¿Utilizan los alumnos esquemas conceptuales en la interpretación del sonido?

INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA
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ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 1999, 17 (2), 193-210
¿UTILIZAN LOS ALUMNOS
ESQUEMAS CONCEPTUALES
EN LA INTERPRETACIÓN DEL SONIDO?
SAURA LLAMAS, OCTAVIO y DE PRO BUENO, ANTONIO
Depa amen o de Didác ica de las Ciencias Expe imen ales. Facul ad de Educación.
Uni e sidad de Mu cia.
SUMMARY
The o igin o his wo k can be aced o in es iga ions ha ha e cen ed on he s uden s’ p e ious knowledge ha
condi ions hei lea ning p ocess. The e a e, howe e , wo aspec s which mus be aken in o accoun : i s ly, o know
abou he s uden s’ p e ious ideas should no be conside ed as an end in i sel bu as he s a ing poin owa ds delibe a e
in e en ion and, secondly, when someone uses his knowledge, he does i wi h concep ual s uc u es and wi h ce ain
s a egies ela ed o hem.
Ou wo k concen a es on he iden i ica ion o he s uden s’ ideas (bo h concep ual and p ocedu al) abou one o he
ew a eas o which no many con ibu ions ha e been made: he lea ning o sound. We a emp o iden i y he possible
schemes he s uden s use in hei in e p e a ion o aspec s ela ed o hei e e yday li e. Finally, we es ablish ce ain
implica ions o he eaching o hese con en s in compulso y seconda y Educa ion.
INTRODUCCIÓN
Cualquie modelo didác ico iene como undamen o una
eo ía psicológica que a a de explica cómo se p oduce
el ap endizaje. Así, el modelo ecnológico u ilizó las
apo aciones de las psicologías conduc is a o asociacio-
nis a y los mé odos ac i os enían como e e encia las
con ibuciones de la psicología e olu i a. Aho a bien,
desde la década de los ochen a, si hay una eo ía psico-
lógica a aigada en la didác ica de las ciencias, es el
cons uc i ismo con « odas sus modalidades» (Posne e
al., 1982; Hodson, 1985; Osbo ne y Wi ok, 1985;
D i e , 1988; No ak, 1988; Gio dan, 1989...).
El o igen de es e ma co eó ico hab ía que busca lo en
nume osas in es igaciones sob e las ca ac e ís icas de
los conocimien os que pe mi en al se humano p edeci ,
con ola , explica , in e p e a ... la ealidad (Pozo e al.,
1991; Pozo, 1992). De ahí la c eencia compa ida sob e
la impo ancia que iene conside a las ideas de los
alumnos en la plani icación de p opues as didác icas, la
di icul ad pa a u iliza las in encionadamen e en las ac i-
idades conc e as que se desa ollan en el aula o la
necesidad de ajus a el es ilo de enseñanza y el que
u iliza el es udian e en su ap endizaje (Kempa, 1991).
Además, si conside amos que la educación implica un
con ex o de comunicación, hab ía que ene p esen es
las in e e encias exis en es en e el lenguaje co idiano y
la e minología cien í ica (Llo ens e al., 1989), que
pod íamos hace ex ensible a la desconexión en e el
con ex o social y el escola .
Algunos p o eso es no comp enden que sus alumnos no
ap endan lo que ellos «explican cla amen e» en el aula e,
incluso, a eces les culpan de la si uación. En es os casos
c eemos que se igno an las di e encias que exis en en e
INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA
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el conocimien o de los cien í icos (más p óximo eó ica-
men e al de los p o eso es) y el de los es udian es.
Compa imos las ideas de Pozo (1992) cuando a i ma
que los p ime os buscan la e dad y los o os la u ilidad,
que el g ado de implicación en la de ensa de sus eo ías
es di e en e, que el desa ollo madu a i o e in elec ual es
dis in o y que el alumno no elige lib emen e es udia
ciencias... Pe o, sob e odo, se pod ía pensa que es os
p o eso es uel en la espalda a muchas apo aciones
espec o a cómo se p oduce el ap endizaje.
Aunque cada ez un mayo núme o de docen es se
decla an «cons uc i is as», puede esul a p eocupan e
que, en muchos casos, se ha iden i icado el cons uc i-
ismo con el es udio de los conocimien os iniciales, lo
cual ha dis o sionado algunas pe cepciones sob e dicho
modelo didác ico (Ma ín y Jiménez, 1992). En e ec o,
conoce las ideas p e ias no es un in en sí mismo sino
un pun o de pa ida de ca a a una in e ención in encio-
nada; lo ealmen e sus ancial no es iden i ica las sino
sabe po qué se o iginan y cómo se pueden abaja pa a
p o oca o a o ece el ap endizaje de los alumnos
(Clough y D i e , 1986).
Pe o, además, o os au o es ponen de mani ies o que
pa a ap ende es p eciso es ablece elaciones; que exis-
en unos concep os (incluso es) que son los gene ado es
de los demás y que es posible es ablece una je a quía
concep ual en e ellos. Es o nos lle a a pensa que,
cuando una pe sona u iliza su conocimien o, lo hace con
sus es uc u as concep uales y con unas es a egias ela-
cionadas con és as (No ak, 1988).
Sin emba go, la mayo ía de los es udios se han cen ado
en el diagnós ico sob e ideas aisladas y pocas eces se
ealizan in es igaciones sob e concep os elacionados o
es uc u as concep uales (O e o, 1990). Pensamos que
los alumnos disponen de unas eo ías, c eencias, ideas...
más o menos es uc u adas, que a amos de ap oxima a
las cien í icas. Po lo an o, esul a muy impo an e
iden i ica las, conoce su e olución... y que los p opios
es udian es sean conscien es de que es as cambian con el
ap endizaje.
Nues o abajo se a a cen a en la iden i icación de las
ideas de los alumnos sob e uno de los pocos ámbi os de
la didác ica de las ciencias expe imen ales en el que no
exis en muchas apo aciones: el ap endizaje del sonido.
Pos e io men e, a a emos de econoce los posibles
esquemas que u ilizan en la in e p e ación de hechos o
enómenos de su ida co idiana. Po úl imo, es ablece e-
mos algunas implicaciones pa a la enseñanza de es os
con enidos en la educación secunda ia obliga o ia.
REVISIÓN DE LA LITERATURA CIENTÍFICA
Como hemos comen ado, los es udios desa ollados en
es e ámbi o del conocimien o han sido escasos; es e
hecho ya ha sido esal ado po Pe ales (1997). No
obs an e, en el cuad o I apa ecen sin e izados algunos
abajos que han sido e e en es en nues a in es i-
gación.
Hay que esal a que en ninguno de ellos se abo dan
concep os de g an ele ancia y co idianidad; po ejem-
plo, el eco, la e e be ación, la audición, la con amina-
ción acús ica... Se cen an sob e odo en los ni eles
supe io es del sis ema educa i o; ¿pod ía in e p e a se
que son con enidos que no pueden abo da se en la
educación básica y obliga o ia de un ciudadano?
Al espec o quisié amos des aca que la mayo ía de los
alumnos de educación secunda ia obliga o ia han enido
expe iencias elacionadas con es os emas: cuando a o-
Cuad o I
T abajos sob e ondas y sonido.
Ámbi o del abajo Ni el educa i o Au o es
Concep ualización del sonido desde una pe spec i a mic oscópica
po los alumnos a pa i de hechos co idianos Uni e sidad Linde y E ikson
(1989)
P opagación del sonido y ac o es que los es udian es conside an Uni e sidad Linde (1993)
ele an es en su elocidad; implicaciones pa a su enseñanza
P opagación de señales en una cue da y las di icul ades que los Bachille a o Mau ines (1992a)
alumnos encuen an en el es udio de su elocidad, la in luencia Uni e sidad
del medio y su e olución con el iempo
P opagación de señales mecánicas: di icul ades de una si uación Bachille a o Mau ines (1992b)
de a ias a iables, el «capi al» como sopo e del azonamien o Uni e sidad
espon áneo y dependencias uncionales
INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 1999, 17 (2) 195
jan pied as al agua de un es anque, cuando p oducen
ondas mecánicas con una cue da, cuando ocan ins u-
men os musicales... Es as si uaciones gene an unos ap en-
dizajes –ace ados o equi ocados– y, desde luego, aci-
li an que se pe ilen ideas pe sonales pa a la in e p e ación
de enómenos de su ealidad más p óxima (López e al.,
1997).
Po o o lado, nume osos au o es econocen la decisi a
impo ancia que hoy día suponen las ondas en el a ance
de la ísica y la imposibilidad de eludi su p esencia
desde el pun o de is a cien í ico:
«[...] la cues ión nue a e impo an e es que po p ime a
ez se conside a el mo imien o de algo que no es
ma e ia, sino ene gía, que se p opaga a a és de la
ma e ia» (Eins ein e In eld, 1961).
«Uno de los a ances sob esalien es del siglo XX ha sido
el descub imien o de que oda la ma e ia es á do ada de
p opiedades ondula o ias» (Sea s, 1973).
«El mundo es á lleno de ondas: ondas sono as; ondas
mecánicas, ales como una onda en una cue da; ondas
sísmicas; ondas de choque, gene adas po a iones supe -
sónicos, y ondas elec omagné icas, como la luz isible,
las ondas de adio, las señales de ele isión y los ayos
X» (Se way, 1985).
Pe o, además, la acús ica iene cada ez una impo ancia
más decisi a desde el pun o de is a social: in luye en
aspec os esenciales de la calidad de ida de los se es
humanos, de su cul u a musical e, incluso, en el conoci-
mien o isiológico de su p opio cue po. Po odo ello, la
inclusión de es os con enidos en la ESO nos pa ece
adecuada, aunque puede encon a se con dos g andes
p oblemas: la escasa adición de su p esencia en los p o-
g amas de ciencias y el desconocimien o de algunos
p o eso es sob e es a ma e ia.
INSTRUMENTOS DE RECOGIDA DE
INFORMACIÓN
Cuando se in es iga sob e qué saben los alumnos o cómo
u ilizan sus ap endizajes en di e en es con ex os, siem-
p e su ge el mismo p oblema: cómo consegui da os
ú iles, álidos y iables, que ealmen e ep esen en sus
ideas, c eencias, conocimien os. No conocemos una
solución uni e sal a es e ema, pe o nues a expe iencia
nos aconseja que se u ilicen « écnicas mix as» de eco-
gida de in o mación; po ejemplo, cues iona ios esc i os
y en e is as.
Pa a el es udio de las ideas de los alumnos espec o al
sonido, hemos u ilizado unas p uebas que aba can con-
enidos concep uales y p ocedimen ales (Sau a, 1996).
La dis inción es ablecida es analí ica, ya que exis e una
g an in e elación en e ellos. De hecho, la mayo impo -
ancia que se ha enido dando a los concep uales c ee-
mos que es uno de los ac o es que ha p opiciado el bajo
endimien o en las asigna u as de ciencias, la al a de
in e és po su es udio, y el man enimien o de una isión
dis o sionada y poco ú il, an o de la ciencia como de los
cien í icos. C eemos necesa io la inclusión in enciona-
da de los con enidos p ocedimen ales en la plani icación
de la acción docen e y en la in e ención en el aula (P o,
1998).
Las p uebas ue on elabo adas seleccionando p egun as
y ac i idades de lib os de ex o de di e sos ni eles
educa i os. Las cues iones enían di e en es o ma os,
pe o la ca ac e ís ica común a odas ellas e a que no sólo
se les pedía una espues a sino que debían jus i ica la.
Es cie o que, cuando se u ilizan «indisc iminadamen e»
cues iona ios esc i os, no siemp e las con es aciones
esponden a lo que el alumno sabe; algunas eces po que
és e se desp eocupa po la a ea que es á ealizando,
o as po que apa ecen los « e lejos académicos» que le
exigen una acomodación o ma ización de lo que piensa,
en ocasiones po que le esul a di ícil exp esa se, e c. En
nues o caso, op amos po pasa , en p ime luga , un
cues iona io esc i o que les si ie a pa a e lexiona y
explici a sus azonamien os. Aunque nos so p endió
que las espues as, en gene al, e an amplias y con enían
muchas opiniones y a gumen aciones, pos e io men e
se ealiza on en e is as pe sonales pa a comple a –no
pa a cues iona , dis o siona o condiciona – sus con es-
aciones. Los da os que u iliza emos en es e abajo
co esponden a la sín esis de ambos p ocesos, que lógi-
camen e no conside amos independien es.
Los alumnos que con es a on las p uebas ue on 43 y
pe enecían al 2º cu so de elec icidad y elec ónica de
un ins i u o de o mación p o esional de Molina del
Segu a (Mu cia). Aunque no es un obje i o de es e
abajo el es udio de la dependencia con a iables socio-
lógicas, podemos señala algunas ca ac e ís icas que
pe mi en con ex ualiza la mues a:
a) 15 alumnos enían 15 años; 16 enían 16 años; 6 enían
17 años y o os 6 enían 18.
b) Todos enían su esidencia habi ual en Molina o en
localidades muy p óximas; no obs an e, exis ía un p e-
ocupan e absen ismo académico en la mayo ía de las
asigna u as.
c) 39 de los 43 enían el g aduado escola ; 15 e an
epe ido es de 2º cu so.
d) Los es udios de los pad es e an p ima ios en 32 casos,
medios en 10 y supe io es en un solo caso; los de la
mad e e an p ima ios en 40 casos, medios en 3 y no había
ninguna con es udios uni e si a ios.
P ueba de con enidos concep uales
La p ueba sob e con enidos concep uales elacionados
con las ondas y el sonido cons aba de nue e í ems.
Nues o obje i o, como p o eso es, no sólo e a de ec a
INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA
196 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 1999, 17 (2)
Cuad o II
P ueba de con enidos concep uales.
Í em Concep os implicados Esquemas
concep uales
1. Pon cinco ejemplos de mo imien os ondula o ios. – Onda Magni udes
ondula o ias
2. En un mo imien o ondula o io, ¿hay anspo e – Onda – P opagación de ondas Magni udes
de ma e ia, de ene gía, de ambas o de ninguna – Ene gía – Modelo de ondas ondula o ias
de ellas? Explica u espues a. – Ma e ia
3. Cuando escuchas la adio, segu o que has oído – F ecuencia – Longi ud de onda Magni udes
habla de ecuencia y de longi ud de onda. ondula o ias
¿Qué signi ican pa a i esos é minos?
4. ¿Cuál c ees que es la elocidad del sonido – Vacío – Velocidad del sonido P opagación
en el acío? ¿C ees que es supe io a la elocidad – P opagación – Modelo de ondas del sonido
del sonido en el agua? Po a o , explica u espues a. del sonido
5. Cuando un a ión « ompe la ba e a del sonido», – Onda – Velocidad del sonido P opagación
se p oduce un es uendo, ompiéndose incluso – P opagación – Modelo de ondas del sonido
los c is ales de algunas en anas. del sonido
¿Cómo pod ías explica es e hecho?
6. ¿De qué ac o es depende la in ensidad de un sonido? – In ensidad del sonido – Onda Magni udes
¿De la empe a u a, de la densidad del medio, de las – Densidad – Masa ondula o ias
ca ac e ís icas de la onda o de la masa del cue po – Tempe a u a
que ib a? Explica u espues a.
7. Segu o que has es ado en algún si io en que hubie a eco. – P opagación del sonido – Re lexión del sonido Re lexión
¿Pod ías deci qué es el eco? ¿Es una p opiedad de – Cualidad del sonido – Amo iguación del sonido
las mon añas, una cualidad del sonido, un enómeno – Eco
de e lexión o uno de amo iguación?
Po a o , explica u espues a.
8. Se pulsan con la misma ue za dos iolines – In ensidad del sonido – Ampli ud Magni udes
exac amen e iguales, en el mismo si io de la cue da. – Tono – F ecuencia ondula o ias
¿En qué se di e encian los sonidos co espondien es? – Timb e
¿En la in ensidad, en el ono, en el imb e o en nada?
Explica u espues a.
9. ¿Es e dad que los pe os oyen mejo que las pe sonas? – Recep o – F ecuencia Magni udes
Di odo lo que sepas sob e el asun o. – Emiso – Umb al de audición ondula o ias
– In ensidad del sonido
los conocimien os que enían los alumnos, sino ambién
dispone de una in o mación ele an e pa a oma deci-
siones espec o a la plani icación de una p opues a pa a
la enseñanza del sonido y pa a nues a in e ención en el
aula (Sau a, 1996).
El cuad o II a a de acili a su desc ipción. En él
igu an es ilas; la p ime a hace e e encia a la o mu-
lación del í em co espondien e, la segunda a los con-
cep os implicados y la e ce a a los esquemas concep ua-
les a los que nos e e i emos más adelan e. Es os dos
úl imos aspec os es án iden i icados desde la pe spec i-
a de los in es igado es, lo que no siemp e coincide con
la de los alumnos.
Lo p ime o que hicimos con las espues as ue ca ego i-
za las según una cla e de aciado. Es a abulación ini-
cial a aba de ag upa las con es aciones simila es, sin
pe de in o mación de las espues as o iginales. Ello nos
pe mi e un es udio desc ip i o de los conocimien os
concep uales de nues os alumnos, en la línea de o os
abajos de simila es ca ac e ís icas.
INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 1999, 17 (2) 197
P ueba de con enidos p ocedimen ales
La p ueba sob e con enidos p ocedimen ales cons aba
de cua o í ems. De o ma análoga a la an e io hemos
u ilizado el cuad o III pa a acili a su desc ipción. En él
apa ecen nue amen e es ilas; la p ime a hace e e en-
cia a la cues ión co espondien e, la segunda a los con-
enidos p ocedimen ales implíci os y la e ce a a los
concep os implicados en ese í em, desde la pe spec i a
de los in es igado es.
De mane a simila a la p ueba de con enidos concep ua-
les, elabo amos una cla e de aciado que nos pe mi ie a
la ca ego ización de los espues as ob enidas y que
acili a a el es udio desc ip i o co espondien e.
Es a egias pa a de e mina los esquemas concep uales
Si, como hemos dicho, conside amos que los alumnos
u ilizan esquemas, más o menos es uc u ados, en la
in e p e ación de la ealidad, pa ece con enien e in e i
qué elaciones es ablecen en e sus concepciones e ideas
cien í icas. Al conjun o de odas las elaciones concep-
uales o p oposicionales que u ilizan los alumnos en sus
opiniones y a gumen aciones, los denominamos esque-
mas concep uales.
Cuad o III
P ueba de con enidos p ocedimen ales.
Í em P ocedimien os implicados Concep os implicados
1p. Se sabe que es posible escucha lo que dice una pe sona – Iden i icación del p oblema – P opagación del sonido
a 1 km de dis ancia si el ien o es á a a o (sob e odo, – Fo mulación de hipó esis – Dis ancia
si es amos en in ie no). Elabo a una hipó esis – Velocidad
pa a explica es e hecho. – Tempe a u a
– Densidad
2p. Se sabe que es posible escucha lo que dice una pe sona – Diseño de expe iencias – P opagación del sonido
a 1 km de dis ancia si el ien o es á a a o (sob e odo, – Con ol de a iables – Dis ancia
si es amos en in ie no). Diseña una expe iencia – Velocidad
pa a comp oba lo. – Tempe a u a
– Densidad
3p. La gen e del campo, cuando e una o men a y quie e – Iden i icación del p oblema – P opagación de luz y sonido
sabe a cuán os km se encuen a, hace lo siguien e: – Análisis de da os – Velocidad de luz y sonido
Espe a a que caiga un ayo, cuen a los segundos que pasan – Es ablecimien o – Dis ancia
has a que oyen el ueno, y di ide esos segundos en e es. de conclusiones – Tiempo
¿C ees que es co ec o el p ocedimien o desde un pun o – Mo imien o ec ilíneo
de is a cien í ico? Explica u espues a. y uni o me
4p. ¿Pod ías diseña una expe iencia pa a demos a – Diseño de expe iencias – Onda
que, cuando i amos una pied a a un lago, se p oduce – Modelo de ondas
una onda?
Los esquemas no han sido elabo ados di ec amen e po
ellos; los hemos in e ido noso os a pa i de sus espues-
as –esc i as y de las en e is as– a las p egun as en las
que es aba implicado el ópico en cues ión. Po ejemplo,
en el caso del esquema de la p opagación del sonido,
hemos u ilizado p e e en emen e las explicaciones que
han dado a las cues iones 4, 5 y 6 de la p ueba concep-
ual, y a las cues iones 1p, 2p y 3p, en la p ocedimen al,
aunque lógicamen e no hemos igno ado las espues as a
o os í ems, que a p io i pa ecían, desde nues a pe s-
pec i a, no ene conexión con el esquema. Insis imos en
que no siemp e hay coincidencias en e los con enidos
que los in es igado es suponemos que se án u ilizados y
los que ealmen e ponen en juego o ac i an los alumnos.
En el cuad o IV apa ecen especi icados aquellos í ems
que han gua dado una elación más ele an e con los
esquemas de e e encia y las denominaciones asignadas
a los que hemos encon ado en nues a mues a. Lógica-
men e no p e endemos la uni e salización ni la gene a-
lización de los mismos en o os con ex os.
Pod íamos sin e iza la secuencia de pasos ealizados de
la siguien e mane a:
a) A pa i de las con es aciones, se ealizó una lis a
indi idual con odas las elaciones concep uales que

INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA
198 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 1999, 17 (2)
Cuad o IV
Esquemas concep uales.
Esquema Í ems p ueba Tipo de esquemas encon ados
Magni udes ondula o ias 1, 2, 3, 6, 8, 9 y 4p MO-1, MO-1a, MO-1b, MO-2, MO-3, MO-3a, MO-4,
MO-4a, MO-4b y MO-5
P opagación del sonido 4, 5, 6, 1p, 2p y 3p PS-1, PS-2, PS-3, PS-4, PS-5 y PS-6
Re lexión del sonido 5, 7 y 4p RS-1, RS-2, RS-2a, RS-3, RS-4 y RS-5
cada alumno ponía de mani ies o a lo la go de las
p uebas.
b) Se iden i ica on las ideas y p oposiciones que ue on
u ilizadas ei e adamen e: a ias eces o en a ios í ems;
si exis ía es a ei e ación, pensamos que es aba asen ada
su icien emen e y que podía o ma pa e ac i a, y no
sólo anecdó ica, de los azonamien os u ilizados.
c) Iden i icadas las p oposiciones co espondien es a
cada alumno, se ag upa on en unción de su pe enencia
a los campos en que ijamos nues a a ención (magni u-
des ondula o ias, p opagación del sonido y e lexión del
sonido).
d) Pa a no a as a el conjun o de las p oposiciones en
nues a desc ipción de esul ados, a amos de ep esen-
a las median e mapas concep uales.
Como e a p e isible, no siemp e ha sido posible encon-
a un esquema ca ac e ís ico, a eces po la al a de
consis encia de los a gumen os de los en e is ados y
o as po que no hemos sido capaces de encon a los con
los ins umen os y écnicas u ilizados. Sin emba go, lo
que ealmen e nos llamó la a ención es que es as hipo é-
icas es uc u as no e an casos únicos sino que se epe-
ían, con escasas di e encias, en a ios alumnos y que,
además, e a ac ible una cie a o denación en unción de
su mayo o meno cien i icidad, cohe encia y compleji-
dad, como e emos más adelan e.
RESULTADOS CORRESPONDIENTES A LA
PRUEBA DE CONTENIDOS CONCEPTUALES
La p ime a desc ipción de los esul ados de la p ueba de
con enidos concep uales la hemos hecho í em a í em.
Hay que señala p e iamen e que la mayo ía con es ó a
casi odas las cues iones, po lo que podemos supone
que no exis ían p oblemas de comp ensión, de al a de
in e és o con ex os inadecuados pa a la comunicación.
Vamos a sin e iza las ca ac e ís icas más ele an es de
las espues as que die on los alumnos; en algunos casos,
hemos incluido sus con es aciones ex uales pa a acili-
a al lec o una in o mación más comple a.
a) Respec o al í em 1: Ejemplos de mo imien os ondula-
o ios
– Pusie on 121 ejemplos, lo que equi ale a casi es po
alumno; de ellos, 102 pa ecen p oyec a la exis encia de
expe iencias y conocimien os iniciales en el ema.
– Los ejemplos más epe idos se e e ían a ondas ma e-
iales (66/102); el sonido apa eció de mane a explíci a o
implíci a en muchos casos (la os, la oz, el uido, el eco,
los golpes, e c.).
– Las alusiones más ecuen es a las elec omagné icas
(27/102) ue on las asociadas a medios de comunicación
(ondas de adio, de ele isión, del walkman...) o las
luminosas (luz de las bombillas, láse ...).
– Algunos con unden las ondas con el gene ado de las
mismas: an ena, emiso a, cue das bucales, e c.
– Hubo ejemplos ex años que e an jus i icados po la
pe iodicidad (una aguja de eloj, una si ena de policía o
de bombe os...) o po la o ma (el a co i is, el agua,
el ma , los pája os mo iendo las alas o, incluso, las
pa a as Ma u ano).
b) Respec o al í em 2: T aspo e en un mo imien o
ondula o io
– Muchos alumnos (18/43) señalaban en el cues iona io
esc i o que un mo imien o ondula o io lle a implíci o
un anspo e de ene gía; o os c eían que se p oduce un
anspo e de ma e ia (13/43); y algunos conside aban
que no hay anspo e ni de ma e ia ni de ene gía (12/43).
– La mayo ía, con independencia de la opción elegida,
no ue on capaces de jus i ica la ni po esc i o ni en la
en e is a pos e io . Sin emba go, algunos (7/43) apo -
a on a gumen os in e esan es de ca a a una in e ención
didác ica:
INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 1999, 17 (2) 199
«Las ondas necesi an ene gía pa a pode mo e se en el
espacio.»
«Cuando un ecep o cap a una onda, és e cap a la
ene gía que anspo a esa onda [...].»
«[...] debido a que es as ondas es án p oduciendo un
mo imien o.»
«No puede se un anspo e de ma e ia po que las ondas
no es án o madas ni compues as po nada [...].»
La ausencia o la ambigüedad de las jus i icaciones nos
hace supone que, en gene al, no ienen un conocimien o
–ace ado o equi ocado– de los concep os implicados,
lo que esul a lógico po la g an complejidad de los
mismos. C eemos que és e puede se uno de los muchos
ejemplos en los que se debe habla de ausencia de
in o mación más que de e o es o ideas al e na i as.
c) Respec o al í em 3: F ecuencia y longi ud de onda de
una adio
– De los 36 alumnos que con es a on a la pa e que
a aba de la ecuencia, 8 es ablecían una elación en e
el núme o de ciclos o de «ondas» y el iempo, o en e sus
unidades. No obs an e, en 14 casos la iden i ica on con
el canal que sin onizas y 4 con una emiso a de adio,
po cen ajes que apoyan el ca ác e ex aescola de algu-
nas de las concepciones.
– El apa ado que a aba de la longi ud de onda ue
con es ado po 27; en un caso, se hablaba de «dis ancia
en e c es as». Sin emba go, lo más ecuen e (12/27)
ue iden i ica la con el alcance de la onda.
– Algunos (4/43) mani es a on que la ecuencia y la
longi ud de onda e an lo mismo y, en o os casos, las
con undían con o as magni udes ondula o ias ( eloci-
dad de p opagación y ampli ud).
Hab ía que des aca la so p enden e acilidad que ienen
los alumnos en la u ilización de es os concep os, con
independencia de su «o odoxia cien í ica». Pensamos
que no se pueden ni deben igno a es as si uaciones de
ca a a la plani icación de una p opues a didác ica o de
unas ac i idades de enseñanza, ya que un plan ea-
mien o me odológico inadecuado puede desap o e-
cha una ci cuns ancia an in e esan e, al menos po-
encialmen e.
d) Respec o al í em 4: Velocidad del sonido en el acío
y en el agua
– De los alumnos que con es a on a la p egun a (34/43),
es econocen la necesidad de un medio ma e ial y
p oyec an un modelo de p opagación de ondas ma e ia-
les que conside amos bas an e adecuado pa a es e ni el
educa i o:
«En el acío no se puede p opaga el sonido; necesi a-
mos ai e, moléculas que puedan ansmi i una pe u ba-
ción.»
«En el acío no iene ninguna elocidad, ya que se
encon a ía sin ai e y no se pod ía desplaza , po lo que
no es supe io a la elocidad en el agua, ya que en el agua
se desplaza.»
– A es os pod íamos uni o os cinco que, sin es ablece
explíci amen e el alo de la elocidad del sonido en el
acío, pa ece que u ilizan un modelo de p opagación
simila :
«En el acío no hay sonido y no se puede p opaga , y en
el agua lo que se p oduce es un mo imien o de sus
pa ículas.»
«No sé cuál es la elocidad del sonido en el acío, pe o
no c eo que sea mayo que la elocidad del sonido en el
agua po que en el agua los á omos es án más unidos y,
po lo an o, es más ácil pasa .»
– Un po cen aje al o (23/34) deja en e e en sus es-
pues as la u ilización de un modelo in e p e a i o de ipo
co puscula . De ienden que la elocidad del sonido en el
agua es meno que en el acío; en dicho medio, bien sea
po la esis encia o po la densidad, mani ies an que la
di icul ad de p opagación es mayo y, po an o, la
elocidad se á meno .
e) Respec o al í em 5: A ión y ba e a del sonido
– Un núme o mayo que en o os í ems de la p ueba no
con es a on la p egun a (16/43); además, hay que añadi
o os (10/43) que no esponden ealmen e:
«Los c is ales se ompen po que el a ión sob epasa la
elocidad del sonido.»
«[...] po que el a ión a a más elocidad de la que le
pe mi e la ba e a del sonido.»
– Hay quienes u ilizan modelos in e p e a i os que no
hemos sabido cla i ica (4/43):
«[...] po que el a ión p oduce ondas muy po en es.»
«[...] po que pasa lo mismo que cuando as en bici y e
pasa ce ca una camión y e i a hacia un lado.»
«[...] po que, al supe a la ba e a del sonido, se p oduce
una se ie de cambios en el sonido que hace que se mue a
más ápido.»
– El ni el de las espues as no nos ha pe mi ido saca
mucha in o mación; sólo 10 apo an ideas suel as (p o-
ducción de nue as ondas, di e en es elocidades de
p opagación, choque de ondas...):
«[...] po que el a ión a a más elocidad que la del
sonido y eso p oduce como un g an choque que ompe
algunos c is ales.»
«[...] po que a más ápido que el sonido que p oduce su
a ión y eso p oduce un choque en e ondas, que es lo que
noso os oímos, ese es uendo.»
INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA
200 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 1999, 17 (2)
Hab ía que añadi que, en muchas con es aciones, se
elacionaba es e enómeno con la e lexión del sonido: al
ompe la ba e a, apa ecen ondas que ebo an en las
supe icies que encuen an y, si son ágiles, se ompen.
Es a « e lexión des uc i a» puede se conside ada co-
he en e con o as a gumen aciones dadas en o os í ems
de la p ueba e e idos a la e lexión del sonido.
) Respec o al í em 6: Dependencia de la in ensidad de
un sonido
– Fue con es ada po un g an núme o de alumnos
(40/43). Algunos señala on a ias opciones, pues in e p e-
aban que la in ensidad dependía de di e sos ac o es.
– La opción más elegida ha sido la que dice que la
in ensidad del sonido depende de las ca ac e ís icas de la
onda (18/40). Un g upo equi alen e (16/40) c ee que
depende de la densidad del medio y o os (11/40) de la
masa del cue po que ib a. Muy pocos alumnos (5/40)
c een que depende de la empe a u a.
El p oblema pa a los p opósi os de nues a in es igación
ue la ausencia o la escasez de a gumen os an e las
opciones que ellos habían elegido. Ni e an capaces de
jus i ica su opción ni po qué habían echazado o as;
como si hubie a una elección más in ui i a que azona-
da. Es a si uación se epi ió en o as cues iones que
con enían en su o mulación una g an ca ga de «concep-
os académicos» (po ejemplo, en el í em 2), lo que debe
conside a se de ca a a la o mulación de cues iones
explo a o ias.
En cualquie caso, se pe cibió la di icul ad que ienen los
alumnos pa a es ablece elaciones causales en e a ia-
bles o pa a la u ilización de con enidos p ocedimen ales
con ellas elacionados. Es o esul a con adic o io con el
cu ículo o icial de los ni eles an e io es del sis ema
educa i o; debe íamos e isa qué es amos enseñando,
sob e odo aquellos p o eso es que ienen po bande a el
es ic o cumplimien o de los p og amas.
g) Respec o al í em 7: El eco
– Ningún alumno c ee que el eco sea una p opiedad de
las mon añas y pocos (3/41) que sea una cualidad del
sonido. Las demás espues as se pueden encuad a en
dos g andes g upos.
– Po un lado, hay 18 que dicen que es un enómeno de
amo iguación del sonido, pe o casi la o alidad lo jus i-
ican con a gumen os p óximos a la e lexión (15/18):
«Es cuando ú mandas un sonido, la onda ebo a y uel e
a i.»
«Al emi i se una onda de sonido, és a al choca con un
cue po se e leja y p oduce el eco con menos ecuen-
cia.»
«C eo que es igual que una pelo a, que, cuando la
i as a la pa ed, uel e pe o con menos ue za, po
eso, cuando oímos el inal de una palab a que hemos
dicho, es po que la palab a la hemos e minado con más
in ensidad.
– O os 20 conside an que es un enómeno de e lexión,
jus i icándolo ambién con exp esiones como:
«[...] po que las ondas del sonido al llega a la mon aña
ebo an en ella y uel en hacia a ás.»
«[...] oyes el sonido, pasa, ebo a en una pa ed g uesa, no
pasa po la pa ed, ebo a y uel es a oí la.»
«[...] al lanza us ondas, ebo an en la pa ed o en la
mon aña y uel en a i y las escuchas.»
«[...] el sonido se amo igua y ebo a con a las ocas.»
Pa adójicamen e las jus i icaciones de ambos g upos
pa ecen simila es (hacen e e encia a los ebo es de las
ondas), lo que inducía a pensa que sus di e encias e an
más semán icas que concep uales. No obs an e, al p o-
undiza en sus con es aciones, apa eció un núme o
impo an e (12/43) que jus i icaban su elección po que
(el eco) p oducía un sonido más bajo; de ellos, 11 habían
elegido la opción amo iguado a y uno la « e lexi a».
Además, hay que señala que un g upo impo an e
(11/43) no sólo iden i ican el eco como un enómeno de
e lexión del sonido sino que econocen que és e se
p oduce en de e minadas condiciones, aunque sin llega
a es ablece las leyes. De ellos, hay quienes hablan de un
des ase empo al en e las ondas inciden es y e lejadas
en su audición (7/11).
h) Respec o al í em 8: Di e encias en e dos iolines
– La mayo ía (23/43) c ee que no se di e encian, y lo
jus i ican diciendo que, si los iolines son iguales y se
pulsan de la misma mane a, p oduci án la misma onda.
– O os 7 alumnos c een que los sonidos se di e encian
en la in ensidad, a pesa de que el enunciado de la
p egun a dice cla amen e que se pulsan con la misma
ue za. (¿No es ablecen elación en e la ue za de pul-
sación y la in ensidad o no han comp endido el ex o?)
– Hay alumnos (6/43) que no nomb an explíci a o exclu-
si amen e el imb e, pe o dan una jus i icación que
con empla implíci amen e a es a cualidad del sonido:
«[...] po que no hay nada en el mundo que p oduzca
ondas iguales.»
«[...] no hay dos iolines iguales, siemp e cambia án.»
«[...] c eo que es el ono y el imb e, ya que según el
ma e ial de la cue da y su g oso dependen es os dos
ac o es...»
A la is a de los esul ados, podemos a i ma que desco-
nocen el signi icado cien í ico del concep o de imb e
pe o que, en algunos casos, exis e una expe iencia p e ia
que se puede y se debe ap o echa didác icamen e.
INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 1999, 17 (2) 201
Sin emba go, lo que ealmen e nos p eocupa es que no
elacionan en sus jus i icaciones las magni udes ondula-
o ias y las cualidades del sonido; se pod ía habla ,
incluso, de emas di e en es. De hecho, en es e í em hay
una p esencia de a gumen os musicales –pa ece que
p o ienen de o as ma e ias o cu sos– que se u ilizan
muy localizadamen e en o as espues as a la p ueba.
i) Respec o al í em 9: Audición de los pe os
– Muchos (36/43) con es a on la p egun a. En 4 casos,
podemos obse a y alo a la calidad de algunas a gu-
men aciones:
«C eo que no oyen mejo que las pe sonas, lo que pasa
es que su oído es á más desa ollado que el nues o y
cap an una gama de ecuencias mayo que el nues o,
que es de 20 Hz a 20.000 Hz.»
«[...] po que en las pe sonas el sen ido más desa ollado
es el de la is a, en onces, el oído lo enemos menos
desa ollado. Po eso las pe sonas oímos sonidos desde
unos alo es mínimos has a unos alo es máximos, si
es án in e io o supe io a es os alo es no lo oímos. Pa a
los pe os esos alo es es án más ampliados y, en onces,
hay sonidos que noso os no de ec amos y ellos sí.»
«Las pe sonas pueden oí a una ecuencia de 12 KHz
has a 16 KHz y los pe os escuchan desde los 10 KHz a
una ecuencia mucho mayo que las pe sonas.»
– O os 7 apo an ideas menos es uc u adas, pe o u ili-
zan el concep o de ecuencia como «eje concep ual» de
la a gumen ación:
«Po que, cuando se sopla un pi o pa a pe os, las pe so-
nas no lo oyen, po que a a una g an ecuencia, y,
cuando hay un uido, los p ime os en eacciona son los
pe os.»
«Yo no sé si los pe os oyen mejo o peo que noso os,
lo que sí sé es que és os oyen sonidos a di e en es
ecuencias que noso os. Hay sonidos que ellos oyen y
noso os no, y o os, al con a io.»
«Es que ienen más acilidad pa a cap a sonidos
agudos, que el oído humano no puede dis ingui y los
pe os sí.»
«Yo c eo que sí, po eso hay pe os de caza que son
capaces de oí el más pequeño uido que el homb e no
pod ía hace lo nunca. C eo que es po que su oído cap a
muy bien sonidos de muy baja ecuencia al igual que las
al as les cues a. Ésa en mi opinión.»
– El es o (25/36) dan una espues a supe icial, a ibu-
yéndoselo sencillamen e a que el oído de los pe os es
más ino, es á más desa ollado o es más sensible que el
de los humanos, pe o no explican po qué ocu e eso.
Es e ipo de compo amien o que denominamos espon-
de sin esponde se ha obse ado en a ias ocasiones y
ob iamen e di icul a la ob ención de una in o mación
ele an e pa a nues os p opósi os. No obs an e, c ee-
mos que esul a consecuen e con las ca ac e ís icas de la
enseñanza ecibida an e io men e.
Quisié amos esal a que, una ez más, el concep o de
ecuencia pa ece ene más signi icado pa a los alum-
nos que el de longi ud de onda. Po o o lado, nos
so p endió que, en es a elación en e in ensidad y
ecuencia, cen a an sus jus i icaciones más en la
segunda, cuando a p io i pa ece que la p ime a es
más in ui i a.
RESULTADOS CORRESPONDIENTES A LA
PRUEBA DE CONTENIDOS PROCEDI-
MENTALES
El es udio de los esul ados de es a p ueba lo hemos
ealizado con dos in enciones. Po un lado, que íamos
ealiza una desc ipción de las espues as dadas po los
alumnos espec o al ap endizaje de con enidos p ocedi-
men ales elacionados con el ema, hecho no muy habi-
ual en los es udios explo a o ios. Po o o, como diji-
mos, las con es aciones han sido u ilizadas en la elabo ación
de los esquemas concep uales a los que hemos hecho
e e encia. En es e apa ado nos ocupa emos del p ime
obje i o, man eniendo el mismo es ilo desc ip i o que
en la p ueba de con enidos concep uales.
a) Respec o al í em 1p: Hipó esis del sonido con ien o
a a o en in ie no
– Un pequeño g upo (6/37) de los que espondie on a la
p egun a, incluyen en su o mulación elemen os que se
pueden conside a undamen ales (es ablecimien o de
una causalidad azonada, iden i icación de las a iables
cohe en es con el azonamien o, explici ación de una
posible in e p e ación, e c.):
«El ien o anspo a y lle a con mayo acilidad el
sonido, la onda. Según la empe a u a del ambien e, si es
ía y húmeda, hay unas moléculas más unidas, po lo
que se ansmi i á la onda con mayo acilidad al choca
unas con o as.»
«[...] que al es a a a o del ien o, la onda se p opaga
mejo que es ando en con a. En in ie no, la densidad del
ai e, hace mas p opicio el mo imien o de la onda.»
– O os (22/37) se cen an sólo en la elación con una de
las a iables que in e ienen, no malmen e en el ien o
a a o :
«[...] po que las ondas sono as se e ían empujadas po
la ue za del ien o y a anza ían más.»
«Con el ien o a a o , las ondas del sonido a da ían
menos en llega .»
«Si la pe sona habla en la misma di ección que la del
ien o, el ien o ayuda á a las ondas a que lleguen an es.
Si se pone de espaldas, a las ondas les cos a á más
llega .»
INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA
208 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 1999, 17 (2)
Figu a 3

INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 1999, 17 (2) 209
Tabla III
Esquema NO 1 2 2a 3 4 5
F ecuencia 8 12 7 1 4 4 7
Po cen aje 19% 28% 16% 2% 9% 9% 16%
A la is a de los esul ados e e idos a los esquemas
sob e la e lexión del sonido:
– Es posible ap ecia que la mayo ía de los esquemas son
bas an e sencillos y con pocas elaciones c uzadas, lo
que pa ece indica una concepción bas an e elemen al de
es e enómeno.
– Son undamen almen e desc ip i os y, en la mayo ía
de los casos, se limi an a comen a ca ac e ís icas o
p opiedades, pe o con muy pocas jus i icaciones de lo
que a i man.
– En odos los esquemas, desde los más sencillos a los
más complicados, apa ece el eco, lo que pa ece suge i
la g an impo ancia que le dan a es e enómeno, posible-
men e po se el más obse able pa a ellos. No obs an e,
algunos lo iden i ican con la e e be ación, cons i uyen-
do lo que hemos denominado eco domés ico.
– También se ap ecia, en los esquemas de los alumnos de
la in es igación, que la e lexión del sonido pa ece
p oduci se sin ninguna ley que la egule.
IMPLICACIONES DIDÁCTICAS
La expe iencia ealizada pone de mani ies o la exis en-
cia de pequeñas es uc u as de azonamien o que condi-
cionan o a o ecen el ap endizaje de los alumnos en
es os ni eles educa i os. Pa ece, pues, lógico que, desde
una concepción cons uc i is a, se ealicen in e encio-
nes in encionadas que pe mi an la modi icación, sus i u-
ción o ampliación de las mismas pa a ap oxima las a
esquemas más ú iles pa a las necesidades sociales y
o ma i as de cualquie ciudadano.
Aunque es e iden e la p eca iedad de los esquemas
encon ados, hay que hace no a que su adquisición no
ha sido ealizada exclusi amen e en el ma co ins i ucio-
nal y que, po lo an o, son ambién u o de un p oceso
au ónomo, no eglado y basado en los conocimien os
que les apo an sus expe iencias co idianas. En es as
ci cuns ancias, noso os alo amos muy posi i amen e
algunas espues as y azonamien os que apoyan la idea
de que las capacidades de los es udian es no es án su i-
cien emen e explo adas en las clases de ciencias.
Pe o, cen ándonos en aspec os más conc e os del es u-
dio del sonido, podemos señala :
– Se ía necesa io es ablece la di e encia exis en e en e
onda, emiso y ecep o , que ienden a con undi , u ili-
zando p o usamen e ejemplos muy di e sos.
– Hab ía que amplia su isión más allá de las ondas
sono as, a las que conside an «las ondas po excelen-
cia»; con adic o iamen e con ello, no es ablecen ela-
ciones en e las cualidades de un sonido y las magni udes
ca ac e ís icas de las ondas.
– Tend íamos que elimina la concepción sesgada de las
ondas, que las «limi a» a las ans e sales y a las ma e-
iales.
– Pa ece necesa io cla i ica sus conocimien os sob e las
magni udes ca ac e ís icas de las ondas; hay que obse -
a un especial cuidado con las ac i idades en las que
apa ezcan los concep os de ecuencia, ampli ud y lon-
gi ud de onda.
– P obablemen e el conocimien o con encional o exclu-
si amen e ma emá ico impide la concep ualización de
las magni udes ondula o ias; hab ía que ecupe a la
iden i icación ísica.
– Se ap ecia un g an desconocimien o sob e el acío y la
composición de la ma e ia, y concepciones equi ocadas
sob e la ene gía, que pueden condiciona o os ap endi-
zajes.
– Hab ía que iden i ica y di e encia enómenos
como la e lexión, amo iguación, e acción e in e -
e encias, pues enemos la imp esión que no compa -
imos con ellos los mismos signi icados, ni las mis-
mas expe iencias.
– Hab ía que ap o echa sus expe iencias ex aescola es
e inclui , en la selección de con enidos, conocimien os
sob e audición, con aminación... que ap o echen sus
p opias i encias ex e nas al aula y que les demues en
la u ilidad de es os con enidos.
– En elación con los con enidos p ocedimen ales, el
ema pe mi e inclui el diseño de expe iencias, el con ol
y exclusión de a iables, y la o mulación de p ediccio-
nes (la emisión de hipó esis es á muy media izada po
ca encias me odológicas de los ni eles an e io es). En
cualquie caso, no hay que ol ida que hay que emplea
iempo pa a enseña los, aun a cos a de o os con enidos,
y que su ap endizaje es lo su icien emen e complejo pa a
«no ap ende los a la p ime a».
INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA
210 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 1999, 17 (2)
[A ículo ecibido en julio de 1997 y acep ado en junio de 1998.]
– Se obse a el uso del modelo co puscula en los
azonamien os sob e el sonido; hab ía que es ablece las
di e encias con el ondula o io pe o sin pe de de is a
que el alumno alo e su e icacia en la aplicación a
si uaciones eales.
En cualquie caso, el abajo nos ha suge ido muchos
in e ogan es: ¿Qué o os esquemas ienen los alum-
nos de es os ni eles educa i os? ¿Cómo se han o -
mado? ¿Cómo se pueden modi ica , amplia y sus i-
ui de o ma signi ica i a? ¿Tienen los alumnos
esquemas in e p e a i os en o os ámbi os de las cien-
cias? ¿Cómo «engancha » es e ipo de hallazgos con
en oques de enseñanza como CTS?... Hab á que se-
gui in es igando.
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