INVESTIGACION
EXPERIENCIAS
DIDACTICAS
RESOLUCION DE PROBLEMAS DE QUIMICA
Y
ESTRUCTURA COGNOSCITIVA
KEMPA,
R.F.
Uni e si y o Keele, U.K.
/
Managing Edi o o Eu opean Jou nal o Science Educa ion
(Ve sión cas ellana de
J.
Ma inez To eg osa,
Coo dinado de Física y Química pa a la Re o ma de las
EEMM
en la Comunidad Valenciana)
SUMMARY
This pape in oduces a esea ch abou he causes o s uden s incapabili y o sol e success ully ques ions ypical
om chemis y es ing.
The ela ionship be ween cogni i e maps o good and poo sol e s and hei answe s is s udied. The esul s ob ei-
ned when s udying he in luence o he le el o in o ma ion supplied by he decla a ion o a p obleni o e i s
le el o acili y is o e ed.
,
INTRODUCCION
Has a aho a hemos in en ado, median e algunos de cuen an en los exámenes habi uales. Nues o in e és
nues os abajos, in es iga en la cues ión de qué p o- en es a cues ión su ge de dos conside aciones:
duce la incapacidad de los es udian es pa a esol e p o-
1.-
Un desacue do básico con la c eencia con encio-
blemas cien í icos, especialmen e aquellos que se en- nal, ampliamen e acep ada, de que los pob es esul a-
ENSEÑANZA
DE
LAS CIENCIAS, 1986,
4
(2),
99-110 99
INVESTIGACION
Y
EXPERIENCIAS DIDACTICAS
dos en los exámenes e lejan una baja capacidad in- de exigencia a que some en a los p ocesos cogni i os.
ínseca po pa e de los es udian es, o una o ma de Todos es os a gumen os apo an una jus i icación con-
abajo en clase inadecuada (o mo i ación), o una com- side able a nues o en oque.
binación de ac o es como es os.
11.- El con encimien o de que es educacionalmen e
UN
MARCO
TEORICO
impo an e y deseable explo a las causas de los bajos
endimien os de los es udian es, pues o que p obable-
Cualquie
es udio
en
un
campo
an
complejo
como
la
men e nos conduci án hacia acciones e in e enciones
con las que pod emos educi o elimina es os endi- esolución de p oblemas po humanos (independien-
mien os de baja calidad. emen e de la o ma en que se conciba es a) no puede
se emp endido de modo signi ica i o sin e e encia a
En el sen ido más amplio, nues o abajo en es a á ea alguna undamen ación eó ica. La elección de una un-
puede se desc i o como in es igación en « esolución damen ación depende en g an medida de los aspec os
de p oblemas)). No obs an e, no es del ipo de la in- pa icula es de la esolución de p oblemas en que uno
es igación clásica en es e campo (po ejemplo Newell es é in e esado.
y
Si non
(1972)9 O eeno (1972) y
Scandu a
(1977)), que En
un
sen ido amplio, la aolución de p oblemas
pude
en
mayo medida, los ~~~~~~~g~~~~
se
concebida desde es pano ámicas di e en es:
del compo amien o en la esolución de p oblemas, o
que explo a la e ec i idad de dis in os en oques didác- 1. Puede concebi se en é minos de secuencia de ac i-
icos (me odologías de ins ucción) como medios de me- idades y heu ís ica asociada que se dan en el p oceso.
jo a las des ezas de los es udian es cuando esuel en Es a concepción de i a di ec amen e de la di isión o i-
p oblemas. Po el con a io, hemos adop ado un pun- ginal de Dewey (1910) del p oceso de esolución en
o de is a más p agmá ico, omando como pun o de «cinco e apas lógicamen e di e en es)), que son:
pa ida pa a nues as in es igaciones la ac uación de
*
Iden i icación
del
p oblema
los es udian es en p oblemas ípicos de los exámenes
*
De inición del p oblema
habi uales. Es o signi ica que ex endemos la de inición
,
P oducción
de
hipó esis
sob e
posibles
soluciones
de esolución de p oblemas ue a de los acos umb a-
*
Desa ollo
de
es as
hipó esis
y
de
sus
dos lími es de los p ocesos
p oduc i os,
en los cuales
la pe sona p oduce -po descub imien o- una com- p opiedades
binación de eglas ap endidas p e iamen e que puede
*
Comp obación de las hipó esis.
aplica pa a ob ene una solución a una si uación- 11. En é minos de la in e p e ación de los psicólogos
p oblema no edosa (Gagné, 1970), a los p ocesos
e-
de la Ges al , la esolución de p oblemas puede conce-
p oduc i os,
en los cuales el conocimien o es simple- bi se como un p oceso que supone un pe íodo de «in-
men e eco dado o aplicado en si uaciones-p oblema cubación)) seguido po una epen ina «in uición» en la
no no edosas. El ul imo p oceso es, desde luego, el que cual la es uc u a del p oblema es men almen e eo -
se p esen a undamen almen e en los exámenes. ganizada. Desde es a pe spec i a la esolución de p o-
blemas se concibe in a iablemen e como un p oceso
Nues a amplia concepción de la esolución de p oble-
p oduc i o^^
y
se
excluyen
sus
aspec os
mas no es inconsis en e con las concepciones de o os
nume osos au o es, incluyendo algunos de los líde es « ep oduc i os».
econocidos en es e campo de in es igación. Así, Lind- 111. La esolución de p oblemas se concibe en é mi-
sey y No man (1977) han mani es ado explíci amen e nos de un modelo de p ocesado de in o mación
que «la pe sona que es á eco dando conocimien os pa- «en ada-salida» (inpu /ou pu ), donde la «en ada»
ece es a esol iendo un p oblema». Po o a pa e, ep esen a la pe cepción del p oblema po pa e del su-
G eeno (1980) ha de endido la sup esión de la dis in- je o,
Y
la «salida» su espues a (0 solución) a 61. La
ción en e la ep oducción de conocimien os y la eso- in o mación es p ocesada po el «ce eb o» del suje o
lueión de p oblemas, basándose en lo siguien e: en el sen ido más amplio, implicando y equi iendo a-
ias unciones de memo ia:
1. Es ampliamen e econocido que los conocimien os
que se pueden eco da juegan un papel impo an e en Mm~o ia a co o plazo
oda
esolución de p oblemas. Memo ia de abajo
Memo ia a la go plazo (sus a o básico de conoci-
11. El modo de p ocede cuando se ecue dan conoci- mien os)
mien os y se ealizan a eas que son apa en emen e de
na u aleza u ina ia, mues a las mismas ca ac e ís i- No es mi deseo en a en una discusión de allada de
cas esenciales que cuando se esuel en « e dade os» los mé i os o demé i os de los es ipos de modelos,
p oblemas. sólo sub aya que, en elación con nues a línea de in-
es igación, los dos p ime os ienen poco que o ece
A kin (1978) ambién ha suge ido que la esolución de po que el modelo 1, el modelo Deweyano, conside a
p oblemas p oduc i a
y
ep oduc i a no son de dis in- p incipalmen e las condiciones «ex e nas» ela i as a
a na u aleza, sino que di ie en me amen e en el ni el la esolución de p oblemas; mien as que el modelo 11,
100
ENSEÑANZA
DE
LAS
CIENCIAS
INVESTIGACION
Y
EXPERIENCIAS DIDACTICAS
el modelo Ges al is a, no con empla el ipo de p oble-
mas « ep oduc i os» que se p esen an en los exáme-
nes habi uales.
El modelo 111, el modelo de p ocesado de in o mación,
se nos p esen a como la es uc u a eó ica más ap o-
piada pa a conside a , pues o que se e ie e a ello,
-
al menos po analogía- el es ado
in e no
del esol en-
e, po ejemplo, su sis ema de conocimien os (inclui-
do en su memo ia a la go plazo). Así, decidimos apli-
ca es e modelo pa a es udia lo que sucede cuando se
con es an cues iones de exámenes. Po nues a pa e,
conside amos que es e p oceso comp ende cinco pasos
esenciales:
1.
El es udian e lee la cues ión
2.
El es udian e in e p e a la cues ión en é minos de
a eas que se solici an e ideas undamen ales
3.
El es udian e selecciona mé odos y hechos
4.
El es udian e ope a con hechos e in o mación
5.
El es udian e comp ueba y acep a o echaza la es-
pues a (o admi e el allo).
El papel de la memo ia se ap ecia ácilmen e cuando
se examinan de enidamen e cada uno de es os pasos.
Po ejemplo, en la E apa
2,
el es udian e iene que e-
laciona el con enido de la p egun a con su es uc u a
de conocimien os pa a comp ende la na u aleza del
p oblema y las ideas cla es incluidas en la cues ión. La
e apa
3
eque i á que el es udian e « ecue de» (« ecu-
pe e)),
N.
del
T.)
de su sis ema de memo ia odos los
algo i mos o mé odos que conside e impo an es pa a
esol e el p oblema, así como cualquie in o mación
concep ual o sob e hechos, además de la con enida en
el enunciado, que sea necesa ia pa a la solución del
p oblema.
Análisis semejan es se pueden hace con las o as e a-
pas del modelo, y a ios in en os ele an es sob e es o
han sido publicados. Una e isión de los mismos cae
ue a de ¡a in ención de es e abajo, pe o se puede
menciona que la mayo pa e de los au o es que han
examinado el papel de la memo ia en la esolución de
p oblemas, sugie en la exis encia de es unciones de
memo ia di e en es. Es as son:
Memo ia a co o plazo (MCP)
Memo ia de abajo (MT)
Memo ia a la go plazo (MLP)
En e ellas, la memo ia a la go plazo se conside a ge-
ne almen e como de pa icula impo ancia en la eso-
lución de p oblemas: se puede de ini de modo simple
como la «base de conocimien os)) acumulados po el
indi iduo, y se puede pensa que con iene dos ipos de
in o mación y conocimien os de impo ancia pa a la
esolución de p oblemas:
1.
Conocimien o~p oposicional
-
po el que se en ien-
de conocimien os de hechos, concep os, eglas y eo ías.
11.
Conocimien o algo í mico
y
me odológico
-
es de-
ci , conocimien o ela i o a modos de p ocesa la in-
o mación y esol e p oblemas.
Ambos ipos de conocimien o son de ele ancia inme-
dia a en los pasos
3
y
4
del modelo an e io de e apas
pa a la esolución de p oblemas. En consecuencia, la
cues ión queda plan eada en é minos de si -y en ca-
so a i ma i o en qué ex ensión- los acasos y éxi os
de un es udian e cuando esuel e p oblemas del ipo
habi ual en los exámenes pueden se explicados en é -
minos de si los aspec os del conocimien o ele an es
y necesa ios pa a su solución es án con enidos y son
ecupe ables de su «base de conocimien o)) (es deci ,
de su memo ia a la go plazo). El hecho de que un de-
e minado aspec o del conocimien o sea o no ecupe-
able, podna depende , a su ez, del modo en que es é
o ganizado en la MLP y de la na u aleza de las cla es
empleadas pa a eco da lo.
El papel de la memo ia a co o plazo y de la memo ia
de abajo es á elacionado básicamen e con el p oce-
sado, ans o mación y codi icación de la in o mación.
Es a in o mación puede eni del ex e io , po ejem-
plo de una cues ión de examen, o se ex aída de la me-
mo ia a la go plazo de cada uno. La dis inción en e
la memo ia a co o plazo y la de abajo es ela i a-
men e poco impo an e pa a nues os p opósi os. Bas a
deci que ambas juegan un papel impo an e en el p o-
cesado de la in o mación du an e la esolución de p o-
blemas. Un aspec o que ha sido epe idamen e a a-
do en la bibliog a ía sob e la memo ia a co o plazo
en pa icula , es que sólo es capaz de maneja a la ez
una can idad limi ada de in o mación. Así, el allo en
la MCP y en la MT puede se , ambién, un ac o in-
luyen e en la esolución de p oblemas.
INVESTIGACIONES
Y
HALLAZGOS
PRELIMINARES
En la ase inicial de es e abajo, se lle ó a cabo un aná-
lisis en p o undidad del compo amien o de los es u-
dian es cuando esuel en p oblemas, pa a iden i ica ,
en p ime luga , las es a egias adop adas po ellos y
la a iedad
na u aleza de los e o es come idos. Es e
úl imo aspec o, en pa icula , llegó a se cla e, pues o
que los imos como un camino di ec o pa a ob ene
in o mación sob e posibles causas de los allos come-
idos al esol e p oblemas.
La me odología adop ada siguió líneas es ablecidas en
el campo de la in es igación en la esolución de p o-
blemas: suponía la ecogida de p o ocolos de esolu-
ción de, ap oximadamen e, 60 es udian es, cuya edad
es aba comp endida en e los 16 y 17 años, que habían
seguido p e iamen e el cu so de Química a ni el del
((Ce i icado Gene al de Educación O dina ia». Cada
sesión de esolución de p oblemas du aba 60 minu os,
en los cuales los es udian es in en aban esol e a ios
p oblemas ípicos de los exámenes de Química del «Ole-
el» inglés. Los es udian es g ababan sus p ocesos de
ENSEFIANZA DE LAS CIENCIAS
INVESTIGACION
Y
EXPERIENCIAS DIDACTICAS
pensamien o en una cin a magne o ónica, y las g aba-
ciones ob enidas e an pos e io men e, ansc i as y Tabla
I
analizadas.
Un epo aje comple o sob e el dise io de es e es udio,
E o F ecuencia
(%)
incluyendo la elección de los p oblemas, se á publica-
do a lo la go de es e cu so. Po an o, no discu i emos
aquí es e asun o. En luga de ello, desea ía mos a y
Incomp ensión
de
lo que
8
discu i nues os hallazgos en es e abajo.
se pide o de la in o mación
E o es iden i icados en la esolución de p oblemas
P oblemas de memo ia
60
La mayo pa e de los e o es iden i icados y analiza-
Fallo o al
al
eco da (15)
dos a pa i de los p o ocolos caen den o de es am-
Recue do
inco ec o
(19)
plias ca ego ías, que son:
Recue do incomple o (1
3)
Recue do inadecuado (1
0)
1.
E o es que se deben a una incomp ensión o a una
in e p e ación inco ec a de las incógni as o de los da-
E o es de p ocesado
25
os especi icados en el enunciado.
(E o es de p ocesado, e o es
2.
E o es debidos a p oblemas de memo ia.
de selección de da os, e o es de
egis o, in asiones, e c.)
3. E o es que su gen cuando se es án p ocesando los
da os y la in o mación (es deci , e o es de p ocesado).
Las ca ego ías
2
y
3
comp enden a su ez nume osas
subca ego ías. Po ejemplo, los e o es debidos a la me-
mo ia
(ca ego ía
2)
comp enden
si uaciones
donde
la
ciados, ue on, ambién, ela i amen e a os: al ede-
in o mación eque ida no ue eco dada po el es u- do de un
8%.
dian e de su memo ia a la go plazo o bien es aba ausen- Ine i ablemen e, a la luz de es os da os, uno es condu-
e de ella ( allo o al al eco da ), o si uaciones donde cido hacia una mayo explo ación de los aspec os de
los es udian es eco daban in o mación inap opiada o (( ecue do)) en la esolución de p oblemas. Es o, en la
inco ec a, o ambién cuando la in o mación eco da- p ác ica, signi ica que aspec os ela i os a la es uc u-
ba e a incomple a. Una elabo ación de allada de los a de la memo ia de los es udian es deben se analiza-
ipos de e o es indi iduales cae ue a de la in ención dos con de enimien o.
de es e a ículo, pe o es e asun o ha sido ex ensamen-
e discu ido po Slimming (1984). Nues as hipó esis undamen ales, o muladas a la luz
de los an e io es hallazgos, ue on es as:
Nues a clasi icación de e o es se basó en un análisis
de
370
casos de e o . En las es ca ego ías menciona- 1. Los es udian es exi osos (en é minos de esolución
das se podían inclui el 93% de odos los e o es ob- de p oblemas) di ie en de los menos exi osos p incipal-
se ados. El
7%
es an e, incluye, po ejemplo, e o- men e en lo que se e ie e a la o ganización de los co-
es debidos a ((in uición inco ec a)) donde los es udian- nocimien os cien í icos en su memo ia a la go plazo.
es, en ez de pone se a esol e el p oblema, daban 11. Adicionalmen e, hipo e izamos que el endimien-
(( espues as inmedia as)) que es aban cla amen e basa- o en la esolución de p oblemas depende ía de la ma-
das en algún ipo de especulación. e ia de que a a a el p oblema plan eado.
La abla
1
esume los ipos de e o iden i icados y su Es a Úl ima hipó esis se de i a de la conside ación de
ecuencia. que la o ganización semán ica de la memo ia (a la go
plazo) de los es udian es no es á necesa iamen e igual
Las conclusión so p enden e que se ex ae de la abla
de
bien
desa ollada
pa a
dis in os
conocimien os
o
es que, en nues a si uación de es udio, los e o es al
á eas
concep uales.
eco da ue on, con mucho, los más ecuen es y, po
an o, deben se conside ados esponsables de la ma- Aunque noso os p onos icamos una ue e elación en-
yo pa e de los casos donde los es udian es apa en e- e el compo amien o en la esolución y la es uc u a
men e « allan» al esol e p oblemas en los exámenes semán ica de la memo ia, es a debe se is a en
el
con-
habi uales. Los e o es de es a egia asociados con el ex o de la p opia esolución de p oblemas, especial-
p ocesado de la in o mación ue on ela i amen e es- men e según el ni el de in o mación que se suminis-
casos: en nues o es udio, suma on solamen e al ede- a. Dado que el esquema concep ual sob e conoci nien-
do de un 8% (es deci , una e ce a pa e del o al de os cien í icos in e io izado po cada es udian e es pa -
los e o es de p ocesado). Los e o es debidos a la in- icula , pod ía espe a se que la p obabilidad de éxi o
comp esión o a la inco ec a in e p e ación de las a- en la esolución aumen a a con el ni el de in o mación
eas solici adas o los da os suminis ados en los enun- suminis ado po la p opia desc ipción de la a ea,
1
02
ENSEÑANZA
DE
LAS
CIENCIAS
INVESTIGACION
Y
EXPERIENCIAS DIDACTICAS
siemp e que es a in o mación sea ele an e pa a dicha
a ea. Cuan a mayo in o mación suminis a una cues-
ión, mayo es el núme o de posibles cla es capaces de
ac i a una búsqueda en la MLP. Del mismo modo,
la educción del ni el de in o mación debe ía educi
el núme o de cla es po enciales.
Es a úl ima conside ación nos condujo a ex ende nues-
a in es igación a un examen de la elación en e el
ni el de in o mación suminis ado en los p oblemas de
los exámenes habi uales
y
el compo amien o de los es-
udian es al esol e los.
Los esul ados
y
hallazgos ob enidos se an a p esen-
a en dos pa es. En p ime luga se conside a la ela-
ción en e compo amien o en la esolución de p oble-
mas y la memo ia semán ica. Pos e io men e se exa-
mina la elación en e compo amien o en la
R.
de
P.
y
ni el de in o mación suminis ado.
COMPORTAMIENTO EN LA RESOLUCION
Y
ESTRUCTURA SEMANTICA DE LA
MEMORIA
Un p ime in en o de a oja luz sob e es e aspec o ue
hecho po Ca o1 Nicholls, an igua asis en e de in es i-
gación en Keele. Usando una écnica de asociación de
palab as in es igó la es uc u a cognosci i a de 93 es-
udian es de 15 aiios en lo ela i o a a ios concep os
dis in os de química que habían seguido. Pa alelamen e
a es a in es igación, ambién desa olló
y
pasó una
p ueba de p oblemas de química con obje o de medi
la compe encia de los es udian es al esol e p oblemas
elacionados con los concep os a ados en el es de
asociación de palab as.
A pa i de los esul ados de la p ueba de p oblemas,
(A) BUENOS RESOLVENTES
Base
NaOH
.x.
Concen ado
•
ACIDO Sal
Hid ó-
~oinasol
</'
geno
/
.Ión
~ o óh
iden i icamos g upos de «malos»
y
«buenos» esol en-
es. Es os g upos se eligie on omando el cua il in e-
io y supe io , espec i amen e, del o al de la pobla-
ción de es udian es, de modo sepa ado pa a cada con-
cep o. Ad e imos que la composición de los g upos
de «buenos» y «malos» esol en es a iaba signi ica-
i amen e de un concep o a o o: es udian es que apa-
ecían como buenos esol en es en un á ea de la Quí-
mica, no se desen ol ían necesa iamen e igual de bien
en o a á ea.
En onces a amos de elaciona la calidad como e-
sol en e de los es udian es, con sus es uc u as cogni-
i as,
y
lo hicimos calculando «mapas cogni i os me-
dios» pa a los g upos de «buenos»
y
«malos» esol-
en es. El p ocedimien o empleado ya ha sido desc i-
o (Kempa y Nicholls, 1983),bas a deci que supone la
es imación de la «in ensidad» media de los ínculos en-
e dos concep os a pa i de los es s de asociación de
palab as, pa a los dos g upos.
Todo lo que puedo hace aquí es mos a nues os ha-
llazgos,
y
es o me gus a ía hace lo po e e encia a dos
ejemplos: ACIDO
y
BASE como «á eas concep uales
cla e» usadas en el es udio de la asociación de pala-
b as. Las igu as
1
y
2
mues an los mapas cogni i os
g upales pa a los dos concep os, pa a buenos
y
malos
esol en es, espec i amen e. (El coe icien e de in e -
conexión en cada caso es 0,l).
Ambas ep esen aciones conducen ap oximadamen e
a las mismas conclusiones, que son:
1. Las es uc u as cognosci i as de los buenos esol-
en es son más complejas y con ienen más asociacio-
nes que las de los malos esol en es, pa a un ni el da-
do de elacionabilidad en e los concep os. La abla 11
demues a es o.
(B) YALOS RESOLVENTES
I
ig.
1
Mapas cognosci i os «medios» pa a el concep o cla e
ácido.
(Coe icien e de elacionabilidad, RC
>
0'10).
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS

INVESTIGACION
Y
EXPERIENCIAS DIDACTICAS
(A) BUENOS RESOLVENTES
haOH
Ión
Concen ado
(B)
MALOS RECOLVENTES
NaOH
Concen ado
Sa
1
ig.
2
Mapas cognosci i os «medios» pa a el concep o cla e
base.
(Coe icien e de elacionabilidad,
RC
2
0'10).
Tabla
II
Admi iendo es a si uación, hemos conside ado más e-
cien emen e las ac uaciones de los es udian es de mo-
No
de asociaciones
No
de asociaciones
do indi idual, y hemos in en ado elaciona las con sus
p ima ias secunda ias
es uc u as cognosci i as. Es os es udios, que ue on
ealizados en su mayo pa e po el D . Slimming, han
ACIDO
con i mado esencialmen e nues os hallazgos gene a-
Buenos esol en es
6
4
les ob enidos a pa i de mapas cognosci i os g upa-
malos
esol en es
2
3
les, pe o ambién nos han capaci ado pa a explica el
compo amien o y los e o es
al
esol e p oblemas pa -
BASE
iendo de las es uc u as cognosci i as de cada uno de
Buenos esol en es
5
4
los es udian es.
Malos esol en es
4
2
Pa a ilus a es o, amos a hace e e encia a dos ca-
11. La di e encia en e las es uc u as cognosci i as de sos dis in os (Es udian e 060 y Es udian e
138,
espec-
los dos g upos apa ecen p edominan emen e en los con- i amen e, de la mues a del D . Slimming), en ela-
cep os de una na u aleza digamos ((abs ac a)). En los ción con el siguien e p oblema de un examen habi ual:
dos ejemplos discu idos es os concep os son
H+,
p o-
Se ealiza una elec ólisis en una disolución diluida de
ón e ión. Debe ad e i se que a ios de los p oblemas
ácido sul ú ico, u ilizando elec odos de pla ino.
que debían se esuel os po los es udian es eque ían
que los concep os químicos ue an aplicados en su o -
a)
(1)
Deci el nomb e del p oduc o o mado en el
ma abs ac a. El allo de los «malos» esol en es no
ánodo.
es, po an o, so p enden e a la is a de las di e encias
(Zi)
Deci el nomb e del p oduc o o mado en el cá odo.
en las es uc u as cognosci i as.
b) Explica en qué di ie en el mecanismo de conduc-
ción de la co ien e eléc ica a a és de ácido sul ú i-
Debemos admi i que los an e io es hallazgos son de
co
diluido
y
a
a és
de
una
espi a
de
cob e.
na u aleza cuali a i a, o -en el mejo de los casos-
semicuan i a i a y que ienen un de ec o impo an e.
C) ¿En quéelec odo, si hay alguno, son educidos los
Es e es que la noción de «mapa cognosci i o medio»
iones
du an e
la
no es o almen e cla a. Es o es así po que las es uc u-
d) Una célula elec olí ica simple es á o mada po lá-
as cognosci i as son undamen ales idiosinc á icas, es
minas de cinc y cob e den o de una solución acuosa
deci , e lejan las elaciones en e concep os que exis-
de un elec óli o. Cuando se ex ae una peque ia co-
en en la men e de
indi iduos,
no de g upos de pe so-
ien e de la célula, iquéme alse á el e mmalposi i o?
nas. Incluso si se admi e que algunas de las elaciones Los
mapas
cognosci i os
pa a
los
dos
es udian es
se
y asociaciones en e concep os son p obablemen e com-
mues an
en
las
igu as
y
4.
pa idas po la mayo ía, si no po odos los miemb os
del g upo, siemp e hay ca ac e ís icas indi iduales en A con inuación se compa an las ca ac ens icas de es-
los mapas cognosci i os que, debido a que hay que p o- os mapas con las ca ac e ís icas de las espues as de
media , son pasadas po al o y omi idas. los es udian es (Tablas 111 y IV).
104 ENSEFIANZA
DE
LAS
CIENCIAS
INVESTIGACION
Y
EXPERIENCIAS DIDACTICAS
EJ~ECT~~~~,ISIS
CARGA
/$ELEcTg, :uI!
ELECTI%LITC
CORRIEXTE
ELECTRICA
ANODO CATODO
1
l
I
I
l
POSITIVO iJEGATIVO
-
ELECTRON
AGENTE
REDUCTOR
ig.
3
Caso de es udio
1:
Elec ólisis, es udian e
060
(pun uación máxima)
CORRIENTE ELECTROLISIS SERIE
ELECTRICA
bc!R&'
ELECTROQCIMICA
ELECTR~LITO
ELECTRON
,
-
ANO
,
ION POSITIVC-NEGATIVO
ig.
4
Caso
de
es udio
4:
Elec ólisis, es udian e
138
(pun uación nula)
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS
INVESTIGACION
Y
EXPERIENCIAS DIDACTICAS
Tabla
111
CASO
1:
Es udian e
060
(Pun uación máxima)
Ca ac e is icas de la espues a Ca ac e ís icas del Mapa Cognosci i o
Cues iones a (1)
y
a (11)
El es udian e, con segu idad, eco dó la eacción
de elec ólisis y la ca ga de los iones implicados.
Asignó co ec amen e los iones a los elec odos
adecuados.
Cues ión
b
El es udian e explica la co ien e como
un
lujo de elec ones
en la espi a me álica y a acción de iones hacia los elec odos,
e in e cambio de elec ones en los mismos.
Ad ié ase la cla a asociación en e
cá odo
y
nega i o.
No apa ece un ínculo equi alen e en e
ánodo
y
posi i o
pe o a es e
se
llegó p esumiblemen e po con as e con
el p ime o. El mayo én asis sob e cá odo/nega i o se debe p o-
bablemen e a la mayo amilia idad con las eacciones de desca -
ga ca iónica que con las aniónicas.
Ambas son consis en es con la disposición del mapa
cognosci i o: elación elec ón-co ien e-ca ga;
elación ion-signo-elec odos-elec ón.
Cues ión c
Exis ió con usión inicial sob e la di ección de la
ans e encia de elec ones en la educción.
Pe o esol ió el p oblema.
Ad ié ame los ínculos simé icos en e
elec dn
y
el
núcleo edox
Cues ión d
Fue incapaz de desa olla una solución
al
p oblema y ue o zado a con es a (con es ación
co ec a)
El mapa cognosci i o con iene el concep o de
se ie elec oquímica,
pe o la o ma de la es uc u a
asocia i a no iene signi icado pa a es e p oblema
Tabla IV
CASO
2:
Es udian e
138
(Pun uación nula)
Ca ac e ís ica de la espues a Ca ac e ls ica del Mapa Cognosci i o
Cues iones a (1)
y
a (11)
In en ó con poca con ianza da . con es aciones,
pe o no podía eco da ninguna in o mación
sob e la «elec ólisis del ácido sul ú ico».
En ausencia de es a in o mación, el mapa cognosci i o
es i ele an e, pe o ad ié ase el
á ea pob emen e disc iminada
de ánodo/cá odo, elec ón, nega i o. También Uama la a ención
el aislamien o del núcleo edox.
Cues ión
b
No hizo ningún in en o de espues a. El es udian e
decla ó que no había es udiado la «elec ólisis
en sus ancias sólida)) (él suponía que la
conduc i idad me álica es á elacionada con la
conduc i idad elec oli ica).
Las ca ac e ís icas del mapa cognosci i o son
consis en es con la ausencia de conocimien os del
es udian e: ausencia de ínculo en e
co ien e
eléc ica
y
elec dn;
el limi ado con ex o en que es á
el
elec dn,
ligado solamen e con ión y ánodo.
Los ínculos de es e úl imo no son habi uales.
Cues ión c
No dio ningún a gumen o azonado, el es udian e En e amen e consis en e con el aislamien o del
núcleo edox
simplemen e con es ó. espec o
al
es o
de
la es uc u a cognosci i a.
Cues ión d
El es udian e eco dó la eac i idad ela i a del cinc y el Es o es consis en e con la comple a sepa ación del concep o
cob e, pe o no supo desa olla una espues a
n
pa i de
ahí.
de se ie elec oquímica del es o del mapa cognosci i o.
La con es ación
es
equi ocada. El núcleo
ca ga
indi e enciado ambién pod ía causa di icul ades.
106 ENSERANZA DE LAS CIENCIAS
INVESTIGACION
Y
EXPERIENCIAS DIDACTICAS
El alo po encial de los mapas asocia i os indi idua-
RESOLUCION DE PROBLEMAS
Y
NIVEL DE
les en la in e p e ación de aspec os y agmen os pa -
INFORMACION SUMINISTRADO EN LOS
icula es en la esolución de p oblemas se demues a
ENUNCIADOS
ius amen e uo los an e io es eiemulos. El D . Slim-
ming examinó una amplia a iedad de casos y encon-
ó que los in en os de los es udian es cuando esuel-
en p oblemas siemp e se mos a on consis en es con
los mapas, aumen ando la consis encia cuan o más e-
le an e ue a el mapa cognosci i o pa a el camino de
solución elegido po el esol en e. Incluso en casos don-
de los caminos de solución so eaban el con enido de
los mapas, e a a menudo posible señala de ec os en
el mapa como explicación de la elección de caminos
al e na i os.
Sena equi ocado p oclama que los mapas cognos-
ci i os o ecen una es uc u a explica i a comple a
pa a la in e p e ación de los allos y acie os de los es-
udian es cuando esuel en p oblemas. Una limi ación
pa icula a su pode de in e p e ación su ge del hecho
de que no con poca ecuencia, los es udian es pa e-
cían con ia en el ecue do de ejemplos especí icos o
es a egias de solución que implicaban concep os no
cu-
bie os po nues os es s de asociación de palab as. En
es os casos, los mapas cognosci i os hallados endían
a se pa cial o o almen e i ele an es. Pe o es e es
un de ec o debido a nues a incapacidad pa a p e e
ales caminos al e na i os, e c., y ex ende nues a
explo ación cognosci i a ambién a esas á eas.
Las de iciencias que acabamos de menciona , acom-
pañadas del hecho de que la mayona de los mé odos
de ob ene mapas cognosci i os e elan solamen e in-
o mación es ingida sob e la na u aleza de los ín-
culos en e concep os, conducen a la ine i able conclu-
sión de que los mapas cognosci i os indi iduales son
de uso limi ado pa a in en a p edeci el compo amien-
Si, como hemos discu ido y demos ado, el éxi o y a-
caso en la esolución de p oblemas en los exámenes ha-
bi uales depende de modo signi ica i o de la o ganiza-
ción de los conocimien os en la memo ia semán ica de
los es udian es, el p opio p oceso de esolución debe
p opo ciona al es udian e cla es adecuadas pa a ac-
cede a es a memo ia. A la luz de es a conside ación,
o mulamos la hipó esis (p e iamen e mencionada) de
que el endimien o de los es udian es en la esolución
sena dependien e del con enido de in o mación de los
enunciados.
Pa a in es iga ambién es e aspec o, omamos como
pun o de pa ida el con enido de in o mación no mal
en los « ípicos» p oblemas de examen, y concebimos
la posibilidad de que es e con enido pod ía se bien « e-
ducido)) signi ica i amen e o bien «aumen ado» aña-
diendo in o mación. A su ez, pensamos, la in o ma-
ción adicional podna se de dos clases:
1. Pod ía se i ele an e pa a lo que se pide, a modo
de «embellecimien o» del p opio enunciado.
11. Pod ía se ele an e pa a lo que se pide en el p o-
blema y, po an o, podna p opo ciona al es udian e
alguna ayuda pa a esol e lo.
Un análisis de los enunciados « ípicos» de examen mos-
ó que al menos algunos de ellos se plan eaban en al-
gún con ex o -gene almen e pa a da les cie o g ado
de ealismo- que, de nue o, podía se ele an e o i e-
le an e pa a lo que se pedía en el p oblema. No obs-
an e, es a in o mación añadida solía se muy limi a-
da en ex ensión.
o de los es udian es al esol e p oblemas. Así, en La elación en e los ni eles de in o mación se mues-
nues a opinión, los mapas si en más como medios a en la igu a
5.
Se e que con o me el con enido de
pa a in e p e a el compo amien o, an o en casos in- in o mación aumen a, pasamos del ipo de ((enuncia-
di iduales como pa a g upos. Los mapas cognosci i- do educido)) a la ca ego ía de ((enunciado aumen a-
os g upales, a nues o pa ece , ienen la en aja so- do» con su subdi isión.
b e los indi iduales de que ienden a elimina ínculos
idiosinc á icos que apa ecen en es os, po an o, pue-
den se más ú iles pa a el p o eso , pa a explica e in-
e p e a el compo amien o en el ap endizaje de sus
alumnos y, po an o, las di icul ades del ap endizaje.
Lo que nues os hallazgos pa ecen mos a sob e o-
do, es que la o ganización del conocimien o semán i-
co en la memo ia a la go plazo de los alumnos, es un
ac o impo an e pa a de e mina su endimien o en
la esolución de p oblemas. Cie amen e, a la luz de
nues os es udios, pod íamos sos ene que la impo an-
cia del ac o memo ia supe a al aspec o de ((p ocesa-
do y es a egia)) pa a de e mina el éxi o o acaso en
la esolución de p oblema ípicos de los exámenes
habi uales.
La ca ac e ís ica esencial de un «enunciado educido))
es que, a di e encia de los o os ipos de enunciados,
en él al a in o mación esencial pa a esol e el p o-
blema. Es a in o mación debe, po an o, se suminis-
ada po el p opio es udian e, haciendo
suposiciones
ap opiadas. Po ejemplo, incluso en el caso más sim-
ple de ac i idad «de ecue do)) como es eque i que
se de el nomb e de un p oceso de e minado, es posible
una e sión « educida» del enunciado, haciendo que
el p opio p oceso es é ca ac e izado de modo
incomple o.
(El análisis an e io supone que oda la in o mación
p esen ada en los enunciados es co ec a, lo que es á
plenamen e jus i icado pa a los p oblemas de examen
habi uales. En o os casos, la apa ición de in o mación
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS