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. ESTUDIO EXPERIMENTAL

3.1. Metodología.

Hemos escogido como instrumento de diagnóstico un cuestionario con preguntas de opción múltiple, en la construcción del cual hemos tenido en cuenta sobre todo las recomendaciones de Treagust (1988 y 1991) y Peterson y colaboradores (1989).No obstante, también se han seguido las directrices de Cassels y Johnstone (1984) para un uso apropiado del lenguaje en las pruebas de opción múltiple, y de Hodson (1986), que demuestra que un test con cuatro respuestas alternativas (tres distractores) es tan fiable como uno con cinco (cuatro distractores).

En primer lugar hemos definido el contenido conceptual que se va a analizar mediante un listado de proposiciones sobre el tema que objeto de estudio. En segundo lugar, hemos obtenido información acerca de los conocimientos previos de los estudiantes sobre el tema. Para ello hemos hecho uso de las investigaciones previas citadas en la fundamentación teórica, de la historia de la ciencia y de los libros de texto, con el fin de llevar a cabo entrevistas clínicas y pruebas de lápiz y papel con preguntas abiertas. En tercer lugar, hemos efectuado una prueba piloto con la primera versión del cuestionario elaborado atendiendo a la información anterior y, finalmente, tras un análisis de consistencia interna (Moreira y Lang da Silveira, 1993) hemos eliminado algunos ítems y establecido la versión definitiva del cuestionario.

3.1.1. Definición del contenido conceptual.

A partir de casos en los que podía verse implicado el espacio vacío, identificamos los conceptos asociados a todas ellos. Posteriormente, construímos las proposiciones que relacionaban dichos conceptos. Hemos entendido el espacio vacío aquí y en lo que resta de trabajo como espacio vacío de materia permanente, pues recordemos que, según se ha dicho en el apartado 1.5.8, el espacio vacío está en realidad lleno de materia virtual o no permanente.

La validación del contenido de las proposiciones fue realizada independientemente por dos profesores universitarios y dos profesores de enseñanza secundaria. El listado de proposiciones que aparece a continuación (ver Tabla 1) está basado en los comentarios efectuados por los cuatro profesores.

Tabla 1. Listado de proposiciones con el contenido conceptual.

• 1.El movimiento de un cuerpo no necesita de la aplicación continuada de una fuerza.

• 2.La dirección del movimiento de un cuerpo no tiene porqué coincidir con la dirección de la fuerza resultante que actúa sobre él.

• 3.La energía es una propiedad de todo cuerpo o sistema material en virtud de la cual éste puede transformarse, modificando su situación o estado, así como actuar sobre otros originando en ellos procesos de transformación

• 4.El aire ofrece resistencia al movimiento de los cuerpos

• 5.Las interacciones no necesitan de ningún medio material para transmitirse, se transmiten a través del espacio vacío.

• 6.Las interacciones son debidas a los campos de fuerzas.

• 7.Las interacciones por contacto son un caso particular de interacciones debidas a los campos.

• 8.La parte superior del tubo de la experiencia de Torricelli es espacio vacío.

• 9.La columna de mercurio del tubo de la experiencia de Torricelli se mantiene gracias a la presión atmosférica ejercida sobre la superficie libre del mercurio de la cubeta, que se transmite a través del mercurio de la misma.

• 10.El mercurio del tubo de la experiencia de Torricelli ejerce una presión en su base igual a la presión atmosférica.

• 11.El vacío no ejerce fuerza absorbente.

• 12.La materia no tiende a llenar el espacio vacío.

• 13.Una jeringuilla se llena de líquido cuando al mover el émbolo desalojamos aire y la presión atmosférica actuante en la superficie libre del liquido lo hace entrar en ella.

• 14.En la experiencia de Rutherford la gran mayoría de partículas atraviesan la lámina metálica por la existencia en ella de grandes zonas de espacio vacío.

• 15.Los átomos tienen un núcleo central de gran masa y carga positiva que contiene protones y neutrones, y tienen también electrones que se mueven en el gran espacio vacío existente alrededor del núcleo.

• 16.La mayor parte del átomo es espacio vacío.

• 17.La distancia de separación entre moléculas de un gas es mucho mayor que el tamaño de las propias moléculas.

• 18..Entre las moléculas gaseosas hay espacio vacío.

• 19.El aumento de temperatura por compresión rápida de un gas se debe al aumento de la velocidad o energía cinética de sus moléculas.

• 20.El calor representa la energía intercambiada entre un sistema y el medio que lo rodea, debido a los intercambios individuales de energía que pueden ocurrir como consecuencia de los choques entre las partículas del sistema y las del medio.

• 21.La mayor parte del espacio comprendido entre la Tierra y la Luna se encuentra vacío.

• 22.El movimiento de la Luna alrededor de la Tierra se debe a la fuerza de atracción gravitatoria de la Tierra sobre la Luna.

• 23.La luz se comporta como onda electromagnética o como partícula según el experimento que se realice con ella, pero en ambos casos se propaga por espacio vacío.

• 24.En el hielo las moléculas de agua están enlazadas de tal modo que dejan mucho espacio vacío.