INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA
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ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2001, 19 (1), 89-102
DISTINTOS NIVELES DE ANÁLISIS
PARA EL ESTUDIO DEL CAMBIO CONCEPTUAL
EN EL DOMINIO DE LA MECÁNICA
OLIVA, JOSÉ M.
Cen o de P o eso ado de Cádiz
E-mail: cna ea @medi ex.es
SUMMARY
A quasi-expe imen al s udy on he concep ual change in mechanics, i has been accomplished ollowing a ious le els
o analysis. Eigh y- i e s uden s o en h g ade o a public school comple ed wo ques ionnai es on mechanics
phenomena, be o e and a e being augh . The ob ained esul s showed he p esence o quali a i e and quan i a i e
changes in he cogni i e s uc u e. These changes a ec ed he speci ic ideas exp essed h ough pa icula answe s, as
well as he mos gene al amewo ks on which hose answe s we e based. F om hose esul s some implica ions o
didac ic in e es and o he in es iga ion a e commen ed.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Los obje i os y mé odos de los es udios sob e concep-
ciones al e na i as en ciencias han i ido algunos cam-
bios impo an es du an e los úl imos años. Se ha pasado
de abajos desc ip i os dedicados a explo a las con-
cepciones en dis in os ámbi os a abajos que in es igan
el ni el de es uc u ación y o ganización de las ideas a
a és de di e sos enómenos y dominios. P ueba de es e
cambio de in e és lo enemos en la a ención despe ada
úl imamen e po los es udios sob e consis encia de las
concepciones a a és de dis in os con ex os y po aque-
llos o os que analizan la exis encia de pa ones de
azonamien o gene ales que expliquen la g an a iedad
y di e sidad de concepciones especí icas ca alogadas en
dis in os dominios.
En un suge en e a ículo publicado hace unos años,
Vienno (1985) apun aba ya la posibilidad de que mu-
chos de los a gumen os que apo an los alumnos en sus
espues as uesen debidos a la aplicación de eglas cau-
sales comunes a ellos. Si dos si uaciones o a eas son
ca ac e izadas como análogas, ende á a aplica se en
ellas las mismas eglas de in e encia. Si son conside a-
das de dis in a na u aleza, se aplica án eglas ambién
di e en es. Algo más a de, Ande sson (1986) ha plan-
eado la necesidad de sis ema iza el c ecien e núme o
de ideas ca alogadas y analiza la exis encia o no de
elemen os comunes compa idos po esquemas explica-
i os exis en es en di e en es dominios de conocimien-
o. Recien emen e Monk (1995) ha p opues o un
p incipio de es uc u ación pa a p o undiza en las ca-
ac e ís icas de las concepciones en dis in os ámbi os.
Pa a Monk, es e p incipio consis e en asumi que las
di e sas concepciones de un mismo suje o no son en i-
dades dispe sas sino que se o ganizan y es uc u an en
sis emas de más al o ni el, siguiendo un símil, de o ma
semejan e a cómo se o ganizan las es ellas en es uc u-
as más complejas como son las galaxias.
El g ado de es uc u ación que los au o es más habi ua-
les han is o en las concepciones que han es udiado ha
a iado de unos casos a o os. La mayo ía de ellos
pod ían si ua se sob e un con inuo en e dos polos o
endencias que han ma cado el es a us asignado a las
ideas de los alumnos. De un lado, es án quienes piensan
que el pensamien o es algo he e ogéneo que man iene un
compo amien o ue emen e dependien e del con enido
INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA
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y del con ex o. De o o, es án quienes opinan que la
men e humana es homogénea y consis en e, siendo posi-
ble iden i ica es uc u as de conocimien o uni e sales
que los suje os aplica ían a la ho a de azona en domi-
nios y con ex os a iados. En su isión más adical, es a
idea de es uc u ación en el conocimien o iene como
e e en e a aquellos au o es que conside an que los
concep os y nociones de los adolescen es en dominios
especí icos dependen de es uc u as lógicas gene ales
que son independien es del con enido. Desde es a posi-
ción se subo dina el in e és de las ideas pa icula es a la
p esencia o no de esas es uc u as gene ales de las cuales
depende ían. La endencia ac ual de los abajos es una
e olución hacia un pun o a medio camino en e uno y
o o ex emo.
En un abajo an e io (Oli a, 1999a), hemos analizado
el g ado de es uc u ación de las concepciones sob e
mecánica en alumnos de 14-16 años en una ase p e ia
a la ins ucción. Los da os ob enidos mos a on la exis-
encia de un cie o g ado de es uc u ación en las con es-
aciones, que pod ía ca aloga se como in e medio en e
el que es ablece el en oque de las ope aciones o males
y el que p edice el en oque más agmen a io de las
concepciones al e na i as (Pozo e al., 1992). El g ado
de gene alidad encon ado pod ía se su icien e pa a
pos ula la posibilidad de cambios en algunas concep-
ciones –media izados en mayo o meno medida po la
enseñanza ecibida– una ez que se hayan cambiado
o as con las que compa e algunos elemen os de las
es uc u as implíci as. Y de ello se deduci ía que supe a
las concepciones e óneas desde el pun o de is a de la
ciencia escola conlle a ía algo más que un cambio local
en con enidos especí icos. Compo a ía un cambio en
las eo ías implíci as en las que subyacen las espues as
y con es aciones, es o es, en las es uc u as men ales que
con ca ác e más o menos gene al se encuen an as
ellas. Aunque es a conclusión pa ece aco de con algunos
de los da os ob enidos en in es igaciones ealizadas al
espec o (Gómez-C espo e al., 1995), aún se equie e de
un mayo caudal de es udios expe imen ales que con-
as en la alidez de dicha hipó esis.
Siguiendo es a línea, en el p esen e abajo analizamos el
cambio en las concepciones de los alumnos sob e mecá-
nica a a és de la enseñanza. Pa a ello e aluamos el
cambio no sólo en espues as o concepciones pun uales,
sino ambién en su conjun o desde una óp ica como la
que Monk (1995) p opone a a és de su idea de es uc-
u ación. La hipó esis undamen al que o ien a el abajo
consis e en supone que no sólo encon a emos a iacio-
nes en las espues as pun uales que apo an los alumnos
en a eas especí icas, sino ambién cambios p o un-
dos que a ec en a los c i e ios que u ilizan pa a es-
ponde o, lo que es lo mismo, en los esquemas en que
subyacen sus espues as. Conc e amen e, pensamos
que, jun o a cambios posi i os obse ables en las
espues as aisladas de las dis in as p egun as, se ap ecia á
ambién una ees uc u ación de las eo ías implíci as
en que subyacen esas espues as, desde aquéllas que
cons i uyen la lógica in ui i a de sen ido común
has a una es uc u a más cohe en e y p óxima a la
ciencia o mal.
MÉTODO
Mues a
La mues a u ilizada cons aba de 85 alumnos de 2º de
BUP. És os p ocedían de es g upos de clase de un
mismo cen o pe enecien e a una capi al de p o incia,
ins uidos odos ellos po un mismo p o eso . La o ma-
ción académica p e ia sob e los ópicos incluidos en los
cues iona ios se limi aba a una b e e in oducción eci-
bida du an e 7º de EGB.
Diseño de la in es igación y del p oceso ins uccional
El en oque de la in es igación ue de ipo casi expe i-
men al, con un diseño p e es -pos es sin g upo de con-
ol, analizando el cambio concep ual alcanzado.
Desde un pun o de is a ins uccional, con iene señala
que los ma e iales u ilizados cons i uían una adap ación
de los elabo ados po Hie ezuelo y o os (1993). Dichos
ma e iales es án es uc u ados en unidades didác icas en
o ma de p og amas-guía de ac i idades (Fu ió y Gil,
1980), plan eadas bajo un a amien o con inuado de las
ideas p e ias de los alumnos a a és de p ocesos de
cap u a y cambio concep ual, en e o os.
Los emas sob e los que se e aluó el cambio concep ual
alcanzado ue on los elacionados con el mo imien o y
las ue zas. La enseñanza de es os emas aba có un
pe íodo de unas 14 semanas, a azón de 4 sesiones
semanales de 50 minu os cada una de du ación. El
p o eso implicado en el p oceso de ins ucción e a el
p opio au o de es a in es igación, el cual enía ya una
expe iencia con inuada du an e a ios años en la aplica-
ción de es e ipo de me odología didác ica y en el uso de
es os ma e iales.
Ins umen os
Como ins umen os de ecogida de in o mación elabo a-
mos dos cues iona ios, A y B, cada uno in eg ado po
sie e p egun as. Las a eas de ambos cues iona ios e an
muy simila es, si bien cambiaba el con ex o in oluc ado
en la si uación p opues a. En cada p egun a, los alumnos
debían alo a su posición en e a es í ems o a i ma-
ciones que ecogían in e p e aciones o p edicciones ace ca
de los enómenos a ados. En o al enían que e alua 42
í ems, 21 po cada uno de los cues iona ios.
A la ho a de selecciona los ópicos a es udia , se ha
enido en cuen a cuáles son los con enidos habi uales
que se impa en en la enseñanza secunda ia y cuáles son
las concepciones más es udiadas en la in es igaciones
sob e enseñanza de las ciencias (Hie ezuelo y Mon e o,
1988). Los ópicos abo dados en las a eas y las concep-
ciones pa icula es que den o de cada una se analizaban
se mues an en la abla I.
El o ma o de p esen ación de los í ems e a ipo Like
con sie e ni eles que eco ían un a co de plausibilidad
INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2001, 19 (1) 91
Una bola que se colo-
ca encima de un mue-
lle o se cuelga de él.
Dos bolas que se de-
jan cae desde al u as
iguales, una de más
peso que o a.
Un obje o se pesa me-
dian e una báscula en-
ce ada en un ecipien e
del que se ha ex aído
odo el ai e.
Una bola que sale de
un ubo espi al a a-
és del cual ha sido
lanzada.
Un niño golpea con el
pie un balón de ú bol.
Un balón de ú bol en
ayec o ia ascenden-
e as se lanzado en
el saque de una al a.
Una bola que descien-
de po un plano incli-
nado sin ozamien o.
Tabla I
Temas abo dados en las p egun as y concepciones co espondien es.
Temas a ados Concepciones implicadas Si uación plan eada
en los enunciados en los í ems Cues iona io A Cues iona io B
1. In luencia sob e el
peso de la opología
de un sis ema.
2. In luencia del peso
sob e el mo imien o
e ical de g a es.
3. Relación en e a -
mós e a y g a edad-
peso.
4. T ayec o ia de un
obje o que gi a y, de
epen e, es dejado en
libe ad.
5. Igualdad o no de
ue zas en una in e-
acción (choques).
6. Análisis de ue zas
en mo imien os ascen-
den es bajo la acción
de la g a edad.
7. Velocidad en mo-
imien os de caída li-
b e bajo la acción de
la g a edad.
C1.1: Los cue pos pesan más cuando se si úan sob e el obje o que
les si e de sopo e.
C1.2: Los cue pos pesan más cuando se si úan colgados del obje o
que les si e de sopo e.
C1.3: El peso de los cue pos no a ía según la mane a cómo se
si úen.*
C2.1: Los obje os más lige os son más ácilmen e acele ados po
la g a edad.
C2.2: Los obje os pesados son más ácilmen e acele ados po la
g a edad.
C2.3: El peso de los cue pos no a ec a a la acele ación de g a es.*
C3.1: La ausencia de ai e no a ec a al peso ni a la g a edad.*
C3.2: Si no hay ai e, no hay g a edad ni peso.
C3.3: Si no hay ai e, no hay g a edad pe o sí peso.
C4.1: El obje o iende a segui gi ando.
C4.2: El obje o sale en línea ec a en di ección oblicua, in e media
en e la angencial y la adial hacia a ue a.
C4.3: El obje o sale en línea ec a angen e a la ayec o ia.*
C5.1: Sólo el cue po más pesado y que inicia la acción eje ce
ue za.
C5.2: Ambos obje os se eje cen una ue za mu ua. Pe o es el
obje o más pesado y que inicia la acción el que aplica una mayo
ue za.
C5.3: Las ue zas que se eje cen dos cue pos son siemp e iguales.*
C6.1: Sólo hay una ue za, que ac úa en la di ección y sen ido del
mo imien o.
C6.2: Sólo hay una ue za, el peso.*
C6.3: Hay dos ue zas: el peso y o a en la di ección y sen ido del
mo imien o.
C7.1: El obje o eco e dis ancias iguales en iempos iguales.
C7.2: Cada ez eco e mayo espacio en un iempo meno .*
C7.3: Cada ez eco e meno espacio en un iempo mayo .
Dos bolas unidas me-
dian e una cue da que
se sos iene di ec amen-
e encima de la mano
o se cuelgan una a cada
lado.
Dos bolas que se lan-
zan hacia a iba con la
misma elocidad, una
de más peso que o a.
Obje o que se deja cae
en el in e io de una
habi ación de la que
se ha ex aído odo el
ai e.
Una bola se hace gi a
a ada a una cue da y
de epen e se ompe.
Un camión a g an e-
locidad choca con a
una bicicle a es acio-
nada en el andén.
Una bola que se lanza
e icalmen e hacia
a iba.
Un obje o en caída
lib e desde cie a
al u a.
* Indica la opción eó icamen e más adecuada desde el pun o de is a cien í ico.
INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA
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que iba desde el o al acue do (pun uación +3) has a el
desacue do o al (pun uación -3). Con es e ipo de écni-
cas que íamos se ieles al ma co eó ico u ilizado
(Oli a, 1999b), dando posibilidad a que se mani es a an
los siguien es aspec os:
1)El comp omiso de un alumno con una de e minada
idea suele no se cues ión de odo o nada, sino de g ado,
exis iendo dis in os ni eles de acue do o plausibilidad.
2)Un mismo alumno pod ía iden i ica se con más de una
opción, incluso cuando és as son de ca ác e con adic-
o io.
Los í ems p opues os e an ansc ipciones de espues as
y a gumen os apo ados po alumnos en un es udio
p e io ealizado empleando cues iona ios de explica-
ción abie a (Oli a, 1994). El o den de p esen ación de
las a eas e a idén ico pa a ambos cues iona ios, si bien
den o de cada a ea los es í ems es aban o denados de
un modo di e en e. No obs an e, a e ec os de la exposi-
ción hemos si uado los í ems en el mismo o den en
ambos casos pa a acili a así la lec u a e in e p e ación
de los da os. El apéndice ecoge un ejemplo de a ea
plan eada en uno de los cues iona ios.
Las p uebas se adminis a on como p e es a comienzos
de cu so, an es de empeza los emas de mecánica, y más
a de como pos es a inales de cu so, dos meses después
de acaba las unidades didác icas e e en es a las con-
cepciones abo dadas en los cues iona ios.
Los cues iona ios se p esen a on en ho as habi uales de
clase. Aunque no se puso un lími e de iempo pa a su
ealización, odos lo comple a on en menos de ein a
minu os. Los es udian es sabían que pa icipaban en un
sondeo de sus concepciones y que el esul ado no end ía
incidencia en sus cali icaciones.
Análisis de da os
Los da os de las p uebas empleadas ue on o ganizados
en una ma iz de da os e in oducidos en una base de
da os de un o denado . El a amien o es adís ico se
e ec uó median e el paque e SPSS, aplicando análisis
desc ip i o, es udios de co elación, análisis ac o ial y
de iabilidad, y análisis de di e encias median e la
-s uden pa a mues as dependien es.
RESULTADOS
Análisis desc ip i o de los da os
Se e ec uó un p ime análisis de esul ados compa ando
los da os ob enidos en los dis in os í ems del p e es y del
pos es . Dicho análisis se mues a en las igu as 1 y 2. Un
ápido epaso a esos g á icos pe mi e comp oba los
siguien es aspec os:
1)En más de la mi ad de las a eas del p e es , los í ems
que ep esen aban opciones aco des con el pun o de
is a cien í ico a oja on p omedios de pun uaciones
nega i as. Es e hecho indica un bajo g ado de acep ación
inicial de es as opciones. Las excepciones las encon a-
mos en las a eas 1 y 7 del cues iona io A, y en las a eas
3, 4 y 7 del cues iona io B. En ellas los p omedios sí
adop a on alo es posi i os, mos ando así un cie o
g ado de plausibilidad pa a la mues a en su conjun o.
2)También en el p e es , cie as ideas habi uales en los
es udios sob e concepciones al e na i as alcanza on un
ni el ela i amen e al o de plausibilidad. Tal es el caso,
po ejemplo, de la conexión que se es ablece en e el
peso de un obje o y la apidez del mo imien o e ical de
g a es (í em C2.2), la desigualdad de ue zas en una
in e acción (í em C5.2) o la asociación en e ue za y
mo imien o (í em C6.3).
3)En el pos es , se ap ecia, po lo gene al, en é minos
compa a i os, un ascenso en la plausibilidad de las ideas
aco des con el pun o de is a cien í ico y un descenso en
la de las ideas al e na i as. En algunos casos, no obs an-
e, las a iaciones ue on escasas, lo que sugie e que el
cambio concep ual en de e minadas nociones ha sido
limi ado.
Los da os comen ados sugie en un cie o ni el de cam-
bio en algunas de las concepciones p eins uccionales.
Sin emba go p opo cionan una imagen poco es uc u a-
da del alumno, que no iene en cuen a cómo se o ganiza
el conocimien o ni los cambios que se e i ican en esa
o ganización. Además, desde un pun o de is a es adís-
ico, los esul ados que apo a cada í em po sepa ado
son de una dudosa iabilidad, lo que es a signi ica i i-
dad a las conclusiones que a pa i de ellos podemos
ex ae . Todo ello no hace sino aconseja o as o mas de
analiza las concepciones y o as mane as de e alua los
cambios que se p oducen en las mismas. A ello dedica-
emos espacio a con inuación es udiando cuáles son los
esquemas subyacen es a las espues as conc e as.
Cons ucción de escalas y cambios que se obse an
en las mismas
Con obje o de p opo ciona una isión más es uc u ada
del conocimien o in ui i o del alumno, se ha cons uido
una se ie de escalas pa a el p e es combinando los
esul ados de í ems de con enido análogo. El uso pos e-
io de es as escalas pe mi ió con a con da os más
iables que los que se desp enden de cada í em po
sepa ado (Lich y Thijs, 1990). El mé odo empleado ha
sido ya desc i o en un abajo an e io (Oli a, 1999a) y
pasamos a eseña lo a con inuación, b e emen e.
En un p ime paso se lle ó a cabo una selección de los
í ems más ep esen a i os de acue do con los siguien es
c i e ios:
1)Todos los í ems que incluían concepciones aco des
con el pun o de is a cien í ico ue on incluidos.
INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2001, 19 (1) 93
Figu a 2
Compa ación de esul ados del p e es y del pos es pa a las concepciones al e na i as.
Figu a 1
Compa ación de esul ados del p e es y del pos es pa a las concepciones aco des con el pun o de is a cien í ico.
INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA
94 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2001, 19 (1)
Tabla II
In e p e ación y iabilidad de las escalas del p e es y del pos es .
Escala Polo (+) Polo (-) Núme o α de C onbach
de í ems P e es Pos es
E Conse ación del peso an e a iaciones Los cue pos pesan más cuando
en la con igu aciónde un sis ema. se cuelgan.
C1.3(A) C1.3(B) C1.2(A) C1.2(B) 4 0,64 0,82
E2 Independencia del mo imien o de Los cue pos más pesados se en
g a es espec o al peso del obje o. más a ec ados po la g a edad.
C2.3(A) C2.3(B) C2.2(A) C2.2(B) 4 0,74 0,89
E3 Independencia del peso de la Los cue pos no caen o no pesan
p esencia o no de ai e. en ausencia de ai e.
C3.1(A) C3.1(B) C3.2(A) C3.2(B) 4 0,70 0,69
E4 Ine cia ec ilínea angen e a la Ine cia ci cula . Los cue pos que
ayec o ia. C4.3(A) C4.3(B) gi an siguen gi ando al queda en
libe ad. C4.1(A) C4.2(B) 4 0,57 0,62
E5A Igualdad de ue zas en un choque. El obje o de mayo masa y mayo 4 0,74 0,91
C5.3(A) C5.3(B) elocidad eje ce una ue za mayo
en un choque. C5.2(A) C5.2(B)
E5B En un choque los dos cue pos Sólo el obje o de mayo masa y 2 0,62 0,76
se eje cen ue za mu ua. mayo elocidad eje ce ue za en
un choque. C5.1(A) C5.1(B)
E6 Sob e un cue po que asciende Sob e un cue po que asciende 6 0,69 -
ac úan a ias ue zas. ac úa sólo una ue za.
C6.3(A) C6.3(B) C6.1(A) C6.1(B) C6.2(A) C6.2(B)
E7 El mo imien o de caída es acele ado. El mo imien o de caída es 4 0,82 0,84
C7.2(A) C7.2(B) a elocidad cons an e.
C7.1(A) C7.1(B)
E8a Asociación ue za-mo imien o (I): 2 0,60 0,80
sob e un cue po que asciende ac úa
sólo una ue za, o ien ada en el
sen ido del mo imien o.
C6.1(A) C6.1(B)
E8b Noción new oniana de ue za: Asociación ue za-mo imien o (II): 4 - 0,91
sob e un cue po que asciende ac úa sob e un cue po que asciende ac úa
sólo la ue za peso. además del peso una ue za en el
C6.2(A) C6.2(B) sen ido del mo imien o.
C6.3(A) C6.3(B)
En e pa én esis se indica A o B pa a e e i se al cues iona io del que se había ex aído el í em.
2)Se incluye on ambién aquellos í ems que ecogían
espues as aco des con concepciones al e na i as de una
cie a plausibilidad (-1).
3)No obs an e, den o de es os úl imos, se desca a on
odos aquellos í ems que no mos a on un ni el signi i-
ca i o de co elación con sus equi alen es en la o a
p ueba.
Como esul ado de dicho p oceso de selección se conse -
a on sólo 32 de los 42 í ems incluidos en las p uebas.
Es os í ems se di idie on en sie e g upos de acue do con
su a inidad emá ica, uno po cada una de las sie e a eas
in oluc adas en los cues iona ios. La alidez in e na de
cada uno de los ag upamien os se e aluó, espec i a-
men e, a a és de una p ime a anda de análisis de
componen es p incipales. En p ime a ins ancia sólo se
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ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2001, 19 (1) 95
conside ó un ac o como solución de cada análisis. El
ni el de ajus e al modelo ue bueno en odos los casos,
a excepción hecha del g upo de í ems co espondien es
a las a eas núme o 5 de los cues iona ios. En es e caso,
ue p eciso in oduci un segundo ac o pa a ob ene un
ni el de ajus e acep able. Como esul ado de odo es e
p oceso ue posible esumi la in o mación disponible
en sólo ocho escalas (escalas 1, 2, 3, 4, 5A, 5B, 6 y 7), con
cada í em con ibuyendo a una y sólo a una de las
escalas.
Las escalas solían ene una na u aleza bipola , ya que
incluían concepciones aco des con el pun o de is a
cien í ico y ambién concepciones al e na i as. Cada
escala se ob u o median e adición di ec a de las pun ua-
ciones de los co espondien es í ems, e i icándose lue-
go una ecodi icación de los alo es ob enidos pa a que
encajasen en un ango comp endido en el in e alo
[+1, -1], que es más manejable y ácil de in e p e a . La
asignación de los polos posi i o y nega i o de cada
escala se ealizó u ilizando como c i e io la p oximidad
del ex emo posi i o al pun o de is a cien í ico, lo cual
demos ó que e i aba abaja con co elaciones nega i-
as en e a iables. La composición de cada escala,
su iabilidad y o os da os de in e és se ecogen en la
abla II.
Con pos e io idad de inimos una no ena escala, E8A,
cuyos í ems es aban ya incluidos en la escala 6. Se
p ocedió de es a o ma sólo a e ec os compa a i os con
las escalas delimi adas en el pos es , las cuales analiza-
emos más a de.
En cuan o al signi icado de cada una de las ocho escalas
del p e es , sie e de ellas ue on ela i amen e áciles de
in e p e a iden i icándose un ex emo cohe en e con el
pun o de is a cien í ico y o o que ecogía una isión
al e na i a (escalas 1, 2, 3, 4, 5A, 5B y 7).
La escala es an e (escala 6) esul ó la más compleja y
p oblemá ica. Si bien, en p incipio, se espe aba que
ayuda ía a e alua la posición del alumno en e la isión
new oniana del concep o de ue za (C6.2) en e a la
asociación ue za-mo imien o de las pos u as a is o-
élico-escolás icas (C6.1 y C6.3), los da os ob enidos
nos obliga on a eplan ea el signi icado de la misma. De
o ma so p enden e los í ems C6.1 y C6.2 de ambos
cues iona ios co elacionaban posi i amen e en e sí,
in eg ándose en un mismo ex emo de la escala en el lado
opues o en el que se si uaban los í ems C6.3. Po ello, en
su in e p e ación inal, se conside ó que es a dimensión
ma ca ía la endencia a abo da el p oblema de una
o ma analí ica, con emplando la posibilidad de ac ua-
ción de a ias ue zas a la ez, en e a la endencia a
hace lo a pa i de una sola. El p ime o de es os ex emos
ue el que mejo co elacionó con el polo posi i o de las
o as escalas y po ello se le asignó el polo posi i o.
Median e un p oceso semejan e log amos esumi los
da os del pos es en una se ie de nue e escalas (escalas,
1, 2, 3, 4, 5A, 5B, 7, 8A y 8B). La in e p e ación de las
mismas y sus alo es de iabilidad se ecogen ambién en
la abla II.
An es de pasa al es udio cuan i a i o de las ans o ma-
ciones que han ope ado sob e las concepciones de los
alumnos, con iene ealiza un balance cuali a i o de los
cambios ocu idos. Ello puede hace se a pa i de la
compa ación del signi icado de las escalas de inidas en
uno y o o caso. Sob e ello hay que señala que sie e de
las ocho escalas iniciales conse a on su alidez in e na
en el pos es , lo que deno a un impo an e g ado de
con inuidad en los ma cos e e enciales que o ien aban
las espues as de los alumnos. No obs an e, la escala 6
su ió un p oceso de ees uc u ación a a és de la
enseñanza, desdoblándose en dos escalas di e en es,
E8A y E8B espec i amen e. La p ime a de ellas se
de inió de un modo unipola y pa a ello se omó como
e e en e el signi icado del ex emo nega i o del con i-
nuo. Co espondía a un e ec o esidual de la escala E6
del p e es , si bien aquí p e alecía la idea de impe us
como única causa que acciona el mo imien o del obje o
y ni siquie a se con emplaba el peso del cue po como
posibilidad. La segunda, en cambio, pa ecía cla amen e
de una na u aleza bipola . Un ex emo incluía sólo la
ue za peso, que ue iden i icado como el ex emo ade-
cuado desde el pun o de is a cien í ico, y o o que,
además del peso, incluía una ue za en la di ección y
sen ido del mo imien o. De ahí se deduce que la dico o-
mía en e el es udio dinámico de un sis ema a pa i de
una sola causa o la posibilidad de a ias causas a la ez
daba paso después de la ins ucción a una isión en la que
la idea de ue za e olucionaba no ablemen e, si bien la
asociación en e ue za y mo imien o, como e emos a
con inuación, no llegó a se supe ada al menos den o de
los lími es de lo que hubié amos deseado.
En cuan o a los alo es de iabilidad de las escalas,
se cons a a, po lo gene al, un cie o aumen o del
coe icien e de consis encia in e na a a és de la
ins ucción.
En la abla III se indican los p omedios de alo es
alcanzados en las escalas del p e es y del pos es . Ade-
más, dicha abla ecoge los alo es de cambio obse a-
dos en cada una de las escalas y el g ado de signi ica i-
idad es adís ica de dicho cambio, que se desp ende de
la p ueba de compa ación de da os pa a medidas depen-
dien es. El hecho de que las dis ibuciones de pun uacio-
nes en las dis in as escalas se ap oxima a bas an e a la
cu a no mal nos animó a emplea una es adís ica de ipo
pa amé ico en nues as in e encias.
Desde un pun o de is a del cambio que se ha p oducido
en cada escala a a és de la enseñanza, puede deci se
que és e ha sido posi i o y bas an e no o io en las escalas
elacionadas con la in luencia de la masa en el mo i-
mien o de g a es (escala E2) y la idea de ue za como
in e acción (escalas E5A y E5B). También puede consi-
de a se acep able en las escalas sob e la noción de
ine cia (escala E4) y el es udio dinámico de un sis ema
de la escala E8A. En el es o de escalas, el cambio esul a
disc e o. Así, po ejemplo, esul a bas an e limi ado en
las concepciones co espondien es a la in luencia sob e
el peso de la con igu ación de un sis ema (escala E1) y
el mo imien o desc i o po un obje o bajo la acción de la
g a edad (escala E7). Po o a pa e, ni siquie a llega a
INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA
96 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2001, 19 (1)
Tabla III
E olución de las concepciones de los alumnos a a és de las di e en es escalas y p ueba es adís ica pa a las di e encias
p e es -pos es .
Escala P e es Pos es Cambio P ueba -
S uden
Media DS Media DS Media DS
E1 0,10 0,47 0,28 0,52 + 0,18 0,50 **
E2 -0,30 0,55 0,38 0,60 + 0,67 0,69 ***
E3 0,08 0,50 0,14 0,48 + 0,05 0,46 NS
E4 0,31 0,39 0,63 0,39 + 0,32 0,46 ***
E5A -0,57 0,35 0,31 0,63 + 0,88 0,70 ***
E5B -0,15 0,59 0,66 0,42 + 0,80 0,66 ***
E6 0,44 0,35 - - - - -
E7 0,28 0,55 0,49 0,48 + 0,20 0,51 **
E8A 0,32 0,50 0,63 0,43 + 0,30 0,54 ***
E8B - - -0,31 0,65 - - -
*** P < 0,001; ** p < 0,01; * p < 0,05; NS = No signi ica i o
supe a el umb al de signi ica i idad es adís ica en el
caso de la in luencia del ai e en el peso de un obje o
(escala E3).
En cuan o a la escala E8B, se ap ecia que la pun uación
inal se mue e en la zona nega i a del con inuo. Ello
deno a un al o ni el de acep ación de la idea de asocia-
ción en e ue za y mo imien o y sugie e una insu icien-
e epe cusión de la ins ucción en es a di ección. Es a
noción pa ece di e encia se de o as ideas después de la
enseñanza o mal, cob ando un es a us p opio indepen-
dien e de o as ideas, pe o no log a desapa ece ni se
cambiada po el pun o de is a new oniano del mo i-
mien o.
Aunque el es udio de los esul ados que p opo cionan las
escalas puede se más in e esan e que el que apo an los
di e sos í ems po sepa ado, pensamos que oda ía po-
d ía accede se a un análisis más p o undo de los da os
in es igando las elaciones exis en es en e los esque-
mas concep uales e aluados median e las escalas. A ello
dedicamos espacio en el siguien e apa ado.
Relaciones en e escalas y cambios de ec ados
El es udio de las elaciones exis en es en e las di e sas
escalas se lle ó a cabo median e el coe icien e de co e-
lación de Pea son. En el p e es no hemos incluido la
escala E8a, dado que los í ems que la in eg aban ya
es aban incluidos en la escala E6. Con dicha exclusión
p e endíamos e i a in oduci in o mación edundan e
en las co elaciones.
Las co elaciones ob enidas en el p e es ue on seme-
jan es a las expues as en un es udio an e io (Oli a,
1999a), si bien aquí los alo es ue on algo mayo es. En
es a ocasión u ie on en 0,48 su alo máximo (escalas
E5B y E6) y alcanza on los lími es de signi ica i idad
es adís ica en uno de cada cinco casos. En el pos es , las
co elaciones esul a on algo supe io es en é minos
gene ales, eniendo como alo máximo 0,52 (escalas
E5B y E8A) y siendo es adís icamen e signi ica i as en
casi la mi ad de las ocasiones. Es os alo es más al os de
co elación en e escalas concue dan bien con el aumen-
o ambién de ec ado en la iabilidad de las escalas
(Tabla III) y deno an un inc emen o de la cohe encia
in e na de las espues as de los alumnos.
Al lado de es os cambios en las co elaciones, se ap ecia-
on además algunos cambios cuali a i os impo an es en
la gama de alo es ob enidos, lo cual nos animó a
es udia los cambios ocu idos en la o ganización de los
mismos. Con obje o de accede a dicha o ganización se
e ec uó una segunda onda de análisis de componen es
p incipales, es a ez u ilizando las escalas del p e es ,
po un lado, y del pos es , po o o, como a iables
incluidas en los espec i os análisis.
El análisis a ojó en el p e es una solución con cua o
ac o es que explicaban el 71% de la a ianza o al. La
abla IV ecoge las ca gas ac o iales. Los ac o es ob e-
nidos coinciden con los mismos que ob u imos e in e -
p e amos en un abajo an e io ayudados, en e o as
cosas, po el uso de en e is as (Oli a, 1999a). El signi-
icado de cada uno pod ía ambién iden i ica se con el de
los ac o es allí discu idos:
– Fac o 1: Va ias ue zas o una sola ue za en el es udio
del compo amien o dinámico de un sis ema (escalas
E5B y E6), según que los alumnos pos ulasen la p esen-
cia de una o más ue zas en los análisis e ec uados.
INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2001, 19 (1) 97
– Fac o 2: Conse ación o no conse ación del peso
an e cie as modi icaciones (escalas E1 y E3).
– Fac o 3: Visión lógico-analí ica o isión in ui i a en
el es udio del ipo de mo imien o de un obje o (escalas
E4 y E7), según que los azonamien os engan en cuen a
o no los cambios que se e i ican en las condiciones del
enómeno a medida que se p oduce.
– Fac o 4: Di e enciación o iden i icación de la magni-
ud de una causa con la de sus e ec os (escalas E2 y
E5A), según que se asocie o no la magni ud de una ue za
con la del e ec o que ocasiona.
Tabla IV
Análisis de componen es p incipales pa a las escalas de
mecánica en el p e es .
Va iables Ro ación VARIMAX
F1 F2 F3 F4
E5B 0,87 - - -
E6 0,83 - - -
E1 - 0,79 - -
E3 - 0,73 - -
E7 - - 0,88 -
E4 - - 0,75 -
E2 - - - 0,84
E5A - - - 0,74
Sólo se ecogen los alo es de ca gas ac o iales supe io es a 0,40.
Como ya mencionamos en el abajo ci ado, es os ac o-
es concue dan bien con algunas de las eglas causales
empleadas en es udios eó icos y de co e cuali a i o
pa a explica cie as semejanzas obse adas en las con-
cepciones a lo la go de dis in os ópicos. De o ma más
especí ica, los ac o es 1, 2 y 4 pa ecen cohe en es con
dos de las es uc u as de pensamien o pos uladas po
Pozo y o os (Pozo e al., 1991; Pozo y Gómez-C espo,
1997) pa a dis ingui las ca ac e ís icas del conocimien-
o implíci o de sen ido común y las del conocimien o
cien í ico. Conc e amen e, el p ime o y el cua o se
alinean con la dimensión e e en e a la in e acción e -
sus causalidal lineal simple:
«Los alumnos ienden a ecu i a un esquema causal
muy simple pa a explica los acon ecimien os según el
cual la elación en e causa y e ec o es lineal y en un solo
sen ido. Sin emba go, la mayo pa e de las eo ías
cien í icas equie en en ende las si uaciones como una
in e acción de sis emas en las que como mínimo se
p oduce una de las dos si uaciones siguien es: a) la
elación causa-e ec o no es en un solo sen ido, sino que
implica una elación ecíp oca[...]; b) la elación implica
no sólo una causa sino la in e acción en e a ias causas
que se coo dinan pa a p oduci un e ec o dado» (Pozo y
Gómez-C espo, 1997, p. 96).
Mien as an o, el segundo ac o se elaciona con el
esquema de conse ación e sus no-conse ación, que
aquí se mani ies a a a és de la conse ación o no del
peso an e una al e ación de alguna de las a iables del
enómeno.
Finalmen e, la e ce a dimensión analizada ambién pa-
ece ene un componen e gene al impo an e y o ma ía
pa e de una endencia causal más amplia al es ilo de la
p opues a po au o es como Ace edo (1990) o Touge y
o os (1995). Es os au o es han encon ado que algunas
de las explicaciones de los alumnos en a eas de ciencias
se basan en imp esiones pe sonales supe iciales que no
en an en la lógica del enómeno, en con aposición a
o as en las que se azona de un modo es uc u ado
median e in e encias causales que iden i ican los con-
cep os ele an es de la a ea y las di e encias que exis en
en e los es ados iniciales y inales del enómeno. Es a
dimensión mani es a ía, pues, la endencia de los alum-
nos a abo da los p oblemas de mo imien o de un modo
lógico u ilizando a gumen os causales más o menos
a iculados, en e a la endencia a hace lo de un modo
in ui i o sin un con ol de las a iables que pa icipan en
el enómeno. En es a ocasión, la a iable a ene en
cuen a en un caso se ía la acción cen al que man iene a
los cue pos gi ando y, en el o o, la a iación de eloci-
dad que al e a los iempos empleados en eco e longi-
udes iguales.
En el pos es , el análisis de componen es p incipales
ponía de mani ies o la exis encia de sólo es ac o es
que explicaban el 60% de la a ianza (Tabla V). La
adición de un cua o ac o hizo aumen a la a ianza
explicada has a un 70%, pe o no ue enido en cuen a, ya
que a ojaba un alo p opio in e io a la unidad (0,87)
Tabla V
Análisis de componen es p incipales pa a las escalas de mecánica en
el pos es .
Va iables Ro ación VARIMAX
F1 F2 F3
E5B 0,79 - -
E5A 0,77 - -
E8A 0,71 - -
E1 0,54 0,53 -
E3 - 0,79 -
E7 - 0,75 -
E4 - - 0,76
E2 - - 0,71
E8b - 0,43 0,47
Sólo se ecogen los alo es de ca gas ac o iales supe io es a 0,40.
De la compa ación de los análisis del p e es y del pos es
se in ie e un cambio en los ac o es en los que se ubica
