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DOI https://doi.org/10.36411/AEF.3.1.2
Revisión sistemática: la enseñanza de las Ciencias Naturales mediante analogías
Sección Artículos de revisión
Revisión sistemática: la enseñanza de las
Ciencias Naturales mediante analogías
Systematic review: teaching of Natural Sciences through
analogies
Salica , Marcelo Augusto
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2652-0701
Universidad Nacional del Comahue (UNCo), Facultad de Ciencias de la Educación.
marcelo.salica@face.uncoma.edu.ar
Ceccacci Sawicki, Luciana
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-2569-2280
Universidad Nacional del Comahue (UNCo), Facultad de Ciencias de la Educación.
lucianaceccacci@yahoo.com.ar
Portela, María Paula
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1282-7721
Universidad Nacional del Comahue (UNCo), Facultad de Ciencias de la Educación.
pauportela_94@hotmail.com
Olguin, Maria Valeria
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1512-3081
Universidad Nacional del Comahue (UNCo), Facultad de Ciencias de la Educación.
mariavaleriaolguin@gmail.com
Recibido: 11 de mayo 2021
Aceptado: 30 de setiembre 2021
Resumen
La presente revisión sistemática tiene por objetivo analizar la enseñanza de las Ciencias Naturales a
través del uso de las analogías. Se analizaron artículos nacionales e internacionales iberoamericanos
utilizando la metodología PRISMA y las bases de datos científicas Redib, Doaj, Redalyc, SciELO y
Dialnet. A partir del cribado realizado en diferentes etapas, se obtuvieron 24 artículos empíricos para
su análisis en profundidad, publicados entre el año 2001 y 2020. Las investigaciones se focalizan en:
mejorar las actividades experimentales y analíticas mediante la aplicación de formalismos matemáti-
cos, desarrollar las capacidades científicas, optimizar los perfiles conceptuales de un tópico discipli-
nar, promover el aprendizaje significativo e identificar las ventajas y dificultades de las analogías para
fortalecer el conocimiento pedagógico del profesorado. A partir de estos resultados se discuten tanto
los efectos benéficos como aquellos que requieren de mayor indagación vinculados a la enseñanza de
las Ciencias Naturales mediante el uso de las analogías.
Palabras clave: Revisión sistemática, Enseñanza de las Ciencias Naturales, Analogías.
Abstract
The present systematic review aims to analyze the Teaching of Natural Sciences through the use
of analogies. Ibero-American national and international articles were analyzed using the PRISMA
methodology and the scientific databases Redib, Doaj, Redalyc, SciELO and Dialnet. From the
screening carried out in different stages, 24 empirical articles were obtained for in-depth analysis
published between 2001 and 2020. The research focuses on: improving experimental and analytical
activities through the application of mathematical formalisms, developing scientific capacities, opti-
·1·
mize the conceptual profiles of a disciplinary topic, promote meaningful learning and identify the
Avances enseñ.fis.,2021,3(1),eAEF.3.1.2
Salica , Marcelo Augusto; Ceccacci Sawicki, Luciana; Portela, María Paula; Olguin, Maria Valeria
advantages and difficulties of analogies to strengthen the pedagogical knowledge of teachers. Based
on these results, both the beneficial effects and those that require further investigation related to the
teaching of Natural Sciences through the use of analogies are discussed.
Keywords: Systematic review, Teaching of Natural Sciences, Analogies.
Introducción
La Enseñanza de las Ciencias Naturales conserva, en los tiempos actuales, una
fuerte impronta enciclopedista basada en la exposición magistral y la reproducción
de la información. Sin embargo, las transformaciones de la nueva sociedad y los
cambios en la forma en la que las personas se relacionan con el conocimiento, im-
pactan profundamente en la enseñanza de las Ciencias Naturales. Esto cobra mayor
ímpetu con el progreso de la ciencia y la tecnología, generando también una socie-
dad de conocimiento múltiple e incierto (Pozo, 2008), e innovación permanente
sostenida por la economía del conocimiento y la automatización (Oppenheimer,
2014; 2018). Ante dichas transformaciones, Garritz (2010) reflexiona sobre las nue-
vas expectativas de aprendizaje del siglo XXI, denominadas paradigmas de la ense-
ñanza de la ciencia. De los trece tópicos o paradigmas identificados, el uso de las
analogías en la Enseñanza de las Ciencias Naturales es uno de ellos.
Las analogías son un tipo de razonamiento que articula un conjunto de procesos
del pensamiento que resultan cruciales en el desarrollo de las personas y consecuen-
temente en la enseñanza de la ciencia y la tecnología. La noción de analogía desde la
Psicología Cognitiva es objeto de interés, en esta disciplina, a raíz de que posibilita
la recuperación de varios procesos que permiten la enseñanza y el aprendizaje de los
conceptos científicos. Este tipo de pensamiento ha sido descompuesto en una serie de
procesos para su estudio (Gentner y Smith, 2012). En primer lugar, cuando alguien se
enfrenta a un análogo meta (AM) como puede ser el aprendizaje de un concepto no-
vedoso, recupera de su memoria de largo plazo otro análogo ya conocido que servirá
como base o fuente (AB). Luego, una vez que las representaciones de ambos análogos
se encuentran activas en memoria de trabajo, se lleva adelante el establecimiento de
correspondencias entre sus objetos y relaciones. Por último, a partir de la detección
de la información presente en el AB que se divisa como faltante en el AM, se generan
inferencias. La secuencia que se describe no es rígida, sino que los diferentes procesos
se solapan e incluso la secuencia podría alterarse (Trench y Minervino, 2020).
A su vez, las analogías se clasifican según pertenezcan o no al mismo campo de
conocimiento, en cercanas o intradominio y lejanas o interdominio. En las analo-
gías de tipo intradominio los análogos que se comparan son similares en lo que
respecta a sus objetos, a los atributos de éstos y a sus relaciones. En cambio, en las
analogías interdominio, si bien se comparte una estructura relacional común, los
análogos no suelen parecerse (Trench y Minervino, 2020).
El pensamiento por analogías es un tipo de pensamiento mucho más frecuente
de lo que las personas piensan. Forma parte de una amplia variedad de actividades
de la vida cotidiana, del pensamiento científico y de los procesos de la ciencia
como son los modelos científicos (Galagovsky y Adúriz-Bravo, 2001), la resolución
de problemas (Kurtz y Loewenstein, 2007), el descubrimiento científico (Weisberg,
2006) y la argumentación (Dunbar, 2001; Duschl y Osborne, 2002) por mencionar
sólo algunas. Estas habilidades en el contexto de la Didáctica introducen la noción
·2· de modelo didáctico analógico, definido como un dispositivo de la ciencia escolar
(Galagovsky y Adúriz-Bravo, 2001). Dicha noción consiste en conocer profunda-
Avances enseñ.fis.,2021,3(1),eAEF.3.1.2Revisión sistemática: la enseñanza de las Ciencias Naturales mediante analogías
mente el tema o concepto de la ciencia que se quiere enseñar, identificar sus rasgos
principales y las relaciones funcionales entre estos y de ese modo establecer las rela-
ciones entre el AM y el AB. El primero proviene del campo de la ciencia erudita y
el segundo se halla en el ámbito de la ciencia escolar, el sentido común, de la vida
cotidiana e incluso de la ciencia ficción.
La presente investigación tiene por objetivo realizar una revisión sistemática acerca
de la Enseñanza de las Ciencias Naturales a través del uso de las analogías. Este tipo
de revisión resulta de particular importancia para el contexto iberoamericano dada
su propia idiosincrasia. Además, las diferentes revisiones se focalizan en distintos
contextos y como afirman Pro y Rodríguez (2011), estos no son trasladables entre sí,
por lo que resulta imprescindible añadir a las actuales revisiones una que focalice en el
contexto mencionado con el propósito de planificar, evaluar y orientar las diferentes
líneas de investigación vinculadas a la Enseñanza de las Ciencias Naturales.
Los interrogantes que guiaron esta revisión sistemática fueron los siguientes:
• ¿Qué tipo de publicaciones se han realizado en el recorte temporal 2001-2020
acerca del uso de las analogías en la Enseñanza de las Ciencias Naturales?
• ¿Cuál ha sido la frecuencia de publicación de los artículos empíricos que utili-
zan analogías para la Enseñanza de las Ciencias Naturales, en qué nivel educa-
tivo se centran y qué disciplinas las utilizan?
• ¿Qué tipo de analogías (inter/intra-dominio) son utilizadas para la Enseñanza
de las Ciencias Naturales? ¿Existe relación entre el tópico, el tipo de analogía
y la disciplina?
• ¿Qué tipo de investigaciones se llevan adelante en la mencionada temática: cuál
es el tipo de población/muestra con la que trabajan, cuáles son los instrumen-
tos que utilizan, el tiempo implicado en las intervenciones y cuáles son sus
resultados?
Método
El presente estudio se valió del uso del método PRISMA, en inglés: Preferred
Reporting Items for Systematic Reviews (Hutton, Catalá-López y Moher, 2016),
siguiendo los pasos de calidad para la revisión sistemática. Esto hace que, de un
total de 27 ítems propuestos por esta metodología, solo se utilicen 19. Los ítems
excluidos se refieren a estudios de corte metaanalítico que difieren del objetivo de
la presente revisión sistemática. Con bases en las etapas de cribado que caracterizan
el método, la revisión exploratoria facilita la elegibilidad del número de estudios
cribados, mediante la elaboración de un diagrama de flujo que permite generar las
razones de exclusión o no en cada etapa del análisis.
A partir de dicho método, se realizó una búsqueda de literatura publicada acerca de
la enseñanza por medio de las analogías como estrategia de pensamiento mediante el
uso de los modelos didácticos analógicos para la Enseñanza de las Ciencias Naturales.
Procedimiento
Dado el objetivo de este estudio y en función al método seleccionado, los ítems
que se decidieron incluir fueron: 1 (título) 2 (resumen estructurado) 3 (justificación)
4 (objetivo) 6 (criterios de elegibilidad) 7 (fuentes de información) 8 (búsqueda) 9 ·3·
(selección de los estudios) 10 (proceso de extracción de datos) 11 (lista de datos)
Avances enseñ.fis.,2021,3(1),eAEF.3.1.2Salica , Marcelo Augusto; Ceccacci Sawicki, Luciana; Portela, María Paula; Olguin, Maria Valeria
17 (selección de estudios) 18 (características de los estudios) 20 (resultados de los
estudios individuales) 21 (síntesis de los resultados) 23 (análisis adicionales) 24 (re-
sumen de la evidencia) 25 (limitaciones) 26 (conclusiones) y 27 (financiación). Los
ítems que se decidió excluir, fueron: 5 (protocolo y registro) 12 (riesgo de sesgo en
los estudios individuales) 13 (medidas de resumen) 14 (síntesis de resultados) 15
(riesgo de sesgo entre los estudios) 16 (análisis adicionales) 19 (riesgo de sesgo en los
estudios) y 22 (riesgo de sesgo entre los estudios).
Las bases de datos utilizadas para realizar el análisis sistemático fueron las si-
guientes: Redib, Doaj, SciELO, Redalyc y Dialnet, en las cuales se investigó el tra-
tamiento que se le daba al tema eje de la investigación. En un primer momento la
temática fue abordada de forma general sin priorizar filtros específicos de interés
para este trabajo. Una vez evaluada la información recolectada en las diferentes
bases, se decidió abordar la investigación en base a las cinco bases de datos mencio-
nadas, dado que los resultados obtenidos difieren entre estas. Además, se realizó una
comparación en los resultados para especificar y profundizar en las dos categorías
conceptuales identificadas en la exploración general y de ese modo descartar las
fuentes repetidas en las distintas bases de datos.
Términos de búsqueda
Una vez realizada la búsqueda de los dos conceptos claves en las bases elegidas, se
comenzó a utilizar filtros específicos y de ese modo surgieron los criterios de inclu-
sión y exclusión. Del corpus de trabajos, la delimitación realizada incluyó, Idioma:
español y portugués; Fecha de publicación: 2001-2020; Áreas de estudio: Enseñanza
de las Ciencias Naturales; Países de publicación: países que comprenden la zona de
Iberoamérica. Tipo de publicación: artículos de revistas.
Se hizo una primera búsqueda sobre las palabras claves del marco de investiga-
ción, a saber: pensamiento/razonamiento + analogía/analógico + ciencia y modelo
didáctico analógico. De las palabras claves, en relación a los términos del concepto
Pensamiento Analógico, las bases de datos arrojaron en forma automática un total
de 486 artículos sumando individualmente los resultados de las cinco bases de datos.
En cambio, cuando se buscó en relación al concepto Modelo Didáctico Analógico, se
obtuvieron 78 publicaciones, como resultado de la suma de las cinco bases. Con estos
resultados se procedió a seleccionar las publicaciones referidas al tema de la investiga-
ción focalizada en la Enseñanza de las Ciencias Naturales. Mediante una comparación
simultánea de los resultados encontrados entre las cinco bases de datos y las dos cate-
gorías conceptuales, se cruzaron los resultados para descartar publicaciones repetidas,
intra- e inter-/bases de datos. Esto modificó las cantidades luego de la identificación y
selección manual arrojando números considerablemente menores.
En la primera categoría conceptual (pensamiento por analogía) se identificaron 15
publicaciones y en la segunda (modelo didáctico analógico) 36 artículos, constituyen-
do un total de 51 artículos. De este último total se descartan los artículos repetidos,
con el que se obtienen 47 publicaciones. Una vez analizados los trabajos en profundi-
dad, se prosiguió con el cribado definitivo (Ver Figura 1), teniendo en cuenta criterios
de pertinencia específica a la investigación. De este proceso, 32 artículos fueron exclui-
dos al pertenecer a la categoría marcos teóricos y experiencias didácticas. Los artículos
·4· incluidos alcanzaron un total de 17 investigaciones. Para acrecentar este resultado se
realizó una nueva búsqueda en las mismas bases de datos para precisar aún más los
Avances enseñ.fis.,2021,3(1),eAEF.3.1.2Revisión sistemática: la enseñanza de las Ciencias Naturales mediante analogías
términos de búsqueda. Debido a que en el análisis preliminar se identificó el campo
de aplicación de las analogías (formación de grado, educación secundaria y primaria),
se tomaron estas nuevas palabras claves para realizar un cribado alternativo. El nuevo
resultado sumó 9 artículos empíricos, con lo que se obtuvo un total de 24 publicacio-
nes referidas a la Enseñanza de las Ciencias Naturales a través de las analogías.
Figura SEQ Figura \* ARABIC 1: Diagrama de flujo. Disponible en https://ar.pinterest.com/ ·5·
Avances enseñ.fis.,2021,3(1),eAEF.3.1.2Salica , Marcelo Augusto; Ceccacci Sawicki, Luciana; Portela, María Paula; Olguin, Maria Valeria
Resultados
Respecto a las palabras claves, los porcentajes de distribución según las bases de
datos en la fase de cribado preliminar de triangulado intra-bases, se muestran en la
Tabla I, a continuación:
Tabla I. Porcentaje de distribución
Bases de datos N = 5 Pensamiento analógico N=15 Modelo didáctico analógico N=36
Redib 24 % 14,55 %
Doaj 12 % 10,91 %
SciELO 4% 5,45 %
Redalyc 24 % 25,45 %
Dialnet 36 % 43,64 %
Posterior al cribado triangulado inter-bases y con la aplicación de los criterios de
selección (filtros) focalizado en los objetivos de la investigación, del total de artícu-
los (n= 56) se encontró que 24 (42,85 %) fueron artículos empíricos, 18 (32,14 %)
publicaciones de experiencias didácticas y 14 (25 %) artículos de marcos teóricos.
La frecuencia de las publicaciones de las tres categorías mencionadas desde el
2001 al 2020, se representa por medio de una distribución simple en la Figura 2.
Este resultado permite, en primer lugar, contextualizar la Enseñanza de las Ciencias
Naturales por medio del uso de las analogías, y en segundo lugar, inferir que la
misma es un tema vigente, con una tendencia que se incrementa, sin interrupción.
Figura 2: Frecuencia de publicaciones interanual.
Los estadísticos descriptivos de la Tabla II, permiten ver la variación en la fre-
cuencia de publicaciones interanuales de las tres categorías identificadas en las bases
de datos. En la misma se observa que la frecuencia de publicaciones de artículos de
investigación es mayor a las otras dos categorías (experiencias didácticas y marcos
teóricos), asimismo que éstas son publicadas de manera continua en un promedio
de . Es decir, hay un incremento hacia el 2020 en más de un artículo interanual,
desde el 2001.
·6·
Avances enseñ.fis.,2021,3(1),eAEF.3.1.2Revisión sistemática: la enseñanza de las Ciencias Naturales mediante analogías
Tabla II Estadísticos descriptivos de los tipos de publicaciones
Tipos de publicaciones N Media Desv. típ.
Investigaciones 24 1,30 1,03
Marcos Teóricos 14 0,25 0,44
Exp. Didácticas 18 0,60 0,68
Dado el interés del presente trabajo se decidió continuar la revisión sistemática
específicamente con los artículos de investigación (n=24), mientras que las experien-
cias didácticas (n=18) y los marcos teóricos (n=14) no recibieron análisis ulteriores.
De esta manera se llegó a la muestra definitiva para realizar el análisis en profun-
didad.
En relación a los 24 artículos obtenidos del cribado definitivo, estos fueron
identificados y clasificados en función del nivel educativo, obteniendo las siguientes
frecuencias que se muestran en el Figura 3:
Figura 3: Frecuencia porcentual del nivel educativo.
A partir de los datos anteriores, se observa que la investigación de la Enseñanza
de las Ciencias Naturales mediante los modelos didácticos analógicos, gozan de
mayor popularidad en la educación secundaria y en segundo orden se encuentra
la formación de grado, mientras que la enseñanza mediante analogías en la escuela
primaria resulta prácticamente nula. Esta situación lleva a la siguiente pregunta,
¿Cuáles son las disciplinas que utilizan las analogías? Dentro de las carreras de grado
de las Ciencias Naturales, el uso de las analogías por disciplina presenta la siguiente
distribución: Química (n=7; 29,17 %), Biología (n=6; 25 %) y Física (n=6; 25 %). En
el nivel secundario y primario, al compartir tópicos de Ciencias Naturales y ante la
diversidad de sistemas educativos, el porcentaje obtenido es del 20,83 % (n=5). Es
necesario destacar que la Química y la Biología son dos de las disciplinas que más
se ocupan de la enseñanza mediante el pensamiento por analogía en los diferentes
niveles educativos.
Respecto a los tópicos seleccionados para la Enseñanza de las Ciencias Naturales,
en la Tabla III, se describen en relación a las disciplinas y la distancia semántica en-
tre el AM y el AB. Por medio de una prueba de Chi Cuadrado entre las disciplinas ·7·
Avances enseñ.fis.,2021,3(1),eAEF.3.1.2Salica , Marcelo Augusto; Ceccacci Sawicki, Luciana; Portela, María Paula; Olguin, Maria Valeria
y el tipo de analogía, se encontraron diferencias estadísticamente significativas (p =
0,001 < a = 0,05) vinculadas principalmente a las analogías de tipo interdominio.
Tabla III Distancia semántica de los tópicos por disciplina o área
Disciplina/Área Distancia Semántica Tópico a enseñar (AM)
Inter Célula eucarionte animal
Inter Síntesis de proteínas
Biología Intra Evolución Molecular
(6) Inter Circuitos de corriente directa y sistema nervioso
Inter/ra Olimpiadas de Biología
Inter/ra Biología
Inter Fábrica genérica
Inter Sistema Sol-Tierra
Ciencias Natu-
rales Inter Lluvia
(5) Inter/ra Ciencias naturales
Inter/ra Varios
Inter Modelo cinético molecular
Intra Masa, Peso, Gravedad
Física Inter Termodinámica, Energía y Entropía
(6) Inter/ra Física mecánica
Inter Nociones de física cuántica
Intra Modelo cinético molecular de la materia
Inter Preparación de disoluciones volumétricas
Intra Modelos atómicos
Intra Energía Interna y Temperatura
Química Intra Cambio químico
(7)
Inter Equilibrio químico
Inter Estados de agregación de la materia
Inter Cambio químico
El resultado obtenido con la tabla de contingencia en relación a la distancia
semántica y su uso en las diferentes disciplinas, junto al análisis en profundidad
realizado sobre las características de las analogías, permite ver que, en el marco de
la Enseñanza de las Ciencias Naturales, los diferentes tópicos determinan una pro-
blemática particular y común en todos los casos: el alto contenido abstracto que
caracteriza a las disciplinas del área.
Tal como se muestra en los resultados de la tabla mencionada, el contenido cien-
tífico altamente abstracto del campo de conocimiento, requiere de una recuperación
de análogos preferentemente interdominio. Esta tendencia admite pensar que en los
procesos de enseñanza y de aprendizaje los estudiantes encuentran dificultades para
recuperar análogos intradominio. Situación que puede deberse por la proximidad
·8· semántica, como ocurre con el siguiente ejemplo: el nivel de contagio de la variante
Delta del coronavirus es tan contagiosa como el Sarampión o la Varicela. Utilizar
estos análogos no resultan cognitivamente oportunos para promover la compren-
Avances enseñ.fis.,2021,3(1),eAEF.3.1.2Revisión sistemática: la enseñanza de las Ciencias Naturales mediante analogías
sión de nuevos conceptos, dado que generalmente provienen de la misma fuente de
conocimiento o área. En su contra parte, la recuperación de análogos interdominio,
haría que el aprendizaje resulte un proceso más asequible. Situación que puede
deberse por las posibles diferencias y semejanzas estructurales entre los análogos,
haciendo necesario un establecimiento de correspondencia más explícito.
Como se desprende de la Tabla IV, el análisis en profundidad realizado en los 24
artículos del tipo de investigación que determina al conjunto de estudios, se encuen-
tra que estos son principalmente cualitativos (58,33 %), mixtos (33,30 %) y en tercer
lugar cuantitativos (8,33 %). Además, el tipo de muestra utilizada para realizar las
indagaciones son: 70,83 % no probabilístico (NoP), 20,83 % probabilístico (Pro) y
8,33 % no especifica las características de la muestra (Sin. Inf.). Esta diferencia exhi-
be una marcada tendencia de muestras realizadas por accesibilidad o conveniencia.
En cuanto a la diversidad de instrumentos utilizados el 45,80 % utiliza un solo
instrumento de indagación, el 29,20 % aplica tres instrumentos y el 25 % articula
dos instrumentos. Dentro de esta distribución las principales estrategias se basan
en el registro de clases, análisis de contenido, observaciones de clases directas o por
medio de videograbaciones, diseño de actividades y/o secuencias de enseñanza y
aprendizaje (61,90 %), aplicación de cuestionarios abiertos, cerrados y mixtos con
escalas tipo Likert (28,57 %) y entrevistas (7,14 %). Cabe aclarar que estas últimas se
focalizan en evaluar los efectos de las analogías desde la perspectiva del profesorado
participante, como forma de evaluar su impacto en las prácticas de enseñanza. Un
aspecto interesante se halla en el 58,33 % de los artículos que no aportan informa-
ción acerca del tiempo utilizado para realizar el estudio, mientras que solo el 41,66
% contribuye con esta información. La relevancia de este dato no es menor, dado
que permite conocer el tiempo necesario para internalizar las habilidades científicas,
identificando las dificultades y potencialidades de las analogías como herramientas
para la enseñanza. Además, del conjunto de estudios empíricos, no resulta posible
identificar aquellos experimentos donde se explicite el desarrollo de los subprocesos
del pensamiento por analogía: tales como la recuperación de la memoria de largo
plazo del análogo base, a partir del análogo meta; el establecimiento de correspon-
dencia entre los componentes de los análogos; la formulación de inferencias, su
evaluación y adaptación al análogo meta (De la Fuente Arnanz y Minervino, 2004).
La distribución porcentual anterior puede ser analizada en función de los resul-
tados que derivan de las investigaciones realizadas durante el período 2001-2020. En
este periodo fue posible identificar las siguientes categorías cuya distribución puede
observarse en la Tabla IV:
• Mejorar y desarrollar las actividades experimentales y analíticas mediante la
aplicación de formalismos matemáticos, además de los conceptuales (12 %).
• Desarrollar habilidades/capacidades científicas (16 %).
• Lograr un aprendizaje conceptual o mejorar los perfiles conceptuales de un
tópico disciplinar particular (35 %).
• Promover el aprendizaje significativo (16 %).
• Identificar las dificultades y ventajas del uso de las analogías (21 %).
Estas categorías dan cuenta que una gran parte de los programas de investigación
se han centrado especialmente en mejorar la comprensión de los conceptos de las
Ciencias Naturales (35 %). Este hecho puede encontrar explicación en el componente
abstracto que caracteriza los contenidos del área, cuestión que dificulta el aprendizaje
significativo (16 %) y el desarrollo de las habilidades/capacidades científicas (16 %).
·9·
Avances enseñ.fis.,2021,3(1),eAEF.3.1.2Salica , Marcelo Augusto; Ceccacci Sawicki, Luciana; Portela, María Paula; Olguin, Maria Valeria
Las analogías en este caso aparecen como una posibilidad para mejorar las activida-
des experimentales y analíticas (12 %). El 21 % de las investigaciones incluyen en sus
estudios las limitaciones y ventajas que conlleva el uso de las analogías mientras pro-
mueven la mejora de los aprendizajes de los tópicos en dicha área de conocimiento.
Tabla IV Tipos de investigación y resultados
Características de las investigaciones Resultados
Autores Año Muestra Método Muestra Tiempo Instrumentos A B C D E
(1) Ara-
gón-Méndez (5 años) Cuestionario Se-
2020 NoP Cualitativo 37 X X
y Oliva-Mar- Itinerante miestructurado
tínez.
Portfolio, entre-
(2) Bonat
2003 NoP Mixto 35 Sin. Inf. vistas, diario del X X X
et al.
profesor
Análisis de imá-
genes (icónico y
(3) Camacho
textual), Diseño
González 2012 NoP Mixto 36 Sin. Inf. X X
de Secuencias
et al.
de Enseñanza -
Aprendizaje.
(4) Cor-
Entrevistas y
tés-Muñoz 2020 NoP Cualitativo 16 7 meses X X
observación.
et al.
(5) De
2020 NoP Mixto 84 Sin. Inf. Bibliométrico X X X X
Almeida.
Registros fotográ-
(6) Duván ficos, diarios de
2017 Sin. Inf. Cualitativo Sin. Inf. 8 sesiones X X
et al. campo y videogra-
baciones.
Relatos de epi-
(7) Fagún-
sodios de clases,
dez y Pérez 2011 NoP Cualitativo 3 Sin. Inf. X X X X
videograbaciones y
Acosta.
notas de campo.
Cuestionario
(8) Fernán- pretest-postest y
dez Gonzá- 2005 Pro Cuantitativo 15 Sin. Inf. Secuencias de En- X X X
lez et al. señanza - Apren-
dizaje.
Fotocopias, graba-
(9) Galagovs- ciones y registros
2009 NoP Cualitativo 30 12 horas X X X
ky y Greco. posteriores a las
clases.
Videograbaciones,
(10) Garófa- actividades de en-
2016 NoP Cualitativo 42 9 horas X X
lo et al. señanza - aprendi-
zaje y encuestas.
(11) Infante
Malachias y
2013 Sin. Inf. Cualitativo Sin. Inf. Sin. Inf. Argumentos. X X
Borges dos
Santos.
Cuestionario
· 10 ·
(12) Jimé- abierto (argumen-
nez-Tenorio 2016 NoP Mixto 169 15 horas tación) y cerrado X
et al. (valorativo con es-
calas tipo Likert).
Avances enseñ.fis.,2021,3(1),eAEF.3.1.2Revisión sistemática: la enseñanza de las Ciencias Naturales mediante analogías
Características de las investigaciones Resultados
Autores Año Muestra Método Muestra Tiempo Instrumentos A B C D E
Videograbaciones
(13) Mara de
2017 NoP Cualitativo 4 8,30 horas y actividades de X
Paiva et al.
aprendizaje.
(14) Moreno 128 (65 Cuestionarios
y Guarín 2010 Pro Cualitativo Exp. y 63 Sin. Inf. abiertos y cerra- X X X X
Castro. Con.) dos.
Cuestionarios de
75 (35
(15) Moro preguntas abiertas
2007 Pro Cuantitativo Exp. y 36 12 horas X X X
et al. y de respuestas
Con.)
múltiples.
Producciones del
estudiantado en
(16)
el aula, entrevistas
Oliva-Mar-
2017 NoP Mixto 35 16 horas semiestructuradas X X X
tínez y Ara-
y transcripciones
gón-Méndez.
del diario del
profesor.
(17) Oliva
Cuestionarios
Martínez y 2007 NoP Mixto 65 Sin. Inf. X X
abiertos.
Aragón.
(18) Oliva Cuestionarios,
Martínez 2001 NoP Cualitativo 37 Sin. Inf. observaciones, X X
et al. relatos.
Cuestionario
(19) Raviolo
2004 NoP Cualitativo 32 Sin. Inf. abierto final de X X X
et al.
autoevaluación.
(20) Rubio
Cuestionario ce-
Cascales 2018 NoP Cualitativo 223 Sin. Inf. X X
rrado tipo Likert.
et al.
(21) Segarra Diseño de Secuen-
500 (14-
Alberú y cias de Enseñanza
2017 Pro Cualitativo Exp. y 15 5 meses X X
Villarreal - Aprendizaje y
Con.)
Rodríguez. Cuestionarios.
Comparación
(22) Uribe
de las argumen-
Beltrán y
2005 NoP Mixto 28 Sin. Inf. taciones antes X
Gallego
y después de la
Badillo.
instrucción.
(23) Zamora-
2011 NoP Cualitativo 25 20 horas Argumentos. X X
no et al.
82 (63
(24) Zamora- Cuestionario de
2006 Pro Cuantitativo Exp. y 19 2 horas X X
no et al. opción múltiple.
Con.)
Discusión
La Enseñanza de las Ciencias Naturales a través del uso de las analogías origina
la convergencia entre la Psicología Cognitiva del pensamiento y la Didáctica de las
Ciencias Naturales. De dicho encuentro surge un cambio en la forma de llamar o
denominar un mismo fenómeno. Este es el caso del concepto de Modelo Didáctico
Analógico introducido por Galagovsky y Adúriz-Bravo (2001). De esta manera, el
· 11 ·
desarrollo del pensamiento por analogía en la Enseñanza de las Ciencias Naturales,
Avances enseñ.fis.,2021,3(1),eAEF.3.1.2Salica , Marcelo Augusto; Ceccacci Sawicki, Luciana; Portela, María Paula; Olguin, Maria Valeria
en base a los estudios analizados, promueve ciertas competencias científicas como
la modelización y la argumentación (Garrtiz, 2010). Estas habilidades se focalizan
principalmente en mejorar la comprensión y en consecuencia, la explicación de
los conceptos disciplinares en dicho campo de conocimiento. Las investigaciones
destacan el poder de las analogías como forma de comprender los fenómenos del
mundo natural.
A partir de la revisión sistemática realizada se ha encontrado un grupo heterogé-
neo de trabajos que se ocupan de la Enseñanza de las Ciencias Naturales mediante
analogías. Esta heterogeneidad puede observarse en la variedad de metodologías de
investigación utilizadas (tipos de instrumentos, tiempos de intervención, muestras,
etc). Sin embargo, pueden establecerse como puntos en común la vigencia de la pre-
ocupación por estas herramientas para la enseñanza disciplinar, que puede observar-
se en la frecuencia constante de publicación en el recorte temporal 2001-2020 y en
segundo lugar, que todos los estudios valoran dichas herramientas como positivas.
Por otra parte, el 21 % de los estudios focalizan en los desafíos y dificultades
que conlleva el uso de las analogías en los procesos de enseñanza y de aprendizaje.
Entre los desafíos que se identifican, se encuentra que algunas disciplinas utilizan
mayormente analogías interdominio, donde los análogos que se comparan son es-
casamente similares en lo que respecta a sus objetos, a los atributos de éstos y a sus
relaciones. Si bien comparten una estructura relacional semejante, los objetos y las
relaciones de los análogos no suelen parecerse (Trench y Minervino, 2020). Cabe
aclarar, que luego de la presentación de los análogos, el estudiante debe poder rea-
lizar algunos procesos cognitivos para poder transferir el conocimiento desde el
análogo base (AB) al análogo meta (AM) -i. e. emparejamiento de relaciones, atribu-
tos y sistemas, generación de inferencias, etc.- (Gentner y Maravilla, 2018) y de esta
manera lograr una construcción del conocimiento disciplinar.
La elección del AB para un AM determinado por parte del docente resulta clave,
ya que si se descuida cómo se articulan las características de los análogos, o cómo
afecta la distancia semántica las posibilidades de procesamiento, dicha elección pue-
de obstaculizar el proceso de transferencia. En consecuencia, se impide o limita el
aprendizaje significativo y el desarrollo de las competencias científicas. Para evaluar
las analogías y seleccionar las más convenientes vale preguntarse, ¿Cuál es la infor-
mación que se transfiere del AB al AM? De esta manera, se podrá prever e inferir las
proposiciones que guardan relaciones entre el AB y el AM, y de esa forma alcanzar
el aprendizaje significativo. En este sentido, resulta conveniente planificar la ense-
ñanza de las ciencias mediante el uso del pensamiento por analogía, siguiendo las
pautas sugeridas por Felipe, Gallarreta y Merino (2006) fundamentadas en los apor-
tes de De la Fuente Arnanz y Minervino (2004). Estos autores, sugieren tres posibles
formas de utilizar las analogías para la enseñanza de los conceptos científicos, estos
son: el uso de las analogías como organizadores previos, para desarrollar el concepto
científico y como medio para la revisión o evaluación del concepto enseñado con
anticipación.
Además, durante el cribado de los estudios, este proceso permitió identificar ca-
sos donde las analogías no son utilizadas para resolver problemas, focalizando en el
desarrollo de las funciones y procesos de este tipo de razonamiento. Es importante
destacar que el pensamiento analógico implica varios procesos, como la realización
· 12 · de inferencias, la elaboración de hipótesis y la resolución de problemas (Trench y
Minervino, 2020). Para promover este tipo de habilidades se debe ir más allá de los
Avances enseñ.fis.,2021,3(1),eAEF.3.1.2Revisión sistemática: la enseñanza de las Ciencias Naturales mediante analogías
contenidos conceptuales y el mero contraste entre el AB y el AM en el diseño de
las actividades, o diseño de secuencias de enseñanza y aprendizaje. Esto último se
da sólo en el 12 % de las investigaciones. El bajo porcentaje de los estudios encon-
trados (21 %) que se ocupan de identificar las dificultades y ventajas del uso de las
analogías, tanto en el proceso de enseñanza y de aprendizaje de los estudiantes de la
educación secundaria como en la formación del profesorado de ciencias, permitiría
hipotetizar la carencia de un conocimiento pedagógico erudito del contenido dis-
ciplinar. A esto se debe sumar que en el 16 % de las investigaciones el pensamiento
científico aparece como un objetivo explícito, situación que lleva a pensar que el
desarrollo de este tipo de habilidades o capacidades requiere de una enseñanza
deliberada y sostenida, dado que no suelen ser capacidades que se desarrollen de
manera espontánea (Duschl y Osborne, 2002). De allí que el 84 % restante de las
investigaciones no promuevan de manera explícita las diferentes habilidades del
pensamiento científico, situación que revela la necesidad de generar programas de
investigación que pongan el acento en la progresión de los aprendizajes focalizando
en el razonamiento por analogía. Por tanto, en esta perspectiva de análisis sería de
gran relevancia estudiar por las formas de integración del razonamiento por ana-
logía en las prácticas de enseñanza. Razón por la cual, no solo habría que indagar
en el conocimiento que el profesorado tiene y desarrolla al emplear las analogías.
Sino que, a partir de las particularidades que conllevan este tipo de razonamiento,
es preciso conocer cuáles son las características que lo distinguen como un posible
corpus de conocimiento epistemológicamente diferente en función del conocimien-
to profesional del profesorado de ciencias.
Conclusión
A partir de los artículos relevados, el tópico de las analogías es estudiado en la
investigación educativa generando diferentes estadios evolutivos en su desarrollo.
En términos generales, las analogías son estudiadas por una gran diversidad de
problemas y disciplinas de estudio. Particularmente en la Enseñanza de las Ciencias
Naturales, este tema se desarrolla desde hace unos 40 años. Sin embargo, al realizar-
se una revisión en profundidad de los artículos encontrados en las bases de datos
entre el 2001 y 2020, se puede inferir que la tipología de las publicaciones resulta
muy variada, distribuidas entre artículos empíricos, marcos teóricos y experiencias
didácticas. Además, la distribución de la frecuencia interanual deja ver la tasa de
producción académica en torno al tema y al tipo de publicaciones producidas en
el área de las Ciencias Naturales, encontrándose un incremento progresivo, pero
de tipo tardío. A pesar de ello, las problemáticas identificadas en el estudio de las
analogías conciernen los temas siguientes:
• Enseñanza de las Ciencias Naturales: en esta línea, los problemas sociocientífi-
cos y sociotecnológicos, están ocupando con mayor preponderancia la agenda
educativa del área, tal es el caso de la situación actual que conlleva el problema
de la pandemia por COVID-19. De esta manera, el pensamiento analógico
admite el desarrollo de un conjunto de procesos cognitivos vinculados con
la resolución de problemas complejos y toma de decisiones. Entre estos, el
establecimiento de correspondencia es uno de los procesos que permite la pos-
terior formulación de inferencias. Esto incluye la generación y selección de · 13 ·
alternativas y su evaluación, lo cual implica también promover el pensamiento
Avances enseñ.fis.,2021,3(1),eAEF.3.1.2Salica , Marcelo Augusto; Ceccacci Sawicki, Luciana; Portela, María Paula; Olguin, Maria Valeria
creativo, relacionado a la elaboración de alternativas y a la reformulación de
problemas y metas.
• El aprendizaje de los contenidos científicos: si bien, en el estado de situación
realizado por Buteler, Arriassecq, Pesa y Massa (2019), el aprendizaje y cambio
conceptual es una línea de investigación ampliamente desarrollada en el campo
de conocimiento, y particularmente en Física, estas se limitan a la reconceptua-
lización o cambio del perfil conceptual. Sin embargo, resultaría de suma impor-
tancia acompañar los efectos del cambio conceptual de los contenidos científicos
con el desarrollo del pensamiento crítico y creativo, dado que los subprocesos
del razonamiento por analogía poseen varios elementos en común con estos
otros pensamientos: argumentación, razonamiento verbal, hipótesis, inferencias,
otros. Otro aspecto en donde el pensamiento analógico tiene un valor esencial y
resulta necesario su indagación en el aprendizaje, se encuentra en la capacidad de
promover un aprendizaje basado en la transferencia analógica de conocimiento.
Dicho proceso, implicaría realizar una recuperación adecuada de los análogos y
su organización, establecido mediante criterios didácticos.
• El curriculum escolar: el desarrollo de los contenidos escolares y de los diferen-
tes niveles educativos, no dejan de ser temas importantes para los propósitos
de los diferentes países de la región iberoamericana al momento de determinar
las políticas educativas que vayan en sintonía con los grandes cambios de la
ciencia y la tecnología. Tal es el caso del pensamiento computacional, campo
que ha adquirido gran relevancia en los últimos tiempos como resultado de su
impacto en la sociedad. El mismo es tema de actual discusión, en varios países
de la región en cuanto a su posible integración oficial en el currículo escolar
obligatorio, desde etapas tempranas del sistema educativo. Con el propósito
de potenciar las destrezas analíticas, el razonamiento analógico constituye una
de las habilidades cognitivas con las que se podría reforzar en el estudiantado
sus procesos de pensamiento para la búsqueda de soluciones ante problemas
complejos.
• El conocimiento disciplinar y el conocimiento profesional del profesorado en
ejercicio de la docencia y en formación inicial: en esta línea resulta conveniente
comprender la forma en que los subprocesos del pensamiento por analogía
permitirían el desarrollo de las denominadas habilidades lingüísticas y recursos
argumentativos, entre otros casos, como la integración de las tecnologías de la
información y comunicación en la enseñanza de las ciencias. En este sentido,
la categoría verbal y argumentativa son dos habilidades del pensamiento que
reconocen la relación recíproca entre el lenguaje y el razonamiento, en donde
el pensamiento de las personas determina el lenguaje usado para expresarlos,
además del lenguaje que utilizan para dar forma a sus pensamientos y acciones.
De todo lo anterior, se desprende la diversidad de temas y problemáticas que
atañe al tema de la Enseñanza de las Ciencias Naturales mediante analogías. Des-
tacando que aún quedan interrogantes por investigar en el campo de la Enseñanza
de las Ciencias Naturales desde la perspectiva del razonamiento por analogías. Esto
último puede encontrarse en la revisión bibliográfica acerca de las actuales líneas de
investigación en Didáctica de las Ciencias Naturales en América Latina y el Caribe
· 14 · realizado por Iturralde, Bravo y Flores (2017). En dicho artículo se puede corrobo-
rar el bajo número de publicaciones vinculadas con las analogías.
Avances enseñ.fis.,2021,3(1),eAEF.3.1.2Revisión sistemática: la enseñanza de las Ciencias Naturales mediante analogías
Más allá de los resultados encontrados, la presente revisión sistemática permite
ver el potencial del pensamiento por analogías para profundizar y conocer sus
efectos en otros temas, así como la necesidad de formular criterios didácticos fun-
damentados en la psicología del pensamiento para una adecuada selección y organi-
zación de los tipos de análogos inter-/intra-dominio. Otra arista para la indagación
en el área, se encuentran en la ausencia de estudios donde se utilice el razonamiento
por analogía para el desarrollo del conocimiento profesional del profesorado como
el conocimiento pedagógico del contenido, su relación con la tecnología educativa
o como estas pueden favorecer las formas de apropiación de temas metateóricos
como la naturaleza de la ciencia y la tecnología (Galagovsky y Adúriz-Bravo, 2001).
Estos son algunos ejemplos que pueden dar lugar al avance en el estudio del tema
de las analogías, así como proyectar o enriquecer nuevas líneas de investigación para
la Enseñanza de las Ciencias Naturales.
Financiación
El presente artículo forma parte del Proyecto de Investigación denominado: El
uso de las analogías en la argumentación, la enseñanza y diversas actividades creativas
(C134). Facultad de Ciencias de la Educación, Universidad Nacional del Comahue.
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Avances enseñ.fis.,2021,3(1),eAEF.3.1.2También puede leer
