CONCEPCIONES DE LOS ESTUDIANTES E HISTORIA DE LA CIENCIA: EL CASO DEL CONCEPTO DE VACÍO

CONCEPCIONES DE LOS ESTUDIANTES E HISTORIA DE LA CIENCIA: EL CASO DEL CONCEPTO DE VACÍO

Joan Josep Solaz-Portolés

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3.3.Conclusiones

En relación con las características del cuestionario utilizado, que se recogen en la Figura 1, se desprende que:

• a) Los índices de discriminación de los ítems, que reflejan en qué medida tienden a ser acertados por los que han obtenido mayor puntuación global en el test, son moderados. Tan sólo el ítem 7 genera un índice de discriminación que puede considerarse bajo.

• b) Los ítems son relativamente difíciles, a tenor de los valores de los índices de dificultad. A cinco de ellos ( ítems 1, 2, 4, 8 y 9) los catalogaríamos de realmente difíciles.

• c) El coeficiente de fiabilidad no es alto, pero satisfactorio. Esto es así, por la particularidad del test que, si bien en todos sus ítems siempre aparece implicado el concepto de espacio vacío, en muchos de ellos se tratan situaciones y conceptos asociados que no están relacionados entre sí. Esta circunstancia se ve confirmada por la matriz de correlaciones entre ítems (Tabla 4), que pone de manifiesto la existencia de correlaciones estadísticamente significativas únicamente entre los ítems 1 y 3, 4 y 5, 4 y 9, y 5 y 9. La primera correlación nos indica que la apropiada asimilación del concepto de presión atmosférica requiere de la comprensión de la experiencia de Torricelli y de la consiguiente aceptación del espacio vacío. Las tres restantes correlaciones revelan la asociación entre la aceptación del vacío intraatómico y el interatómico.

Atendiendo a los porcentajes de alumnos plenistas y no plenistas que muestra la Fig. 11 y a los valores de la prueba estadística reflejados en la Tabla 15, se puede concluir que hay seis ítems (ítems 1, 3, 4, 5, 8 y 9) donde el porcentaje sujetos plenistas es significativamente superior al de los no plenistas. Por el contrario, en los tres ítems restantes (ítems 2, 6 y 7) se hacen significativas las diferencias en favor de los no plenistas.

En consecuencia, parece confirmarse la primera hipótesis de nuestra investigación, que hacía referencia al carácter previsiblemente mayoritario de las ideas plenistas entre nuestros estudiantes. Sin embargo, no podemos dejar de destacar los casos en que las concepciones explícitamante plenistas, no son mayoritarias. A saber, en el movimiento de cuerpos en el seno de fluidos, en la compresión de los gases y en la interacción Tierra-Luna. Con todo, solamente en este último caso la opción por la que se han decantado los alumnos es la correcta, y en ella se menciona la existencia de una gran zona de espacio vacío entre la Tierra y la Luna.

En cuanto a nuestra segunda hipótesis, en la que expresábamos la escasa influencia de la instrucción científica sobre la modificación de las ideas en torno al concepto de espacio vacío, las figuras que ilustran los porcentajes de plenistas en cada nivel académico (Figuras 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 y 10) junto con las pruebas estadísticas correspondientes (Tabla 14) ratifican en su mayoría la veracidad de la misma. Es en la explicación de la experiencia de Torricelli y del movimiento de la Luna alrededor de la Tierra, donde se deja notar de manera estadísticamente significativa el efecto de la formación científica recibida por los alumnos. Además, esto último se hace más patente a partir de primero de Bachillerato, curso en el cual se inicia una ostensible reducción del porcentaje de estudiantes que escogen opciones plenistas en la explicación de ambas situaciones problemáticas.

Seguidamente, haremos referencia a las similitudes entre las ideas de los estudiantes y las que se defendieron en determinados momentos de la historia. En primer lugar, destacaremos que el gran porcentaje de alumnos plenistas encontrado advierte, con carácter general, de una cierta resistencia a admitir que el espacio pueda estar vacío. Esta resistencia puesta de manifiesto por los estudiantes de diferentes edades es equiparable a la que se ofreció a lo largo de la historia de la ciencia. Recordemos, a este respecto, que se hubo de esperar hasta comienzos del siglo XX para que la comunidad científica aceptase la posibilidad de que el espacio estuviese vacío de materia permanente.

En segundo lugar, señalaremos el relevante número (y porcentaje) de sujetos que han elegido interpretaciones que se ajustan exactamente a esquemas conceptuales mantenidos en determinados momentos de la historia de la ciencia, y que no son aceptados en la actualidad. Así, tenemos que:

• En el ítem 1, 98 sujetos (28.9%) piensan que el vacío ejerce una fuerza de succión que impide que caiga el mercurio en la experiencia de Torricelli (opción d). En el ítem 3, 122 sujetos (35.9%) creen que el vacío succiona el líquido en una jeringuilla (opción a). En ambos casos se le otorga al vacío la capacidad de ejercer una fuerza de atracción. Esta misma idea fue defendida por el escolástico Gil de Roma, y compartida por el mismo Galileo.

• En el ítem 2, 95 sujetos (28%) sostienen, como lo hacía Aristóteles, que es el propio aire el que mueve un objeto en su seno (opción c).

• En el ítem 5, 62 estudiantes (18.3%) tienen una visión del átomo como partícula compacta (opción a). Esta misma imagen del átomo la tenían los griegos Leucipo y Demócrito, y se mantuvo inalterada hasta la formulación del modelo atómico de Rutherford.

• En el ítem 6, 49 alumnos (14.5%) piensan, como lo hacía Black en el siglo XVIII, que la compresión de un gas libera la atmosfera de calor que envuelve las moléculas (opción a); y 72 alumnos (21.2%) proponen un modelo de gases (opción b) que es muy parecido a uno de los dos que Boyle formuló en el siglo XVII para explicar la compresibilidad de los gases, el de las moléculas gaseosas comportándose como muelles.

• En el ítem 7, 48 sujetos (14.2%) consideran la necesidad de un medio material, gases en este caso, para transmitir la atracción gravitatoria (opción a). Esa misma idea ya fue propuesta por Aristóteles, y posteriormente la recogió Descartes en su teoría de los torbellinos.

• En el ítem 8, 94 estudiantes (27.7%) conciben la luz de la misma manera que Newton: como un movimiento vibratorio que al igual que el sonido sólo se propaga a través de un medio material (opción b).

Con todo ello, nuestra tercera hipótesis que afirmaba que:

Encontraremos en bastantes casos que las concepciones de los estudiantes ante situaciones donde intervenga de un modo u otro el concepto de espacio vacío tienden a coincidir con las mantenidas por algunos científicos de épocas pasadas.

debe ser modificada, atendiendo a los datos proporcionados anteriormente, para quedar redactada como conclusión de nuestra investigación de la siguiente forma:

Existe una destacable cantidad de estudiantes, aunque minoritaria, que ante situaciones donde interviene de un modo u otro el concepto de espacio vacío sostienen concepciones que coinciden con las de algunos científicos de épocas pasadas.