ANÁLISIS
DE
LA
INFLUENCIA
DE
LA
CONSTRUCCI~N
DE
MAPAS
CONCEPTUALES
SOBRE LA ESTRUCTURA COGNITIVA
EN
ESTUDIANTES
DE
FISICA(*)
LÓPEZ RUPÉREZ,
F.
Ins i u o Español de Pa ís.
38,
Bd. Vic o Hugo. 92200 Neuilly Su Seine.
(*)
Es e abajo o ma pa e del p oyec o «O ganización del Conocimien o y Resolución de P oblemas en Física»
inanciado po el CIDE con ca go al p og ama de Ayudas a la In es igación Educa i a 1987. Minis e io de Educación
y Ciencia.
SUMMARY
In his wo k we in es iga ed he e ec o sys ema ic hie a chical concep mapping by s uden s in a COU (High School)
Physics class on hei cogni i e s uc u e. The esul s show no s a is ically signi ican in luence o he ea men , bu a he
o pe sonal s udy habi s on he nu nbe o esponse wo ds. The esul s a e discussed and cons ain s o he esea ch p ocedu e
used a e discussed.
Los mapas concep uales cons i uyen una o ma de ep e-
sen ación bidimensional de un sis ema concep ual
y
de
sus elaciones in e nas. Debido a su p opia na u aleza, la
idea de mapa concep ual ha sido u ilizada como ecu so
pa a ep esen a an o la es uc u a cogni i a de los
es udian es como la es uc u a lógica de la disciplina
(López Rupé ez 1990). La o ien ación dada po No ak
-pione o en el uso de dicho é mino (No ak 1976)-
a
los
e e idos mapas se inse a en la eo ía de Ausube:; del
ap endizaje signi ica i o a modo de desa ollo ecnológico
(No ak e al. 1984, No ak 1985, 1988). A pesa de su
econocida popula idad pocas eces se ha pues o ap ueba
su e icacia a la ho a de mejo a signi ica i amen e el
ap endizaje cien í ico; incluso las eces que se ha hecho
ha sido conside ando los mapas concep uales como un
elemen o más den o de un sis ema ins uc i o comple o
de co e ausubeliano (No ak e al. 1983, Bascones e al.
1985). El p opio No ak, en su abajo jun o con Basco-
nes (Bascones e al. 1985), econoce que «debe ía ea-
liza se in es igación adicional en o den a con es a a la
siguien e cues ión: ¿Cuál de los elemen os del sis ema
ins uc i o iene mayo pode p edic i o espec o del
éxi o en la esolución de p oblemas?» (p. 261).
La p esen e in es igación o ma pa e de un p oyec o
más amplio que se plan eó, en e sus obje i os, el e a-
lua qué añade po sí misma la cons ucción de mapas
concep uales de ipo je á quico, en an o que he amien-
a pa a p omo e la o ganización del conocimien o de-
cla a i o, en la e ec i idad en la esolución de p oblemas
de Física ca ac e ís icos de un ni el de ins ucción p e-
uni e si a io (López Rupé ez e al. 1989). El conoci-
mien o decla a i o -a eces denominado concep ual,
p oposicional, o e bal- cons i uye una componen e
indiscu ible del conocimien o cien í ico
y
es condicibn
necesa ia pa a la esolución de p oblemas con ca ga
semán ica. Po al mo i o, en el con ex o de nues a
in es igación, nos pa eció opo uno e ec ua un análisis
empí ico del e ec o eje cido sob e la es uc u a cogni i a
del alumno po la cons ucción del mapa concep ual. A
di e encia de es udios an e io es en los que se ha op ado
po un diseño, ya sea de ipo expe imen al (Ms ei a e al.
1985, No ak e al. 1983) ya sea de ipo co elacional
(No ak e al. 1983) que se apoya en alguna o ma de
cali icación de los mapas -cuya alidez es cuando me-
nos dudosa (S ua 1985)-, en el p esen e es udio, hemos
ecu ido a un diseño expe imen al en el que la a iable
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 1991,9
(2),
135-144
dependien e uese medida con ins umen os ajenos al
p opio mapa, como lo son los es s de asociación de
palab as, una he amien a que aun cuando no es á exen a
de de ac o es (S ike e al. 1976, S ewa 1979) ha sido
empleada ampliamen e en el con ex o de la educación
cien í ica (Sha elson 1972, 1973, 1974, P eece 1976,
1978, Th o 1978, Guns one 1980, Mo ei a e al. 198 1,
Moynihan 1981,1982, Kempa 1983,1986, Johns one e
al. 1985, Go ode sky e al. 1986, Gussa sky e al. 1988)").
Ello nos ha pe mi ido aisla , den o de lo posible, el
e ec o del a amien o y mejo a , espec o de o as in-
es igaciones, la alidez in e na del expe imen o.
Mues a
E1 p ocedimien o de selección de la mues a sob e la que
se e ec uó el p esen e es udio empí ico ue de ipo
inciden al, si bien se u ie on en conside ación algunos
elemen os de con ol mues al. Así, as una exposición
de los elemen os esenciales de la in es igación, de sus
ines y de sus p ocedimien os di igida a los alumnos de
COU de Ciencias del Ins i u o Español de Pa ís (cu so
escola 1987-88) se cons i uyó la mues a e ec i a, o -
mándose es a únicamen e po alumnos comp ome idos,
de un modo olun a io, con la expe iencia. Los 18
es udian es así eclu ados, se ag upa on en es ni eles
de clasi icación de acue do con los esul ados del en-
dimien o en Física ob enidos a lo la go del p ime imes e.
Cada ni el de cali icación con enía seis alumnos de
endimien o análogo en e los cuales se e ec uó una
asignacién al aza al g upo expe imen al o al g upo de
con ol. De es e modo, y dada la limi ada ex ensión de la
mues a
(N
=
18),
p e endimos educi el posible sesgo
in oducible median e una asignación po simple aza .
Hipó esis
Fo muladas en é minos posi i os, las hipó esis conduc-
o as del p esen e es udio ue on las siguien es:
1. El abajo pe sonal del alumno, como e apa decisi a
p e ia a la ealización de un examen, debe aduci se en
un en iquecimien o de su es uc u a cogni i a (asocia-
i a) medida median e es s de asociación de palab as.
2. La con ección pe sonalizada, po pa e del alumno, de
mapas concep uales, como ins umen o de o ganización
del conocimien o concep ual, debe mejo a la es uc u a
cogni i a (asocia i a) medida median e es e ipo de
p uebas.
Ins umen os
y
a iables
Los ins umen os de medida empleados en el p esen e
es udio consis ie on en una se ie de es es s de asociación
de palab as, co espondien es, cada uno de ellos, a los
emas abajo y ene gía mecánica, dinámica del sólido
ígido y campo eléc ico, espec i amen e. El Anexo 1
mues a las es se ies de «palab as es ímulo» ela i as a
dichos emas. Con ocasión de la p ime a de es as p ue-
bas, los alumnos ecibie on la hoja de ins ucciones que
se mues a en el Anexo 2. Siguiendo a Sha elson (1972)
se concedie on a los alumnos in e alos sucesi os de un
minu o pa a p oduci apalab as espues a» asociadas
con cada una de las palab as es ímulo. En el p esen e
es udio se ha elegido como a iable indicado a de la
asociación concep ual de los alumnos, el núme o de
palab as espues as que es án elacionadas con la pala-
b a es ímulo median e alguna ecuación o cadena de
ecuaciones. La selección de es a a iable y no de o as
-como el núme o o al de palab as espues as emi idas-
iene ecomendada po los esul ados ob enidos en es-
udios p e ios en los cuales la conexión con o as a iables
ele an es al ap endizaje de la Física se ha e elado más
ue emen e signi ica i a (Sha elson 1974); pe o además,
la o ien ación dada en la p esen e in es igación a los
maDas conce~ uales como ins umen o de enseñanza1
ap 'endizaje se acopla pe ec amen e a una explici ación
-es ablecida, desde luego, a pa i de c i e ios pedagó-
gicos- de la es uc u a concep ual de la Física, o de una
po ción limi ada de ella, en su dimensión ope acional.
Pa ecía, en onces, azonable adecua al máximo posible
la de inición del e ec o medible a la na u aleza del
a amien o. Po o a pa e, se a a de un c i e io de
selección que puede se aplicado, po lo gene al sin
ambigüedad, po un p o eso de Física.
Dado que se aplica on es p uebas di e en es y cada una
de ellas en dos ocasiones sucesi as, ep esen amos la
a iable e ec o en la o ma Nij, donde el p ime subindi-
ce designa el índice de la p ueba (i
=
1,2,3) y el segundo
designa el ins an e, an e io
Cj
=
1) o pos e io
Cj
=
2)
al
a amien o, en el que la p ueba ue aplicada.
El ecu so a o as a iables más so is icadas como los
coe icien es de elacionabilidad o las dis ancias semán-
icas (Sha elson 1972, Th o 1978), an ecuen es en el
análisis de esul ados de los es s de asociación de
palab as, ue igno ado p o isionalmen e en nues a in-
es igación en an o las hipó esis plan eadas,
y
pa icu-
la men e la segunda, no ue an con as adas. Sólo si se
demos aba que el a amien o modi icaba de una o ma
signi ica i a la es uc u a concep ual (asocia i a) de los
es udian es end ía sen ido p ocede , en onces, a una
explo ación más ina de dicha es uc u a asocia i a.
T a amien o
Como en o as in es igaciones (López Rupé ez 19891, el
p opósi o cen al del a amien o en el p esen e es udio
ue p omo e , de un modo sis emá ico en los alumnos
del g upo expe imen al, una o ganización je á quica y,
en cie a medida, uncional del conocimien o, ecomen-
dación pos ulada desde posiciones eó icas di e en es
(Gagné 1971, No ak e al. 1984, Eylon e al. 1984).
Como he amien a pa a la o ganización del conocimien-
o ecu imos a una modalidad de mapas concep uales
que pone el acen o en la es uc u a lógica de la disciplina
(López Rupé ez 1987). Así, adop amos un p incipio de
je a quización concep ual que si úa en la pa e supe io
ENSEÑANZA
DE
LAS
CIENCIAS,
1991,B
(2)
del mapa los concep os p imi i os, de acue do con el
en oque didác ico elegido. Dicho p incipio, que en un
sen ido es ic o di ie e del de inclusi idad concep ual,
ca ac e ís ico de los mapas ipo No ak, puede da luga ,
a pa i del segundo y, en ocasiones, del p ime ii el
je á quico, a ep esen aciones análogas a las de aquellos
si se oman como p imi i os concep os muy gene ales en
el sen ido de muy inclusi os. La en aja de es e ipo de
mapas es iba, esencialmen e, en acili a el p oceso de
cons ucción concep ual po pa e del alumno, desde la
pe spec i a de la lógica de la disciplina y, en pa icula ,
en aquellas si uaciones, an ecuen es en un cu so de
Física, en la que se han de in oduci los llamados
concep os po de inición. La uncionalidad del mapa se
in en ó po encia incluyendo en los nodos no sólo los
conceu os sino ambién su exu esión ope acional. Con el
in de e i a un uso abusi;o del ope acionalismo se
p e endió induci al alumno a la e lexión sob e la
na u aleza epis emológica de las elaciones en e los
di e en es concep os inco po ados al mapa. Es os ing e-
dien es eó icos se aduje on en las no mas de elabo a-
ción del mapa que se esumen en el Anexo 3.
El a amien o se ex endió a lo la go del semes e sob e
el que se desa olló la in es igación y comp endió las
siguien es acciones:
a) Una exposición a los alumnos, con ines p oac i os,
sob e la impo ancia de la o ganización del conocimien-
o como e apa p elimina en la esolución de p oblemas.
b) Una p esen ación de los mapas concep uales como
ins umen o pa a la o ganización je á quica, y en cie a
medida, uncional del conocimien o acompañada de una
desc ipción de allada de las no mas de elabo acibn y,
pos e io men e, de una aplicación colec i a, o ien ada
po el p o eso , de dichas no mas a la cons ucción de un
mapa conc e o, que en el p esen e caso, ue el co eslpon-
dien e al ema Dinámica de la pa ícula (López Rupé ez
1987).
c) Al inaliza cada ema
y
jus o an es de la p ueba
co espondien e, elabo ación obliga o ia po pa e de
cada alumno del mapa concep ual ela i o al ema en
cues ión y p esen ación pos e io al p o eso pa a su
alo ación.
d) Es ímulo con inuado po pa e del p o eso a los
alumnos esal ando la impo ancia y la u ilidad de es e
ipo de he amien as de ap endizaje.
Diseño expe imen al
y
écnicas de análisis
El diseño expe imen al, o ien ado po las hipó esis de
pa ida, se a u o a un modelo simple p e es -pos es con
g upo de con ol (Campbell
e
al. 1973) del ipo:
RO'I 0'2
con la sal edad de que la alea d ización (R) de los g iipos
expe imen al y de con ol ha sido e ec uada den o de
es a os de endimien o inicial equi alen e.
Así, jus o an es de da po e minado cada ema de Física
de los es conside ados, se les aplicó el mismo es de
asociación de palab as a los es udian es del g upo expe-
imen al y a los del g upo de con ol, dando luga a las
obse aciones 01 y 0'1 espec i amen e, medidas a
a és de las a iables Ni1 (i
=
1,2 o 3). Las obse acio-
nes 02 y 0'2 se p oduje on pos e io men e como p eámbulo
a los exámenes co espondien es a los espec i os emas
y den o de la p opia sesión de examen. Pa a el g upo de
con ol, la a iación que puede de i a se de la compa a-
ción en e la obse ación 0'1 y 0'2 se á a ibuible a la
ac i idad desa ollada po el alumno
y,
e en ualmen e,
po el p o eso , en o den a p epa a el e e ido examen.
En el caso del g upo expe imen al pa a in e p e a las
di e encias en e 01 y 02 hab á que oma , además, en
conside ación el e ec o del a amien o
(X),
es o es, la
elabo ación pe sonalizada, po pa e del alumno, del
mapa concep ual sob e el con enido del co espondien e
capí ulo a examen. Las medidas ela i as a es e segundo
ins an e co esponden a las a iables Ni2 (i
=
1, 2 o 3)
Como écnicas de análisis se emplea on, en cada una de
las si uaciones de medida, sendas e siones de la de
S uden (Se amona 1980) pa a la compa ación de me-
dias e e idas a mues as pequeñas (n
<
30) y ela i as,
bien a mues as independien es, si se a aba de compa-
a el g upo expe imen al con el de con ol, o bien a
mues as ápa eádas, si se p e endía compa a , pa a cada
uno de es os dos g upos sepa adamen e conside ados, el
an es con el después.
Aun cuando un análisis de co a ianza, en el que se
conside a a como co a iable las pun uaciones de los
p e es , aumen a ía la sensibilidad es adís ica de la p ue-
ba, nos ha pa ecido con enien e, dado el ca ác e edu-
cido de la mues a, op a po es e es más g ose o o
«conse ado » an es que a iesga nos a incu i en los
« alsos posi i os» (Campbell e al. 1973 p. 52). No
obs an ecuando se e ec úa dicho ipo de análisis es adís ico
no se ob ienen, en es e caso, conclusiones di e en es de
las que p esen a emos más adelan e(2).
RESULTADOS
Los esul ados ob enidos en las di e en es aplicaciones
de los es s de asociación de palab as, jun o con sus
echas espec i as, se p esen an en la abla 1 en donde
igu an, además, las iniciales de los alumnos que pa i-
cipa on en el expe imen o así como las cali icaciones en
Física ela i as al p ime imes e. Lo esencial de la
in o mación cuan i a i a ecogida en la e e ida abla se
mues a en la igu a 1 en donde se ep esen an el núme o
de palab as espues a -seleccionadas de acue do con la
condición an e io men e de inida- y su a iación con el
iempo pa a cada una de las p uebas, es ableciéndose
una dis inción explíci a en e el g upo expe imen al
y
el
de con ol. La abla
2
ecoge los esul ados de i ados de
los análisis es adís icos e ec uados sob e los da os de la
abla 1; en ella se p esen an, en cada caso, los alo es de
la de S uden esul an e, del núme o de g ados de
libe ad (do
y
del ni el de signi icación es adís ica (p).
ENSEÑANZA
DE
LAS CIENCIAS,
1991,9
(2)
137
INVESTIGACIÓN
Y
EXPERIENCIAS DIDÁCTICAS
TABLA
1
Resul ados co espondien es a las dis in as aplicaciones de los es s de
asociaeidn de palab as. Los núme os ep esen ados po
Nij
indican
núme o o al de «palab as espues an elacionadas con la «palab a
es imuloa median e una ecuación o se ie de ecuaciones en cada una de
las aplic iciones delosdi e en es es s. Si ep esen ala a iación obse ada,
en cadacaso,
en eel an es
y
el despues del a amien o. Lacali icación
ecoge la alo ación del endimien o de los di e en es alumnos du an e
el p ime imes e académico p e io a la ealización del expe imen o.
GR. SUJETO CALIF
N11 N12
61
N21 N22 k2 N31 N32
63
P
L.P. 1s.
28 44 16 24 29 5 27
30
3
-.
-
--
-
E
F.B. IS.
13 23 10 22
S1
-1
16 15 -1
R
C.E.
SF.
25 28 3 13 17 4 11 10 -1
1 D.T. SF.
21 35 14 27 33 6 27 26 -1
M I.D. SF.
45 5914 36 39 3 31 4211
E
F.P.
NT. 20 24 4 21 34 13 16 16
O
N
#.R.
NT. 34 47 13 34 53 19 29 5526
T
M.G.
SB.
32 37 5 38 45 7 32 40 8
A
L
C.C. 1s.
10 14 4 20 31 11 21 25 4
C
G.M.
IS.
24 29
5
41 48
7
39 401
O
D.A. IS.
25
17
-8 11 9 -2 5 11 6
N
R.F. SF.
26 3812 28 41 13 17 258
T A.I. SF.
20 18 2 2 6 4 11 209
R R.R. SF.
20 33
13
22 40 18 12 19 7
O
P.O.
SF.
29 29 0 22 45 23 17 19 2
TABLA
2
Resul ados del análisis es adís ico de los da os ecogidos en la abla
1.
Las dos p ime as líneas co esponden a la aplicación de la de S uden
pa a mues as dependien es o apa eadas, en an o que las dos ul imas
co esponden a la aplicación de la de S uden pa a mues as i idepen-
dien es.
TRABAJO Y DINÁMICA
DEL
CAMPO
EKERGÍA
SOLIDO
ELECTROSTATICO
(1)
(2)
(3)
d
p
d
p
d
p
--
GREIGRC
D
17
16
>0.10 04
16
>O
10
OS
le
>O
lb
-
d
=
nn de g ados de libe ad
A
=
an es del a amien o
D
=
después del a amien o
(*)
Valo co espondien e a una di e encia en e medias es adis ic~me i e signi-
ica i a.
L A.M.
NT. 28 45 17 38 52 14 28 37
9
S.S.
NT. 26 37 11 30 42 12 32 35 3
de a~ endizaie se ha ~ oducido un cambio sus ancial en
SGMAS (GR.EXP.)
245 339 94 241 291 50 198 25860
SUMAS (GR.CTRL.)
208 260 52 214 314 100 182 231 49
FECHAS
(1988) 2213 2 114 2414 615 2015 3 115
IS
=
Insu icien e
SF
=
Su icien e
NT
=
No able
SB
=
Sob esalien e
In luencia del abajo pe sonal
La in luencia del abajo esencialmen e pe sonal, o ien-
ado a la p epa ación del examen co espondien e a cada
uno de los emas de Física conside ados en el p esen e
es udio empí ico, se deja sen i con oda cla idad en la
es uc u a concep ual (asocia i a) de los alumnos, de
modo que, como queda e lejado en la igu a
1,
an o el
g upo expe imen al como el de con ol p og esan, en
cuan o al núme o de apalab as espues a» seleccionadas,
en cualquie a de los es capí ulos de Física sob e los que
se e ec uó el expe imen o. Además, cuando se conside a
la signi icación es adís ica de las di e encias (Tabla
2)
se
ap ecia que las mismas son, en odos
y
cada uno de los
casos, es adís icamen e signi ica i as. Ello implica que
la hipó esis nula -que, como es sabido, es el ipo de
hipó esis que p ueban di ec amen e las écnicas
es adís icas-
es echazada
y,
po con a, esul a alidada la hipó esis
al e na i a, que ha sido designada con an e io idad como
hipó esis
1.
Como consecuencia del p oceso comple o
la e~ uc u a"concep~ual (asocia i a) de los es udian es,
cambio que ha sido de ec ado, siquie a sea g ose amen-
e, a a és de los es s de asociación de piab as.
Figu a
1
Rep esen acibn g á ica de la a iación de los núme os de apalab as
espues a» ( elacionadas con la «palab a es ímulo» co espondien e
median e una ecuación o una cadena de ecuaciones) en e el an es
y
el
después del a amien o pa a los g upos expe imen al
y
de con ol. Los
es pa es de líneas se e ie en a los esul ados de los espec i os es s
de asociación de palab as.
ENSENA'~ZA
DE LAS CIENCIAS, 1991,9
(2)
In luencia del a amien o
La in luencia del a amien o se ad ie e «g osso modo»
po el ca ác e di e gen e de las ec as que, en la igu a
1, unen los pun os co espondien es a los momen os
an esldespués pa a los g upos expe imen al y de con ol,
espec i amen e. Tal ci cuns ancia se ap ecia en los
esul ados ela i os a los capí ulos 1 y 3, aunque no en
los del capí ulo
2.
No obs an e, cuando al ap eciación se
some e al igo del análisis es adís ico se ad ie e que no
exis en di e encias signi ica i as en e los g upos expe-
imen al y de con ol ni an es ni después del a amien o
en ninguno de los casos conside ados. La ausencia de
di e encias signi ica i as pa a los alo es iniciales ase-
gu a la deseada equi alencia es adís ica de los g upos
expe imen al y de con ol. Sin emba go, en el caso de los
alo es inales, al ci cuns ancia nos impide echaza la
hipó esis nula plan eada en é minos de no di e encias,
o lo que es lo mismo, la hipó esis 2 no queda alidada po
el expe imen o. Po an o, a la luz de nues os esul ados
no podemos sos ene , undadamen e, que la elabo ación
de mapas concep uales haya modi icado su icien emen e
el aspec o de la es uc u a concep ual (asocia i a) de los
es udian es que mide los es s de asociación de palab as.
Pa ece como si el a amien o no añadie a a dicha es uc u a
mucho más de lo que añade la p epa ación y el es udio
pe sonal, supues amen e in ensos, con is as a la eali-
zación de un examen.
Del p esen e expe imen o se de i an dos conclusiones
ela i amen e cla as: la in luencia, es adís icamen e sig-
ni ica i a, del es udio y la p epa ación pe sonal e i la
es uc u a concep ual (asocia i a) del alumno, y la in-
luenciano signi ica i a, en an o que elemen o adicional,
de la cons ucción po el alumno del co espondien e
mapa concep ual. Además, como end emos opo uni-
dad de plan ea en lo que sigue, la alidez de ales
conclusiones no esul a independien e una espec o de la
o a, sino que es án elacionadas en e sí.
A
la ho a de discu i el e ec o de la p epa ación y es udio
pe sonales de ca a a la ealización de un examen, cabe
esal a an o su signi icación es adís ica como su con-
sis encia a lo la go de las es ocasiones en las que el
expe imen o ue epe ido. Ambas ci cuns ancias e elan
algo cie amen e plausible, a sabe , que es e ipo de
a eas al supone una p o undización, po pa e del
alumno, en los di e en es elemen os emá icos mejo an,
cuando menos, la es uc u a concep ual del suje o en sus
aspec os asocia i os. Pe o, además, una al cong uencia
en e lo p e isible y lo esul an e cons i uye un elemen o
de alidación del ins umen o y del mé odo de medida.
Los es s de asociación de palab as se e elan, po an o
y de nue o, como una he amien a álida pa a de ec a
cie o ipo de cambios en la es uc u a cogni i a de los
alumnos si dichos cambios son de su icien e magni ud.
No es és a la p ime a ez que se plan ea el p oblema de
la alidez de los es s de asociación de palab as. En
an e io es in es igaciones Sha elson e al. (1975) han
es ablecido la alidez de dicha he amien a y o os han
con ibuido a e o za la al de ec a a iaciones signi i-
ca i as en la es uc u a concep ual (asocia i a) de los
alumnos como consecuencia de la ins ucción (Th o
1978, Sha elson 1972, 1973, Johns one e al. 1985,
Gussa sky e al. 1988). En la p esen e in es igación
hemos cen ado, sin emba go, nues a a ención en un
in e alo es ingido del p oceso de ins ucción espe-
cialmen e signi ica i o en o den a p oduci al e aciones
en el sis ema de elaciones concep uales, dado que conlle a
un p o agonismo ineludible de la ac i idad in elec ual
del suje o. Los esul ados ob enidos con ibuyen, pues,
a e o za la alidez del ins umen o empleado.
F en e a es e p ime esul ado posi i o, con espec o a
las expec a i as esumidas en la hipó esis 1, el esul ado
nega i o ob enido con elación a la hipó esis
2
equie e
un análisis más de allado. Admi iendo, como pun o de
pa ida, una pos u a de ex ema con ianza en elación
con la e ec i idad de los mapas concep uales como
ins umen o de enseñanzalap endizaje, cab ía explica
los esul ados nega i os del p esen e es udio si uándose
en posiciones como las siguien es:
a) Descon ia del ins umen o de medida.
b) Descon ia de la opo unidad del a amien o.
En elación con la p ime a posición es necesa io asumi ,
sin duda alguna, sus limi aciones. Se a a cie amen e
de una he amien a que no da in o mación, po ejemplo,
de los aspec os p oposicionales de la es uc u a concep-
ual. Así, el hecho de que dos se ies de «palab as espues as»
sean idén icas no supone, necesa iamen e, que la es-
uc u a p oposicional sea la misma en ambos casos, e
incluso ambas pod ían ocul a e o es concep uales im-
po an es.
La es uc u a asocia i a -que es conside ada po los
«associa i e mappe s» como un pa ón de elaciones
en e concep os es ablecido en la memo ia a la go plazo
y que se de i a, en odo o en pa e, de las es uc u as
cogni i as en la memo ia semán ica (Th o 1978)- cons-
i uye, sin luga a dudas y en el caso que nos ocupa, el
aspec o más supe icial o laxo de la es uc u a cogni i a
de un suje o. Una al limi ación -que se hace, po lo
demás, e iden e an e el co ec o de los es s de asociación
de palab as cuando dispone de una in o mación de i ada
del conocimien o pe sonal de los alumnos y de sus
ac uaciones en con ex os de ins ucción a iados- expli-
ca la y a e e ida c í ica de S ike y Posne (1976) espec o
de los es s de asociación de palab as cuando a i man
que «no queda cla o de qué cosa se es á ep esen ando su
es uc u a» (p.125). Sin emba go, si ué amos capaces
de desa olla un es álido
y
iable que nos pe mi ie a
medi laes uc u acogni i aen
sus aspec os p oposicionales
hab íamos e inado, cie amen e, nues a ap oximación
y nos hab íamos is o, además, libe ados de las conno-
aciones conduc is as de los é minos empleados, pe o,
análogamen e a lo que sucedía en el caso an e io , la
exis encia de dos es uc u as p oposicionales idén icas
no nos asegu a ía, en es e caso, un compo amien o
análogo de los co espondien es suje os an e una a ea de
esolución de p oblemas en la que hubie a de in e eni
una con ibución sus ancial de conocimien o p ocedi-
men al.
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 1991,9
(2)

E1 con enido del conocimien o cien í ico y su o ganiza-
ción en la men e de un suje o cons i uye una ealidad
compleja a la que nos ap oximamos median e modelos
cogni i os. Pe o ales modelos, po su p opia na u aleza,
cons i uyen ap oximaciones pa ciales a dicha ealidad.
U ilizando como imagen la dimensión de la p o undidad
pod íamos pos ula una p og esión de lo supe icial a lo
p o undo según la secuencia:
es uc u a asocia i a
->
es uc u a p oposicional-> es uc u a p ocedimen al.
Sólo les modelos que omen en conside ación una al
dimensión pod án da cuen a de la complejidad del
conocimien o que se pone en juego en el ap endizaje
cien í ico.
Asumiendo, pues, como limi ación el hecho de que los
es s de asociación de palab as se di ijan a los aspec os
más laxos
-o
si se quie e más supe iciales- de la
o ganización cogni i a del suje o, la descon ianza sob e
la alidez del ins umen o de medida no es á jus i icada,
como lo p ueban los esul ados posi i os ob enidos en
elación con la hipó esis
1.
Los es s de asociación de
palab as pod ían e ela cambios en laes uc u a asocia i a
inducidos po el a amien o si és os ue an su icien e-
men e impo an es, pe o po lo que pa ece no lo son.
En elación con las ca ac e ís icas del a amien o cabe
señala que se ha exigido a los mapas una densidad y una
je a quización adecuada, po una pa e, a la iqueza
concep ual del ema y, po o a, al p ocedimien o de
cons ucción del mapa. La igu a
2
ilus a, a modo de
ejemplo, uno de los mapas del alumno expe imen al
M.G.
A pesa de la indudable calidad del mapa y de
a a se del alumno con mejo es esul ados académicos,
cuando se com a a su com o amien o con el de o os no
some idos a ia amien o (~abla
1)
no se obse a una
supe io idad sis emá ica. Del análisis de los di e en es
mápas se deduce que el a amien o ue, en é minos
gene ales, como se espe aba que ue a, es o es, adu-
ciéndose en mapas concep uales su icien emen e icos,
complejos y je a quizados. Es posible, no obs an e,
pone en duda la in ensidad de dicho a amien o; ésa es,
desde luego, o a cues ión que a ec a más a la he amien a
ins uc i a y a sus ca ac e ís icas que a la na u aleza del
a amien o en sí. Un mapa concep ual, si se hace bien,
puede lle a al alumno una o dos ho as de abajo
pe sonal y es posible que dicho pe íodo sea sensible-
men e in e io en can idad e in ensidad al que equie e la
p epa ación de un examen; pe o como a ea a ealiza
po el es udian e no da mucho más de sí.
Un esc upuloso de enso de la eo ía de Ausubel pod ía,
además, a gumen a que los mapas empleados no espe-
an, es ic amen e hablando, la idea de inclusi idad con-
cep ual que cons i uye un elemen o undamen al de
dicha eo ía. La ealidad es que en absolu o la echazan.
Así, po ejemplo, en el ema de T abajo
y
Ene gía, en el
que se adop ó una es a egia didác ica consis en e en
conside a la noción de ene gía como p imi i a (López
Figu a
2
Mapa concep ual co espondien e al ema Campo Elec os á ico elabo ado po el alumno M.G. pe enecien e a la mues a desc i a en el ex o.
140
ENSEÑAKZA
DE
LAS CIEKCIAS,
1991,9
(2)
Rupé ez e al.
1983,
Hie ezuelo e al.
1990),
los mapas
concep uales esul an es se ap oxima on bas an e a los
de ipo No ak y es que, o ien ando el en oque de es e
modo, el concep o de ene gía es más gene al -en el
sen ido de más inclusi o- que el de abajo o que los de
ene gía po encial y ciné ica, po ejemplo, apa eciendo,
po lo an o, si uado den o del mapa en el ni el más
ele ado de la je a quía.
Cabe e ec ua , inalmen e, un análisis c í ico del expe i-
men o
y
de sus esul ados omando en cuen a la na u a-
leza de las a iables conside adas. Con odas las limi a-
ciones de i adas del ca ác e es ingido de la mues a,
pa ece que la cons ucción del mapa concep ual po
pa e de los alumnos, as una ins ucción comple a, no
in luye signi ica i amen e en los aspec os asocia i os
de la es uc u a concep ual del indi iduo. Como hemos
señalado an es, una misma es uc u a asocia i a no su-
pone, necesa iamen e, una misma es uc u a p oposicio-
nal o de signi icado
y
muy bien pudie a se que la
cons ucción del mapa concep ual mejo a a és a sin
al e a ap eciablemen e aquélla.
Como ins umen o de i ado de la eo ía de Ausubel, el
mapa concep ual ipo No ak p e ende p opicia un
ap endizaje signi ica i o mejo ando el conocimien o
sob e las elaciones en e los concep os. Un ap endizaje
memo ís ico su icien emen e in enso pod ía aduci se
en una secuencia nume osa de «palab as espues a» an e
una apalab a es ímulo» dada, sin supone po ello un
conocimien o p eciso de su signi icado den o de un
sis ema concep ual de na u aleza elaciona1 como lo es
el que co esponde pa icula men e a la Física. Un plan-
eamien o simila puede se aplicado al ipo de mapas
concep uales u ilizados en la p esen e in es igación,
según la cual la cons ucción del mapa pa ece añadi
muy poco al p oceso comple o de ins ucción (incluido
el es udio pe sonal) en lo que espec a a su in luencia
sob e los aspec os asocia i os de la es uc u a concep-
ual. Sin emba go, su posible in luencia sob e los aspec-
os p oposicionales o de signi icado cons i uye unacues ión
abie a cuya espues a pasa, necesa iamen e, po la ela-
bo ación de ins umen os capaces de cap a una al
dimensión del conocimien o cien í ico en la memo ia
del es udian e.
NOTAS
(1) Pa auna discusión más de allada sob e sus limi aciones e (2) Ag adezco al aseso su ecomendación de hace explíci o
López Rupé ez 1989. es e comen a io.
BASCONES, J. y NOVAK, J.D., 1985. Al ema i e ins mc io- HIERREZUELO,
J.
y MOLINA GONZÁLEZ,
R.,
1990. Una
nal sys em and he de elopmen o p oblem-sol ing skills p opues a pa a la in oducción del concep o de ene gía en
in physics,
Eu opean Jou nal o Science Educa ion
,7(3), Bachille a o,
Enseñanza de las Ciencias,
8(1), pp. 23-30.
VV.
253-261.
. .
CAMPBELL, D. y STANLEY,
J.,
1973.
Diseños expe imen-
JOHNSTONE, A.
H
y MOYNIHAN, T.F., 1985. The ela ion
ales
y
cuasiexpe imen ales en la in es igación social.
ship be ween pe o mance in wo d associa ion es s and
achie emen in chemis y,
Eu opean Jozl nal o Science
(Amo o u: Buenos Ai es).
Educa ion,
7(1), pp. 37-66.
EYLON, B. y REIF, F., 1984. E ec s o knowledge O ganiza-
ion in Task Pe o mance.
Cogni ion and Ins uc ion
,
1(1),
pp. 5-44.
GAGNÉ,
R.
M., 1971.
Las condiciones del ap endizaje.
(Aguila : Mad id).
GORODETSKTY, M. y GUSSARSKY, E., 1986. Misconcep-
ualiza ion o he chemical equilib ium concep as e lec ed
ia di e en e alua ion me hods,
Eu opean Jou nul
o
Science Educa ion
,
8(4), pp. 427-441.
GUNSTONE, R. F., 1980. Wo d associa ion and he desc ip-
ion o cogni i e s uc u e,
Resea ch in Science Educa?ion,
10, pp. 45-54
KEMPA,
R.
F. y NICHOLLS, C.E., 1983. P oblem-Sol ing
abili y and cogni i e s uc u e: an explo a o y in es iga ion,
Eu opean Jou nal o Science Educa ion
,5(2), pp. 17 1-184.
KEMPA, R.F., 1986. Resolución de p oblemas de química y
es uc u a cognosci i a,
Enseñanza de las Ciencias,
4(2),
pp. 99-110.
LÓPEZ RUPÉREZ, F. y LÓPEZ RUPÉREZ,
E.,
1983. Las
nociones de abajo
y
ene gía. Análisis concep ual y didác-
ico.
Bo dón,
249, pp. 497-506
LÓPEZ RUPÉREZ,
F.,
1987.
Cómo es udia Física
(Minis e io
de Educación y CienciaNicens-Vi es: Ba celona).
GUSSARKY, E. y GORODETSKY, M., 1988. On he cheniical LÓPEZ RUPÉREZ, F., 1989.
O ganización del conocimien o
equilib ium concep : Cons ained wo d associa ions and
y
esolución de p oblemas en Física.
P og ama de Ayudas a
concep ion,
Jou nal o Resea ch in Science Teaching
,25(5), 1aIn es igación Educa i a 1987. Memo ia Final de la In es-
pp. 319-333 igación. CIDE-MEC.
ENSEÑANZA
DE
LAS CIENCIAS, 1991,9
(2)
141
L~PEL
RUP~RBZ,
F.,
1990. O ganización del conocimien o,
mapas concep uales y esolución de p oblemas. Ponencia
p esen ada en el
VI
Bnciien o sob e aspec os didác icos en
las Ense iunzas Medias.
Uni e sidad de Za agoza (en
p ensa).
MOREIRA, M. A. y SANTOS, C. A., 1981. The in luence o
can en o ganiza ion on s uden 's cogni i e s uc u e in
he modynamics.
Joii nnl o Resea ch in Science Teaching,
18(6), pp. 525-531.
MORBIRA, M. A. y TAKBCO,
G.
S., 1985. Mapas concep ua-
les como ecu sos ins uccionales de la enseñanza de la
Física,
Ense ianza de las Ciencias,
núme o ex a, p. 14
MOYNIHAN,
T.
F.,
1981.
Wo dassocia ion echniques o he
s iiiiy o cogni i e s i~ ii e o chemical concep s in Sco ish
Seco ic cl y Schools.
M. Sc. Thesis, The Cni e si y o
Glasgow.
MOYNIHAN,
T.F.,
1982. Wo d associa ion echniques o he
s udy o cogni i e s uc u e o chemical concep s in Sco ish
Secanda y Schools.
Chemical Edidca ion Resea ch in Impli-
ccl io z o Teaching.
Repo o a Symposium (Roya1 Socie y
o Chemis y, London, pp. 79-89).
NOVAK, J.
D.,
1976. Cnde s anding he lea ning p ocesses
a id e ec i eness o eaching me hods in he clas oom labo-
a o y and ield,
Science Ediica ion,
60(4), pp. 493-5 12.
NOVAK, J.
D,
GOWIN,
D.
B.
y JOHANSEK,
G.
T., 1983. The
use o Concep Mapping and knowledge ee mapping wi h
junio High School Science S uden s,
Science Educa ion
,67(5),
PP. 625-645.
NOVAK, J.
D,
y GOWING,
D.
B.,
1984. Lea ning how oleam.
Cap. 2. (Camb idge Uni e si y P ess: Camb idge).
PREECE, P.F.W., 1976. Mapping Cogni i e S uc u e: A cam-
pa ison o me hods,
Joii nal o Ed~ica io in1 Ph jchologj,
68(1),
pp. 1-8.
PREECE, P.
F.
W., 1978. Explo a ion o Seman ic Space:
Re iew o Resea ch on he o ganiza ion o scien i ic con-
cep s in Seman ic Memo y
Science E iuca ion,
62(4),
PP.
547-562.
SHAVELSO?;, R,
J.,
1972. Some aspec s o he co esponden-
ce be ween Con en S uc u e and Cogni i e S iic u e in
Physics Ins uc ion,
Jou nal o Educu ionulPsychology
,63(3),
pp. 225-234.
SHAVELSOK, R, J., 1973. Lea ning om Physics Ins iic ion,
Jou nal o Resea ch in Science Teaching,
10(2), pp. 101-
, , ,
SHAVELSOK,
R.
J.,
1974. Me hods o Bxamining Rep esen-
a ions o a Subie -Me e S uc u e in a S uden 's Me iio .
Jou nal o Resla ch in Science Teaching,
11(3), pp. 23i-
249.
SHAVELSON, R. J. y STANTOPN,
G.
C., 1975. Cons iic
Valida ion: Me hodology and Applica ion o h ee Measu es
o Cogni i e S uc u e,
Jou nnl o Educa ionczl Mecisii e-
men ,
12(2), pp. 67-85.
STEWART,
J.,
1979. Con en and cogni i e s uc u e: C i ique
o Assessmen andRep esen a ionTechniques used by Science
Educa ion Resea ches,
Science Ediica io i,
63(3), pp. 395-
405.
STRIKE, K. A y POSNER,
G.
J., 1976. Epis emological pe s-
pec i es on concep ions o cu iculum o ganiza ion and
lea ning, in
Re iew o Resea ch in Ediica ion.
S.Shulman (ed.)
F.
E.
PEACOCK, I aka, 11.
NOVAK,
J.
D.,
1985. Me alea ning andme aknowledge s a e- STUART, H.A., 1985. Should concep maps be sco ed nume-
gies o help s uden s lea n how o lea n, in
Cogni i e
ically?,
Eii opean Jou nal o Science Ediicu io i,
7(1),
S icc ii e cznd Concep ical change.
L.H.T. Wes y A.L. Pines pp. 73-81.
(eds.). (Academic P ess: O lando). TRHO, M. P., 1978. Rela ionships be ween Associa i e and
NBVAK,
J.
D., 1988. Cons uc i ismo humano. Un consenso Con en S uc u e o Physics Concep s,
Joii nal o Ediica-
eme gen e,
Ense ia iza de las Ciencias,
6(3), pp. 213-223.
ional Psychology,
70(6), pp. 971-978.
ENSENANZA
DE
LAS CIEKCIAS, 1991,9
(2)
ANEXO
1
Relación de las di e en es se ies de «palab as es ímulo» p esen adas a los alumnos en las co espondien es p uebas.
TRABAJO
Y ENERGIA
Posición
Velocidad
Fue za
Po encia
Ene gía ciné ica
Ene gía po encial
Ene gía
T abajo
DINAMICA
DEL SÓLIDO
Ángulo de o ación
Momen o de ine cia
Velocidad angula
Momen o de la ue za
Ene gía de o ación
T abajo de o ación
Momen o angula
Acele ación angula
CAMPO
ELECTROSTÁTICO
Ca ga eléc ica
In ensidad de campo
Po encial
G adien e
T abajo eléc ico
Fue za elec os á ica
Pe mi i idad dieléc ica
Ene gía po encial elec os á ica
ANEXO
2
Hoja de ins ucciones co espondien e al p ime es de asociación de palab as aplicado que ue omi ido pos e io men e en es s
sucesi os. (Adap ado de Sha elson
1974).
HOJA DE INSTRUCCIONES
Es a p ueba es un es de asociación de palab as que p e ende de e mina cuán as palab as puedes pensa
y
esc ibi , a pa i de una
dada, en un in e alo de iempo co o. En la pa e supe io ( e una hoja se e p esen a á una palab a cla e que ep esen a un concep o
de Física
y
debe ás esc ibi debajo odas aquellas palab as que e engan a la men e a pa i de la palab a cla e. Dispond ás de o as
an as hojas pa a o as an as palab as cla e. P obablemen e no seas capaz de ellena odos los espacios de cada página, pe o in en a
hace lo lo mejo posible.
A modo de ejemplo, supón que se pide a un elec icis a que esc iba an as palab as elacionadas con la elec icidad, que es su
especialidad, como sea capaz de pensa a pa i de la palab a «conduc o ». P obablemen e esc ibi ía lo siguien e:
CONDUCTOR
me al esis encia
Conduc o Conduc o
-
ca ga
Conduc o Conduc o
-
ansmi e
Conduc o Conduc o
-
Como se a a de un elec icis a íja e que no ha esc i o las palab as « en», ni « olebús», ni «guía», po ejemplo, pues no es án
elacionadas con el concep o eléc ico de «conduc o ». En la si uación eal debe ás pensa , en es e caso, como un ísico cuando ayas
a ealiza
la
p ueba. Dispond ás de un minu o pa a cada pagina, pe o no pases a la siguien e has a que no se e a ise.
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 1991,9
(2)
143