Estudio de las percepciones de la cultura científica en química y sociedad de los estudiantes del grado de ciencias químicas e ingeniería química de la Universidad de Zaragoza
- Autores: Yoandra Olivert Fernández
- Directores de la Tesis: Rosario Fernández Manzanal (dir. tes.), María Dolores Sánchez González (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Zaragoza ( España ) en 2016
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: María Mercedes Álvarez Lires (presid.), Ángel Luis Cortés Gracia (secret.), Teresa Nuño Angós (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Educación por la Universidad de Zaragoza
- Materias:
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- Resumen
I. Introducción La Universidad del siglo XXI está enraizada en un entorno fruto de grandes cambios y de nuevos saberes e innovaciones que producen beneficios en la calidad de vida, pero también producen riesgos e incertidumbres. La sociedad del conocimiento, como se viene denominando en este siglo, precisa de la racionalidad científica y tecnológica, y también de una educación que vaya transformando nuestros modos de pensar, de actuar y de sentir.
La idea de la calidad y pertinencia de la Educación Superior forman parte de los núcleos de análisis de la cultura desde diversas expresiones: cultura sobre ciencia y cultura humanista. En la Conferencia Mundial sobre Educación Superior en el siglo XVI (UNESCO, 1998) se planteó …“se percibe la necesidad de una nueva visión y un nuevo modelo de enseñanza superior, que debería estar centrado en el estudiante, lo cual exige en la mayor parte de los países, reformas en profundidad y una política de ampliación de acceso, para acoger a personas cada vez más diversas, así como una renovación de los contenidos, métodos, prácticas, y medios de transmisión del saber, que han de basarse en nuevos tipos de vínculos y de colaboración con la comunidad y con los más amplios sectores de la sociedad”.
Como consecuencia, durante las dos últimas décadas las universidades europeas, norteaméricas y latinoamericanas incrementan estudios que resaltan la importancia del papel humanístico y cultural de la ciencia y la tecnología; y algunas de ellas, se empeñan en implementar nuevas políticas educativas y modelos de aprendizaje basados en el desarrollo de conocimientos y competencias profesionales que generan ambientes creativos y críticos de reflexión, en correspondencia con las demandas y necesidades socioculturales del contexto.
En respuesta a ello, el desarrollo de conocimientos y valores de generación en generación, marcan una trascendencia histórica y constituyen un reflejo de los valores transmitidos por largos y sutiles procesos de formación científica como resultado del pensar, sentir y actuar legítimo de los estudiantes en su vínculo con la sociedad y comprenden las diferentes manifestaciones del fenómeno que llamamos ciencia.
El Espacio Europeo de Educación Superior ha supuesto un reto para las universidades españolas: planificar las titulaciones y evaluar basándose en competencias profesionales y tomar como eje el aprendizaje de los estudiantes. A la vez que se enfrenta al reto de armonizar sus universidades con la de los restantes países europeos, en pos de la construcción del Espacio Europeo de Educación Superior (EEES).
Asimismo, el enfoque social de la ciencia y la tecnología (CTS), que se abrió paso en la década de los 60 se ha ido enriqueciendo considerablemente (González García et al; 1996)…"por un conjunto de reacciones académicas y sociales contra la tradicional concepción esencialista y triunfalista de la ciencia", lo que a criterio de (Osorio, 1998) ha favorecido la entrada en juego de nuevas perspectivas que superan la visión simplificada de entender las teorías científicas al margen de los procesos cotidianos a las que ellas se remiten, con un predominio del método científico entendido como algoritmo conducente a la verdad.
El enfoque CTS es de gran interés en educación, dada la importancia que tiene para la sociedad el que se analicen temas asociados al desarrollo del aprendizaje en ciencias para la vida. Superar la interpretación tradicional del nexo “Química-Sociedad”, en el espacio educativo, supone subrayar valores en juego: mostrar explícitamente las interacciones que se establecen entre la cultura, la química y la sociedad, no solo al referirse a anécdotas científicas, artefactos espectaculares, cuestiones numéricas u otros datos estadísticos sobre Química, expresados como conocimientos probados, leyes inmutables y trasmitidas en un lenguaje lineal o hiperespecializado, o cualquier otra denominación simplificadora que se prefiera. Superarlo precisa del análisis de los factores que influyen en su evolución (la formación científica en el grado, los medios y la comunicación pública de la ciencia, los intereses, las actitudes y valores).
En la actualidad, la sociedad española reclama del desarrollo de propuestas formativas dentro de un horizonte universitario de cambios políticos, económicos, sociales, ambientales, éticos y culturales. En este nuevo escenario, un estudio de percepciones sobre Cultura científica en los estudiantes de grados de Ciencias químicas e Ingeniería química, futuros profesionales de la ciencia en sus distintas vertientes, tiene una gran trascendencia, en respuesta a las demandas que plantea la valoración del aprendizaje social en ciencia, en especial en cuestiones de análisis de química, y su vínculo con los problemas cotidianos.
El estudio de esta naturaleza supone realizar un análisis integrado de los supuestos teóricos y metodológicos que conforman los antecedentes de estudios sobre la adquisición, uso, aplicación y comunicación de los conocimientos químicos en su vínculo con la sociedad, y para ello, es necesario valorar de manera integrada el conjunto de conocimientos científicos y tecnológicos, creencias, hábitos, valores, competencias, actitudes que se forman en los futuros científicos y científicas tanto en el ámbito personal como profesional.
Preguntas y definición del problema Durante los últimos años la Universidad Española ha incrementado el tratamiento del enfoque CTS en la enseñanza del grado. A pesar de ello, en la enseñanza del grado de Ciencias químicas e Ingeniería química, aún predomina el tratamiento de temas sobre ciencia y tecnología al margen de la valoración de determinados procesos cotidianos, lo cual fragmenta el conocimiento de los futuros científicos y científicas sobre cómo las personas no expertas o la ciudadanía aplican los conocimientos de química en sus vidas, y de cómo estos contextualizan los conocimientos de química a diario en el desempeño profesional y personal.
Luego del análisis de los estudios relevantes fundamentalmente en el ámbito de la Didáctica de la ciencia; la Sociología de la ciencia, de la Psicología; de la Filosofía de la ciencia o de las Ciencias experimentales, en el contexto de España, se detecta la ausencia de estudios de percepción sobre Cultura científica en la enseñanza de grados de Ciencias químicas y de Ingeniería química que logren interpretar de amanera integrada aspectos sobre "Química y Sociedad", dirigidos al análisis y la valoración del uso y comunicación de los conocimientos químicos en los futuros científicos y científicas en vínculo con la sociedad.
En la actualidad …" todos los esfuerzos ha sido volcados hacia aspectos de la política científica, estudios sobre indicadores, estudios sobre gestión de la innovación y cambio técnico, estudios sobre fundación de disciplinas y comunidades científicas, aspectos sobre la relación Universidad-Empresa, prospectiva tecnológica"(López, Cerezo, 2005). Explorar la ubicación del concepto de Cultura científica más hacia el lado del ámbito científico, tecnológico y/o didáctico de la enseñanza de la ciencia; o en el lado conocido "Indicadores clásicos no solo de Cultura científica, sino también de percepción, apropiación social y participación de la ciudadanía en temas de ciencia, supone un acercamiento al proceso de asimilación y desarrollo no solo de conocimientos, también de capacidades, competencias, experiencias, motivaciones y valores.
El anterior análisis permite inferir la necesidad de realizar un estudio de la percepción sobre la relación: cultura-química-sociedad, por el futuro vínculo de desempeño profesional de estos estudiantes con las industrias, los laboratorios y la ciudadanía.
Preguntas y definición del problema ¿Qué percepciones sobre la cultura científica en Química y Sociedad tienen los estudiantes de los grados de Ciencias Químicas e Ingeniería Química entre los primeros y los últimos cursos? ¿Cuáles son las semejanzas y diferencias entre las percepciones en Química y Sociedad de los estudiantes de Químicas y los de Ingeniería Química? ¿Existe correspondencia entre las concepciones sobre Química y Sociedad del profesorado y las percepciones de los estudiantes? ¿Qué relaciones se pueden establecer entre la adquisición-asimilación-evaluación de los conocimientos sobre Química y el uso de conocimientos en la vida cotidiana y la cultura científica? ¿Qué proyección social tienen los conocimientos de Química en el desempeño personal y profesional de los estudiantes? En el análisis de los resultados sobre percepciones de los estudiantes ¿se observan diferencias en función de la variable género? Los análisis de los grados de Química e Ingeniería química sobre Química y Sociedad de la Universidad de Zaragoza ¿son transferibles a contextos curriculares semejantes? Las cuestiones anteriores nos han permitido formular el problema científico de la investigación: ¿Qué percepciones sobre la relación Química y Sociedad (Q-S) predominan en los estudiantes de los grados de Ciencias químicas y de Ingeniería química de la Universidad de Zaragoza? Objetivos de la investigación Objetivo general: Analizar y explicar las percepciones sobre la relación Q-S de los estudiantes en los contextos universitarios de la investigación.
Objetivos específicos (desglose del objetivo general de la investigación): 1. Analizar los planes de estudio de los grados de Ciencias químicas y de Ingeniería química de las Universidades españolas desde la perspectiva de la Cultura científica en Química y Sociedad.
2. Identificar las percepciones que tienen los estudiantes sobre la Cultura científica, desde la perspectiva Química y Sociedad.
3. Averiguar si existen relaciones y de qué tipo entre las concepciones del profesorado sobre Química y Sociedad y las percepciones de los estudiantes.
4. Analizar las percepciones de los estudiantes de los grados de Ciencias químicas e Ingeniería química desde diferentes interacciones: (1) la influencia de los conocimientos químicos en la vida cotidiana. (2) las interacciones entre los conocimientos químicos y la implicación social de los estudiantes. (3) la influencia de la implicación social en los conocimientos químicos.
II. Marco teórico de la Investigación En este capítulo se retoma el significado de la Educación en Ciencia, Tecnología, Sociedad (CTS), en el sentido de las oportunidades que la Educación científica y tecnológica ofrece para una mejor valoración sobre el uso de los conocimientos de química adquiridos en la enseñanza y en la vida diaria, así como las formas en que se le comunican a la sociedad. El análisis se centra en la valoración interdisciplinar, reflexiva y crítica de tres contextos fundamentales: 1) las oportunidades que ofrecen los contenidos de grados de Química e Ingeniería química para explorar en las percepciones sobre Química y Sociedad; 2) los espacios de aprendizaje y diálogo previstos para el intercambio de temas científicos entre los futuros científicos y científicas y el público no experto, en el marco de interpretación (CTS); 3) y el uso o la aplicación de los conocimientos químicos en contexto cotidiano, en otras palabras, la Química para la vida. El propósito es indagar en las condiciones de aprendizaje en que se desarrollan las percepciones de los estudiantes de grados de Ciencias químicas e Ingeniería química de la Universidad de Zaragoza.
Por consiguiente, el análisis de la Cultura científica: Química y Sociedad desde esta perspectiva de análisis, supone explorar en la formación de grados de Química e Ingeniería química, en primer lugar, explorar qué tipo de tendencia está presente en la enseñanza de las ciencias: reduccionista, técnico, universal, caracterizada por un enfoque enciclopédico o de aprendizaje memorístico, lleno de datos, y descontextualizado, …"que cuando se haga el análisis de problemas científicos, utilizan estrategias de razonamiento y metodologías superficies Al respecto (Campanario y Moya, 1999)…"trabajan heurísticos importados del contexto pero de dudosa utilidad cuando se trabaja con contenidos científicos; en cambio, si estimula a realizar valoraciones críticas sobre la importancia de la aplicabilidad de los conocimientos químicos en la cotidianeidad, y lo que significa su uso para la sociedad; o si se dispone de un amplio repertorio de estrategias de control que permita detectar fallos en el estado actual de la comprensión". En segundo lugar, supone explorar la ubicación del concepto más hacia el lado del ámbito científico, tecnológico y didáctico de la enseñanza de la ciencia; o en el lado conocido "Indicadores clásicos no solo de Cultura científica, sino también de percepción, apropiación social y participación de la ciudadanía en temas de ciencia". El enfoque también se complementa con López Cerezo (2005) que identifica a la ciencia con…"nuevos espacios de oportunidad para la democratización de la ciencia, a la vez que la aborda desde una nueva modalidad de participación ciudadana denominada participación formativa".
La relación ciencia-cultura-química-sociedad en el contexto de valoración del aprendizaje en Cultura científica de los estudiantes de grados de Ciencias químicas e Ingeniería química, se expresa mediante las percepciones y exige del análisis de determinadas dimensiones en el marco de interpretación de los Estudios Sociales de la Ciencia y la Tecnología (CTS). En el cuadro siguiente se recogen las dimensiones o categorías utilizadas en el análisis:
III. Metodología de la investigación del Estudio de Caso Enfoque cualitativo Uno de los enfoques más utilizados en este tipo de investigación es el enfoque cualitativo. Dentro del enfoque cualitativo existe una variedad de concepciones o marcos de interpretación. En esta investigación consideramos que…"a veces referido como investigación naturalista, fenomenológica, interpretativa o etnográfica, la preocupación directa del investigador se concentra en las vivencias de los participantes tal como fueron o son sentidas y experimentadas" (Sherman y Webb, 1998).
En este planteamiento existe un común denominador con nuestro objeto de investigación que podríamos situar en el concepto de patrón cultural y que parte de la premisa de… "toda cultura o sistema social tiene un modo único para entender situaciones y eventos" (Bisquerra, 1989). Esta premisa aplicada al estudio de Cultura científica: Química y Sociedad significa que los modelos culturales constituyen marcos de referencia para el investigador y están construidos por lo inconsciente, lo transmitido por otros, y por la experiencia personal. Para esta investigación resultan relevantes las descripciones detalladas de situaciones, personas, interacciones, conductas observadas y sus manifestaciones.
Metodología del estudio de caso En función de las características del problema de la investigación planteado, el método que más se adapta a las características de nuestra investigación es el estudio de caso. …"el método de estudio de caso es una herramienta valiosa de investigación, y su mayor fortaleza radica en que a través del mismo se mide y registra la conducta de las personas involucradas en el fenómeno estudiado" (Ying, 2009).
a) En esta investigación se representa un caso único, porque todos los participantes se encuentran cursando el grado de Ciencias químicas y de Ingeniería química en la Universidad de Zaragoza. Se trata de un caso peculiar, con diferencias en el aprendizaje de las ciencias, ya que se analizan Planes de estudios diferentes, que se encuentran en diferentes centros y las unidades de análisis se componen de "grupos de estudiantes".
c) La metodología de estudio de caso que empleamos en esta investigación obedece a una perspectiva empírica-analítica-explicativa que enriquece la comprensión sobre el fenómeno objeto de estudio. Y también tiene como propósito la exploración de los datos tanto en procedimientos estadísticos como interpretativos, con vista a analizar la naturaleza del problema que se investiga con mayor precisión.
En esta investigación se ha aplicado de manera simultánea el cuestionario: (Química y Sociedad I y Química y Sociedad II), aplicado a estudiantes de Ciencias químicas, Ingeniería química y los Másteres formados en ambas especialidades, el análisis de documentos, la entrevista, dirigida a los profesores que imparten docencia e investigan en estos grados y a otras expertos implicados en las actividades de gestión y comunicación de la ciencia, la observación y las grabaciones de audio y video como técnicas fundamentales de recogida de información.
Muestra de la investigación La primera muestra se componía de un total de 176 estudiantes. En el caso de Ciencias químicas, 85 cursando el primer año y 32 el segundo; y en Ingeniería química, 38 de primer curso y 21 el segundo. La segunda se componía de un total de 81 estudiantes. En Ciencias químicas, 10 estudiantes de tercer año y 20 estudiantes cursando el cuarto; y en Ingeniería química, 18 cursando el tercero, y 12 el cuarto.
El número de participantes del Máster de profesorado y del Máster de investigación se compone de: 7 estudiantes en el Máster de profesorado, y de 14 estudiantes en el Máster de investigación. En total se utilizó una muestra de 257 estudiantes de Ciencias químicas y de Ingeniería química, y participantes de Másteres formados en ambas especialidades constituyen la muestra de muestra investigación.
IV. Conclusiones del Estudio En las conclusiones de este estudio se presentan las Percepciones de la Cultura en Química y Sociedad en atención a: Análisis cualitativo; b) Análisis cuantitativo; c) Análisis de las Entrevistas; d) Conclusión general.
Análisis cualitativo Sobre las relaciones Química y Sociedad que expresan los estudiantes del Grado de Ciencias químicas e Ingeniería química se puede concluir que la mayoría de los estudiantes están interesados en una formación en Química y Sociedad porque les permitirá buscar trabajo como químicos o ingenieros en el futuro, porque la Química les gusta en todos sus aspectos, y porque los conocimientos químicos se utilizan en casi todos los campos importantes de la sociedad. Para definir esta segunda conclusión, nos apoyamos en los siguientes resultados.
Sobre las áreas de trabajo más interesantes en su futura vida laboral, las mujeres expresan mayor interés por trabajar en áreas de farmacología, en laboratorios de investigación médica, en áreas como ecología, genética, química nuclear y cuántica y en divulgación de la ciencia. Los hombres, a su vez, se inclinan por otras profesiones no señaladas por las mujeres como autentificación de obras, cuerpo nacional de seguridad y deportes.
Respecto a la utilidad de los conocimientos de química para entender diversos aspectos de la vida cotidiana, a casi la totalidad de los estudiantes los conocimientos de química les son útiles en sus vidas para comprender el funcionamiento de los procesos, las reacciones o fenómenos químicos que ocurren en la naturaleza, y para conocer el funcionamiento de los dispositivos, materiales y equipos. También aplican esos conocimientos a diversos aspectos de la vida diaria como técnicas domésticas.
Análisis cuantitativo Las diferencias significativas que encontramos aparecen entre los estudiantes de Grado de Ciencias Químicas e Ingeniería Química, favorable a los primeros, en las cuestiones que analizan la percepción de los riesgos que entraña la industria química y, asimismo, en la percepción de las aportaciones de la ciencia para la sociedad.
Las diferencias son favorables a Ciencias Químicas cuando se plantea la aceptación de los riesgos, aunque esta diferencia se matiza en la cuestión que explora la exposición de motivos: aceptaría los riesgos porque siempre se exagera el tema de protección del medioambiente. Las diferencias son favorables a Ingeniería Química cuando la aceptación va acompañada de compensaciones económicas. Las diferencias significativas entre hombres y mujeres también son favorables a éstas cuando se analizan los riesgos que entraña la aplicación de la ciencia e ingeniería química.
Conclusiones derivadas de las entrevistas La mayoría de los entrevistados y entrevistadas participan en Proyectos de Innovación que centran su atención en la obtención de sustancias químicas de aplicabilidad en la vida diaria. Reconocen que los contenidos de las asignaturas del grado brindan excelentes oportunidades para el análisis de diversos procesos químicos: la obtención de energía, de biomasa y de otros que se realizan a escala industrial. También los entrevistados participan directamente en Proyectos de Investigación e Innovación relacionados con temas sobre Ciencia y Tecnología, aunque no específicamente con los aspectos sociales de la ciencia.
Conclusión general Señalamos el carácter novedoso de esta investigación si se tiene en cuenta que es la primera vez que se realizan en España evaluaciones sobre las percepciones de los estudiantes y los profesores sobre Cultura científica: Química y Sociedad, tanto en los Grados como en las titulaciones posteriores como los Másteres.
Los instrumentos empleados han sido muy relevantes para recabar la información que nos permite mostrar las percepciones de los estudiantes de Grado de Ciencias Químicas, Ingeniería Química y Másteres de Profesorado e Investigación. Los cuestionarios y las entrevistas, elaborados ex novo, se han mostrado muy eficaces para resolver el problema de investigación y pueden utilizarse y aplicarse en el aula, en las empresas, en las industrias y en actividades en las que participen estudiantes de la Universidad de Zaragoza y otras Universidades Españolas con similares características.
Las entrevistas han sido, igualmente, un instrumento muy valioso para obtener información de científicos y expertos sobre la manera de observar y ver la importancia de las relaciones entre Química y Sociedad y cómo se transmite a los estudiantes de los grados y másteres implicados en esta investigación.
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