Jimnez (2000), en las que los participantes constituyen una audiencia mutua para un papel representado, y que este autor opone a las acciones comunicativas, orientadas a la comprensin mutua. Para estudiar esta dimensin, consideramos til la idea de Bloome, Puro y Theodorou (1989) de exhibicin procedimental (procedural display), que defi nen como la exhibicin, por profesores y estudiantes, de una serie de procedimientos, acadmicos e interactivos, que cuentan como la realizacin de una leccin, pero que no siempre estn relacionados con los aprendizajes de contenidos o destrezas, sino ms bien con los signifi cados y valores cul-turales mantenidos por la comunidad respecto a la educa-cin. Se ha utilizado esta idea para analizar las discusiones de estudiantes sobre un problema de gentica (Jimnez, Bugallo y Duschl, 2000), oponiendo este hacer clase frente a hacer ciencia; es decir, dilogo cientfi co y argumentacin. Un ejemplo de accin dramatrgica se en-cuentra durante la tarea de separar sal de arena propuesta a los estudiantes (Reigosa Castro, 2002). El grupo analizado toma una pequea cantidad y disea un procedimiento de separacin, pero, a continuacin, se dan cuenta de que los restantes equipos de la clase han separado la totalidad de la muestra y proceden a repetir los pasos con lo que les queda. En otras palabras, interpretamos que, a pesar de que haban resuelto el problema (pues la tarea solicitaba el diseo de un procedimiento, no la separacin completa), consideran que, para cumplir con su papel de estudian-tes, deben separar toda la mezcla.

Muestra desconocida (es arailio)por tanto,

ya que

son todas [las clulas] del mismo tipo

(lnea 140)

justifi cacin 1

Dato emprico Conclusin

ya que

unas son ms grandes y otras ms pequeas, pero todas del mismo tipo

justifi cacin 2 (datos empricos)

usuarioResaltado



Tabla ISecuencia de transformacin de datos.

Datos en bruto Datos duros Pautas Explicaciones

Observar la preparacin y ver las clulas

Hallar la correspondencia entre las clulas de la muestra y un prototipo

Por ejemplo:Distinguir clulas individuales de grupos de clulas

Por ejemplo:Identifi car la muestra como clu-las animales de un mismo tipo

CAMINOS A SEGUIR: DIFICULTADES EN-CONTRADAS Y NUEVOS DESAFOSEn este trabajo se discuten algunas de las cuestiones tericas y metodolgicas suscitadas por el estudio del discurso del aula, en el marco del proyecto RODA, llevado a cabo en la USC con el objetivo de estudiar los procesos de razonamiento y argumentacin del alumna-do de secundaria durante la resolucin de problemas de ciencias y ambientales. En el marco del proyecto se han elaborado o adaptado diferentes herramientas que per-miten profundizar en el anlisis del complejo sistema de comunicacin del aula. Existen mltiples dimensiones del discurso: razonamiento, argumentacin en cuanto a la relacin entre datos y conclusiones tericas, com-promisos epistemolgicos, justifi caciones de acciones y propuestas, valores. Se pretende que estos trabajos cola-boren a la perspectiva de la clase como una comunidad de aprendizaje en la que el conocimiento es compartido por docentes y estudiantes, como una comunidad de pen-samiento (Sutton, 1992).Incluir la capacidad de argumentacin en los objetivos de la enseanza de las ciencias signifi ca, entre otras cosas: reconocer las complejas interacciones que tienen lugar en el aprendizaje, as como la contribucin de las prcticas discursivas en la construccin del conoci-miento cientfi co; tener en cuenta que hacer ciencia es tambin proponer y discutir ideas, evaluar alternativas, elegir entre diferentes explicaciones y ampliar la visin del aprendizaje de las ciencias. En resumen, puede decirse que su objetivo es la participacin de las y los estudiantes en el discurso de las ciencias. En las clases que siguen una metodologa tradicional, esta participa-cin apenas existe, pues pocas veces se da a los estu-diantes la oportunidad de resolver problemas o evaluar alternativas. Por ejemplo, observar y dibujar epitelio de cebolla en el microscopio no presenta una gran demanda cognitiva, ni requiere la resolucin de un problema. Es importante disear actividades que ayuden al alumnado a hablar ciencias, a participar de la cultura cientfi ca, de la produccin y circulacin de conocimiento.

Metodolgicamente se recogen datos de diversas fuentes: grabaciones en audio y vdeo, productos del alumnado, carpetas o portafolios, empleando asimismo la observa-cin participante. En unos casos se trata del propio docen-te, en la tradicin del profesor-investigador; en otros es un observador u observadora que forma parte de la clase durante todo el perodo dedicado a una unidad. Al estudiar todo un sistema de comunicacin, el anlisis se realiza so-bre unidades completas, durante uno o ms meses.

En las tesis realizadas en el marco del proyecto se abordan diferentes aspectos del discurso, por ejemplo, la resolucin de problemas en el contexto del laboratorio, sea de biolo-ga o de fsica y qumica. La transformacin de las prcti-cas en verdaderos problemas (Jimnez, 1998) es necesaria si el trabajo de laboratorio ha de ser parte de la inmersin en la cultura cientfi ca y no una mera ilustracin de la teora. Para ello es importante no slo la propia resolucin del problema, sino la refl exin sobre el camino seguido, la justifi cacin de las acciones o propuestas y especialmente el anlisis de las difi cultades que las tareas abiertas plan-tean al alumnado. Tambin se explora la validez de las propias herramientas utilizadas en el anlisis. Algunas de las investigaciones abordan cuestiones ambientales, en el marco de un estudio longitudinal a lo largo de tres cursos (Lpez Rodrguez, 2001), que pretende documentar el desarrollo de la competencia del alumnado en este terreno analizando la compleja relacin entre valores y actitudes, por un lado, y comportamiento, por otro, o, en palabras de uno de los alumnos de 6 de primaria, entre teora y prc-tica. En otros casos, por ejemplo, en Pereiro (2001), se aborda la argumentacin sobre gestin ambiental de seis grupos en 3 de BUP, durante una unidad dedicada a eva-luar un proyecto de saneamiento en un humedal, un pro-blema no slo autntico, sino real. La comparacin entre los argumentos, en el formato de Toulmin, de los distintos grupos y el anlisis de sus justifi caciones permite discutir aspectos como la relacin entre conceptos y valores o las jerarquas establecidas entre estos ltimos.Los estudios de discurso de aula no estn exentos de difi -cultades; algunas que nos parecen relevantes son:

De carcter terico:

El anlisis, por su carcter interpretativo es una de las interpretaciones posibles, pudiendo haber otras.

La combinacin de diversos mtodos y datos proce-dentes de distintas fuentes aumenta la fi abilidad (si los resultados son concurrentes), ya que no es posible traba-jar con muestras amplias. Hay que tener en cuenta que determinados alumnos, y quiz especialmente alumnas, intervienen poco en los debates orales y en disear mtodos para recoger datos de estas personas (que pueden tener razonamientos muy interesantes sin exponerlos en voz alta).De carcter metodolgico:

Algunas elecciones difciles: grabar un pequeo grupo o todos.



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Por ltimo, cabe sealar que hay nuevos desafos, co-sas que se pueden estudiar en este campo, por ejemplo: cmo se aprende a razonar, la dependencia (o no) entre la argumentacin y el contenido, la continuidad del cu-

rrculo, la correspondencia entre las intenciones de los docentes y sus estrategias, por citar algunas.

NOTA

Este trabajo forma parte de un proyecto fi nanciado por el MCYT, con fi nanciacin parcial de fondos europeos FEDER, cdigo BSO2002-04073-C02-02.

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[Artculo recibido en octubre de 2001 y aceptado en febrero de 2003]



APNDICELas huellas del ladrn

Nombre

Muestra nm.

Las huellas del ladrn

En el laboratorio del centro fue robada la cmara de vdeo. Sin embargo, el ladrn se lastim, dejando unos restos alguna parte de su cuerpo en la puerta del armario. Con estos pequeos restos se han hecho preparacio-nes que han sido inspeccionados en el microscopio.

Debis investigar a qu sospechoso pertenece, justifi cando vuestras conclusiones.sta es la lista de los sospechosos, que proceden de una colonia de seres extraterrestres, por lo que pueden ser algo distintos de los animales y vegetales que se encuentran en la Tierra.

A.1. CLOROFILIO: Las clulas de este individuo son como las de los vegetales terrestres. Recibe este nom-bre porque posee clorofi la (en los cloroplastos); su nutricin es, pues, fotosinttica. Adems puede presentar estomas por donde realiza el intercambio gaseoso.

A.2. TUNELIO: Las clulas de este individuo son como las de los vegetales terrestres. Recibe este nombre porque vive bajo tierra, carece, pues, de clorofi la. Los ncleos de sus clulas son bastante visibles. Sin em-bargo, no presentan estomas.

B.1. GALIOLIO: Las clulas de este individuo son como las de los animales terrestres. Recibe este nombre por ser volador. Tiene sangre roja (con hemoglobina), en la que son visibles ms de un tipo de clulas.B.2. ARAILIO: Las clulas de este individuo son como las de los animales terrestres. Respira a travs de la piel y no tiene sangre. Sus clulas, de forma irregular, se encuentran distribuidas en capas, y son todas del mismo tipo.

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