Las dificultades de los alumnos al relacionar distintos niveles de representación de una reacción química

Students difficulties in relating different levels of representation of a chemical reaction

Este trabajo muestra los resultados de un estudio exploratorio, referido al aprendizaje del concepto de reacción química, llevado a cabo con alumnos de 15-17 años que asisten a la escuela secundaria en San Carlos de Bariloche. A estos alumnos se les administró el Test Multirrepresentacional sobre la Reacción Química que indaga las vinculaciones entre los niveles macro, micro, simbólico y gráfico de la materia. Se observó que los alumnos presentaron serias dificultades para relacionar estos niveles, lo que evidenció una limitada comprensión de la reacción química. A la luz de estos resultados, se realizan algunas sugerencias didácticas para la enseñanza del cambio químico.

INTRODUCCIÓN

Una línea de investigación en la Didáctica de la Química aborda la cuestión referida a la relación entre el éxito en la resolución de un problema y la comprensión conceptual del mismo, en particular, la comprensión de sus aspectos moleculares. La mayoría de los estudios que se plantean esta cuestión utiliza situaciones en las que se emplean representaciones con partículas para indagar la comprensión conceptual.

Johnstone (1982) fue uno de los primeros autores en destacar la importancia de diferenciar tres niveles de representación de la materia: (1) nivel sensorial o perceptivo (nivel macroscópico), (2) nivel partículas: átomos, moléculas o iones (nivel microscópico o submicroscópico) y (3) nivel símbolos, fórmulas y ecuaciones (nivel simbólico). Desde esta perspectiva, saber química es poder aplicar estos tres niveles, de una forma relacionada, al estudio de un fenómeno. En adelante se hará referencia al nivel partículas directamente como nivel microscópico.

Gabel (1993) justifica las dificultades encontradas en esta línea de investigación, por el énfasis puesto sobre el nivel simbólico y la resolución de problemas algorítmicos, a expensas de los niveles macro y micro, y por las insuficientes conexiones que se establecen entre los tres niveles (si es que son presentados en la enseñanza).

Algunos autores como Russell y otros (1997) incorporan un cuarto nivel de representación: el nivel gráfico, constituido por gráficos o diagramas cuantitativos, especialmente los gráficos XY, que representan el comportamiento de propiedades macroscópicas en el tiempo, por ejemplo la variación de las concentraciones.