Figura 3. Porcentaje de respuestas del alumnado en la actividad de construcción de una pirámide trófica, desglosado según el grado de corrección en la identificación de los niveles tróficos, los organismos y su posición.

Figure 3. Percentage of student responses in the trophic pyramid construction task, broken down by accuracy in identifying trophic levels, organisms, and their position.

Finalmente, la pregunta 5 abordaba la relación entre el ratón y la encina, con el objetivo de detectar si los estudiantes eran capaces de identificar relaciones tróficas indirectas y bidireccionales. Solo un 11.7 % describió correctamente esta interdependencia, frente a un 38.4 % que reconoció una relación unidireccional (31.7 % del ratón hacia la encina, 6.7 % a la inversa). Un 36.7 % respondió incorrectamente o con explicaciones vagas, y un 13.3 % dejó la pregunta en blanco.

Las preguntas 6 y 7 del cuestionario evaluaban la comprensión del alumnado sobre distintos tipos de relaciones ecológicas, específicamente la distinción entre depredación y competencia, y entre competencia intraespecífica e interespecífica, respectivamente. En la pregunta 6, un 55 % de los estudiantes ofreció definiciones correctas de ambas interacciones. Otro 13.3 % definió correctamente solo al depredador, mientras que un 26.7 % incurrió en errores o ambigüedades, y un 5 % dejó la pregunta sin responder. Por otro lado, la pregunta 7 mostró mayores dificultades. El 50 % del alumnado no la contestó, y un 8.3 % ofreció respuestas erróneas. Solo un 11.7 % logró identificar correctamente ambos tipos de competencia e ilustrarlos con ejemplos pertinentes del vídeo, como la disputa entre ratones por las bellotas (intraespecífica) o entre la lechuza y la gineta por las presas (interespecífica). Por último, un 21.7 % distinguió bien los conceptos, aunque sin proporcionar ejemplos, y un 8.3 % dio ejemplos, pero inadecuados o mal clasificados.

Concepciones sobre el equilibrio ecológico

Las preguntas 8, 9 y 10 del cuestionario exploraban distintas dimensiones de la noción de equilibrio ecológico: el papel funcional de los depredadores, los efectos de alteraciones poblacionales y la comprensión explícita del concepto de equilibrio en los ecosistemas. En conjunto, las respuestas muestran una comprensión mayoritariamente estática y lineal del equilibrio, con escasa incorporación de elementos funcionales o dinámicos. Tienden a concebir el equilibrio ecológico como un estado deseable de orden, estabilidad y ausencia de conflicto, sin incorporar los mecanismos de autorregulación, resiliencia o variabilidad funcional que caracterizan el funcionamiento real de los ecosistemas.

En la pregunta 8, solo el 18.3 % del alumnado identificó correctamente la relación entre la presión depredadora y la regeneración de la encina mediante el comportamiento del ratón moruno. Otro 16.7 % aludió al cambio de comportamiento, pero sin vincularlo a sus consecuencias ecológicas. La mayoría (58.3 %) ofreció explicaciones incorrectas o ajenas al contexto ecológico.

Resultados similares se observaron en la pregunta 9, que planteaba dos escenarios hipotéticos: la desaparición o la proliferación de los depredadores. Solo un 15 % respondió adecuadamente a ambas situaciones, señalando las consecuencias funcionales para la reproducción de la encina. Un 10 % acertó únicamente en la primera parte, mientras que el 6.7 % ofreció respuestas parcialmente correctas, con alusiones genéricas a desequilibrios sin explicaciones funcionales. Más de la mitad del alumnado (56.7 %) incurrió en errores, recurriendo a juicios vagos o teleológicos, y un 11.7 % dejó la pregunta en blanco.

La última pregunta del cuestionario, la pregunta 10, abordaba el concepto de “equilibrio” ecológico, a través del ejemplo de la dehesa como ecosistema supuestamente sostenible y equilibrado. El objetivo era comprobar si el alumnado era capaz de definir este concepto desde una perspectiva científica actual, como la de “equilibrio dinámico”, en la que las poblaciones y relaciones ecológicas se mantienen dentro de márgenes relativamente estables en el tiempo, aunque sujetos a cambios y perturbaciones. Sin embargo, ningún estudiante proporcionó una respuesta considerada correcta según esta perspectiva, ya que todas las respuestas fueron, en su mayoría, vagas o conceptualmente erróneas, o bien expresaban concepciones más cercanas a un equilibrio estático. Las respuestas del alumnado ilustran esta concepción estática e idealizada del equilibrio ecológico. Algunas definiciones lo describen como una situación en la que “no falta de nada” (Participante 6) o en la que el ecosistema está “muy cuidado y controlado por el hombre” (Participante 8). Otras aluden a una supuesta “cadena alimenticia equitativa” (Participante 47) o a la ausencia de sobrepoblación como criterio de equilibrio (Participante 53), sin referencia a procesos de regulación dinámica, perturbación o cambio.

Discusión

Comprensión de los conceptos estructurantes

Los resultados obtenidos revelan una comprensión limitada y fragmentaria de los conceptos fundamentales de la ecología por parte del futuro profesorado. Aunque el término “ecología” fue el único definido correctamente por un número relevante de estudiantes, el resto de los conceptos presentó tasas muy bajas de respuestas adecuadas. Esta situación confirma la persistencia de lagunas conceptuales ya detectadas en estudios previos (Bermúdez & de Longhi, 2008; Aguilar Correa, 2013; Butler et al., 2015), y coincide con lo observado por Kumandaş et al. (2019) y Glettler y Torkar (2021), quienes documentan la persistencia de concepciones erróneas incluso tras la formación formal en biología o ciencias naturales. Los conceptos más desconocidos, como “biocenosis”, “biotopo” o “ecotono”, fueron omitidos por más de la mitad de la muestra, lo que refuerza la necesidad de abordar de forma explícita estos contenidos en la formación inicial del profesorado. Tal como advierte el modelo 4DEE (Rodgers et al., 2024), la alfabetización ecológica requiere integrar estos términos como parte de un lenguaje disciplinar compartido, que permita comprender las interacciones entre componentes bióticos y abióticos dentro de los ecosistemas.

Especialmente preocupante resulta la confusión entre el uso científico y cotidiano de términos como “población” o “comunidad”, que en muchos casos fueron antropomorfizados, reducidos a nociones sociales o malinterpretados como “grupos de personas” o “conjuntos con características comunes”. Esta distorsión ha sido documentada en múltiples contextos educativos (Sánchez-Cañete y Pontes Pedrajas, 2010; Jiménez Tejada, 2012; Aguilar Correa, 2013), y se presenta como una barrera significativa para desarrollar un pensamiento ecológico riguroso. Como ya señaló Aguilar Correa (2013), estas concepciones alternativas no se sustituyen fácilmente, sino que requieren procesos de reconstrucción conceptual guiados desde una didáctica crítica y contextualizada. En esta dirección, el trabajo de Corbacho-Cuello et al. (2024b) aporta evidencias sobre el potencial del Aprendizaje Basado en Juegos para movilizar el pensamiento ecológico del alumnado y promover procesos de cambio conceptual significativos en la formación docente. Asimismo, conceptos ecológicos clave como “nicho ecológico” o “ecosistema” fueron definidos de manera simplificada o errónea. En el caso del nicho, muchas respuestas lo asociaron a ideas de muerte o cementerios, reflejando una antropomorfización derivada del lenguaje cotidiano. Este tipo de errores ha sido ampliamente documentado (Butler et al., 2015; García-Ulloa y Bugallo-Rodríguez, 2021) y pone de manifiesto la influencia del lenguaje no científico en la construcción del conocimiento en ciencias. Esta dificultad se alinea con propuestas recientes que destacan la dimensión “léxica” de la alfabetización ecológica (la capacidad de nombrar con precisión procesos y componentes ecológicos) como condición para construir explicaciones científicas y evitar interpretaciones antropocéntricas o excesivamente abstractas (Lisberg Jensen, 2025). En cuanto al ecosistema, las definiciones recogidas reflejan concepciones estáticas, centradas en “lugares donde viven los animales”, sin mención a los factores abióticos o a las interacciones dinámicas entre los componentes del sistema. Esta visión fragmentada del ecosistema es coherente con los hallazgos de Fernández y Casal (1995) y coincide con estudios más recientes que apuntan a la necesidad de promover experiencias cognitivas activas para consolidar este concepto (Medina y Bobadilla, 2018).

Relaciones tróficas y componentes funcionales

Una de las dimensiones clave evaluadas en este estudio fue la comprensión del alumnado sobre las relaciones tróficas y los componentes funcionales de los ecosistemas, abordada a través de preguntas que solicitaban representar redes, construir pirámides tróficas e identificar funciones ecológicas básicas. Los resultados mostraron una notable dificultad para integrar los elementos esenciales de la dinámica trófica en estructuras coherentes, lo cual limita la comprensión del funcionamiento ecosistémico.

La baja proporción de estudiantes que identificó correctamente los niveles tróficos, o que los situó en posiciones adecuadas dentro de la pirámide alimentaria, refleja un conocimiento superficial del modelo energético que sustenta los ecosistemas. Errores frecuentes como la inversión de la pirámide (colocando a los productores en la cúspide), o la confusión entre consumidores primarios y secundarios, son conocidos desde hace tiempo (Aguilar Correa, 2013; García-Ulloa y Bugallo-Rodríguez, 2021), alertando sobre la dificultad de los estudiantes para comprender las jerarquías tróficas y el flujo energético en términos funcionales.

Asimismo, el hecho de que solo el 8.3 % del alumnado identificara correctamente todos los organismos implicados en la red trófica del vídeo, y que apenas dos personas mencionaran a los descomponedores, evidencia un pensamiento ecológico parcial, centrado en relaciones directas de depredación y poco atento a los elementos que cierran el ciclo de la materia. Como han señalado diversos autores (Martín-Gámez et al., 2017; Calixto Flores, 2022), este tipo de errores puede estar relacionado con la enseñanza fragmentada de los componentes del ecosistema y con la escasa presencia de enfoques sistémicos en el currículo.

La representación de las redes tróficas mostró también una tendencia al pensamiento lineal: más del 60 % de las respuestas fueron estructuras simples o lineales, que no reflejan la complejidad de las interacciones ecológicas. Este hallazgo es consistente con estudios que documentan la dificultad del alumnado para comprender la red trófica como una estructura reticular con múltiples niveles de interacción (Groves y Pugh, 2002; Spiteri, 2024). La ausencia de una visión integrada y relacional limita la capacidad para analizar las consecuencias de alteraciones en un nivel del sistema, lo cual es esencial para comprender fenómenos como el desequilibrio trófico o los efectos en cascada.

En línea con el modelo 4DEE (Rodgers et al., 2024), se hace evidente la necesidad de promover actividades que integren la dimensión funcional de los organismos con su contexto ecológico. En este sentido, las metodologías basadas en resolución de problemas, simulación de redes o análisis de sistemas complejos pueden favorecer una comprensión más profunda de las relaciones ecológicas (Quintero y Solarte, 2019; Mambrey et al., 2020).

Ideas alternativas y concepciones erróneas frecuentes

Además de las lagunas conceptuales ya señaladas, el análisis de las respuestas revela la persistencia de un amplio repertorio de ideas alternativas y concepciones erróneas entre los futuros docentes, muchas de las cuales han sido ampliamente documentadas en la literatura educativa (Kumandaş et al., 2019; Glettler y Torkar, 2021; Spiteri, 2024). Estas concepciones no solo reflejan errores de tipo factual, sino también formas intuitivas y simplificadas de representar los fenómenos ecológicos, que se mantienen incluso después de experiencias formativas regladas (Ozata Yucel & Ozkan, 2015).

Una de las más recurrentes es la antropomorfización de los términos ecológicos, especialmente en conceptos como población o comunidad, interpretados en clave humana (“grupo de personas con características comunes”) en lugar de ecológica. Esta confusión semántica, ya detectada hace tiempo por Sánchez-Cañete y Pontes Pedraja (2010) y Jiménez Tejada (2012), dificulta el tránsito hacia un pensamiento ecológico abstracto y generalizable. Otra concepción errónea significativa es la interpretación estática e idealizada del equilibrio ecológico, entendido como un estado de ausencia de conflictos, equilibrio perfecto o abundancia de recursos. Esta visión, expresada en frases como “cuando no falta nada” o “cuando todos los seres vivos están en armonía”, ha sido ampliamente criticada por autores como Korfiatis (2005), Pickett et al. (2007) e Ibarra y Gil (2009), quienes abogan por reemplazar esta metáfora por la noción de equilibrio dinámico, más coherente con los principios actuales de la ecología.

En relación con el concepto de nicho ecológico, numerosos estudiantes lo confundieron con el término cotidiano “nicho” como espacio funerario. Esta confusión semántica, ya documentada por Aguilar Correa (2013) y Butler et al. (2015), pone de manifiesto los obstáculos que plantean los términos polisémicos cuando no se trabaja su carga conceptual desde un enfoque didáctico explícito. En esta línea, Sánchez (2010) y Calixto Flores et al. (2018) subrayan la importancia de formar al profesorado para anticipar y reconducir estas confusiones, muchas veces reforzadas por los materiales escolares o el discurso social.

También se identificaron dificultades para interpretar la complejidad de las relaciones ecológicas. Por ejemplo, en las preguntas 6, 7 y 8, que exploraban el vínculo funcional entre ratones, encinas y depredadores, la mayoría de las respuestas ofrecieron razonamientos lineales, sin considerar interacciones indirectas ni relaciones tróficas múltiples. Solo una minoría fue capaz de establecer relaciones bidireccionales o efectos en cascada. Estos resultados coinciden con lo observado por Hogan y Thomas (2001) y Mambrey et al. (2020), quienes señalan que el pensamiento sistémico es una competencia poco desarrollada incluso entre estudiantes avanzados de ciencias.

Un patrón transversal detectado es la confusión entre ecología y ecologismo, en la que la ecología es asociada exclusivamente al cuidado del medio ambiente o a actitudes sostenibles. Solo un 5 % de los estudiantes ofreció una definición diferenciada entre la disciplina científica y el movimiento sociopolítico. Este fenómeno, ya descrito por Sánchez-Cañete y Pontes Pedrajas (2010), parece reforzado por la presencia de mensajes ambientalistas en el discurso mediático y educativo, donde ambos términos se usan con frecuencia de forma intercambiable.

Las ideas alternativas recogidas en este estudio no pueden ser consideradas meros errores conceptuales, sino construcciones cognitivas con coherencia interna que requieren estrategias específicas de reconstrucción en la formación docente. Por ello, es necesario diseñar experiencias formativas que generen conflictos cognitivos productivos, permitan contrastar modelos explicativos y faciliten el tránsito hacia representaciones más complejas, funcionales y sistémicas (Potvin y Bélanger, 2024).

Implicaciones para la formación docente y la educación ambiental

Los resultados del presente estudio ponen de relieve la necesidad urgente de revisar en profundidad los enfoques y contenidos que conforman la formación inicial del profesorado en relación con la educación ambiental y la comprensión ecológica. Esta necesidad se enmarca en un campo en expansión donde coexisten definiciones y enfoques diversos sobre alfabetización ecológica y sobre las estrategias educativas más adecuadas para desarrollarla, tal como muestran revisiones recientes de la literatura (Salimi et al., 2025). El escaso dominio conceptual mostrado por el alumnado participante, así como la prevalencia de ideas alternativas persistentes, limitan seriamente la posibilidad de desarrollar propuestas educativas rigurosas y transformadoras en las etapas escolares.

Como señalan múltiples investigaciones (Sánchez, 2010; Aguilar Correa, 2013; Saribas et al., 2017), una educación ambiental efectiva no puede basarse en exhortaciones éticas ni en actividades aisladas, sino en una base ecológica sólida que permita al futuro docente interpretar los fenómenos naturales desde un enfoque sistémico, multiescalar y funcional. La alfabetización ecológica implica comprender no solo qué es un ecosistema, sino cómo se regula, cómo responde a perturbaciones y qué implicaciones tienen nuestras decisiones sobre su dinámica. En línea con ello, revisiones recientes sobre estrategias pedagógicas en alfabetización ecológica señalan la necesidad de diseñar experiencias que integren dimensiones cognitivas, afectivas y conductuales y que favorezcan la transferencia del conocimiento a contextos de participación y toma de decisiones, más allá del aprendizaje declarativo (Xiong et al., 2025).

La persistencia de concepciones erróneas y la dificultad para establecer relaciones complejas indican que los actuales programas de formación docente no están logrando integrar la ecología como campo conceptual estructurante. Esta carencia ya había sido detectada en estudios realizados en España (Sánchez-Cañete & Pontes Pedrajas, 2010; Estrada-Vidal et al., 2020) y América Latina (Calixto Flores et al., 2018; Falconí e Hidalgo, 2019), que denuncian la escasa presencia de asignaturas específicas de ecología o educación ambiental en los grados de Educación Primaria y la predominancia de enfoques tradicionalistas centrados en la memorización. En un sentido similar, estudios recientes sobre programas de formación docente advierten que la educación ambiental suele abordarse de forma principalmente teórica, con escasa incorporación de experiencias prácticas, contextualizadas o comunitarias orientadas a la acción, lo que limita el desarrollo de competencias profesionales para enseñar sostenibilidad (Ishaque et al., 2025).

Asimismo, la tendencia a asociar la ecología con el ecologismo, detectada en este y otros estudios (Stamp et al., 2006; Butler et al., 2015), pone en evidencia la necesidad de clarificar los marcos epistemológicos en los que se construye el conocimiento escolar. Como advierten Quintero y Solarte (2019), la enseñanza de las ciencias debe trabajar explícitamente los límites entre conocimiento científico, opinión y activismo, especialmente en un contexto sociocultural donde lo ambiental está cargado de connotaciones ideológicas.

Desde un enfoque propositivo, estos resultados abren vías claras para la mejora. Por un lado, se hace necesario reforzar el componente ecológico de los planes de estudio, no solo en cuanto a contenidos, sino también en su conexión con problemáticas reales y actuales. Por otro lado, se requiere un cambio metodológico que favorezca el aprendizaje activo, el uso de simulaciones, el análisis de estudios de caso y la modelización de sistemas complejos, tal como recomiendan el marco 4DEE (Rodgers et al., 2024) y numerosos autores (Karaarslan Semiz y Teksöz, 2020; Mambrey et al., 2022). Además, investigaciones recientes muestran que la alfabetización ecológica puede desarrollarse también mediante tareas transversales e interdisciplinarias (p. ej., escritura argumentativa y discusión guiada), si bien su efectividad depende en gran medida del conocimiento ecológico previo del profesorado en formación (Kazazoglu, 2025). Estas estrategias pueden favorecer el desarrollo del pensamiento sistémico y la toma de decisiones informadas.

Finalmente, se plantea la necesidad de formar al profesorado en didáctica específica de la ecología, promoviendo una mirada interdisciplinar que conecte ciencia, ética y ciudadanía. Sólo así será posible consolidar una educación ambiental que no se limite a buenas intenciones, sino que contribuya a construir una ciudadanía crítica, comprometida y ecológicamente alfabetizada desde las primeras etapas del sistema educativo.

Limitaciones y líneas futuras de investigación

Este estudio presenta limitaciones, comenzando con la muestra, que se limitó a una única universidad y titulación, lo que restringe la generalización de los resultados. Sería conveniente replicar el estudio en otras instituciones y grados para obtener una visión más amplia del nivel de alfabetización ecológica en la formación docente en España. Además, el instrumento (cuestionario abierto aplicado tras un único vídeo) podría complementarse en futuras investigaciones con metodologías mixtas (entrevistas, tareas en aula, observación directa) y un seguimiento longitudinal que permita analizar la evolución conceptual del alumnado. Adicionalmente tampoco se exploraron aspectos actitudinales, motivacionales o ideológicos, que también influyen en la comprensión ecológica y podrían ser abordados desde marcos socioculturales o epistemológicos. Esta limitación es relevante porque la alfabetización ecológica suele conceptualizarse como un constructo multidimensional que integra conocimiento, actitudes y conductas, por lo que evaluar únicamente el componente conceptual ofrece una visión parcial del fenómeno (Gunamantha y Dantes, 2025).

A nivel didáctico, el estudio invita a diseñar propuestas curriculares que integren los conceptos ecológicos clave con metodologías activas e interdisciplinares. Asimismo, futuras investigaciones deberían evaluar estrategias pedagógicas eficaces para superar ideas erróneas y fomentar el pensamiento sistémico, como la modelización, la simulación o el aprendizaje basado en proyectos.

Por último, futuras investigaciones deberían ampliar el tamaño muestral y diseñar situaciones de aprendizaje basadas en diversas metodologías didácticas, evaluando su impacto mediante diseños pre-test/post-test con instrumentos comparables, lo que permitiría realizar análisis estadísticos inferenciales más robustos y avanzar más allá de una descripción de tendencias.

Contribución de los autores

Isaac Corbacho-Cuello: Conceptualization Formal analysis Funding acquisition Methodology Project administration Writing – original draft. José Joaquín López-Gómez: Conceptualization, Data curation Formal analysis Investigation Resources Writing – original draft. Aurora Muñoz-Losa: Methodology Software Supervision Validation Writing – review & editing.

Disponibilidad de datos y código

Los datos que respaldan los resultados de este estudio no se encuentran disponibles públicamente debido a restricciones de privacidad y a que las personas participantes no otorgaron consentimiento para la difusión de sus respuestas en repositorios abiertos. No se generó código para el análisis de los datos.

Financiación, permisos requeridos, potenciales conflictos de interés y agradecimientos

Este trabajo ha sido financiado por MCIN/AEI/10.13039/501100011033 y FEDER/EU mediante la Ayuda PID2024-156176OB-I00; la Junta de Extremadura y el Fondo Europeo de Desarrollo Regional “Una manera de hacer Europa” mediante la Ayuda GR24052; y la Universidad de Extremadura mediante el Proyecto de Innovación Docente 2025/2026-LP4-nº53.

Este estudio se realizó siguiendo las normas éticas establecidas para la investigación educativa, garantizando la confidencialidad de los datos recogidos, con el consentimiento informado de los participantes y con autorización de la Comisión de Bioética de la Universidad de Extremadura (Ref. 154/2023).

Los autores/as declaran no tener ningún conflicto de intereses.

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Anexo / Annex

Cuestionario

1)     Define con tus propias palabras los siguientes conceptos:

2)     ¿Qué diferencia hay entre “ecología” y “ecologismo”? ¿Son lo mismo?

3)     ¿Serías capaz de representar la red trófica que acabas de ver en el documental? ¿Echas de menos algún componente de la red trófica en el vídeo?

4)     Sitúa en esta pirámide a los seres vivos que aparecen en el vídeo e indica qué función cumplen dentro de la red trófica.

Nota: organízalos en los pisos/niveles que consideres necesarios.

5) ¿Qué relación hay entre la supervivencia del ratón y de la encina?

6)     Señala las diferencias entre depredador y competidor.

7)     Define con tus palabras competencia intraespecífica y competencia interespecífica. ¿Hay algún ejemplo de ellas en el vídeo?

8)     ¿Por qué es importante la presión que ejercen los depredadores sobre los ratones?

9)     ¿Qué sucedería si desaparecen la lechuza y la gineta? ¿Y si aumentan mucho sus poblaciones?

10)   En muchas ocasiones se pone a la dehesa como un ejemplo de ecosistema sostenible y en equilibrio. ¿Qué quiere decir que un ecosistema está en equilibrio?