Introducción

El fenómeno de los volcanes representa una de las manifestaciones de la naturaleza más trágicas, espectaculares y sugerentes para la humanidad, habiendo sido motivo de múltiples acercamientos científicos, artísticos, espirituales, turísticos… en el transcurrir de la historia. Por otra parte, constituyen un testimonio vivo de las enormes fuerzas que rigen la dinámica interna de la Tierra, una terrible amenaza para las sociedades a la vez que un generador de recursos para las mismas. Junto con los terremotos, los volcanes representan un elemento cautivador para el aprendizaje de la Ciencias de la Tierra que los sistemas educativos no deberían desaprovechar.

A pesar de ese potencial, nos enfrentamos a un contenido complejo, con una conjunción de variables y dimensiones que lo hacen difícil de abordar en su integridad, al menos en los niveles obligatorios de la enseñanza. Aunque hay cada vez más observaciones síncronas de los procesos eruptivos, estos son solo la punta del iceberg; comúnmente su tratamiento se realiza a través de sus efectos, por lo que comprender los procesos que los provocan y favorecen requiere de la confección de modelos adaptados a la edad de los estudiantes. A estas características habría que añadir su evolución a lo largo del tiempo geológico, su impacto en la historia de la humanidad o cómo el vulcanismo contribuye a la conformación del relieve terrestre.

En este trabajo pretendemos mostrar, desde una perspectiva múltiple, algunas de las contribuciones al conocimiento de esta temática, tanto desde el punto de vista científico como didáctico y social, en la creencia de que este enfoque puede contribuir a un tratamiento más global y fundamentado en las aulas por parte del profesorado. También debemos aclarar que no es nuestra intención abordar una revisión sistemática de la literatura, sino más bien una descripción narrativa de algunas posibilidades didácticas de la temática de los volcanes.

Dimensión científica

Los volcanes son una manifestación de la dinámica interna de la Tierra, por lo que su estudio implica también hacerlo con la estructura de la Tierra y su funcionamiento, al menos en su parte más externa (corteza y manto). Esto conlleva abordar tres parcelas de conocimientos: la estructura y arquitectura volcánica, los materiales implicados desde el origen del magmatismo hasta sus productos, y los procesos implicados desde la generación del magma hasta las erupciones (Blake 2005).

Desde otro punto de vista, Dal (2006, p. 42), citando a diversos autores, indica que el vulcanismo se puede estudiar desde tres ángulos de aproximación, correspondientes a cada uno de los campos particulares, que son:

• El ángulo humano, donde se encuentra todo lo que corresponde a la relación entre el ser humano y los volcanes: consecuencias positivas o negativas, con sus aspectos catastróficos, emocionales o sensoriales; métodos de estudio del fenómeno y trabajo de los vulcanólogos; y geología y geofísica aplicada.

• El ángulo descriptivo, en el que se estudian todos los objetos geológicos relacionados con el vulcanismo, por ejemplo, los productos de la erupción.

• El ángulo explicativo, donde se vincula el fenómeno a la estructura del globo, los mecanismos relacionados y las transformaciones de la materia.

Se han dado diversas definiciones de lo que es un volcán. Así, la RAE establece que es una «abertura en la tierra, y más comúnmente en una montaña, por donde salen de tiempo en

tiempo humo, llamas y materias encendidas o derretidas». Sigurdsson, Bruce, Stephen, John y Haxel (2000, p. 42) lo definen como «un punto de salida por donde el magma puede llegar a la superficie de manera intermitente o continua», lo que coincide, en parte, con la definición de la RAE. Para Martí y Folch (1999, p. 194) «un volcán hay que definirlo como un punto de la superficie terrestre donde tiene lugar la salida al exterior de material rocoso fundido (magma) generado en el interior de la Tierra, en zonas del manto superior o de la corteza terrestre, y ocasionalmente de material no magmático, y en el que la acumulación de parte de estos productos alrededor del centro emisor (boca eruptiva) puede dar lugar a relieves positivos con morfologías diversas», lo que añade una dimensión descriptiva y morfológica. Por otro lado, Pujadas, Brusi y Pedrinaci (1999, p. 201) hacen una propuesta más globalizadora y evolutiva: «un volcán es la evidencia geológica de la llegada de material magmático a un lugar de la superficie terrestre (o de otro cuerpo planetario). Debe tenerse en cuenta que es un término general que hace referencia a la manifestación magmática en sí misma, pero también a todas las estructuras y materiales (chimenea, ramificaciones de esta, edificios volcánicos construidos, coladas de lava, depósitos piroclásticos,...) que se forman y permanecen en el registro geológico después de finalizar la actividad volcánica». Esta última definición permitiría la inclusión de las dorsales oceánicas, los mayores edificios volcánicos del planeta y que tienen un carácter más fisural que meramente puntual, aunque generalmente son olvidados por ocurrir bajo agua. Por otra parte, no hay que olvidar que el vulcanismo es solo la punta del iceberg de los fenómenos magmáticos, puesto que se estima que solo, dependiendo del contexto, entre el 3 y 10% de los magmas llegan realmente a superficie (Putirka 2017).

Otras definiciones obtenidas de las diez primeras referencias en el buscador de Google con la palabra clave volcán fueron analizadas por Carrillo, García, Perales y Vázquez (2021) evidenciando la heterogeneidad de su tratamiento, haciendo un principal énfasis en sus características geofísicas y en los procesos de erupción, y menos en las causas de la misma. También habría que estar abiertos a nuevos conceptos, como los de supervolcán o supererupción. Esta última sería una erupción que expulsa más de 450 km. de magma (1000 km. de productos volcánicos de baja densidad) y que implica un magma rico en sílice y la formación de grandes calderas (Miller y Wark 2008). Estas supererupciones, aunque no han tenido lugar en época histórica y su frecuencia se estima en cada 100000 años, conllevan elevar en órdenes de magnitud la amenaza de los volcanes, convirtiéndola en global (Self y Blake 2008), aunque la inmensidad del tiempo geológico nos impide percibir ese riesgo a escala humana.

La complejidad que envuelve el proceso eruptivo, dado el gran número de parámetros que intervienen en él, hace muy difícil definir y clasificar los volcanes, puesto que pueden presentar una erupción con mecanismos muy diferentes a los anteriores e incluso presentar variaciones drásticas durante la propia erupción. A pesar de ello, el agente desencadenante de la erupción es el propio magma condicionado por el contexto geodinámico y geotectónico, el cual, dependiendo de sus propiedades físico-químicas, permitirá que sean más o menos explosivas (Aulinas-Juncà, Rodríguez-González y Planagumà-Guàrdia 2015).

Estas definiciones, junto con un análisis de contenido del concepto llevado a cabo y consensuado por expertos en esta temática (dos físicos y dos geólogos, autores de este trabajo), nos han permitido identificar inicialmente las siguientes dimensiones del concepto (Tabla 1).

Tabla 1
Propuesta de dimensiones del concepto de volcán y descriptores

Esta tabla constituirá un primer referente con el que contrastar las propuestas educativas formales e informales disponibles, así como sugerir un tratamiento diferenciado sobre volcanes en las etapas del currículo.

En la figura 1 hemos representado un mapa conceptual que intenta recoger las dimensiones anteriores.

Figura 1
Mapa conceptual de un volcán y sus dimensiones

Dimensión didáctica

De las distintas posibilidades que esta dimensión nos proporciona, vamos a centrarnos en cuatro de ellas que estimamos poseen suficiente impacto en el desarrollo de esta temática en las aulas: el currículo prescrito, el implementado (libros de texto), las ideas previas que suelen mantener los estudiantes sobre los volcanes, el vulcanismo y los procesos que los originan, así como en las intervenciones relativas a su enseñanza y aprendizaje.

El currículo

Si analizamos en primer lugar la presencia de este contenido en el currículo de enseñanzas mínimas de Educación Primaria (Real Decreto 126/2014) en España, no encontramos referencia explícita al tópico que nos afecta, solo las siguientes referencias indirectas en el Bloque 2 de Ciencias Sociales, El mundo en que vivimos.

Tabla 2
Referencias curriculares indirectas a los volcanes en el currículo de Educación Primaria

Queda claramente evidenciada la ausencia del fenómeno del vulcanismo y, además, se incorporaría a la asignatura troncal de Ciencias Sociales, en lugar de en la de Ciencias de la Naturaleza, con la que existe una relación más estrecha desde el punto de vista epistemológico.

Su tratamiento en Primaria adolece, como vemos, de un suficiente respaldo curricular explícito (aunque implícitamente a través de los materiales y la morfología está considerado), aparte de la inadecuada ubicación dentro de las materias de dicha etapa educativa, a lo que habría que añadir las deficiencias que suele conllevar la formación científica del grado universitario de Primaria. Surge entonces un aparente contrasentido entre un fenómeno natural llamativo para el alumnado y la falta de respuesta educativa.

En el caso de la Educación Secundaria Obligatoria (Real Decreto 1105/2014, de 26 de diciembre) y la asignatura Biología y Geología. 1º y 3º ESO, para el Bloque 5, El relieve terrestre y su evolución, encontramos los contenidos de la Tabla 3.

Tabla 3
Referencias curriculares directas a los volcanes en el currículo de Educación Secundaria Obligatoria

De una manera indirecta, habría también una referencia a través de los minerales y rocas que pueden ser productos volcánicos (La geosfera. Estructura y composición de corteza, manto y núcleo. Los minerales y las rocas: sus propiedades, características y utilidades). Y en 4º de ESO, en una materia no obligatoria, se introduce en la teoría de la tectónica de placas que es la que explica en último término los procesos volcánicos.

Como muestra del desarrollo curricular a nivel autonómico, para Andalucía el segundo nivel de desarrollo curricular contempla solo como novedad en la asignatura de Biología y Geología de 3º de ESO y el mismo bloque anterior, la inclusión del criterio de evaluación 12: “Relacionar la actividad sísmica y volcánica con la dinámica del interior terrestre y justificar su distribución planetaria”.

Si comparamos este último currículo con las dimensiones presentes en la Tabla 1 constatamos que se podrían ver reflejadas todas las dimensiones establecidas para los volcanes, excepto las dos últimas, es decir, los recursos volcánicos y otros (Tabla 4).

Tabla 4
Presencia de las dimensiones del concepto de volcán Tabla 1 y sus descriptores en la Educación Secundaria Obligatoria en el currículo de Andalucía

Por consiguiente y, al contrario de lo que ocurría para Primaria, el vulcanismo dispone de un amplio margen de tratamiento en las aulas en esta etapa educativa.

Los libros de texto

Los volcanes han sido, tradicionalmente, objeto de enseñanza. A pesar de ello, no resulta especialmente abundante la producción en esta línea de investigación sobre el tópico que nos afecta en los libros de texto. Mostraremos algunos ejemplos de distinta naturaleza:

Dal (2006) denuncia como un desencadenante de las ideas previas de los estudiantes la naturaleza de las explicaciones que acompañan a los diagramas en los libros de texto y la forma en que el profesor las utiliza en el aula. Plantea como primer ejemplo la existencia de una capa de magma debajo de la corteza terrestre, mientras que de hecho el manto no se encuentra en estado líquido. Así, según el autor, en un libro de texto, para ayudar a los estudiantes a comprender las corrientes de convección en el manto, se propone un modelo en forma de diagramas con notas adjuntas que muestra agua (por lo tanto, un líquido) calentada por una resistencia eléctrica. El segundo ejemplo es el de la formación de un cono volcánico por ascenso, sin que los productos de la erupción volcánica intervengan. En otro libro se incluye un diagrama de “Pronóstico de erupciones volcánicas” acompañado de las siguientes descripciones: “Período 1 comienza la hinchazón del volcán, Período 2 pico de hinchazón - las distancias horizontal y vertical se alargan - la pendiente aumenta, Período 3 Erupción - Deflación - la pendiente disminuye”. Sin embargo, no se da una escala para indicar el valor relativo de esta hinchazón y para situar el fenómeno en relación con la boca del volcán. Para el autor estas explicaciones, que van de la mano de los esquemas, tienen como objetivo facilitar la comprensión de fenómenos relativamente inaccesibles gracias a simplificaciones o analogías; pero en ambos casos, si el docente no tiene cuidado, las concepciones alternativas pueden consolidarse o generarse por la enseñanza.

Por otro lado, Eddif, Selmaoui y Chakour (2018) analizaron dos manuales de Educación Secundaria separados por un intervalo de trece años sobre el patrimonio geológico del territorio marroquí relativo al concepto de volcán. Una síntesis de los objetivos que se planteaban en ambos libros (conjuntamente) es: a) Diferenciar entre los dos tipos de erupciones: efusivas y explosivas; b) Conocer la relación entre la distribución de los volcanes y la tectónica de placas; c) Comprender el mecanismo de extensión, subducción y placa oceánica tectónica; d) Especificar los tipos de erupciones que caracterizan los contextos geodinámicos de extensión y subducción; e) Especificar el origen del magma y los componentes del volcán; f) Tomar conciencia del peligro que suponen los volcanes; g) Realizar manipulaciones para comprender el mecanismo de erupción volcánica. No obstante, los resultados obtenidos por estos autores evidenciaron la existencia de grandes lagunas en el tratamiento del vulcanismo.

En un sentido más creativo, Kim, Yang, Kang y Kim (2010) diseñaron un libro de texto digital con voz y texto para enseñar volcán y roca para quinto grado, incluyendo un método de simulación con el objetivo de favorecer la participación de los usuarios y el efecto educativo. Estos pueden observar procesos prolongados de fenómenos naturales como la creación de un volcán a través de la simulación 3D, lo que fue valorado positivamente por parte de los estudiantes.

El estudio más completo fue el realizado por King (2010). En este trabajo se analizó el contenido de Ciencias de la Tierra de todos los libros de texto de ciencias de Secundaria y publicaciones relacionadas que se utilizan en Inglaterra y Gales (51 en total), identificando más de 500 casos de conceptos erróneos. Para los 15 conceptos erróneos más frecuentes se dan ejemplos de citas de los libros de texto, junto con la opinión de consenso científico, una discusión y un ejemplo de un concepto erróneo de importancia similar en otra área de la ciencia. Presentamos en la Tabla 5 algunos de ellos.

Tabla 5
Ejemplos de errores encontrados en libros de texto Fuente adaptado de King 2010

Otros errores relacionados tienen que ver con las rocas ígneas y los procesos de formación: a) formas de granito en los volcanes; b) definiciones de ígneo; c) el magma proviene solo del manto. Otros errores vinculados a las placas tectónicas tuvieron que ver con una pobre comprensión de: a) la naturaleza de los continentes y océanos; b) el concepto de tectónica de placas; c) las conexiones entre terremotos, volcanes y movimiento de las placas.

Si comparamos los resultados de este estudio con algunas de las dimensiones de los volcanes (Tabla 1), podemos elaborar la Tabla 6.

Tabla 6
Comparación entre las dimensiones propuestas para un volcán y los errores detectados en el trabajo de King 2010

Estos datos nos llevan a entender algunas de las ideas previas de los estudiantes que abordamos en el siguiente apartado, dado que son las propias fuentes (y más generalizadas) de conocimiento científico las que contienen algunos de los errores más comunes detectados en la literatura educativa entre los estudiantes.

Las ideas previas

En este caso vamos a exponer de una forma organizada las principales aportaciones a la dimensión didáctica de los volcanes a partir de una revisión bibliográfica efectuada.

Comenzaremos con trabajos realizados para diagnosticar las ideas previas de los estudiantes (Anexo 1). A partir de dicha revisión hemos agrupado y relacionado las ideas previas que difieren de las científicas con las dimensiones establecidas en la Tabla 1, habiéndose hallado conexión con las cuatro primeras (Tabla 7).

Tabla 7
Comparación entre las dimensiones propuestas para un volcán y las ideas previas detectadas en la literatura.

Tabla 7
Continuación.

Los resultados mostrados en la Tabla 7 pueden constituir una valiosa guía para el profesorado de manera que pueda incidir en aquellas ideas más alejadas de las aceptadas por la Ciencia y que, como hemos visto en el apartado de libros de texto, incluso algunas de ellas se presentan en estos materiales de enseñanza (Tabla 6).

Intervenciones educativas

Como señalan García-Yeguas y Vílchez (2021), se da una llamativa escasez de estudios publicados en revistas de la WOS sobre enseñanza y aprendizaje del fenómeno volcánico. En este apartado recogeremos algunos ejemplos de acciones educativas en un sentido amplio (estrategias, recursos…) que nos permitan aproximarnos a una mejora de la enseñanza de los volcanes y conceptos asociados.

En el trabajo de Ejarque, Bravo y Mazas Gil (2016) las autoras plantean una actividad de modelización basada en un modelo a escala de las capas de la Tierra, a fin de tratar de modificar las ideas previas de una muestra de estudiantes de Secundaria acerca del sobredimensionamiento de la corteza terrestre y la procedencia del magma. Dicha actividad se mostró eficaz en la corrección de la primera idea previa pero no en el caso de la segunda, dado que los estudiantes siguen pensando que el magma procede del núcleo terrestre. En palabras de las autoras: «la mayoría de los alumnos presupone que existe una comunicación directa entre el núcleo y el exterior terrestre; es decir, creen que hay canales que conectan los focos volcánicos y la corteza» (p. 25). En cuanto a las posibles alternativas, señalan que no resulta suficiente solicitar al alumnado representar dónde se encuentra la cámara magmática de un volcán para ayudarle a darse cuenta de la poca profundidad que alcanza, proponiendo que debe abordarse de una forma explícita comparando la composición del magma (silicatada) con la del núcleo (férrica).

Carrillo-Rosúa, Vílchez-González y Fernández-Oliveras (2014) y Fernández-Oliveras, Vílchez-González y Carrillo-Rosúa (2016) proponen una actividad de indagación y uso de pruebas, focalizada también en el origen del magma, para docentes de Primaria en formación. En este caso la idea clave es el uso de pruebas para el desarrollo de la competencia científica, partiendo de información de gráficas, de modelización analógica y de observación de rocas. Se comprobó que con la actividad se mejoraba la localización del magma que sale por los volcanes y la propuesta fue valorada positivamente por los participantes, quienes la encontraron útil tanto para su propia formación como para la de su futuro alumnado de Educación Primaria.

Recientemente, Vergara-Díaz, Bustamante, Pinto y Cofré (2020) estudiaron la modificación de las ideas previas sobre la dinámica terrestre en estudiantes de Educación Secundaria a través de actividades de indagación y uso de modelos analógicos. Para trabajar el contenido de los volcanes los autores proponen a los estudiantes crear un volcán con papel higiénico y pegamento e inyectan mezclas con diferentes viscosidades que son empujadas hacia afuera y a través de la cima del volcán. De esta manera, es posible comparar cómo mezclas ligeramente viscosas y muy viscosas descienden de la parte superior del volcán. La intención de esta actividad es que los estudiantes aprendan que la forma del volcán depende de la viscosidad de la lava y que los volcanes no son montañas perforadas. Los resultados obtenidos demuestran que las estrategias de indagación y el uso de modelos analógicos mejoran la comprensión de los estudiantes y alcanzan una eficiencia que casi duplica a la de metodologías tradicionales.

Por otra parte, Lee y Bae (2008), mediante un estudio de caso, emplearon una estrategia de aprendizaje basado en problemas (ABP) para implementar el estudio de los volcanes en estudiantes de 8º grado, seleccionando dos situaciones volcánicas reales y centrándose no solo en los resultados de la estrategia en los estudiantes sino también en la formación de un futuro profesor en prácticas frente a esta metodología de enseñanza.

Un ejemplo de recurso didáctico es el proporcionado por Boudreaux et al. (2009), quienes diseñaron un entorno de aprendizaje de realidad virtual sobre la actividad volcánica que sumerge a los estudiantes en una simulación científicamente precisa de sistemas volcánicos. Los estudiantes pueden generar y manipular erupciones volcánicas en tiempo real con monitoreo de datos para explorar los efectos de las condiciones cambiantes. De cualquier modo, los autores no informan de la evaluación del aprendizaje logrado.

Desde otro punto de vista, Harpp, Koleszar y Geist (2005) idearon una llamativa simulación de una explosión volcánica con materiales reales, a partir de nitrógeno líquido, y que permitiría a los estudiantes utilizar cálculos para describir los principios físicos de la erupción.

Onida y Segalini (2006) elaboraron una secuencia de enseñanza para escolares de Primaria a partir del visionado de un documental sobre distintos escenarios terrestres, tras el cual los escolares decidieron estudiar los volcanes. Los objetivos de la intervención fueron promover la comprensión de: a) la fusión de las rocas del manto (cambio de estado) y la formación del magma; b) el movimiento de ascenso del magma en relación con el cambio densidad/peso específico del material implicado; c) la removilización del magma de la cámara magmática hacia la superficie en relación a la presión (por la llegada de un nuevo magma o por disminución de la presión confinante por la liberación de gas); y d) la presencia del gas en el magma como elemento que condiciona la explosividad de las erupciones.

Posteriormente, dichos objetivos se concretaron aún más en función de la reacción de los escolares en los siguientes: a) una vez ha salido la lava, ésta discurre, más o menos lentamente (viscosidad) y después se enfría (más o menos rápidamente) y se vuelve sólida: roca volcánica; b) el edificio volcánico se forma seguidamente a la erupción (bien es cierto que no hay que identificar los edificios volcánicos con el de estratovolcán como suele ocurrir (Francek 2012; Vílchez-González, Prudencio, Urbano-Rodríguez, Ibáñez y Carrillo-Rosúa 2014) y está hecho de una cámara magmática, un conducto volcánico, un cono de forma y dimensiones variables y un cráter; c) comprender la diferencia entre magma y lava (ligada a la pérdida de gas durante la salida del conducto) y entre lava y roca volcánica (ligada a la solidificación) (p. 250). Para alcanzar dichos objetivos propusieron a los escolares construir un modelo de volcán con algunas experiencias manipulativas en las que apoyarse, trabajando colaborativamente y finalizando con la elaboración de un esquema final apoyado en imágenes. Los resultados en términos de aprendizaje fueron positivos, sin embargo pocos escolares han sabido reconstruir las causas que provocan el ascenso del magma y la erupción. Esto sin duda es atribuible para las autoras a los numerosos fenómenos y conceptos físicos implicados (como fusión y solidificación; transmisión de calor y formación de un gradiente de temperatura, densidad y presión…).

Con las referencias anteriores hemos querido mostrar algunas estrategias y recursos que pueden ayudar al docente a afrontar con ciertas garantías la enseñanza de un tema complejo, no solo por la dificultad de acceder al objeto-problema, sino por la interacción de variables que intervienen en la actividad volcánica y sus consecuencias. En ese sentido, estrategias como la indagación y actividades de modelización, junto con el apoyo audiovisual en un sentido amplio (videos, programas de realidad virtual, figuras…) parecen mostrarse útiles.

Dimensión social

Los volcanes y el vulcanismo han concitado un indudable interés social que se ha manifestado en formas diversas. Sin ánimo de ser sistemáticos, mencionaremos algunas de ellas, a modo de ejemplo, no relacionadas directamente con la educación formal pero que pueden constituir un banco de ideas para realizar un planteamiento intersdisciplinar coherente con ABP, CTS o STEAM del tratamiento de los volcanes, lo que sin duda puede constituir un elemento motivador para el alumnado.

Historia

Son numerosas las erupciones a la largo de la historia de la Tierra, y sus consecuencias para la Humanidad no solo han tenido un carácter local (p. ej., destrucción de Pompeya y Herculano en el 79 d.C.), sino que también provocaron o indujeron cambios globales a través de su afectación en el clima. Así, por ejemplo, tres erupciones volcánicas entre los años 536 y 547 de nuestra era provocaron la llamada Edad de Hielo de la Antigüedad tardía y que se prolongó durante décadas, con catastróficas consecuencias sociales y ambientales (Büntgen et al. 2016).

En el año 1883 la erupción del Krakatoa fue quizás la primera catástrofe global percibida como tal con impacto mediático en todo el mundo. Fue acompañada de un ruido generado que se considera el sonido más fuerte que se ha registrado en la historia, produciéndose un tsunami cuyas olas alcanzaron más de 30 metros de altura, causando más de 36.000 muertos y provocando un sensible efecto climático (Dörries 2003).

Más aún, relativamente pequeñas erupciones, en nuestras sociedades altamente tecnificadas, pero muy vulnerables, pueden tener un gran efecto. Este es el caso del volcán Eyjafjallajökull, en Islandia, que en el año 2010 entró en erupción, emitiendo una gran columna de gas y ceniza y derritiendo parte de un glaciar. La nube de ceniza fue suficientemente significativa para cerrar los aeropuertos en más de 20 países europeos y suspender más de 100.000 vuelos. Se estima que supuso unas pérdidas de Producto Interior Bruto de 5000 millones de dólares (Oxford Economics 2015).

Por otra parte, no podemos olvidar los aspectos positivos del fenómeno volcánico para la Humanidad y que también se remontan a los albores de la historia, y que serán apuntados en el apartado 3.6.

Sin duda, una enseñanza de las ciencias, en este caso del fenómeno volcánico, que integre elementos de historia sería compatible con estrategias como CTS o el reciente movimiento STEAM (Perales y Aguilera 2020; Lewis 2015).

Medios audiovisuales y TIC

Existen multitud de recursos audiovisuales que abordan esta temática, sean para adultos o también para niños. Algunos ejemplos son ¿Cómo se forma un volcán?^[1] o Zamba. ¿Qué son los volcanes?^[2]

Cabe reseñar que la utilización de vídeos de erupciones reales puede ayudar a rebatir ideas previas erróneas sobre el vulcanismo; por ejemplo, la relativa a la importancia de erupciones piroclásticas frente a las de lava y cómo las primeras son las que realmente plantean más riesgos, en conjunción con otros fenómenos desconocidos como son los lahares. En este sentido, son paradigmáticas las grabaciones de la erupción del volcán St Helen en 1980^[3]. También lo es el flujo piroclástico que acabó con la vida del matrimonio de vulcanólogos Kraft en el volcán Unzen (Japón) en 1991y que quedó registrado en sus cámaras^[4].

Cine

Desde una de las primeras adaptaciones cinematográficas de la novela Los últimos días de Pompeya (1935) se ha sucedido un séquito de películas sobre esta temática incluyendo Krakatoa, Al este de Java (1969), La isla del fin del mundo (1974), Volcano(1997), Un pueblo llamado Dante’s Peak (1997), Pompeya: el último día (2003), Supervolcano (2005, docudrama) o Súper Erupción (2011), entre otras (Aulinas-Juncà et al. 2015).

Otros ejemplos más recientes con formato documental son la Serie Documental Cómo funciona la Tierra (Dmax 2014) y Dentro del Volcán (Netflix 2016).

De cara a su uso educativo deberían separarse claramente las producciones que poseen una naturaleza meramente catastrofista-sensacionalista, normalmente de carácter comercial, de las que buscan informar y describir el fenómeno volcánico (Perales 2020).

Literatura y arte

Son múltiples las referencias desde la literatura a los volcanes^[5]. Reproducimos a continuación un fragmento de la descripción de Curzio Malaparte (seudónimo utilizado por el escritor Kurt Erich Suckert) en su obra La piel sobre la erupción del Vesubio en el año 1944, testigo del mismo, coincidiendo con el desembarco y asentamiento de las tropas aliadas (Malaparte 1988):

«El cielo, a Oriente, desgarrado por una inmensa herida, sangraba y la sangre teñía de rojo el mar. El horizonte se resquebrajaba, hundiéndose en un abismo de fuego. Sacudida por profundas conmociones, la Tierra temblaba, las casas temblaban sobre sus cimientos, y ya se oía el ruido sordo de la caída de las tejas y las paredes que se derrumbaban desde lo alto de los tejados al pavimento de la calle, signo precursor de una universal ruina. Un estallido horrendo circuló por el aire, como de huesos triturados. Y sobre ese horrible estrépito, sobre los aullidos de terror del pueblo que corría de un lado para otro andando a tientas como un ciego, se alzaba, desgarrando el cielo, un terrible grito…» (p. 227).

Se entremezcla un lenguaje poético con otro descriptivo de la terrible destrucción provocada por la erupción, que venía a sumarse a las condiciones humanas de un país devastado por la II Guerra Mundial. Puede ser una buena oportunidad para relacionar las Ciencias de la Tierra con el lenguaje literario, pudiéndose contrastar con algunos documentos gráficos que se conservan del suceso^[6].

En cuanto a las artes plásticas también son numerosos los cuadros que lo incluyen en sus temas, desde el siglo XVI a la actualidad, destacando los más de 90 artistas que recopila Sigurdsson (2015). También el Vesubio y sus erupciones destacan como las más representadas.

Riesgo

Términos como riesgo o resiliencia han pasado a formar parte durante las últimas décadas del lenguaje educativo, y el tópico de los volcanes se presta especialmente a ello, dado su impacto socioambiental y la vulnerabilidad de las poblaciones aledañas. El primero hace referencia a la percepción de la población de las consecuencias negativas de una erupción, y el segundo a su capacidad de recuperación frente a las mismas. Dada la insuficiente gestión que de estas situaciones suelen hacer las autoridades, es prioritario fomentar estrategias de actuación por parte de los propios afectados (Boin y McConnell 2007). La actual crisis pandémica provocada por la Covid19 nos proporciona un escenario idóneo para contrastar esa necesidad.

No obstante, como señalan Carracedo y Pérez-Torrado (2015) el riesgo volcánico es hoy día inferior al de otras catástrofes naturales como los terremotos e inundaciones, ayudado sin duda por la mejora en las técnicas de detección temprana de las erupciones.

Beneficios

Como expresan Kelman y Mather (2008), la investigación ha prestado bastante más atención a las amenazas que a las oportunidades. Entre estas últimas podemos mencionar, entre otros, los recursos minerales, agrícolas (por el aporte de minerales al suelo), energéticos (energía geotérmica) o socioeconómicos (como el turismo).

Ciertamente las explotaciones geotermales que aportan fuente de calor, o producción de electricidad, no solo se desarrollan sobre terrenos volcánicos. Además, globalmente, la geotermia solo supone un 0,22% de la producción eléctrica mundial. Sin embargo, en algunos países puede ser muy importante, como en el caso de Kenia, y la tendencia de producción eléctrica relacionada con la superación de problemas técnicos está en alza (Arnórsson, Thórhallsson y Stefánsson 2015; Allahvirdizadeh 2020)

En el caso de los recursos minerales en la actualidad y soslayando su papel a lo largo de la historia^[7], se podrían considerar los productos volcánicos como minerales industriales, lubricantes, abrasivos o de construcción. Además han podido emplearse con fines artísticos y otros usos locales (Dehn y McNutt 2015). Pero sobre todo, habría que mencionar que el vulcanismo juega un papel determinante por el aporte de metales, fluidos y/o calor en la formación de importantes yacimientos minerales de metales preciosos o metales base (Cu, Zn, Pb…), como ocurre en una parte apreciable de los yacimientos hidrotermales o incluso en ciertos casos la propia roca volcánica contiene directamente la mena de interés, como es el diamante en las kimberlitas o las Tierras Raras en carbonatitas. Si consideramos no solo el vulcanismo, sino el magmatismo en su conjunto, una parte muy relevante de los recursos metálicos y las materias primas críticas, se asocia al mismo directa o indirectamente (Ridley 2013; Wang, Fan, Zhou, Yang y She 2020).

Finalmente, el turismo de volcanes, sean activos o extintos, constituye una fuente de ingresos para las comunidades locales y una forma de divulgar y apreciar este fenómeno natural entre los visitantes. Un ejemplo de dicha iniciativa es la del aventurero y vulcanólogo Thomas Pfeiffer que ha creado una singular agencia de viajes; él, junto con un equipo de expertos locales, programa viajes a los volcanes con mayor actividad del planeta^[8]. A nivel institucional, los paisajes volcánicos son elementos sujetos de protección, así como de una explotación sostenible turística. En este sentido 58 de 1031 (5,8%), 57 de 651 (8,7%) y 21 de 120 (17,5%) son sitios Patrimonio de la Humanidad, Reservas de la Biosfera y Geoparques Globales, respectivamente, que tienen una estrecha relación con el vulcanismo (Németh, Casadevall, Moufti y Marti 2017). En el caso español, con el surgimiento de la red de geoparques siguiendo la estela europea, cabe señalar que de los 15 que existen en la actualidad, el vulcanismo o sus productos juegan un papel central en tres de ellos (20%). Por ejemplo, El Hierro fue declarado geoparque en septiembre de 2014 y Lanzarote y Archipiélago Chinijo en abril de 2015, todos ellos en las Islas Canarias.

Consideraciones finales

Creemos haber mostrado en estas páginas algunas de las implicaciones y oportunidades que posee la temática de los volcanes en el ámbito educativo.

Sin poder entrar en la complejidad y trayectoria del enfoque de Ciencia-Tecnología-Sociedad (CTS), dado que no es el propósito principal de este artículo, sí creemos que el fenómeno volcánico constituye un ejemplo paradigmático de aquel. Así, en la síntesis de sus características realiza por Acevedo, Vázquez y Manassero (2003), para el caso que nos ocupa podríamos seleccionar las siguientes a las que se ajusta el tema que nos hallamos abordando:

• La inclusión de la dimensión social en la educación científica, ya vista en el apartado correspondiente a esta denominación.

• La familiarización con los procedimientos de acceso a la información, su utilización y comunicación. En los ejemplos de intervenciones educativas y en la propia dimensión social hemos tenido la oportunidad de hallar cómo las TIC pueden contribuir a modelizar el fenómeno volcánico y acceder a la visualización de algunas de sus manifestaciones ante la imposibilidad del acceso real.

• El papel humanístico y cultural de la ciencia y la tecnología. Ello se ha visto reflejado en la perspectiva histórico-artística que hemos presentado dentro de la dimensión social.

• Su uso para propósitos específicos sociales y la acción cívica (p. 90). En esta característica se inscribirían los apartados de riesgo y beneficios de la actividad volcánica para la humanidad.

Otra implicación para la investigación educativa podría ser la elaboración de un modelo de volcán mediante una progresión en su complejidad que pudiera ser tomado como referencia para su enseñanza en Primaria y Secundaria.

Para ello habría que revisar en profundidad las ideas previas de los estudiantes en ambas etapas educativas y establecer objetivos de aprendizaje realistas que no desbordasen las posibilidades cognitivas de aquellos, procurando que su simplicidad inicial no incurriese en errores conceptuales que posteriormente actuaran como obstáculos de aprendizaje. Las dimensiones que nos han servido de guía en este trabajo (Tabla 1) podrían orientarnos al respecto, por ejemplo, incidiendo en Primaria en las relativas a su ubicación, tipos de erupciones, riesgo y otros. Una vez consensuado ese modelo podría servir como contraste de los libros de texto y, en su caso, como orientación al profesorado sobre su abordaje.

Materiales suplementarios

Agradecimientos

Este artículo se inscribe en el Proyecto “Aplicación de técnicas de procesado de señales y de aprendizaje automático sobre señales sísmicas para pronosticar erupciones volcánicas”, del Ministerio de Ciencia e Innovación (ref. PID2019-106260GB-I00) y del Grupo de Investigación de la Junta de Andalucía, en Didáctica de las Ciencias Experimentales y de la Sostenibilidad (ref. HUM 613).

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Notas

Información adicional

Para citar este artículo: Perales-Palacios F. J., Carrillo F. J., García-Yeguas A. y Vázquez Vílchez M. (2021) Los volcanes: algunas perspectivas para un conocimiento científico y didáctico. Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias 18(3), 3105. doi: 10.25267/Rev_Eureka_ensen_divulg_cienc.2021.v18.i3.3105