Las concepciones alternativas que poseen todos los estudiantes, son un factor indiscriminable para la enseñanza y aprendizaje de la Química. Esto se debe a que éstas son la base que el estudiante utilizará para construir de manera progresiva un conocimiento más sistemático, el cual le permitirá darle sentido a los múltiples fenómenos naturales a los que se enfrenta diariamente. En este sentido las concepciones alternativas poseen doble funcionalidad, pues pueden limitar y restringir el aprendizaje de los contenidos de la química, o sirven para catalizar o impulsar dicho proceso.
Dichas concepciones o interpretaciones sobre el funcionamiento y comportamiento del mundo, las cuales poseen ciertas diferencias con las planteadas por la ciencia, se producen a través de tres medios diferentes: el medio sensorial, el cultural y el escolar (Pozo y Gómez Crespo, 2009). El primero hace referencia a las concepciones que se crean espontáneamente en lo sujetos, el segundo a aquellos saberes creados y trasmitidos por la cultura y el último a los que se generan analógicamente durante la escolarización.
En el origen sensorial, espontáneamente el sujeto construye conocimientos e interpretaciones sobre los fenómenos que percibe a través de sus sentidos. Dicho conocimiento resulta más intuitivo y tácito, sin relaciones conceptuales o distinciones entre variables y como éstas se relacionan dentro del fenómeno. En este sentido, el conocimiento que se construye no es más que la relación causal que se extrae entre un fenómeno o suceso que se percibió y su causa, creando así solo relaciones causa-efecto sin reflexionarse profundamente. Un ejemplo de este tipo de conocimiento, es el que todos poseemos en relación al fuego, en donde se conoce que si tocamos el fuego nos quémanos, o que el fuego genera calor.
El origen cultural de las concepciones alternativas, hace referencia a aquellas creencias y saberes que tienen su origen en una cultura y/o sociedad. Dichas creencias sobre hechos y fenómenos del mundo, son transmitidas ya sea por
tradición oral o por su representación y transmisión a través de canales de comunicación. En este sentido, en nuestra sociedad actual constantemente se transmiten creencias y saberes sociales entre los sujetos a través de los diferentes medios comunicativos a los que tenemos acceso, los cuales en muchos casos no se ajustan o relacionan con los conocimientos científicos. No obstante, lo anterior no significa que un saber o conocimiento producido dentro de una comunidad no posea validez, pues diversas culturas han construido interpretaciones sobre el funcionamiento de nuestro mundo, válidas para nuestra actualidad.
En cuanto al origen escolar, se encuentra que durante los procesos de enseñanza y aprendizaje, los estudiantes crean representaciones o interpretaciones deformadas o simplificadas de las teorías y conocimientos científicos. Así mismo, no se diferencia el conocimiento científico del conocimiento intuitivo y cultural que poseen los estudiantes, lo cual tiende a permitirles entremezclarlos. De esta forma, los estudiantes conciben como análogos sistemas de conocimiento que si bien son complementarios son muy diferentes. Por ejemplo, algunas de las dificultades que genera lo anterior es el de atribuirle características del mundo macroscópico al mundo microscópico y viceversa.
Por otro lado, a las concepciones alternativas las fundan unos principios epistemológicos, ontológicos y conceptuales6 distintos al de los que fundan los
contenidos del currículum de la ciencia. De ahí que, el maestro de la escuela debería de diseñar actividades de aprendizaje que le brinden la oportunidad al estudiante de comenzar a desarrollar dichos principios con el fin de alcanzar un aprendizaje significativo (Pozo y Gómez Crespo, 2009).
Dado que cada dimensión parte de interpretaciones y constructos que el estudiante posee sobre el comportamiento, naturaleza y propiedades de la materia, la instrucción debe permitirle al estudiante poder desarrollar su conocimiento con el objetivo de construir uno que le permita una mejor interpretación. No obstante esto implica que para cada uno de estos podemos observar dificultades importantes que dificulten su desarrollo.
Para el primero, la principal dificultad radica en el paso de una interpretación intuitiva o natural de los fenómenos y conceptos (perceptiva) a una interpretación de la realidad basada en los modelos, conceptos y leyes, las cuales son producto de una reflexión y análisis más profundo. Para la segunda dimensión (ontológica), la
6 Pozo y Gómez Crespo en Aprender y Enseñar ciencia (2009), ilustra más profundamente los principios epistemológicos, ontológicos y conceptuales y su relación con las concepciones alternativas.
principal dificultad radica en el progreso de una interpretación de la materia basada en sus características o propiedades observables de la materia, a una interpretación que conciba sus transformaciones y la noción de la misma como un sistema, en la cual sus componentes interactúan entre ellos y relacionándose. Finalmente para la última dimensión (Conceptual), encontramos los problemas relacionados con los tres núcleos conceptuales: la naturaleza corpuscular de la materia, la conservación de propiedades de la materia y las relaciones cuantitativas. Así mismo, como se mencionó anteriormente estos tres núcleos conceptuales se relacionan con esquemas conceptuales o esquemas de pensamiento formal, los cuales son indispensables para su comprensión y manejo.
Por otro lado, estos núcleos no deben de verse como entidades distintas, pues a pesar que abordan elementos diferentes, su integración le permite al estudiante una interpretación más amplia y completa de los fenómenos químicos. En este sentido, los núcleos conceptuales de la química son elementos complementarios en interacción. Por ejemplo, para el desarrollo de un problema estequiométrico el estudiante debe de poseer una concepción corpuscular y discontinua de la materia, para luego poder determinar las proporciones estequiométricas de una reacción química y así poder comprender cómo se conserva la materia durante dicha reacción, generando la concepción de equilibrio. Por tanto, a continuación se explicará brevemente cada núcleo conceptual y las dificultades de aprendizaje que los caracterizan (Pozo y Gómez Crespo, 2009).