INVESTIGACION
Y
EXPERIENCIAS DIDACTICAS
IDEAS SOBRE LOS CAMBIOS DE ESTADO DE
AGREGACION
Y
LAS DISOLUCIONES EN
ALUMNOS DEL
2O
CURSO DEL BUP
FERNANDEZ, J.M.', TRIGUEROS, T.'
y
GORDO
L.)
(1)
Ca ed á ico de Física
y
Química del
I.B.
Menéndez Pidal de A ilés.
(2)
Ag egada de Física
y
Química del
I.B.
Menéndez Pidal de A ilés.
(3)
Ag egada de Física
y
Química del
I.B.
Menéndez Pidal de A ilés.
SUMMARY
We ha e ied o lea n om he pupils who s a in ou school he sys ema ic s udy o Chemis y, which a e hei
ideas abou na u e and mass p ese a ion, in ela ion o changes in subs ance condi ion and solu ion o a solid
in a liquid.
We ha e lea n ha a g ea majo i y o hem ha e p econcep ions abou he abo e men ioned ques ions, howe-
e , hose p econcep ions do no o m a solid and cohe en s uc u e, hus showing an impo an con usion o ideas.
1.
INTRODUCCION
La p dc ica docen e nos demues a que, sis emá ica- Además de a a de con i ma nues a hipó esis de la
men e, las sucesi as p omociones de alumnos del
2O
exis encia de p econcep os en los alumnos, ambién nos
cu so del BUP de nues o cen o ienen g andes di i- pa eció in e esan e explo a en un campo que, en com-
cul ades pa a la co ec a com ensión de: a ación con o as pa es de la Física
Y
de la Química,
no ha sido obje o de mucha a enciónpo de los
a)
La
de los
cambios
de
es ado
de
in es igado es (Ca ascosa Alis, 1983) (Ca ascosa Alis,
ción de los cue pos. 19851.
b) La conse ación de la masa, an o en los enóme-
nos ísicos como en los químicos.
c) La na u aleza del enómeno de la disolución de un
sólido en un líquido.
d) Las di e encias, en la o mación y p opiedades, en-
e un cue po compues o y una mezcla.
e) Que los cue pos compues os son sus ancias pu as.
Hemos in en ado a e igua las causas de dichas di i-
cul ades pa a, una ez conocidas, pone los medios ne-
cesa ios a in de educi las o elimina las ya que no es
p eciso esal a la impo ancia de unos concep os co-
ec os sob e aquellas cues iones pa a la comp ensión
de o os emas que se incluyen en el p og ama de Físi-
ca y Quimica del
2'
cu so de BUP.
Es á pe ec amen e demos ado po nume osos in es-
igado es la impo ancia de los p econcep os de los
alumnos a la ho a de plani ica la es a egia de la en-
señanza. El ipo de concep os obje o de nues o in e-
és nos hacía sospecha de la exis encia de ideas p e-
concebidas en los alumnos ya que «los esquemas de ba-
se concep ual, sob e odo en los enómenos na u ales,
se án más uni e sales y esis en es al cambio» (Fu ió
Mas, 1986).
2.
OBJETIVOS
In en ábamos conoce de los alumnos:
a) Con qué clase de enómenos asociaban hechos an
conocidos pa a ellos como la solidi icación y la apo-
ización del agua o la disolución de un sólido en un
líquido.
b) Si es aban segu os que en esos enómenos se con-
se aba la masa.
c) Si asociaban la o mación de disoluciones de sóli-
dos en líquidos con la p oducción de cue pos
compues os.
d) Si iden i icaban los cue pos compues os como cue -
pos pu os.
3.
DISEÑO EXPERIMENTAL
An es de abo da en la clase el es udio de los es ados
de ag egación de la ma e ia y las disoluciones, emas
consecu i os en el p og ama de Física y Quimica es a-
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS,
1988,
6
(l),
42-46
~
INVESTIGACION
Y
EXPERIENCIAS DIDACTICAS
1
Tabla
1
blecido en nues o Cen o pa a el
2O
cu so del BUP,
hemos pedido a 238 alumnos de es e cu so que con es-
asen a las p egun as que igu an en el Apéndice 1. Las
p egun as, de espues as ce adas y opción múl iple,
incluyen la con es ación «No lo sé» pa a a a de eli-
mina la alea o iedad de las espues as.
Po 1a.impo ancia que pueda ene en el análisis de
las espues as, seiíalamos que desde los comienzos del
cu so los alumnos habían sido ins uidos sob e las ca-
ac e ís icas especi icas an o de los enómenos ísicos
como de los enómenos químicos.
7
63.9
3.1
2.9
4.
ANALISIS DE LOS RESULTADOS
En la Tabla 1 se ecogen los po cen ajes de espues as
co ec as en cada p egun a, la des iación es anda , S,
y el
%
de alumnos que en cada p egun a han espon-
dido con la opción (d) «No lo sé».
5
--
18.5
2.5
3.4
P ogan as
$
Respues as
co ec as
S
$
Respues as
NO
LO
SE
J
4.1.
Cambios de es ado
6
68.9
3.0
--
10.1
3
61.3
3.2
5.0
Como se obse a en la Tabla 1, la p egun a 1
a
es la
que ha ob enido mayo
%
de espues as co ec as. En
cambio, el po cen aje de acie os a la p egun a 3a ha
descendido p ác icamen e en
17
pun os con elación a
aquella; mien as que el
%
de espues as con la opción
(d) es bas an e simila en ambas p egun as. No cabe
4
50.0
3.2
10.9
1
78.2
2.7
4.2
Tabla
11
2
--
63.4
3.1
---
5.5
P egun as
a
b
c
d
1~3
----
$Respues ae
57.1 12.6
0.4
3.4
b
duda que la apo ización p esen a bas an e más di i-
cul ades, pa a se iden i icada como un enómeno í-
sico, que la solidi icación.
Hemos a e iguado el
%
de alumnos que han con es a-
do con la misma espues a a las p egun as 1
a
y 3 a, Ta-
bla 11. Como puede obse a se, el núme o de alumnos
que iene cla o cuál es la na u aleza de los cambios que
su en los cue pos al solidi ica se o apo iza se no es
muy supe io a
la
mi ad de los encues ados. Sin em-
ba go, el
%
de los que esponden a las dos p egun as
con la opción (d) es bas an e bajo; lo que indica que
son pocos los alumnos que no ienen o mada una idea
sob e qué clase de enómeno es la solidi icación o la
apo ización.
A la is a de los esul ados expues os en las Tablas
1
y 11, es á cla o que exis e en los alumnos encues ados
una no able con usión ace ca de la clase de enómeno
que expe imen a un cue po cuando se solidi ica o se
apo iza, ci cuns ancia que ambién ha sido pues a de
mani ies o po Llo ens y Llopis (1985).
4.2.
Disolución de un sólido en un líquido
En la Tabla 1 emos que el
%
de espues as co ec as
a la p egun a 5a ha sido más bajo de odas las p egun-
as, con g an di e encia sob e el es o. No obs an e,
el po cen aje de espues as a es a p egun a con la op-
Tabla
111
1
ENSE~ANU
DE
LAS CIENCIAS,
1988.
6
(1)
43
~
P egun a
5
$
Respues a8
1
b
a
18.5
d
3.4
b
---
76.4
c
1.7
INVESTIGACION
Y
EXPERIENCIAS DIDACTICAS
ción (d) es uno de los más bajos ob enidos en la en-
cues a. Los alumnos, aunque en su g an mayo ía equi-
ocados, poseen una idea sob e el enómeno en
cues ión.
En la Tabla 111 se p esen a el
%
de alumnos que han
espondido a la p egun a 5a con la dis in as opciones
que se les o ecían. De acue do con los da os de es a
Tabla, más de las es cua as pa es de los encues a-
dos asocian la disolución de un sólido en un líquido
con un enómeno químico, y el
Olo
de espues as «No
lo sé» es in e io al ob enido en las p egun as
1
a
y 3a.
Obse ando los da os de la Tabla 1 e e en es a las p e-
gun as
1
a, 3
a
y
5
a, y los de la Tabla 111 se ap ecia una
endencia de los alumnos a asocia con los enómenos
ísicos aquellos cambios que no impliquen la ((desapa-
ición)) de algún cue po y, po el con a io, la ((desa-
pa ición» de cue pos a asociada a la p oducción de
enómenos químicos. (LES posible que el al o
Olo
de
alumnos que iden i ican la disolución de la sal en agua
con un enómeno químico se deba a que los ejemplos
de enómenos químicos que has a el momen o les han
sido p opues os implicaban la in e ención de un líqui-
do y un sólido que ((desapa ece))?).
4.3.
Conse ación de la masa
Podemos obse a a pa i de los da os de la Tabla
1:
Las p egun as 2a, 4a y 6a son las que han ob enido los
mayo es po cen ajes de espues as «No lo sé)), des a-
cando la p egun a 4a.
Tan o en el caso de la solidi icación como en el de la
apo ización es signi ica i amen e in e io el
Olo
¿e
alumnos que es án segu os de que en esos cambios de
es ado se conse a la masa que los que han iden i ica-
do co ec amen e el enómeno. No hay co elación e-
nómeno ísicoconse ación de la masa.
Nos pa ece so p enden e el
%
de espues as co ec as
a la p egun a 6a, supe io a los de la 2a y 4a, eniendo
en cuen a que la disolución de la sal en el agua ha sido
iden i icada po la g an mayo ía como un enómeno
químico y que los alumnos es án menos amilia izados
con es a clase de enómenos.
Obse ando los po cen ajes de espues as co ec as a
las p egun as 2a,4a
y
ga, emos que en e los co es-
pondien es a las p egun as 2a y 6a no hay una di e en-
cia g ande, lo que no ocu e en e cualquie a de es os
y el co espondien e a la p egun a 4a. Una explicación
de es os esul ados pod ía se la siguien e: pa a los
alumnos la ci cuns ancia de que, an o en la solidi i-
cación del agua como en la disolución de la sal en di-
cho líquido, los cue pos que su en un enómeno, sea
és e ísico o químico, pe manezcan en el mismo eci-
pien e es condición necesa ia y su icien e pa a que se
conse e la masa.
O
bien, de acue do con Fu ió Mas,
(1983), el esul ado de la p egun a 4a se debe a que en
es a e apa del desa ollo del conocimien o de los alum-
nos és os conside an, quizás debido a que pa a ellos
el é mino gas o apo implica lige eza, pesa poco, que
el paso de líquido a gas lle a consigo el que el cue po
se con ie e en más lige o y, po an o, pesa menos,
eniendo en cuen a la iden i icación que hacen de ma-
sa con peso y de Cs e con sus ancia condensada.
En la Tabla IV se ecoge el
Olo
de alumnos que han con-
es ado con la misma opción a las p egun as 2a y 4a.
Vemos que el po cen aje de alumnos que ha con es a-
do co ec amen e a las dos p egun as ha descendido
ap eciablemen e en elación con los esul ados aisla-
dos pa a cada una de las p egun as ci adas. Lo mismo
ocu e con el
Olo
de los que han con es ado con la op-
ción (d).
Sin emba go, los po cen ajes de espues as co ec as
y de espues as «No lo sé» aún descienden mucho más
si a e iguamos el
Olo
de alumnos que han con es ado
con la misma opción a las p egun as 2a,4a y ga. Tabla
V.
Es os esul ados indican que, sal o una e ce a pa e
que ienen las ideas cla as sob e la conse ación de la
masa en los enómenos p opues os, la mayo ía de los
encues ados ienen ideas muy con usas sob e la con-
se ación de la masa, an o en los enómenos ísicos
como en los químicos. En el caso conc e o de la diso-
lución de la sal en agua, los esul ados ob enidos po
noso os son bas an e dis in os de los ob enidos po
Piage sob e la disolución de azúca en agua (Piage ,
J.
e Inhelde ,
B.
1985); di e encia que esul a más no-
able si enemos en cuen a las dis in as edades de los
encues ados en uno y o o caso.
Tabla
IV
Tabla
V
P egun as
----
Respues as
32.4
d
3.4
P egun as
2~4
9%
Respues as
4.4.
Iden i icación de mezcla homogénea con cue po
compues o
A
En la Tabla 1 se obse a que el
Olo
de espues as co-
ec as a la p egun a 7a no se apa a mucho de los
co espondien es a la mayo pa e del es o de las p e-
gun as. Sin emba go, los da os de la abla 111 indican
que pa a la mayo ía de los alumnos la o mación de
una mezcla homogénea es un enómeno químico.
42.4
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS,
1988,
6
(1)
ab
2.1
c
----
2.9
1
INVESTIGACION
Y
EXPERIENCIAS DIDACTICAS
1
Tabla
VI
P egun a
$
Reepuee ae
1497
63.9
o el po cen aje de espues as a es a p egun a con la
También es digno de leal a que en la p egun a7' don- (a),
que
los concep os
cue po
pu o
y
de se ob iene el meno de espues as ((N0
10
sé)), 10
cue po
compues o
se
excluyen mu uamen e,
si
un
cue -
que demues a que la mayo ía de los encues ados ie- po es compues o no puede se pu o. Los muchachos
ne
o mada
una
idea
que
se
les p esen a. encues ados,
como
dice Gio dan (1982),
((no
admi en
En la Tabla VI se indica el
%
de alumnos que con es a la con adicción)).
a la p egun a 7a con las di e en es opciones. En la ú1-
ima columna (b y c) se ecoge el po cen aje de los en-
cues ados que han espondido a es a p egun a escogien-
do an o la opción (b) como la (c). o an o en las co-
5.
CONCLUSIONES
,
,
lumnas 2"
Y
3
a
de esa ~abla igu an 10s po cen ajes
De
odo
lo
an e io men e
expues o
pa ece
deduci se
que
de alumnos que esponden a es a p egun a sólo con la
la
mayo ía
de
los
es udian es
encues ados:
opción (b) o con la (c), espec i amen e.
Teniendo en cuen a los da os de las Tablas 111 y IV se
cons a a que, a pesa de que la mayo ía de los alum-
nos conside a la disolución de un sólido en un líquido
como un enómeno químico, sólo el 14,7070 admi e que
en ese p oceso se ha p oducido un cue po compues o
y los que opinan que se ha p oducido un cue po pu o
es un pocen aje ín imo.
Po an o, pa a la mayo ía de los encues ados cuando
iene luga un enómeno químico se o igina una mez-
cla, que pa a ellos no es sinónimo de cue po compues-
o como se deduce del po cen aje ecogido en la úl i-
ma columna de la Tabla VI. Es os esul ados pa ece
que no concue dan con los ob enidos po Caamaño y
o os (1 983).
4.5.
Iden i icación de cue pos compues os como cue -
pos pu os
Los da os de la Tabla VI indican cla amen e que en
el momen o de ealiza la encues a, pa a p ác icamen-
e odos los alumnos, no exis ía ninguna elación en-
e cue pos pu os y cue pos compues os. Es más, is-
-
Poseen ideas p econcebidas sob e las cues iones
plan eadas pues o que son bajos los po cen ajes de es-
pues as «No lo sé» a las dis in as p egun as.
-
No han hecho uso, o los han ol idado, de los c i e-
ios que se habían expues o en clase pa a la iden i ica-
ción y di e enciación de los enómenos ísicos y
químicos.
-
Poseen una no able con usión sob e la na u aleza
de los cambios de es ado de ag egación de los cue pos.
-
Tienen ideas bas an e con usas ace ca de la conse -
ación de la masa en los enómenos ísicos y/o
químicos.
-
Conside an la disolución de un sólido en un líqui-
do como un enómeno químico.
-
Asocian la o mación de mezclas con los cambios
químicos.
-
No sólo no ap ecian ninguna implicación en e cue -
po compues o y cue po pu o, sino que ambos a ibu-
os no pueden co esponde al mismo cue po.
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6
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45
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Y
EXPERIENCIAS DIDACTICAS
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Diseño de p uebas pa a la ca ac e ización del pe -
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Enseñanza de las Ciencias,
Vol. la Química en las enseñanzas medias.
1
Cong eso in e -
IV
(l),
pp.
73-77:
nacional sob e in es igación en la didác ica de las Cien-
cias y de las Ma emá icas. Ba celona
25
a
28
de
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La enseñanza de las Ciencias
(Siglo Sep iemb e.
XXI,
Mad id). PIAGET, J. e INHELDER, B.,
1985,
El desa ollo de las
LLORENS MOLINA, J.A.
y
LLOPIS CASTELLO, R.,
can idades en el niño
(Is mo. Mad id).
APENDICE 1
En cada p egun a, sub aya las con es aciones que u c eas
4a.-
Cuando has con e ido los
20
g s de agua liquida en
son las co ec as. apo , la masa de apo se á: a)
20
g s; b) más de
20
g s;
c) menos de
20
g s; d) no lo sé.
A ención: Si c ees que en alguna p egun a hay más de una
espues a co ec a, po a o , indícalo sub ayando odas esas
espues as.
1
Si en ías
20
g s de agua liquida has a con e i la en
hielo: a) se ha p oducido un enómeno ísico; b) se ha p o-
ducido un enómeno químico; c) se ha p oducido un enó-
meno me eo ológico; d) no sé qué se ha p oducido.
2a.-
Con aquellos
20
g s de agua liquida has ob enido: a)
20
g s de hielo; b) más de
20
g s de hielo; c) menos de
20
g s de hielo; d) no sé cuán os g amos de hielo he ob enido.
3a.-
Si aquellos
20
g s de agua líquida los calien as ob ie-
nes apo , eniendo luga un enómeno:
a)
isico; b) quími-
co; c) me eo ológico; d) no lo sé.
5a.-
Si a un aso que con iene
50
g s de agua líquida le aña-
des
2
g s de sal de cocina y agi as has a que la sal desapa ez-
ca de u is a, se ha p oducido: a) un enómeno isico; b)
un enómeno químico; c) un enómeno mágico; d) no lo sé.
6
a
.-
Cuando añadis e a los
50
g s de agua líquida los
2
g s
de sal de cocina y agi as e has a que la sal desapa ecie a de
u is a, lo que esul a iene una masa de: a)
52
g s; b) más
de
52
g s; c) menos de
52
g s; d) no lo sé.
7a.-
Cuando añadis e a los
50
g s de agua líquida los
2
g s
de sal de cocina y agi as e has a que desapa ecie a de u is-
a la sal, se ha p oducido: a) un cue po pu o; b) un cue po
compues o; c) una mezcla; d) no lo sé.