Se utiliza la perspectiva semiótica con el propósito de establecer las características que imprimen al lenguaje y el discurso la presentación de un contenido particular, el equilibrio químico. Partiendo de las restricciones que imponen al discurso la naturaleza de los contenidos y la comunidad de discurso, el autor de un texto construye su discurso, a partir del cual el lector debe armar un rompecabezas que le permita aprehender el contexto paradigmático y situacional usando como recursos el contexto sintagmático e intertextual. Se describen los distintos componentes que deben ser considerados para atribuir significados y se aplica el modelo para estudiar, utilizando el análisis de contenido, las representaciones pictóricas que utilizan tres autores para presentar el concepto de equilibrio. Encontramos que el modelo propuesto permite reconstruir los significados del discurso que el autor presenta.
Palabras-clave: lenguaje y discurso, modelos conceptuales, equilibrio químico

     A semiotic perspective is used in order to establish the features impressed by language and discourse on particular subject matter content, the chemical equilibrium. Starting from the restrictions imposed to the discourse by the nature of the subject matter contents and by the discourse community, the textbook author constructs its own discourse which, in turn, must help the reader in grasping the paradigmatic and situational context, using as resource the sintagmatic and intertextual context. Different components that must be considered to assign meanings are described and a model is applied, using content analysis, to analyse pictorial representations used by three textbook authors to present the concept of chemical equilibrium. We found out that the proposed model allows the reconstruction of the discourse meanings used by the authors.
Keywords: language and discourse, conceptual models, chemical equilibrium.
 

Introducción

        Desde la perspectiva del lenguaje, para algunos autores,  la ciencia es, básicamente,  “un discurso sobre la materialidad del mundo” (Lemke, 1998b) si se entiende que el discurso es lenguaje en uso (en acción) en el seno de una comunidad (van Dijk, 2003). En las ciencias naturales este discurso implica representar la materialidad de los procesos físicos que se dan en la naturaleza utilizando un sistema de signos a los que se atribuyen significados particulares, los cuales conforman un sistema de conceptos, principios y teorías que se integran conformando modelos conceptuales. Los  modelos conceptuales son representaciones externas, precisas y completas, coherentes con un conocimiento científicamente aceptado (Greca y Moreira, 2000), que se utilizan para facilitar la comprensión o la enseñanza.

        En el ámbito de la escuela este discurso se democratiza a través de la acción mediadora del currículo, los libros de texto y el profesor. Los libros de texto constituyen una de las principales vías de  transmisión de la ciencia escolar y a la vez representan el discurso público aceptado por la comunidad de profesores. Sin embargo, el lenguaje utilizado en estos textos presenta características diferentes al lenguaje que utilizamos cotidianamente, por lo cual la lectura de los textos científicos dirigidos a estudiantes suele tener un grado de mayor dificultad de comprensión que la lectura de textos que se realizan en otros contextos (Márquez y Prat, 2005). Las diferencias entre ambos lenguajes son establecidas por Lemke (1993) y las recogemos  en la tabla 1.

        Si se considera el texto como una vía fundamental para la transmisión de la ciencia escolar, no es difícil aceptar  que la lectura de los libros de texto, en el contexto escolar, es un proceso fundamental para el aprendizaje de las ciencias. De allí que centramos nuestro interés en el proceso de lectura de libros de texto en un área específica de conocimiento: química y dentro de la química, el equilibrio químico.

        El  texto no puede ser considerado como un ente aislado en el proceso de lectura, sino como  parte de una triada que interacciona en el proceso de construcción de significados. Esta triada la conforman: el autor, el texto y el lector (Figura 1). De manera que  la lectura puede ser entendida como un proceso de construcción de sentidos, en el que intervienen la intencionalidad del autor, la materialidad del texto y las potencialidades de re-significación del lector (Orlandi, 1996).

        La materialidad del texto debe representar los fenómenos que ocurren, y esto no es posible hacerlo de manera integral a menos que se recurra al uso de diferentes sistemas semióticos. La  materialidad del texto requiere, para concretarse,  de sistemas de representaciones múltiples: lingüísticas y pictóricas, estableciéndose una relación dialéctica entre la materialidad del mundo y la materialidad del texto.

        El autor presenta un discurso en el que explicita una intencionalidad, que se concreta a través de las funciones descritas por Lemke (1998a, 1998b): presentación, organización y orientación, para lo cual hace uso del lenguaje. El lenguaje se materializa mediante el uso de sistemas de representaciones textuales y no textuales. Representaciones en las que las reglas que permiten relacionar el mundo representado con el representante se constituyen en convenciones que conforman el discurso en un campo disciplinar,  el cual se expresa mediante una narrativa que comparte las convenciones del “monólogo científico formal” como lo llama Smolin (1997). Las características de este lenguaje están determinadas por la naturaleza de los contenidos y por las comunidades de discurso, por ejemplo, la comunidad de químicos.

        Es importante destacar que a través de esas funciones (presentación, organización y orientación)  mediadas por el texto, es posible establecer una relación de diálogo entre autor-lector, del tipo Sujeto (virtual, autor)/Sujeto (lector). En este diálogo el lector puede aceptar o refutar los planteamientos del autor. Sin embargo es común, en particular en los primeros cursos universitarios, que la relación que se establece entre el autor y el lector sea de naturaleza tal que el lector normalmente acepta los planteamientos del autor, toda vez que las posibilidades de resignificación del lector son limitadas al no disponer de amplios repertorios conceptuales. Por esta razón, el lector genera un proceso de producción del mismo sentido en diferentes formas, es decir,  un proceso PARAFRÁSTICO, en contraposición a los procesos POLISÉMICOS en los que pueden producirse diferentes sentidos (Orlandi, 1996).

        Las posibilidades de re-significación dependen, entre otros factores,  del dominio del sistema de recursos semióticos, es decir, del lenguaje, de manera que el conocimiento del lenguaje es requisito para poder apropiarse del discurso. Apropiarse del discurso permite la aplicación de los modelos conceptuales para resolver problemas noveles. No es de extrañar que entre las comunidades de profesores exista la idea consensuada que comprender se expresa como la aplicación del conocimiento asimilado, sin embargo, se reconoce como un verdadero problema pedagógico el que los estudiantes logren aplicar el conocimiento a la resolución de problemas..

        Los autores que estudian el proceso de atribución de significados  desde la semiótica social (Roth, 2002; Roth y Bowen, 2001), sostienen que el dominio de los sistemas de representaciones se facilita dentro de una comunidad de discurso, en la cual el aprendiz debe tener una experiencia de enculturación cuyo resultado debe ser la alfabetización científica.

        El proceso de  alfabetización científica tiene dos significados diferentes: a) familiaridad con los conceptos y hechos científicos; y b) habilidad para utilizar  un complejo aparato representacional para razonar o calcular dentro de una comunidad de discurso lo cual determina una práctica específica (Lemke, 1994).

        En el caso particular de la química, dominar su lenguaje implica que el aprendiz pueda establecer relaciones conceptuales entre representaciones en los diferentes niveles, así como transformar una representación entre un nivel y otro, lo que conduce a  plantear como objetivo de aprendizaje el desarrollo de competencias representacionales. Para Wu (2003) el desarrollo de competencias representacionales implica poder realizar acciones que permitan al sujeto que aprende: a) generar representaciones para un propósito particular; b) utilizar las representaciones para dar explicaciones; c) utilizar las representaciones en un contexto social, por ejemplo, en la escuela,  para comunicar comprensión; y d) establecer relaciones entre diferentes representaciones.

        Consideramos que el desarrollo de competencias representacionales está relacionado a la lectura y comprensión de los sistemas de representaciones lingüísticas y pictóricas, las cuales conforman sistemas de representaciones externas que en cada campo de estudio asumen características particulares. Ejemplo, en el caso de la química el sistema de representaciones permite hablar de las transformaciones de la materia en tres niveles diferentes: macroscópico, microscópico y simbólico (Johnstone, 1993; Gabel, 1998), éste último diseñado para permitir la atribución de significados cualitativos y cuantitativos.

        En la presente investigación, parte de un proyecto más amplio,  cuya finalidad es caracterizar el lenguaje en un campo específico de conocimiento y cómo este lenguaje se utiliza en los libros de texto; específicamente estudiaremos textos universitarios en el área de química general. Prestaremos especial  atención a la intencionalidad del autor la cual se concreta mediante las funciones: presentación, organización y orientación.

        Las funciones presentación y organización se encuentran principalmente determinadas por: a) la naturaleza de los contenidos, lo que obliga a utilizar sistemas de representaciones específicas para expresar significados tipológicos y topológicos, así como, en el caso particular de la química, poder expresarse en diferentes niveles de representación: macro, micro y simbólico, y b) la comunidad de discurso  que define los contextos paradigmático, situacional, sintagmático e intertextual así  como las características del lenguaje en un campo de conocimiento, por ejemplo, el equilibrio químico. Mientras la función orientación depende del  conocimiento privado del emisor.

        Nos planteamos  como preguntas  de investigación: a) en cuanto a  la comunidad de discurso: ¿es posible identificar los contextos paradigmáticos, situacionales, sintagmáticos a partir de una representación pictórica?; b) en cuanto a la dependencia de la naturaleza de los contenidos: ¿es posible identificar los significados tipológicos y topológicos en los sistemas de representaciones pictóricos utilizados para “hablar” sobre el equilibrio químico?; y finalmente c) en cuanto a la intencionalidad del autor ¿qué funciones se  expresan en los sistemas de representaciones pictóricas empleadas por el autor del texto?.

         Las respuestas a estas preguntas constituirán la base para construir una representación pedagógica que permita, de manera sistemática, introducir a los estudiantes al proceso de lectura de representaciones pictóricas en el área de química.
 

Representaciones externas

        Eysenk y Keane (1990), reconocen dos tipos diferentes de representaciones: las lingüísticas y las pictóricas, cada una con propiedades diferentes. La  construcción del discurso de la ciencia requiere el uso sinérgico de ambos tipos de representaciones “porque nunca atribuimos significados utilizando sólo el lenguaje” (Lemke (1998b, p.1).

        Las representaciones lingüísticas (RL)  son representaciones atómicas de carácter simbólico que se caracterizan porque la relación entre  la señal lingüística y lo que ésta representa es arbitraria mientras las representaciones pictóricas (RP) son representaciones molares cuya estructura se parece a la del mundo que representa, es decir, son analógicas.

        Sin embargo, no todas las RP guardan una relación de analogía con lo que representan; es posible identificar un primer grupo de representaciones pictóricas que son análogas al modelo conceptual; por ejemplo, la representación de átomos por esferas; en este caso la relación está mediada por una representación pictórica. De igual manera se encuentra un segundo tipo de representaciones pictóricas en las cuales la relación representado-representante es arbitraria, por ejemplo, aquella en la cual la relación está mediada por el lenguaje matemático, como en los casos de: a) los gráficos cartesianos, b) las representaciones lingüísticas-matemáticas utilizadas en Química para representar sustancias y reacciones químicas. En ambos casos se recurre a expresiones simbólicas que combinan letras y números para representar las fórmulas química; para representar los cambios químicos utilizamos ecuaciones que simbolizan las reacciones químicas. Estos sistemas de representación deben cumplir reglas. Una de estas reglas es, por ejemplo, que se deben escribir los  reactivos del lado izquierdo.

        En general, las representaciones pictóricas se caracterizan porque: a) aportan información espacial, en consecuencia, nos “dicen” más sobre el mundo que las representaciones lingüísticas ya que proporcionan información con un sentido de conjunto; b) se perciben básicamente a través de la visión (Eysenk y Keane, 1990), por lo que proveen información que puede ser percibida y utilizada directamente.

        Son ejemplos de representaciones lingüísticas proyectos e historias, y de representaciones pictóricas los mapas, los símbolos químicos, los modelos tridimensionales utilizados para representar la estructura de los compuestos, las fotografías, los mapas de conceptos. Tanto las representaciones lingüísticas como las pictóricas se constituyen en recursos semióticos que permiten desarrollar procesos internos que conducen a la atribución de significados en contextos de contenidos específicos.
 

Lenguaje-discurso

        En todo proceso comunicacional intervienen un emisor y un receptor, además de otros elementos importantes. En el caso de las clases de ciencias, el emisor (el autor del texto o el profesor) construye un discurso que aunque asume las  características del discurso disciplinar y escolar porque utiliza el lenguaje de la disciplina, y el lenguaje curricular; de igual manera refleja la  estructura de conocimientos  y las creencias del autor. De manera que el texto o el profesor se constituyen en mediadores entre los jóvenes estudiantes y la comunidad discursiva, por ejemplo, la comunidad de químicos. Esta mediación no consiste en una copia que reproduce el discurso de la comunidad. En cierta forma el discurso del profesor (o el texto) tiene una impronta personal que depende de la organización del conocimiento en su estructura cognitiva, así como de los modelos mentales que construye para interpretar situaciones particulares. Sin embargo, este discurso debe reflejar la naturaleza de los contenidos así como las especificidades del “hablar” dentro de contexto disciplinar.

        Esta relación dialéctica entre discurso y lenguaje se muestra en la figura 2.
 
 

        De manera que podemos afirmar que la naturaleza de los contenidos sobre los que debemos hablar, determina el lenguaje y el discurso asumido por la comunidad de discurso; el autor del texto, o el profesor, debe reflejar este discurso consensuado, que se concreta en un texto. Por su parte,  el lector debe “armar” un rompecabezas que le permita inferir la intencionalidad del autor lo cual implica responder preguntas como ¿qué quiere decir el autor?, ¿qué dice el texto sobre una determinada  situación?, ¿en qué condiciones se cumple lo que plantea el texto? Para responder estas interrogantes el lector debe hacer uso de los recursos que aporta el texto a través del sistema de representaciones externas mediante el cual se concretiza.

        El lector, en este caso los estudiantes, en su proceso de aprendizaje procesa el discurso del emisor con el propósito de apropiarse del campo disciplinar, estado que se refleja porque se domina su lenguaje, sus modelos conceptuales y sus métodos. Esta es una tarea compleja que demanda del aprendiz una amplia gama de competencias que le permitan establecer una relación entre el mundo representado con el mundo representante al establecer un link entre los diferentes recursos semióticos (la representación), el fenómeno (situación) y el razonamiento (proceso que usa la representación) (Lemke, 1998a, 1998b).
 

A. LA NATURALEZA DE LOS CONTENIDOS: CATEGORÍAS Y GRADIENTES

        El  discurso de las ciencias naturales se caracteriza por ser un discurso multimodal, es decir, recurre de manera simultánea al uso de diferentes formatos representacionales. Construir el discurso de las ciencias naturales implica la generación y desarrollo de modelos conceptuales lo cual exige el uso simultáneo de representaciones lingüísticas (textuales) y de representaciones pictóricas (no-textuales).

        La química como ciencia experimental construye su discurso a partir de la caracterización de una realidad física concreta, las sustancias y sus transformaciones, lo que exige hablar de diferencias e interacciones.

        El lenguaje natural opera  por contraste entre categorías mutuamente excluyentes (soluto o solvente; enlace iónico vs enlace covalente) constituyéndose en un recurso limitado para expresar significados cuantitativos, significados que involucran gradientes de cambio (Lemke, 1998a). Los  sistemas de recursos semióticos utilizados en el lenguaje de las ciencias fácticas permiten expresar: significados tipológicos (más descriptivos con los que es posible categorizar) y significados topológicos (más utilizados para cuantificar y expresar co-variaciones) (Lemke, 1998a, 1998b, s/f a).

        A través de los recursos tipológicos podemos hablar, por ejemplo,  de propiedades (variables) y relaciones entre estas variables; definimos una propiedad, como la solubilidad, y  expresamos su dependencia  con respecto a  una cantidad fija de solvente y la temperatura. Para hablar de cómo varía la solubilidad de una sal particular, en una cantidad dada  de solvente, a medida que vamos cambiando (aumento o disminución) la temperatura es preciso recurrir a los recursos topológicos. Es decir, para expresar las variaciones en grados, el discurso científico debe recurrir a otros sistemas de representaciones. Es el conjunto de representaciones expresadas en los distintos sistemas semióticos lo que permite establecer conexiones entre la lógica categorial del lenguaje natural con el  poder descriptivo de los signos visuales y numéricos (Lemke, 1998a).

        Considerar un proceso de atribución de significados que dependa de características tipológicas y topológicas de la representación, sea esta textual o no textual, debe complementarse con las particularidades del discurso en un campo específico de conocimiento (Figura 3).
 
 

        De igual manera es preciso considerar características propias del objeto de estudio, por ejemplo considerar que la materia está formada por átomos, lo que conduce a desarrollar lenguajes con características particulares, o microlenguas (Borsese, 1994), como se ejemplifica en la figura 4;  así en el caso de la química el discurso se expresa en tres niveles diferentes (Johnstone, 1993), como se muestra en la figura 4.

        Estos niveles son ampliamente empleados en los sistemas de  representaciones que utiliza la química, sean estos sistemas lingüísticos, gráficos o simbólicos. Un ejemplo de cómo se combinan estos niveles  lo encontramos en la figura 5.

Descripción de la Figura 5

        Es una combinación de representaciones, una macroscópica (fotografía) en tres momentos diferentes, que identifican tres instantes: (a) inicial, (b) avance y (c) equilibrio. Lo cual debe inferirse de los sistemas de símbolos usados para representar las reacciones. Se conecta la representación  macroscópica con la microscópica y la simbólica en la composición haciendo uso del espacio bidimensional.

        La representación  macroscópica enfatiza las propiedades físicas, lo cual es posible inferir utilizando como recurso la intertextualidad construida integrando la representación pictórica más la lingüística (tanto la referida a la propia representación: título, subtítulos, como al texto en el que se hace referencia a la figura):
 

        “Por ejemplo, considérese el N2O4 y el NO2 (Fig.15.1) que se interconvierten con facilidad…Cuando el N2O4  puro y congelado se calienta  por encima de su punto de ebullición (21.2 °C), el gas que está en el tubo cerrado se oscurece gradualmente conforme el N2O4  se disocia en  NO2 gaseoso de color pardo rojizo (fig 15.2; en este trabajo Fig.5):

        Con el tiempo el color deja de cambiar, no obstante que todavía hay N2O4  en el tubo. Se tiene una mezcla de N2O4 y  NO2 en la que las concentraciones de los gases ya no cambian.”.
 
 

        Las representaciones microscópica y simbólica enfatizan las  características estructurales de las moléculas que conforman el sistema. La referencia microscópica se da al considerar la naturaleza estructural de los compuestos que intervienen en la descomposición del N2O4 (g)  para formar NO2 (g). El sistema de símbolos utilizados permite identificar la diferencia entre los compuestos en tres momentos diferentes: a) al inicio de la reacción, b) mientras la reacción alcanza el equilibrio y c) una vez que se alcanza el equilibrio.

        A continuación una lectura de la representación en tres momentos.
 
 

        En síntesis, dar cuenta de la materia y sus transformaciones impone restricciones al lenguaje químico, las cuales deben permitir representar la materia y sus cambios en tres niveles: macroscópico, microscópico y simbólico; este último constituido por dos sistemas de representaciones diferentes a) un sistema de símbolos lingüístico-matemático expresado como fórmulas y ecuaciones, y b) un sistema diagramático en el que se equiparan los átomos a figuras geométricas como círculos de diferentes tamaños y colores,  que permite describir las sustancias y reacciones, ambos sistemas permiten describir la materia y sus  transformaciones en términos cualitativos y cuantitativos.
 

B. COMUNIDAD DE DISCURSO. LA MICROLENGUA USADA POR LOS QUÍMICOS. Los contextos paradigmáticos, sintagmáticos, situacionales e intertextuales.

        La intencionalidad del autor de un texto es la de ser mediador entre la comunidad en que se produce el discurso y el lector; comunidad que es capaz de “hablar ciencias” de una manera particular, esta manera de hablar está definida por los contextos paradigmático, situacional, sintagmático e intertextual (Lemke, 1998a, 1998b) como mostramos en la figura 6.

        Los químicos asumen que la materia está formada por átomos, lo que  nos permite definir un contexto paradigmático (teoría, leyes, principios, visión de mundo), que puede ser aplicado a situaciones específicas:contexto situacional (una realidad concreta, un caso particular, casos en que el paradigma puede o no ser aplicado). A manera de ejemplo en el contexto paradigmático asumimos que la materia está formada por átomos y que los átomos se conservan (Teoría Atómica de Dalton); en el contexto situacional aplicamos estos principios para representar una reacción concreta: la descomposición del tetróxido de nitrógeno que podemos representarlo mediante una reacción química que debe estar balanceada N2O4  (g)  ->  2 NO2 (g),

        Por otro lado, la naturaleza del objeto de estudio exige establecer la manera cómo se va a  comunicar este discurso. Es frecuente utilizar sistemas de signos y símbolos particulares establecidos por la comunidad de discurso, por ejemplo, los símbolos químicos. Este sistema de signos y símbolos contribuye a establecer un contexto  sintagmático que permite definir el carácter monosémico de los conceptos.

        Es frecuente que las representaciones pictóricas se acompañen con representaciones lingüísticas,  algunas como el título y las etiquetas son parte integral de la representación pictórica;  otras forman parte del texto en el que se inscribe esta representación. Ambos tipos de   representaciones actúan de manera sinérgica en el proceso de construcción de significados. Sin embargo, la comprensión exige establecer una interacción entre el nuevo texto y textos ya conocidos. Esta interacción se conoce como  intertextualidad (Lemke, 1993). La construcción de la intertextualidad es mediada por el conocimiento del lenguaje (Moreira, 2005).

         En el marco de este trabajo consideramos la interacción texto nuevo/texto nuevo, es decir, cuando en la construcción del significado del texto es preciso considerar la interacción de los sistemas de representaciones lingüísticas y pictóricas que se dan en el propio texto;  interacción a la que contribuyen recursos como los títulos, las etiquetas, los colores, las texturas, entre otros.

         Como ya se ha señalado, en ciencias, no es posible construir el lenguaje utilizando un único sistema de representación dada la naturaleza de los contenidos, en especial en las ciencias experimentales, de allí que, la relación texto nuevo/texto conocido desempeña un papel determinante en el proceso de comprensión y en el proceso de interrelación entre texto nuevo/texto nuevo.

         De manera que, como hemos destacado, la relación texto nuevo/texto conocido, y texto nuevo/texto nuevo, constituyen un recurso para la construcción de significados en el marco de una comunidad discursiva específica, de allí el interés en su estudio.

        Revisemos el siguiente ejemplo: al encontrarnos frente a una representación pictórica debemos realizar diferentes procesos cognitivos para “comprenderla”,  en este proceso de comprensión los signos y símbolos deben ser considerados en su contexto sintagmático[1] , paradigmático, situacional e intertextual (Lemke, 2000).

        Analicemos la figura 7[2]  desde la perspectiva de la atribución de significados  a partir de los diferentes contextos en los cuales se produce la representación.
Esta figura la desarrolla el autor en el campo de la electroquímica, campo que se caracteriza por estudiar las reacciones que se producen a consecuencia de la transferencia de electrones entre las sustancias que intervienen en la reacción. Sin embargo, durante el proceso los átomos deben conservarse y esta condición debe ser reflejada en la representación, razón por la cual se  selecciona el diagrama como forma de representación. En la representación se utiliza círculos de diferentes tamaños y diferentes tonos de grises para diferenciar los átomos.
 
 

C. LA CONSTRUCCIÓN DEL DISCURSO: LAS FUNCIONES DE PRESENTACIÓN, DE ORIENTACIÓN Y DE ORGANIZACIÓN.

        Nos referimos a las decisiones que toma el productor del discurso: los contenidos que presenta, función presentación;  la estructura de los contenidos que presenta, función organización y los recursos utilizados para destacar lo relevante, es decir las ayudas que ofrece al lector, que lo lleva a cumplir la función orientación, (figura 8).

        Como ya hemos señalado, y de acuerdo con Lemke (1998b) en la comunicación humana, y en la comunicación científica en particular, se utilizan los diferentes sistemas semióticos combinándolos; esta combinación exige seguir tres funciones semióticas: presentación, orientación y organización.

        La atribución de significados utilizando las funciones presentacional, orientacional y organizacional se complementa con otros aspectos estructurales (el contexto y la naturaleza de lo que se quiere expresar: categorías o covariaciones). Se establece una relación dialéctica en la cual las funciones, el contexto y la naturaleza, actúan de manera tal que se complementan en el proceso de atribuir  significados al discurso sobre la materialidad del mundo. En esta línea de pensamiento la función presentacional utiliza el contexto sintagmático e intertextual (se convierten en mediadores) que permite inferir el contexto paradigmático y situacional por lo que se constituyen en ayudas para el proceso de atribución de significados tipológicos y topológicos.
 

• Función Presentación

        Esta función tiene por objetivo presentar el estado de las cosas o sus relaciones (presentación), es decir los contenidos; es una función representacional y permite construir el tema o tópico al presentar aseveraciones y argumentos. La forma de presentar estas aseveraciones es mediante el uso de estructuras retóricas, las cuales han sido identificadas como estructuras de generalización, enumeración, causa/efecto y clasificación, constituyéndose estas estructuras en recursos lingüísticos (Cook y Mayer, 1988).

        El uso de estos recursos lingüísticos (semánticos y sintácticos) permite “hablar” sobre:
 

• Los procesos: “la solubilidad se expresa como la cantidad máxima de soluto disuelta en 100g de agua a una temperatura dada, 25°C” (generalización);
• Las relaciones: “la solubilidad depende de la naturaleza del soluto, la naturaleza del solvente y la temperatura” (enumeración); “la solubilidad del cloruro de sodio aumenta al aumentar la temperatura” (causa/efecto)
• Las circunstancias: que implica responder qué, cuándo, por qué, cómo, en qué condiciones.

“la solubilidad del cloruro de sodio es  34g NaCl 100 g de agua a 25 °C” (generalización)

        Esta función presentación también es posible alcanzarla utilizando recursos gráficos, por ejemplo gráficos cartesianos, tablas, fotografías; en este tipo de representación se nos presenta una escena cuyos elementos pueden ser reconocidos y expresan relaciones entre esos elementos (Lemke, 1998b). A partir de los elementos y sus relaciones se debe reconstruir el fenómeno. Así  por ejemplo, las tablas y los gráficos cartesianos generalmente muestran relaciones de causa/efecto, mientras los diagramas y fotografías permiten generalizar.

        En el caso de los textos para la enseñanza la función presentación es clave porque a través de ella se expresan los cuerpos de conocimientos en áreas específicas de conocimiento.

• Función Organización

        Una segunda función permite construir un sistema de relaciones que organiza (organización) para hacer explícita las relaciones todo/partes del todo, es decir, la organización de la exposición, a la cual nos referimos como estructura, de conocimientos que presenta el autor.
En el texto podemos encontrar diferentes maneras de organizar el discurso, estas diferentes formas de organización se llaman estructuras. Se reconocen tres tipos básicos de estructuras: la superestructura, la macroestructura y la microestructrura (Van Dijk y Kintch, 1983).

        La superestructura (Van Dijk y Kintch, 1983) es un esquema que establece el orden global del texto (puede expresarse a través de la tabla de contenidos), mientras la macroestructura nos habla del significado global que impregna y da sentido al texto, se manifiesta en el resumen, y permite jerarquizar las ideas al tiempo que da coherencia global al texto. La microestructura se refiere al nivel local del discurso, denota las proposiciones o ideas y sus relaciones. Estas relaciones se establecen a través de las estructuras retóricas o esquemáticas. La  microestructura ayuda a dar coherencia a la secuencia de las proposiciones y son del tipo generalización, comparación y contraste, causa-efecto, enumeración, problema-solución, las podemos encontrar en oraciones, párrafos, pero rara vez una sola estructura caracteriza el texto entero.

        La función organización está dirigida a ordenar la superestructura y la macroestructura, lo cual permite definir un género, así por ejemplo los artículos en las revistas científicas arbitradas presentan una estructura característica que se repite (introducción, marco teórico, marco metodológico, resultados, análisis de resultados, conclusiones) lo que permite a la comunidad científica conformar una comunidad de discurso.

        En el caso de las imágenes se recurre a recursos de composición para organizar el texto visual en elementos y regiones y se utilizan características como colores y texturas. Esta  función facilita asignar significados tipológicos (las variables graficadas) y topológicos (los valores de las variables en puntos, relaciones entre estas variables, tendencias en el cambio de los valores a partir de la forma de la recta que se obtiene)

• Función Orientación

        Una tercera función corresponde a la ayuda que presta el emisor (autor de los textos escritos) al receptor (lector de los textos escritos) con el propósito de orientar (orientación) acerca de la posición del autor con respecto al estado de cosas que se han presentado,  orientando de alguna manera la atribución de significado asumida por el autor.

        Esta función de orientación  también se cumple en las imágenes, por ejemplo, una caricatura coloca al observador con relación a la escena (distante, cerca, superior, subordinado) permitiendo que se establezca una relación productor/intérprete con relación a la escena que representa (trágico, cómico, normal, de sorpresa) y permite establecer relaciones con otros puntos de vista y con otras imágenes de escenas similares (Lemke, s/f b).

        Un ejemplo del cumplimiento de esta función lo encontramos en el siguiente gráfico/diagrama figura 9 (figura 6.6, p 182 Petrucci, 2003); en esta ilustración el autor, para cumplir con este propósito, utiliza como recurso para relacionar el signo con el fenómeno la combinación de dos tipos de representación: el gráfico cartesiano más una representación macroscópica. La representación gráfica, abstracta, (gráfico PV) y la situación macroscópica que el gráfico representa (gas encerrado en un cilindro con un émbolo móvil, por lo que puede cambiar tanto el volumen como la presión del gas) recurso empleado para mostrar la relación entre la Presión del gas y la Presión externa.

    Un segundo tipo de recurso que orienta al lector se encuentra en los recursos tipográficos, entre estos tenemos,  por ejemplo, orientación de la página en el espacio, tamaño de las letras, estilo de las letras como negritas, itálicas, que permiten resaltar importancia. Otros recursos lo constituyen el  resumen, los títulos y subtítulos, las notas a pie de página; estos recursos son utilizados por el productor para orientar al lector sobre los aspectos que el  escritor considera más importantes

    A continuación, a partir de la figura 10[4] , analizaremos, sin pretender ser exhaustivos en la lista que presentamos,  las funciones presentación, orientación y organización.
 
 

Figura 10: LAS FUNCIONES EN UN GRÁFICO DE SOLUBILIDAD COMPUESTOS EN AGUA

        Profundizamos en el análisis del gráfico de solubilidad presentado en la figura 10, con el propósito de mostrar la posibilidad de utilizar el modelo semiótico para organizar el proceso de atribución de significados, este análisis se muestra en la tabla 2.
 
 

        A manera de síntesis integramos en un solo diagrama, al que hemos denominado MODELO DE INTEGRACIÓN DE  RECURSOS, y que se presenta en la figura 11, los diferentes componentes que debe considerar el lector en el proceso de construcción del significado a partir de la lectura de un texto, destacamos las relaciones que debe establecer el lector en el proceso de lectura: TEXTO-AUTOR; TEXTO-REFERENTE; TEXTO-LECTOR; TEXTO-COMUNIDAD DISCURSIVA.
 
 

Aplicación

        Utilizamos este marco para realizar el análisis de las representaciones pictóricas de tres textos de química general en un área particular de conocimiento: el equilibrio químico.  En particular lo aplicaremos para realizar una descripción analítica del sistema de representaciones utilizadas para desarrollar los contenidos relativos al concepto de equilibrio químico. Tratamos de determinar como el autor presenta y organiza unos contenidos que tienen como fin orientar al lector  en el diálogo que debe establecer con el texto con el propósito de que se pueda apropiar de la manera de “hablar” que impone la naturaleza del objeto de estudio: el concepto de equilibrio estableciendo propiedades (tipológicos) y variaciones entre esas propiedades (topológicos), en situaciones y condiciones particulares (situacional), utilizando sintagmas específicos (sintagmático). A continuación los resultados que hemos obtenido a partir de la lectura y relectura, en momentos diferentes,  de los textos seleccionados.
 
 

Figura 12: “LECTURA” DE LAS REPRESENTACIONES PICTÓRICAS RELACIONADAS AL CONTENIDO CONCEPTO DE EQUILIBRIO[5]

        En la siguiente Tabla  (Tabla 3) mostramos un resumen de los aspectos que consideramos más relevantes que hemos encontrado a partir de la “lectura” de las diferentes representaciones pictóricas.
 
 

Tabla 3: SÍNTESIS DE RESULTADOS

Conclusiones

        El aprendizaje del equilibrio químico es un tópico que presenta muchas dificultades, el estudio de estas dificultades ha sido reportada en diferentes trabajos de investigación, por ejemplo, Camacho y Good (1989). Estos autores atribuyen las dificultades a la complejidad de los modelos conceptuales, ya que es un campo que resulta de la integración de principios y conceptos en diferentes áreas; además demanda de maestría de un gran número de conceptos subordinados (Moncaleano y col., 2003). Otros autores centran su atención en estudiar: a) La naturaleza de los contenidos sobre equilibrio químico; caso como el cambio de modelo de reacción completa por reacción en equilibrio (Van Driel y col, 1998); b) el papel del conocimiento previo, en cuyo caso, por ejemplo, se estudian las falsas concepciones que los aprendices tienen sobre el tema, a partir de esta línea se ha encontrado que muchos estudiantes consideran que los reactivos y productos se encuentran en recipientes separados (Gorodetsky y Gussarsky, 1986; BenZvi y col., 1987, Níaz, 1995, Hackling y Garnett, 1985; Johnstone et al 1977; Maskill &  Cachapuz, 1989; Chiu y col. 2002).

        En este trabajo hemos abordado el estudio del equilibrio químico a partir del estudio del sistema de representaciones externas, en particular las representaciones pictóricas, utilizadas para construir el discurso sobre equilibrio químico.  Para ello hemos hecho uso de la semiótica como marco de referencia porque consideramos que desde esta perspectiva teórica se aborda el problema de  la incorporación a una comunidad discursiva que “habla”, “escribe” y “hace” de maneras particulares (Sutton, 2003). Consideramos que esta aproximación redimensiona el papel de la escuela como el espacio por excelencia para que se realice un proceso de enculturación. Es desde este abordaje que nos proponemos trabajar la utilización que se hace, desde el aprendizaje y desde la enseñanza, del complejo aparato representacional para razonar dentro de la comunidad discursiva de los químicos.

        Las representaciones pictóricas,  aunque son representaciones no textuales,  pueden ser textualizadas lo cual demanda que el lector realice un proceso particular de lectura que le permita relacionar los signos con los referentes y los signos con las reglas de representación. En el caso de las representaciones pictóricas, es preciso recordar que las representaciones convencionales de símbolos y formas, permiten atribuir significados tipológicos; mientras que los efectos composicionales de tamaño relativo, lugar, grados significativos de variación o saturación de colores permiten atribuir significados topológicos. Ambos tipos de significados son importantes en el discurso de las ciencias naturales porque los textos científicos son híbridos semióticos.

        La lectura es  un proceso de atribución de sentidos (Orlandi, 1996), que debe conducir a reconstruir la dinámica interna de las representaciones y devolver al texto la habilidad de proyectarse a sí mismo (Roth y Bowen, 2001). El aprendiz debe realizar un trabajo de lectura que le permita reconocer: a) los paradigmas y la situación particular que se trabaja; b) construir los significados tipológicos y topológicos así como, en el caso de  la química, reconocer los niveles macroscópico, microscópico y simbólico que le  debe facilitar la atribución de significados cualitativos y cuantitativos. Poder realizar esta tarea demanda competencias generales y específicas. Las primeras están asociadas a la capacidad para comunicarse de manera oral y escrita en lengua nativa, así como el uso de herramientas básicas de matemática; las segundas asociadas al lenguaje disciplinar, que implica, por una parte, familiaridad con hechos y conceptos científicos   y por otra parte,  la habilidad para utilizar un complejo aparato representacional (Lemke, 1994) que se expresa en niveles diferentes: macroscópico, microscópico y simbólico (Johnstone, 1993)

        Aunque complejo, el proceso de lectura es un proceso determinante para el proceso de aprendizaje de las ciencias, por lo cual se hace necesario su estudio con el propósito de  caracterizarlo.  De allí que las preguntas que nos hemos planteado han tenido como norte determinar si el modelo desarrollado podemos aplicarlo a las representaciones pictóricas con el objeto de determinar los contextos en los que se inscriben la representación, los diferentes significados y las funciones que cumple el autor cuando construye el texto. Desde la perspectiva pedagógica interesa estudiar como se atribuye significado al discurso sobre la materialidad  del mundo, desde las reglas de representación, es posible atribuir significados si se considera el texto, en cuanto a la función que cumple el discurso, el contexto en el que se produce y la naturaleza del habla.

        El proceso de caracterización nos ha llevado a reconocer:

1. El  lenguaje de la ciencia tiene características específicas que lo diferencian del lenguaje común, razón por la cual deben explicitarse las reglas que permiten relacionar el signo al referente.
2. Si entendemos el proceso de lectura como equivalente a armar un rompecabezas, hemos identificado tres grupos de piezas: naturaleza de los contenidos, comunidad de discurso y el emisor; componentes que interactúan sin orden preestablecido y de manera dialéctica en la construcción del discurso, por lo que deben ser consideradas en el proceso de lectura.
3. El emisor cumple las funciones de presentar un contenido (función presentación), que refleja el conocimiento consensuado por la comunidad de discurso, el cual a su vez asume características que le son impuestas  por la naturaleza de los contenidos sobre los que habla. El emisor  organiza (función organización) de manera particular y destaca (función orientación) aquellos elementos que considera importante para contribuir a establecer el significado compartido por la comunidad de discurso.

        Estos tres componentes los integramos en lo que hemos llamado “modelo integración de recursos para atribuir significados”, el cual pretendemos utilizar como un modelo para sistematizar el proceso de atribución de significados con el propósito de orientar el diálogo sujeto-lector/ sujeto-autor.

        Una vez establecido el modelo lo hemos aplicado para analizar la representación pictórica que tres autores diferentes utilizan para presentar el concepto de equilibrio: el gráfico cartesiano. A continuación mostramos una síntesis de esta aplicación.

1. Para la presentación del contenido concepto y constante de equilibrio los tres autores eligen como forma de representación el gráfico cartesiano, confirmándonos que el género de representación utilizado responde a necesidades impuestos por la naturaleza de los contenidos sobre lo que queremos hablar más que a propósitos motivacionales o de  decoración.

        En este caso particular es preciso destacar la variación de la composición del sistema a lo largo del tiempo,  y las representaciones que mejor responden a esta necesidad son las tablas o los gráficos cartesianos.
 

        Los  gráficos cartesianos permiten representar un conjunto mayor de valores lo que facilita la exposición didáctica.
 

2. En cuanto a las ayudas que ofrece el autor del discurso al lector (función orientación) esta se manifiesta de maneras diferentes, por ejemplo, los autores utilizan:

a) Diferentes tipos de gráficos: abstractos y/o concretos.
b) Diferentes variables para representar la composición del sistema, uno de los  autores estudiados selecciona graficar presiones parciales, un segundo autor selecciona graficar concentraciones mientras el tercero elige graficar moles, especificando el volumen del recipiente en que se realiza la reacción.
c) Diferentes condiciones iniciales: solo reactivos, solo productos, reactivos más productos, lo que determina diferentes avances para alcanzar el equilibrio
d) Diferentes ayudas tipográficas, colores, sombras, para identificar tres momentos claves: inicio, avance, equilibrio.
e) Ecuaciones balanceadas para representar el cambio químico, sin embargo todas las reacciones tienen un ?n diferente de cero.

        En síntesis podemos afirmar que la lectura debe estar dirigida a la reconstrucción de los componentes que el autor ha utilizado para construir el discurso, el uso del modelo propuesto puede “dirigir” el proceso de reconstrucción.

        A partir del análisis, desde la perspectiva de la semiótica, de las representaciones pictóricas que utilizan tres autores diferentes para presentar los contenidos relativos al concepto de equilibrio químico, encontramos:
 

• El criterio de selección de la representación pictórica responde a la naturaleza de los contenidos sobre los que queremos hablar, lo cual coincide con los planteamientos de Lemke.
• Desde las representaciones pictóricas analizadas, en particular las gráficas cartesianas, podemos afirmar que la lectura debe estar dirigida a reconstruir la dinámica interna de las representaciones para devolver al texto la habilidad de proyectarse a si mismo (Roth y Bowen, 2001). Esta reconstrucción puede ser dirigida desde los componentes que hemos identificado: naturaleza de los contenidos, comunidad de discurso que determina las características del discurso que nos presenta el autor quien nos presenta un contenido organizado de manera particular, y además ofrece ayudas al lector que orientan la reconstrucción.
• Considerar la naturaleza de los contenidos permite reconstruir la situación al reconocer  las propiedades que permiten describir el sistema: significados tipológicos,  así como las  variaciones en esas propiedades: significados topológicos (bien como tendencias o como valores puntuales).  En el caso particular de la química es importante examinar los diferentes niveles en los que se expresan las representaciones, en particular en las representaciones analizadas. Las representaciones simbólicas permiten establecer significados cualitativos y cuantitativos, estos significados se conectan con el contexto paradigmático y situacional.
• El análisis del componente: comunidad discursiva dirige la atención a los modelos conceptuales (paradigmas, condiciones de aplicación en situaciones particulares, la necesidad de relacionar textos nuevos/textos conocidos y texto nuevo/texto nuevo).

Bibliografia

BEN-ZVI, R., EYLON, B. & SILVERSTEIN, Y. (1987). Students visualization of a chemical reactions. Education in chemistry. 24, 117-120.
BORSESE, A. (1994). Il problema della comunicazione linguistica a scuola: il linguaggio científico e chimico in particolare.  Enseñanza de las Ciencias, 12, 333-337.
BROWN,T.; LEMAY,H.E.; BURSTEN, B.E. & BURDGE, J.R. (2004). Química la Ciencia Central. 9na. Ed.  Pearson. Prentice Hall.
CAMACHO, M. & GOOD, R. (1989) Problem Solving and Chemical Equilibrium: Successful versus unsuccessful performance. Journal of Research in Science Teaching, 26, 251-272.
CHANG, R. (1999). Química. 6ta Ed. McGraw-Hill Interamericana Editores.S.A. de C.V.
CHIU, M-H; CHOU, CH-CH & LIU, CH-J. (2002). Dynamic processes of conceptual change: analysis of constructing mental model of chemical equilibrium. Journal of research in science teaching, 39, 8, 688-712.
COOK, L.K. & MAYER, R.E. (1988). Teaching readers about the structure of scientific text. Journal of Educational Psychology, 80, 448-456.
EYSENCK, M. Y KEANE, M. (1990). Cognitive Psychology a student’s handbook. Lawrence Erlbaum Associates Ltd. , Publishers. 2da reimpresión.
GABEL, D. (1998). The complexity of chemistry and implications for teaching. In B.J. Fraser & K.G. Tobin (eds). International handbook of science education (pp. 233-248). Boston, MA: Kluwer Academic Publishers.
GORODETSKY, M. E. & GUSSARKY, E. (1986). Misconceptualization of the chemical equilibrium concept as reflected via different evaluation methods. European journal of science education, 8, 427-421.
GRECA, I. (2000). Representaciones Mentales. I Escuela de verano sobre investigaciones en enseñanza de l as ciencias. Programa Internacional de doctorado en Enseñanza de las Ciencias. Moreira, M.A.; Caballero, C. y Meneses, J. org. UBU.
GRECA, I. & MOREIRA, M. A. (2000). Mental models, conceptual models, and modelling. International Journal of Science Education, 22, 1-11.
HACKLING,M.W.& GARNETT,P.J.(1985) Misconceptions of chemical equilibrium. European Journal of Science Education, 7, 205-214.
HAN, J. & ROTH, W-M. (2006). Chemical Inscriptions in Korean Textbooks: Semiotics of Macro-and Microworld. Science Education,90, 173-201.
JOHNSTONE, A.H. (1993). The development of chemistry teaching. Journal of Chemical Education, 70, 701-705.
JOHNSTONE, A.H.; MACDONALD, J. J.& WEBB, G. (1977) Chemical equilibrium and its conceptual difficulties. Educational in Chemistry, 14, 169-171.
LEMKE, J. (1994). Semiotics and the deconstruction of conceptual learning. http://www-personal.umich.edu/~jlemke/papers/barcelon.htm. Publicado originalmente en Journal Soc. For Accelerative learning and teaching.
LEMKE, J. (1998a). Teaching all the lenguages of science: words, symbols, images, and actions.   From http://www-personal.umich.edu/~jlemke/papers/barcelon.htm
LEMKE, J. L. (1998b). Multiplying meaning: visual and verbal semiotics in scientific text. In J.R. Martin & R. Veel (Eds.), Reading science: critical and functional perspectives of discourses of science (pp. 87-111). New York: Routledge.
LEMKE, J. L. (2000). Multimedia Genres for Science Education and Scientific Literacy. Acquisition of Advanced Literacy Conference. University of California, Davis
LEMKE, J. L. (s/f a). Typological and topological meaning in diagnostic discourse. For special issue o. Discourse Processes, T. Koschmann (Issue Editor).
LEMKE, J. L. (s/f b). Multimedia literacy demands of the scientific curriculum. Para: Literacy Demands of the Post-compulsory Curriculum. From
           http://www-personal.umich.edu/~jlemke/papers/barcelon.htm
LEMKE, J.L. (1993). Talking  science: language, learnind and values. Ablex Publishing Corporation, Norwood,NJ. Trad. cast.  García, A et al. Aprender a  hablar ciencia: lenguaje, aprendizaje y valores. Ed. Paidós (1997)
MARQUEZ, C. & PRAT, A. (2005). Leer en clases de ciencias. Enseñanza de las Ciencias, 23, 431-440
MASKILL, R. & CACHAPUZ, A.F.C. (1989) Learning about the chemistry topic of equilibrium: the use of word association texts to detect developing conceptualization. International Journal of Science Education, 11,422
MONCALEANO,H.; FURIÓ, C.; HERNÁNDEZ, J. & CALATAYUD, M.L. (2003). Comprensión  del equilibrio químico y dificultades para su aprendizaje. Enseñanza de las Ciencias, num. Extra,111-118.
MOREIRA, M.A. (2005). Aprendizaje significativo crítico. Porto Alegre: Instituto de Física, UFRGS.
NIAZ, M. (1995) Relationship between student performance on conceptual and computational problems of chemical equilibrium. Science Education, 17, 343-355.
ORLANDI, E. (1996). Discurso e leitura. . 3ª.Ed. Editora da Universidade estadual de Campinas.
PETRUCCI, R.; HARWOOD, W. & HERRING, F.G.((2003). Química general. (8va. Ed.). Pearson Education,S.A. Madrid.
ROTH, W-M. & BOWEN, G.M. (2001). Professional read graphs: a semiotic analysis. Journal of Research in Mathematics Education.32,159-194.
ROTH, W-M. (2002). Reading graphs: contributions to an integrative concept of literacy. Journal of curriculum studies, 34, 1-24.
ROTH, W-M. , BOWEN, G.M. & McGINN, M.K. (1999). Differences in graph-related practices between high school biology textbooks and scientific ecology journals. Journal of research in science teaching, 36, 9, 977-1019.
ROTH,W-M. (para publicar) What is the meaning of “meaning”? A case study from Graphing. The Journal of Mathematical Behavior.
SMOLIN, L. (1997). The life of the cosmos. London:Weindenfeld & Nicolson.
SUTTON, C. (2003). Los profesores de ciencias como profesores de lenguaje. Enseñanza de las Ciencias, 21,21-25.
VAN DIJK, T.A & KINTSCH, W. (1983). Strategies of discourse comprehension. Academic Press. N.York.
VAN DIJK, T.A. (2003). El estudio del discurso. El discurso como estructura y proceso. Estudios sobre el discurso I. Una introducción multidisciplinaria. Van Dijk compilador. Gedisa. Editorial
VAN DRIEL, J.H., De VOS, W., VERLOOP, N. & DEKKERS,H. (1998). Developing secondary student´s conceptions of chemical reactions: the introduction of chemical equilibrium. International Journal of Science Education, 20, 379
WU, H-K. (2003). Linking the microscopic view of chemistry to real-life experiences: intertextuality in a high-school science classroom. Science Education, 87, 868-891.

[1] Sintagma: en una frase u oración, unidad sintáctica elemental (grupo nominal o verbal) (volta para o texto)
[2] La representación pictórica es tomado de: Huddle,P.A & Drawn, M. (2000). Using a teaching model to correct known misconceptions in electrochemistry. Journal Chemical Education,77,1,104-110. (volta para o texto)
[3] Petrucci,R.; Harwood, W. & Herring,F.G.((2003). Química general. (8va. Ed.). Pearson Education,S.A. Madrid. (volta para o texto)
[4] Tomado de Hein, M. (1992) Química (2da. Ed. )Grupo Editorial Iberoamericano. (Cap.15-Fig15.3, p. 383) (volta para o texto)
[5] Usamos letras azules para indicar copia textual del autor (volta para o texto)
 
 

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