Lo que saben y lo que pretenden enseñar los futuros profesores sobre el cambio químico

199
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2001, 19 (2), 199-215
LO QUE SABEN Y LO QUE PRETENDEN
ENSEÑAR LOS FUTUROS PROFESORES
SOBRE EL CAMBIO QUÍMICO
MARTÍN DEL POZO, ROSA
Depa amen o de Didác ica de las Ciencias Expe imen ales
Facul ad de Educación - Cen o de Fo mación del P o eso ado
Uni e sidad Complu ense de Mad id
E-mail: ma [email protected]
Miemb o del G upo DIE (Didác ica e In es igación Escola ) de la Red IRES
SUMMARY
In he ini ial aining o he eache s, he didac ic use o hei concep ions cons i u es a o ma i e p inciple i al o
building a igo ous p o essional knowledge o he schola ship con en s. This wo k is in ol ed in he cha ac e isa ion
o he knowledge o he u u e eache s abou a conc e e concep ual ield wi h he aim o analysing he ela ions wi h
he in o ma ion ha will be augh . We p esen a s udy on he concep ions o a educed sample o u u e eache s abou
he concep o chemical change. We analyse hei knowledge and he concep s which hey in end o each o s uden s
o 12-14 yea s o age.
INVESTIGACIÓN
DIDÁCTICA
INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA
200 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2001, 19 (2)
INTRODUCCIÓN
En la in es igación sob e el pensamien o del p o eso
disponemos de abundan es an eceden es sob e lo que los
u u os p o eso es piensan ace ca de la ciencia, de su
enseñanza y ap endizaje, pe o es as concepciones no se
e ie en a un ningún campo concep ual conc e o (Po lán,
Ri e o y Ma ín del Pozo, 1998). Los escasos es udios
sob e las concepciones de los u u os p o eso es en
elación con el campo concep ual asociado al cambio
químico (K uge y Summe s, 1989; Sanma í, 1989;
Repe o, 1991; K uge , Palacio y Summe s,1992; Ma -
ín del Pozo, 1994a; Jong, Acampo y Ve donk, 1995;
Jong, 1996) mues an la exis encia de g a es de icien-
cias en el conocimien o de concep os químicos básicos,
compa ables a las de ec adas en los alumnos de secunda-
ia (Holding, 1985; Ande sson, 1986; 1990; B igss y
Holding, 1986; Llo éns,1987, 1989, 1991; S a idou,
1990; Chas e e y F anco, 1991; Pozo e al., 1991;
Equipe de Reche che As e , 1992; Caamaño, 1993; Blanco
y P ie o, 1996; Solsona, 1997).
Desde la pe spec i a de la o mación inicial del p o eso-
ado sob e los con enidos escola es, es o iene impo an-
cia, ya que odo pa ece indica que el conocimien o que
los p o eso es enemos sob e un con enido in luye en lo
que enseñamos sob e dicho con enido y en la o ma de
enseña lo (Ma celo, 1992). Además, los p o eso es no
enseñamos exac amen e lo que sabemos ace ca de un
con enido, sino una « e sión adap ada» al con ex o es-
cola (B omme, 1989). Es a adap ación es lo que o os
au o es denominan ansposición didác ica (Che alla d,
1985; As ol i y De elay, 1989; Ma inand, 1989) o
in eg ación didác ica (Ga cía, 1998; Po lán y Ri e o,
1998).
Dicho en o os é minos, es amos a ando de una pa e
de lo que Shulman (1986) denominó conocimien o di-
dác ico del con enido (Pedagogical Con en Know-
ledge) y que pa a los au o es ci ados es el conocimien o
que posibili a al p o eso la ans o mación de un con e-
nido en con enido enseñable y ap endible o conocimien-
o pedagógicamen e elabo ado, según Gimeno (1988).
Desde nues o pun o de is a, si nos e e imos al cono-
cimien o especí ico que los u u os p o eso es necesi an
sob e los con enidos que end án que enseña a los
alumnos, el conocimien o didác ico del con enido es un
conocimien o p ác ico y p o esionalizado del con enido
y de su enseñanza y ap endizaje (Ma ín del Pozo,
1994b; Po lán, Ri e o y Ma ín del Pozo, 1997; Po lán
y Ri e o, 1998).
Teniendo odo ello en cuen a, nos plan eamos las si-
guien es cues iones:
– ¿Qué ca ac e ís icas iene el conocimien o de los u u-
os p o eso es sob e el concep o de cambio químico?
– ¿Qué ca ac e ís icas iene el conocimien o del cambio
químico que p e enden enseña ?
– ¿Qué ca ac e ís icas iene la ans o mación de ese
conocimien o disciplina en conocimien o escola ?
CARACTERIZACIÓN DEL ESTUDIO
En es e abajo p e endemos explo a aspec os de las
concepciones de los u u os p o eso es que no hemos
is o e lejados en los es udios ci ados y que, desde
nues o pun o de is a, son de especial in e és pa a los
o mado es. Así pues, no sólo nos in e esa de ec a el
ni el al que o mulan el concep o de cambio químico; es
igualmen e necesa io indaga con qué o os concep os lo
elacionan y, especialmen e, el ipo de elaciones que
es ablecen en e los mismos, an o desde el pun o de
is a disciplina (sob e el concep o de cambio químico)
como cu icula (sob e el con enido que se p e ende
enseña sob e el cambio químico).
El con ex o en el que se ecogie on los da os ue el
habi ual de las asigna u as de Química y Didác ica de las
Ciencias, más conc e amen e, al a a la emá ica i ula-
da «Es udio didác ico de los cambios químicos». És as
o maban pa e del cu ículo o icial de la o mación
inicial del p o eso ado que eje ce á su ac i idad con
alumnos de 12 a 14 años. La au o a de es e in o me e a
la esponsable de dichas asigna u as. Los 24 u u os
p o eso es asis en es a las sesiones de clase cons i uyen
la mues a con la que se ealizó el es udio que p esen a-
mos. Du an e el desa ollo de las clases, los asis en es se
o ganiza on en seis g upos de abajo de cua o compo-
nen es cada uno.
Los da os que aquí p esen amos p o ienen de dos p o-
ducciones esc i as de los u u os p o eso es. Las p o-
ducciones esc i as, ambién las o ales y g á icas, de los
es udian es en el anscu so de las ac i idades que se
ealizan en la clase, son una de las uen es de in o ma-
ción que han sido u ilizadas pa a es udia las concepcio-
nes, especialmen e po el Equipo de in es igación en
Didác ica de las Ciencias Expe imen ales del INRP
(1985, 1992). También los planes esc i os sob e una
de e minada emá ica a enseña se han u ilizado como
uen e de in o mación pa a el es udio de las concepcio-
nes cu icula es de los p o eso es (Cla k y Pe e son,
1986; B oeckmans, 1983).
La p ime a p oducción de los u u os p o eso es se
gene ó en una ac i idad de clase que consis ió en
esponde indi idualmen e po esc i o, sin consul a
documen ación, sob e lo que pensaban que es un
cambio químico y en elabo a un esquema pa a ela-
ciona es e concep o con o os concep os químicos. A
con inuación, con as a on en cada g upo de abajo
sus de iniciones y esquemas indi iduales y elabo a-
on una p opues a ep esen a i a del g upo, sin nin-
guna o a ins ucción po pa e de la esponsable del
cu so. A es a ac i idad se dedicó una sesión de clase
de, ap oximadamen e, una ho a y media de du ación:
unos 10 minu os pa a la p esen ación de la sesión,
unos 20 minu os pa a el abajo indi idual –si bien no
odos los suje os emplea on el mismo iempo–
y el es o del iempo pa a el abajo en g upo. Hemos
de señala que al ac i idad se jus i icó en su momen-
o como in o mación de la que debía pa i se cuando
se inicia un abajo colec i o de indagación sob e un
con enido del cu ículo escola , como en es e caso el
INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2001, 19 (2) 201
«Es udio didác ico sob e los cambios químicos». Es e
plan eamien o no supuso di icul ades pa a los u u os
p o eso es, pues o que ya es aban «en enados» en
pone de mani ies o sus ideas y discu i las en
g upo.
La segunda p oducción son los planes esc i os en los
que se diseña la enseñanza sob e el cambio químico
pa a alumnos de 12-14 años. Pa a elabo a es a p o-
pues a cu icula cada uno de los seis g upos de
abajo u ilizó odo el ma e ial que es imó con enien-
e y lo o ganizó con los c i e ios que el p opio g upo
decidió. Po o a pa e, es necesa io señala que mi
in e ención como p o eso a de es as asigna u as se
limi ó, po lo que espec a a los da os de es e es udio,
a asis i a las discusiones de los g upos, a p opo cio-
na les el ma e ial que solici aban y a con ola el
cumplimien o del iempo aco dado pa a su ealiza-
ción. La única indicación que se dio a los g upos, pe o
que no a ec a a los da os que analiza emos, ue que en
la p opues a cu icula debe ía queda cla o el inicio,
desa ollo y inalización de la enseñanza sob e los
cambios químicos que se p oponían lle a a cabo. La
ac i idad se desa olló en seis sesiones (ocho ho as),
sin con a el iempo que los g upos u iliza on ue a de
las ho as de clase.
Como hemos indicado, an o las de iniciones y esque-
mas como las p opues as cu icula es esponden a una
si uación inicial en el a amien o de la emá ica señala-
da; es deci , lo que espe amos de ec a son concepciones
iniciales de los u u os p o eso es al en en a se a es as
a eas, an o sob e el con enido concep ual como sob e
el con enido a enseña .
Po o a pa e, el hecho de que hayamos omado como
uen e de in o mación las p oducciones de g upo y no las
indi iduales pa a elabo a una p opues a cu icula
obedece a azones de di e sa índole:
– El con encimien o de que en la o mación inicial, y
muy especialmen e en el diseño de la p ác ica u u a,
la dimensión colec i a de la p o esionalidad ha de
es a p esen e como unidad de p oducción de conoci-
mien os (Gimeno, 1988). Po encia desde la o ma-
ción inicial una cul u a de abajo en g upo es cohe-
en e, desde nues o pun o de is a, con un en oque
de la o mación inicial como p ime a ase del desa-
ollo p o esional, que compa imos (Ma ín del Pozo
y Po lán, 1999).
– La p opia dinámica del con ex o en que se desa olla
el es udio, la cual se a icula en unción del abajo en
g upo como núcleo pa a la discusión, plani icación y
comunicación al conjun o de la clase. P e endemos ca-
ac e iza la di e sidad de concepciones que se de ec an
en un cu so abajando en g upos educidos y no sólo
indi idualmen e.
– Y, po úl imo, como señala Ma celo (1992), exis e una
ca encia de in es igaciones sob e las concepciones de
los p o eso es que apo en da os sob e es e ipo de
si uaciones.
TRATAMIENTO DE LOS DATOS
Teniendo en cuen a que abajamos con una mues a
educida, el a amien o de los da os que se ob ienen de
las p oducciones esc i as de los u u os p o eso es pe -
mi e un análisis cuali a i o de su con enido. En gene al,
podemos conside a lo, según Goe z y LeComp e (1984),
como un medio sis emá ico de manipula los da os y los
cons uc os in e idos de la in o mación ecogida. El ipo
de análisis de con enido más gene alizado es el análisis
ca ego ial (Ba din, 1977), que puede aplica se an o a
p oducciones e bales como esc i as, an o de indi i-
duos como de g upos. Asimismo hemos seguido las
pau as de B oeckmans (1983) y Po lán (1989), que se
conc e an en:
– Conside a como unidad de egis o la de inición
ex ual de cambio químico apo ada po cada suje o y
pos e io men e po cada g upo, que gene almen e es aba
o mada po una o dos ases.
– T ans o ma dichas unidades en o mulaciones es án-
da que acili aban su comp ensión y compa ación. En
es e caso, la es uc u a es ánda que se adop ó ue:
a) En el caso de sus de iniciones concep uales: «Un
cambio químico es un p oceso en el que (es ado inicial),
(condiciones), (es ado inal)».
b) En el caso de sus p opues as pa a enseña :«El concep-
o de cambio químico que se p e ende enseña es un
p oceso en el que (es ado inicial), (condiciones), (es ado
inal)».
– Ag upa dichas o mulaciones in i iendo cons uc os
hipo é icos, es deci , lo que suponemos que son concep-
ciones di e en es ace ca de lo que es un cambio químico.
Pa a ello hemos enido en cuen a los ni eles de o mu-
lación del concep o de cambio químico (en unción del
concep o de sus ancia, de á omo o de es uc u a elec ó-
nica) que es ablecimos a aíz del es udio his ó ico de
es e concep o y de los es udios sob e las concepciones de
los alumnos (Ma ín del Pozo, 1994a; 1994b; 1998a).
– P esen a oda es a in o mación en es columnas
(unidades de egis o, o mulaciones es ánda y cons-
uc os) a dos especialis as en didác ica de las ciencias,
pa a pode con as a el análisis ealizado. En es e sen-
ido, no se e ec ua on co ecciones signi ica i as, sino
más bien de cla idad de edacción.
Pa a el análisis de su conocimien o sob e el concep o de
cambio químico se u ie on en cuen a las es ca ego ías
p opues as po el G upo In es igación en la Escuela
(1991) y en di e sos abajos del Équipe de Reche che
del INRP (1985):
–Ni el de o mulación del concep o, que se e ie e a las
posibles de iniciones del concep o en un g adien e de
p og esi a complejidad.
–Ampli ud y di e sidad concep ual, que se e ie e al
in en a io y núme o de concep os implicados y a los
INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA
202 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2001, 19 (2)
posibles aspec os del campo concep ual ela i o a un
de e minado ópico.
–O ganización concep ual, que se e ie e an o a las
elaciones «ho izon ales» en e concep os ( amas con-
cep uales y concep os es uc u an es) como a las elacio-
nes « e icales» (je a quías concep uales).
Pa a el análisis del con enido de las p opues as cu icu-
la es de los seis g upos se elabo ó un sis ema de ca ego-
ías con las siguien es dimensiones pa a ca ac e iza las
concepciones de los u u os p o eso es sob e la enseñan-
za del cambio químico:
– Los p incipios didác icos, que se e ie e a odas aque-
llas mani es aciones de ca ác e gene al sob e la ense-
ñanza y el ap endizaje, y que no se e ie en a ningún
con enido ni ac i idad de e minada.
– El con enido del conocimien o escola sob e el cam-
bio químico (qué enseña ).
– La me odología pa a enseña el cambio químico (cómo
enseña ).
– La e aluación del p oceso didác ico (pa a qué, qué,
cómo y cuándo e alua ).
– Las uen es de in o mación u ilizadas en el diseño de
la unidad didác ica.
En es e a ículo sólo ha emos e e encia al análisis del
con enido del conocimien o escola sob e el cambio
químico (Ma ín del Pozo, 1994a, pa a consul a los
esul ados del es o de las dimensiones). En dicho aná-
lisis se emplea on las mismas ca ego ías que las que se
han señalado pa a ca ac e iza el conocimien o de los
u u os p o eso es sob e el concep o de cambio químico;
es deci , el ni el de o mulación, la ampli ud, di e sidad
y o ganización concep ual.
Tal y como sugie en y emplean a ios au o es (Sanma í,
1989; P ie o e al., 1989; Solsona e Izquie do, 1992;
Solsona, 1997), pa a la p esen ación de los da os hemos
ecu ido a la elabo ación de ne wo k, especialmen e
ecomendado en el caso de p egun as abie as (Bliss y
Ogbo n, 1979). Es a o ma de p esen a los da os pa a un
p ime análisis iene la en aja, sob e odo en mues as
no muy amplias, de ob ene una isión de conjun o de las
mani es aciones ex uales de los suje os, sin hace aún
in e encias sob e su con enido. Es o es muy con enien e
si lo que se p e ende es da cuen a no sólo de las
endencias mayo i a ias sino ambién de las especi ici-
dades de una mues a. Pa a p esen a los da os que
p o ienen de sus p oducciones sob e el cambio químico
y de su p opues a de con enidos a enseña , hemos elabo-
ado, en cada caso, es ne wo k (con da os indi iduales
y de cada g upo de abajo):
– Uno co espondien e a la o mulación del concep o de
cambio químico, que se es uc u a en unción del es ado
inicial, el p oceso y el es ado inal, con especial a ención
a lo que cambia y a lo que se conse a.
– O o co espondien e a la ampli ud concep ual. És e
se es uc u ó, en un p incipio, en unción de dos g andes
ipos de concep os: cuali a i os y cuan i a i os u ope a-
i os (Mos e ín, 1984). Sin emba go, a la is a de los
da os, u imos que amplia es a es uc u a incluyendo:
eo ías y leyes, aspec os académicos y aspec os elacio-
nados con o as p oblemá icas.
– Y un e ce o co espondien e a la di e sidad concep-
ual, en el que igualmen e u o que amplia se la es uc-
u a p e is a (aspec os es uc u ales, cuan i a i os, ene -
gé icos y dinámicos de los cambios químicos) a la is a
de los da os. Así, se in oduje on las ans o maciones
de la ma e ia en gene al y los aspec os elacionados con
o as p oblemá icas.
PRESENTACIÓN Y ANÁLISIS DE LOS RE-
SULTADOS
Pa a ca ac e iza el con enido de lo que los u u os
p o eso es saben y se p oponen enseña sob e el concep-
o de cambio químico, hemos op ado po hace una
p esen ación según las ca ego ías del análisis (ni el de
o mulación, ampli ud, di e sidad y o ganización con-
cep ual) con los esul ados más ele an es, indi iduales
y, sob e odo, de los seis g upos de abajo. Es o nos
se i á asimismo pa a pode ca ac e iza la ans o ma-
ción que su e «su» concep o de cambio químico cuando
lo asladan al con ex o escola , es deci , cuando a an
de enseña lo pa a que o os lo ap endan.
Ni el de o mulación
a) Del conocimien o del cambio químico
1) El ne wo k co espondien e a las de iniciones del
concep o de cambio químico apo adas po los 24 u u-
os p o eso es (Tabla I) e ela las siguien es ca ac e ís-
icas:
– Una g an di e sidad e minológica pa a ca ac e iza el
es ado inicial de es e p oceso. Así, apa ecen has a seis
concep os dis in os (elemen o, sus ancia, compues o,
cue po, ma e ia, p oduc os) en múl iples modalidades
de can idad (uno, dos, a ios) y de semejanza (cue po-
elemen o-sus ancia, elemen o-compues o, elemen o-
p oduc o, sus ancia-elemen o). No obs an e, los concep-
os de sus ancia y elemen o son los más u ilizados pa a
ca ac e iza el es ado inicial. Po o a pa e, es a di e -
sidad es indica i a de la con usión que se da en e es os
concep os. Además, puede se un indicio de dis in as
concepciones sob e el cambio químico ales como: ac-
ción ex e na sob e una sus ancia, ansmu ación de ele-
men os o, incluso, in e acción en e sus ancias o en e
una sus ancia y ene gía.
– El p oceso pa a pasa del es ado inicial al inal se
en iende básicamen e como algo que implica una acción
en la p ác ica (pone en con ac o, jun a , uni , elaciona ,
in e acciona , aplica , segui un mé odo expe imen al) y
la in e ención de la ene gía. Podemos pensa , en es e
INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2001, 19 (2) 203
Tabla I
Ne wo k de las de iniciones de cambio químico p opues as po los u u os p o eso es indi idualmen e y en g upo. Cada suje o se iden i ica po
dos dígi os: el p ime o hace e e encia al g upo (del 1 al 6) y el segundo al o den alea o io den o del mismo (del 1 al 4). Cada g upo se
iden i ica po G.1 a G.6.

INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA
204 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2001, 19 (2)
caso, en la in luencia de sus expe iencias p e ias cuando
lle an a cabo eacciones químicas ( ienen que pone en
con ac o las sus ancias y, a menudo, ienen que calen-
a ). Sólo en un caso (suje o 2.3) se ca ac e iza el p oceso
a ni el mic oscópico como consecuencia de la combina-
ción de los á omos, pe o sin hace e e encia a és os pa a
ca ac e iza el es ado inicial o inal.
– La di e sidad se man iene pa a ca ac e iza el es ado
inal. Los concep os de elemen o y sus ancia uel en a
se los más empleados.
– Apa ece una cla a endencia explíci a: lo que cambia
es la iden idad del es ado inicial. Pa a el suje o 3.3 ese
cambio de iden idad se e leja como cambio en la na-
u aleza y composición de las sus ancias. Sólo en un caso
(suje o 4.1) apa ece la idea de conse ación, pe o en
é minos de can idad de sus ancia (indica i a de una
inco ec a comp ensión de la ley de la conse ación de
la masa en el caso de los cambios químicos).
Si nos e e imos a cada g upo de abajo (Tabla I), en la
ca ac e ización del es ado inicial, se obse a en odos
una educción de la di e sidad e minológica a es
concep os (elemen o, sus ancia y compues o):
– El g upo 1 ecoge en o ma de semejanza las apo acio-
nes indi iduales (sus ancias o elemen os).
– Los g upos 2, 5 y 6 se iden i ican con la apo ación de
uno de sus componen es: suje o 2.4 (sus ancias), suje o
5.2 (elemen os o compues os) y suje o 6.3 (elemen os),
espec i amen e.
– Los g upos 3 y 4 se iden i ican con la endencia
mayo i a ia de sus componen es (sus ancias).
Po lo que espec a a la ca ac e ización del p oceso, se
obse a la misma endencia que en las apo aciones
indi iduales, si bien, como es na u al, la polisemia ha
disminuido:
– Los g upos 1, 3, 4 y 6 se iden i ican con la apo ación
de uno de sus componen es: suje o 1.4 (in e acción), suje o
3.1 (pone en con ac o), suje o 4.1 (in e ención de la
ene gía) y suje o 6.1 (combinación), espec i amen e.
– El g upo 2 se iden i ica con la apo ación mayo i a ia
(pone en con ac o).
– El g upo 5 se iden i ica con la apo ación mayo i a ia
(in e ención de la ene gía) y o mula una nue a ca ac-
e ización del p oceso en é minos de in e acción en e
las sus ancias.
Po lo que espec a al es ado inal, en los g upos se
man ienen las endencias obse adas indi idualmen e,
an o sob e los concep os que se u ilizan en su ca ac e i-
zación, como sob e el es ado inal como esul ado de un
p oceso en el que cambia la iden idad del es ado inicial:
– El g upo 1 se iden i ica con una de las dos apo acio-
nes de sus componen es: el cambio de iden idad de las
sus ancias (p ecisamen e la que sos iene uno de los
componen es que más in luencia iene en el g upo, el
suje o 1.4).
– El g upo 2 elabo a una nue a p opues a ca ac e izan-
do el es ado inal como el esul ado de la modi icación
de los componen es in e nos de la ma e ia, p esumible-
men e po in luencia de la ca ac e ización del p oceso
po pa e del suje o 2.3 (combinación de á omos).
– Los g upos 3 y 4 se iden i ican con la apo ación
mayo i a ia (lo que cambia es la iden idad de la/s sus an-
cia/s).
– El g upo 5 ecoge en o ma de semejanza las apo a-
ciones mayo i a ias (cambio de iden idad de elemen o/s
o compues o/s).
– El g upo 6 se iden i ica con la apo ación del suje o 6.3
(cambio de iden idad de los elemen os).
2) Po o a pa e, del análisis de con enido de las de ini-
ciones de cambio químico que o ecen los u u os p o e-
so es indi idualmen e podemos in e i cua o cons uc-
os di e en es:
En p ime luga , y como cab ía espe a en unción del
análisis desc ip i o, se de ec a una concepción mayo i-
a ia sob e el cambio químico como un p oceso en el que
se ans o ma la iden idad del es ado inicial (20 de los 24
suje os). Es e p oceso equie e de la pues a en con ac o
de las sus ancias o de la in e ención de la ene gía pa a
que se lle e a e ec o.
En segundo luga , los cua o suje os es an es pa ecen
sus en a es concepciones bien di e en es de los cam-
bios químicos:
• El cambio químico como p oduc o de la acción ex e na
sob e una sus ancia inicial po pa e de o a sus ancia o de
la ene gía: la sus ancia inicial es la única que se ans o ma
en el p oceso (es el caso de los suje os 2.1 y 5.3).
• El cambio químico como esul ado de la simple pues a
en con ac o de dos sus ancias (suje o 2.2).
• El cambio químico como un p oceso en el que los
á omos se combinan po medio de uniones o sepa acio-
nes (suje o 2.3).
No obs an e, es necesa io indica que ales in e encias se
han ealizado ob iando la di e sidad e minológica que
se da pa a ca ac e iza el es ado inicial y inal. Conc e-
amen e, no hemos conside ado que los suje os que
indican que lo que cambia de iden idad son los elemen-
os sus en en una concepción del cambio químico como
ansmu ación. Como muy bien señala Sanma í (1989),
el hecho de que los es udian es u ilicen el é mino ele-
men o no signi ica necesa iamen e que lo empleen desde
el pun o de is a químico.
Po lo que espec a al análisis del con enido de las
de iniciones apo adas po los g upos de abajo, sigue
INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2001, 19 (2) 205
Tabla II
P oducciones de los g upos de abajo sob e el cambio químico (de inición y esquema concep ual).
GRUPO 1
Es el p oceso median e el cual in e accionan dos o más
sus ancias o elemen os dando luga a o as sus ancias
di e en es.
GRUPO 2
Cambios o ans o maciones que se p oducen al en a en
con ac o dos o más sus ancias. Lo que e dade amen e su e
modi icación son los componen es in e nos de la ma e ia.
GRUPO 3
Es un cambio o ans o mación que su e una o a ias
sus ancias al pone se en con ac o dando como esul ado una
sus ancia di e en e a las iniciales.
GRUPO 4
Es el conjun o de ans o maciones que se p oducen en unas
sus ancias ( eac i os) dando luga a unas sus ancias di e en es
(p oduc os). En ella in e iene ene gía.
GRUPO 5
Es el p oceso median e el cual dos o más elemen os o
compues os in e accionan en e sí o iginando un nue o
elemen o(s) o compues o(s) dis in o(s) de los iniciales, con
abso ción o desp endimien o de ene gía.
GRUPO 6
Es un p oceso en el cual se p oduce una ans o mación
química: a ios elemen os se combinan pa a da luga
a o os nue os.
CAMBIO QUÍMICO
Sus ancia
elemen os y compues os Expe imen ación
en el labo a o io
Es uc u a de la
ma e ia Aplicaciones en la
indus ia y en la ida eal
Mezclas Cambios ísicos Núm. A ogad o
CAMBIO QUÍMICO
Ion Ene gía Á omo
Cambios ísicos
y químicos P opiedades
CAMBIO QUÍMICO
A. ponde al A. ciné ico A. ene gé ico
Masa Velocidad Ley de Hess
Ene gía usión
Ca alizado es E. o mación Calo eacción
Ma e ia Sus ancia Fo mulación
CAMBIO QUÍMICO
Ene gía Can idades y medidas
de sus ancias en química (mol)
Tabla pe iódica Á omo Mol
Fo mulación Teo ías a ómicas Molécula
CAMBIO QUÍMICO
Á omos
moléculas Tabla
pe iódica Mezcla y
disolución
CAMBIO QUÍMICO
Valencias Ene gía Fo mulación
INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA
206 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2001, 19 (2)
man eniéndose la endencia mayo i a ia a ni el indi i-
dual en cinco de los seis g upos, como puede ap ecia se
en la abla II. En el g upo 2, p ecisamen e el más
he e ogéneo desde el pun o de is a indi idual, pues o
que cada uno de sus componen es pa ece sus en a una
idea muy di e en e de lo que es un cambio químico,
apa ece una concepción que pod ía in e p e a se an o
en é minos de ansmu ación mic oscópica (se modi i-
can los componen es in e nos de la ma e ia, es deci , los
á omos) como en é minos de eo ganización de los
mismos (pues o que el único es udian e que hace e e-
encia al ni el mic oscópico en iende el cambio químico
como una combinación de á omos). En cualquie caso,
es el único g upo que u iliza espon áneamen e el ni el
mic oscópico pa a de ini el cambio químico.
b) Del conocimien o que se p e ende enseña
En es e caso, la mi ad de los g upos (1, 3 y 6) ni siquie a
hace mención explíci a de la idea de cambio químico que
p e enden enseña . Es deci , se dice que se enseña á el
concep o de cambio químico, pe o no qué concep o de
cambio químico. Sólo es g upos p oponen una o mu-
lación de dicho concep o. És a se ca ac e iza po si ua se
a un ni el mac oscópico y basa se en el cambio de
iden idad de las sus ancias iniciales, en con aposición
con los cambios ísicos, y sin hace mención de lo que se
conse a en dicho p oceso:
G upo 2: «Fijándose en los dos g andes g upos de cam-
bios, deben da se cuen a de que en los cambios ísicos no
a ía la na u aleza de la sus ancia (aunque sí la apa ien-
cia), mien as que en los cambios químicos sí a ía la
na u aleza (hie o → óxido)».
G upo 4: «Los niños debe án llega a la conclusión de
que la sus ancia nue a que se ha o mado iene ca ac e-
ís icas dis in as a las sus ancias u ilizadas inicial-
men e».
G upo 5: «[...] la sus ancia cambia. El es ado inicial es
dis in o al es ado inal. Cambio químico [...] Cambio de
es ado, pe o no de sus ancia. Cambio ísico.»
Si compa amos el ni el de o mulación de es e concep o
con el que p e enden enseña , és e se si úa en el mismo
ni el (g upos 4 y 5) o en un ni el de menos complejidad
(g upo 2). En odos los casos se educe la polisemia del
es ado inicial a a o de la u ilización de un único
concep o: el de sus ancia.
Ampli ud y di e sidad concep ual
a) Del conocimien o del cambio químico
El ne wo k co espondien e a los concep os que los
u u os p o eso es elacionan con el de cambio químico
(Tabla III) pone de mani ies o, en una p ime a ap oxi-
mación, la eno me di e sidad y dispe sión que ca ac e-
iza a las p opues as de los suje os. Se p oponen concep-
os an o cuali a i os (28) como cuan i a i os (13) e,
incluso, eo ías (a ómicas o a ómico-molecula es). Las
p opues as no sólo incluyen concep os y eo ías, sino
ambién aspec os que pueden a a se al es udia los
cambios desde un pun o de is a más académico (obse -
aciones, medidas, p opiedades y clasi icaciones de los
cambios químicos) o más elacionados con o as p oble-
má icas (la in es igación cien í ica, la expe imen ación
en el labo a o io, la indus ia y la ida eal). En o al, la
ampli ud concep ual que p opone el g upo de clase es á
cons i uida po un o al de 54 elemen os, en e concep-
os, eo ías y o os aspec os elacionados con los cam-
bios químicos.
Un análisis ecuencial de la ampli ud concep ual nos
mues a que la mi ad (27) de es os concep os, eo ías o
aspec os, son p opues os po un solo suje o. En es e
conjun o se incluyen p ác icamen e odos los concep os
gene ales, las eo ías y los aspec os académicos y no
académicos elacionados con los cambio químicos. En el
o o ex emo apa ecen 5 concep os que acumulan las
mayo es ecuencias: elemen o (13), ene gía (12), o -
mulación (11), á omo (10) y sus ancia (9). La ampli ud
concep ual que mani ies a cada suje o oscila en e 3
(suje o 6.1) y 12 (suje o 5.4) concep os, eo ías o aspec-
os elacionados con los cambios químicos. No obs an e,
la endencia mayo i a ia (16 suje os) es inclui en e 4 y
6 elemen os. Po o a pa e, odos los suje os incluyen
concep os especí icos en su p opues a, mien as que los
concep os cuan i a i os son incluidos po la mayo ía (16
suje os). Los o os elemen os ( eo ías, aspec os acadé-
micos y no académicos) no alcanzan es a ele ancia.
Po o a pa e, se obse a que cada g upo de abajo ha
p ocedido a hace una selección de los elemen os p o-
pues os po sus componen es sin inclui ningún elemen-
o nue o (excep o en los g upos 3 y 4):
– El g upo 1 ecoge las apo aciones indi iduales e e-
en es a aspec os no académicos y selecciona los con-
cep os cuali a i os mayo i a iamen e p opues os po sus
componen es. La ampli ud concep ual se si úa en la
media del g upo.
– El g upo 2 man iene los dos ipos de concep os p o-
pues os po odos los componen es del g upo y seleccio-
na algunos de los concep os especí icos y cuan i a i os
p opues os po cada componen e. La ampli ud concep-
ual se si úa en un é mino medio (6) en elación a los dos
ex emos que se dan en el g upo (de 3 a 9 elemen os).
– El g upo 3 se iden i ica undamen almen e con la
p opues a de uno de sus componen es (es udian e 3.4) e
incluye un nue o elemen o, la ley de Hess. La ampli ud
concep ual ambién se ap oxima más a la de es e es u-
dian e, muy po encima de la del es o del g upo.
– El g upo 4 educe los di e en es elemen os p opues os
po sus componen es a los concep os especí icos y cuan i-
a i os que coinciden undamen almen e con los p opues-
os po uno de sus componen es (suje o 4.1). En es e caso,
la única a iación consis e en conc e a , en el concep o de
mol, un aspec o gene al e e ido a la medida. La ampli ud
concep ual ambién se si úa en la media del g upo.
INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2001, 19 (2) 207
Tabla III
Ne wo k de los concep os que se elacionan con el de cambio químico p opues o po los u u os p o eso es indi idualmen e y en g upo.
Cada suje o se iden i ica po dos dígi os: el p ime o hace e e encia al g upo (del 1 al 6) y el segundo al o den alea o io den o del mismo
(del 1 al 4). Cada g upo se iden i ica po G.1 a G.6.
INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA
214 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2001, 19 (2)
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ANDERSSON, B. (1986). Pupils’ Explana ions o Some Aspec s
o Chemical Reac ions. Science Educa ion, 70 (5), pp. 549-
563.
ANDERSSON, B. (1990). Pupils’ Concep ions o Ma e and
i s T ans o ma ions (age 12-16). S udies in Science Educa ion,
18, pp. 53-85.
ASTOLFI, J.P. y DEVELAY, M. (1989). La didac ique des
sciences. Pa ís: PUF.
BARDIN, L. (1977). Analyse de con enu. Pa ís: P esses
Uni e si ai es de F ance. T ad. cas . (1986). Análisis de
con enido. Mad id: Akal.
BLANCO, A. y PRIETO, T. (1996). Algunas cues iones sob e
la comp ensión de la química desde la pe spec i a de las
«ideas de los alumnos». In es igación en la Escuela, 28, pp.
69-78.
BLISS, J. y OGBORN, J. (1979). The analysis o quali a i e
da a. Eu opean Jou nal o Science Educa ion, 1(4), pp. 427-
440.
BRIGSS, H. y HOLDING, B. (1986). Aspec s o seconda y
s uden s’ unde s anding o elemen a y ideas in Chemis y:
Full Repo . Child en’s Lea ning in Science P oje . Cen e
o S udies in Science and Ma hema ics Educa ion: Uni e sidad
de Leeds.
BROECKMANS, J. (1983). An A emp o S udy he P ocess o
Lea ning o Teach om an In eg a i e iewpoin , en Halkes,
R. y Olson, J.K. Teache Thinking: a New Pe spec i e on
Pe sis ing P oblems in Educa ion. Holanda: Lisse, Swe s y
Zei linge .
BROMME, R. (1988). Conocimien os p o esionales de los
p o eso es. Enseñanza de las Ciencias, 6(1), pp. 19-29.
CAAMAÑO, A. (1993). «Concepcions dels alumnes sob e la
composició i es uc u a de la ma è ia y sob e el can i químic.
Comp ensió de les o mes simbòliques de ep esen ació».
Tesis doc o al. Uni e si a de Ba celona.
CAÑAL, P. (1990). «La enseñanza en el campo concep ual de
la nu ición de las plan as e des: un es udio didác ico en la
educación básica». Tesis doc o al. Uni e sidad de Se illa.
CHASTRETTE, M. y FRANCO, M. (1991). La eacción química:
desc ipciones e in e p e aciones de los alumnos del liceo.
Enseñanza de las Ciencias, 9(3), pp. 243-247.
CHEVALLARD, Y. (1985). La ansposi ion didac ique.
G enoble: La Pensée Sau age.
CLARK, C.M. y PETERSON, P.L. (1986). P ocesos de
pensamien o de los docen es, en Handbook o Resea ch on
Teaching. Nue a Yo k: Macmillan Puplishing Co. T ad.
cas . (1990). La in es igación de la enseñanza. III. Ba celona:
MEC-Paidós.
ÉQUIPE DE RECHERCHE ASTER. (1985). P océdu es
d’app en issage en sciences expé imen ales. Pa ís: INRP.
ÉQUIPE DE RECHERCHE ASTER. (1992). Objec i s-
Obs acles e Si ua ions d’App en issage au ou du concep
de ans o ma ion de la ma iè e. Documen o in e no.
DEVELAY, M. (1983). «Con ibu ion à la de ini ion d’un
modele de o ma ion ini iale des ins i u eu s en ac i i es
d’e eil biologique». Tesis doc o al. Uni e sidad de Pa ís
VII.
GARCÍA, J.E. (1998). Hacia una eo ía al e na i a sob e los
con enidos escola es. Se illa: Díada.
GIMENO, J. (1988). El cu ículo: una e lexión sob e la
p ác ica. Mad id: Mo a a.
GOETZ, J.P. y LeCOMPTE, M.D. (1984). E hnog aphy and
Quali a i e Design in Educa ional Resea ch. Academic
P ess Inc. T ad. cas . (1988). E nog a ía y diseño cuali a i o
en in es igación educa i a. Mad id: Mo a a.
GRUPO INVESTIGACIÓN EN LA ESCUELA. (1991).
P oyec o cu icula «In es igación y Reno ación Escola »
(IRES). (4 Vols. Ve sión P o isional). Documen o in e no.
HOLDING, B. (1985). Aspec s o seconda y s uden s’
unde s anding o elemen a y ideas in Chemis y: Summa y
epo . Child en’s Lea ning in Science P ojec . Cen e o
S udies in Science and Ma hema ics Educa ion: Uni e sidad
de Leeds.
JONG, O., ACAMPO, J. yVERDONK, A.H.(1995). P oblems
in eaching he opic o edox eac ions: ac ions and concep ions
o chemis y eache s. Jou nal o Resea ch in Science Teaching,
32, pp. 1097-1110.
JONG, O. (1996). La in es igación ac i a como he amien a
pa a mejo a la enseñanza de la química: nue os en oques.
Enseñanza de las Ciencias, 14(3), pp. 279-288.
KRUGER, C. y SUMMERS, M. (1989). An in es iga ion o
some p ima y eache s’ unde s anding o changes in ma e ials.
Science School Resea ch, 71(225), pp. 17-27.
KRUGER, C., PALACIO, D. y SUMMERS, M. (1992). Su eys
o English P ima y Teache s’ Concep ions o Fo ce, Ene gy,
and Ma e ials. Science Teache Educa ion, 76(4), pp. 339-
351.
LAVAL, A. (1985). P emie s con ac s a ec la chimie. Rencon es
pédagogiques, 3, pp. 89-111.
LLORÉNS, J.A. (1987). «P opues a y aplicación de una
me odología pa a analiza la adquisición de los concep os
químicos necesa ios en la in oducción a la eo ía a ómico-
molecula : pe cepción de los hechos expe imen ales, sus
ep esen aciones y el uso del lenguaje en alumnos de o mación
p o esional y bachille a o». Tesis doc o al. Uni e sidad de
Valencia.
LLORÉNS, J.A. (1989). El p oceso de cambio concep ual en la
iniciación a la química. La in oducción de los concep os de
sus ancia pu a y cambio químico. Re is a de Educación,
289, pp. 307-332.
LLORÉNS, J.A. (1991). Comenzando a ap ende química.
Ideas pa a el diseño ci icula . Mad id: Viso .
MARCELO, C. (1992). Cómo conocen los p o eso es la ma e ia
que enseñan. Algunas con ibuciones de la in es igación
sob e conocimien o didác ico del con enido, en Ac as Cong eso.
Las didác icas especí icas en la o mación del p o eso ado.
San iago de Compos ela.
MARTÍN DEL POZO, R. (1994a). «El conocimien o del cambio
químico en la o mación inicial del p o eso ado. Es udio de
las concepciones disciplina es y didác icas de los es udian es
de magis e io». Tesis doc o al. Uni e sidad de Se illa.
MARTÍN DEL POZO, R. (1994b). Ten a i e de dé ini ion d’un
sa oi p o essionnel su le changemen chimique pou la
o ma ion des enseignan s. As e , 18, pp. 217-240.
MARTÍN DEL POZO, R. (1998a). La cons ucción didác ica
del concep o de cambio químico. Alambique, 17, pp. 65-75.

INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2001, 19 (2) 215
MARTÍN DEL POZO, R. (1998b). La o mación inicial sob e
los con enidos escola es. El caso del cambio químico.
In es igación en la Escuela, 35, pp. 21-32.
MARTÍN DEL POZO, R. (2000). P ospec i e eache s’ ideas
abou he ela ionships be ween concep s desc ibing he
composi ion o ma e . In e na ional Jou nal o Science
Educa ion. (En p ensa)
MARTÍN DEL POZO, R. y PORLÁN, R. (1999). Tendencias
en la o mación inicial del p o eso ado sob e los con enidos
escola es. Re is a In e uni e si a ia de Fo mación del
P o eso ado, 35, pp. 115-128.
MARTINAND, J.L. (1989). P a iques de e e ence, ansposi ion
didac ique e sa oi es p o essionnels en sciences e echiques.
Les Sciences de l’Éduca ion, 2, pp. 23-29.
MOSTERÍN, J. (1984). Concep os y eo ías en la ciencia.
Mad id: Alianza.
PORLÁN, R. (1989). «Teo ía del conocimien o, eo ía de la
enseñanza y desa ollo p o esional. Las concepciones
epis emológicas de los p o eso es». Tesis doc o al. Uni e sidad
de Se illa.
PORLÁN, R. y RIVERO, A. (1998). El conocimien o de los
p o eso es. Se illa: Díada.
PORLÁN, R., RIVERO, A. y MARTÍN DEL POZO, R. (1997).
Conocimien o p o esional y epis emología de los p o eso es
I : Teo ía, mé odos e ins umen os. Enseñanza de las Ciencias,
15(2), pp. 155-171.
PORLÁN, R., RIVERO, A. y MARTÍN DEL POZO, R. (1998).
Conocimien o p o esional y epis emología de los p o eso es
II: Es udios empí icos y conclusiones. Enseñanza de las
Ciencias, 16(2), pp. 271-288.
POZO, J.I., GÓMEZ CRESPO, M.A., LIMÓN, M. y SANZ
SERRANO, A. (1991). P ocesos cogni i os en la comp ensión
de la ciencia: las ideas de los adolescen es sob e la química.
Mad id: Cen o de publicaciones del MEC.
PRIETO, T., BLANCO, A. y RODRÍGUEZ, A. (1989).
Explicaciones de los alumnos de 2a. e apa de EGB sob e el
concep o de e e sibilidad del p oceso de disolución.
In es igación en la Escuela, 7, pp. 79-90.
REPPETO, E. (1991). «Diseño, aplicación y e aluación de
módulos de ap endizaje pa a la o mación del p o eso ado
de EGB de ciencias». Tesis doc o al. Uni e sidad de La
Laguna.
SANMARTÍ, N. (1989). «Di icul a s en la comp ensió de la
di e enciació en e els concep s de mescla i compos ». Tesis
doc o al. Uni e si a Au ònoma de Ba celona.
SHULMAN, L.S. (1986b). Those Who Unde s and: Knowledge
G ow h in Teaching. Educa ional Resea che , 15(2), pp.
4-14.
SOLSONA, N. e IZQUIERDO, M. (1992). Aplicación de los
concep os de química a la in e p e ación de las combus iones.
La u e de Gowin como ins umen o de diagnós ico. Documen o
mul icopiado.
SOLSONA, N. (1997). «L’eme gència de la in e p e ació dels
enòmens químics». Tesis doc o al. Uni e si a Au ònoma
de Ba celona.
STAVRIDOU, H. (1990). «Le concep de eac ion chimique
dans l’enseignemen secondai es. É ude des concep ions des
élè es». Tesis doc o al. Uni e sidad de Pa ís VII.
[A ículo ecibido en mayo de 1999 y acep ado en diciemb e de 2000.]