La representación gráfica de la estructura espacial de las moléculas: eligiendo entre múltiples sistemas de notación

Abstract

El aprendizaje de la química requiere dominar los diferentes códigos mediante los que se representa gráficamente la organización espacial de las moléculas. Los alumnos deben no sólo aprender la nomenclatura de esos sistemas de representación, sino también sus reglas sintácticas, siendo capaces de traducir de un código o lenguaje a otro, y de decidir cuándo y con qué metas deben usar cada uno de esos sistemas de representación. Para investigar cómo proceden y qué dificultades tienen estudiantes universitarios de química para usar esos sistemas de representación realizamos dos estudios. En total participaron 201 estudiantes universitarios, 174 estudiantes argentinos de un primer curso de química orgánica y 27 estudiantes españoles de la carrera de Psicología, que respondieron a tareas escritas diseñadas específicamente para esta investigación. Los resultados mostraron que en general los estudiantes de química utilizan los diferentes sistemas de representación de forma adecuada. Sin embargo, aunque son eficaces en los procesos de traducción, no lo son en cuanto a su uso estratégico dependiente del marco teórico-conceptual. Por otra parte, al presentarles en el segundo estudio una tarea sin contenido químico, pero gráficamente isomorfa a las tareas químicas, los estudiantes de química, a diferencia de los de psicología, cometían errores característicos como consecuencia de interpretar el problema con una tarea dentro de un sistema representacional químico. Se discuten también algunas de las implicaciones de los resultados para el aprendizaje y la enseñanza de la química en la universidad.

To learn chemistry, students must master the different codes used for representing molecular structures in space. Students must not only learn the nomenclature of those representation systems, but also the syntactic rules necessary to translate them from one code or language to another. Moreover, they have to be able to decide when and with what goal they must use each of these representational systems. In order to investigate how university chemistry students use representational systems and what difficulties they encounter, two different studies were carried out. A total of 201 university students participated, 174 first year Argentine organic chemistry students, and 27 Spanish psychology students. They all answered writing tasks specifically designed for this research study. The results showed that chemistry students are proficient in translating chemical representations form one system to another, and generally use the different representational systems correctly. However, they are not so proficient in using their knowledge strategically, i.e., when they are required to use the most adequate representation for a given situation. Moreover, in the second study when chemistry and psychology students were compared in an isomorphic task without chemical content, chemistry students, but not psychology students, made typical mistakes, as they interpreted the task within a chemical representation system. We also discuss some of the implications of these results for learning and teaching chemistry at university.