eCAMBIO CONCEPTUAL Y ENSEÑANZA DE LA FÍSICA. APLICACIONES

EN EL MARCO DE LA TEORÍA DE LA ELABORACIÓN

MANUEL MONTANERO FERNÁNDEZ (*)ÁNGEL LUIS PÉREZ RODRÍGUEZ (*)

MARIBEL SUERO LÓPEZ ('')MANUEL MONTANERO MORÁN (*)

RESUMEN. En este trabajo se aborda la problemática del cambio conceptual en laenseñanza de la Física, desde una perspectiva teórica y aplicada. Desde el puntode vista teórico, se desarrolla una breve síntesis del debate actual sobre las teoríasimplícitas. Desde el punto de vista aplicado, se analizan algunas orientaciones di-dácticas para promover la interacción entre el conocimiento científico y cotidiano,en el marco de la teoría de la elaboración de Reigeluth y Stein. Así mismo, se ofre-cen los resultados de un amplio estudio donde se contrasta empíricamente losefectos de nuestra propuesta en el cambio conceptual de alumnos de 4 g de ESO.

INTRODUCCIÓN

La investigación sobre la construcción deteorías implícitas en el aprendizaje de laCiencia ha suscitado un intrincado debateque todavía continúa vigente. Sin ánimode simplificar demasiado las principalesposturas de dicho debate, podríamos dis-tinguir, en primer lugar, dos enfoques fun-damentales que parten de muy diferentespresupuestos.

En primer lugar, cabría señalar un en-foque «atomista», que se ha limitado a estu-diar el contenido semántico de laspreconcepciones alternativas en diversasdisciplinas científicas, sin ocuparse de en-contrar un sustrato común que les atribuyauna cierta organización o consistencia

(*) ICE. Universidad de Extremadura.

interna, cuando se aplican en situaciones ycontextos diferentes (Driver, Guesne, Ti-berghien, 1986). Podríamos decir que elanálisis «atomista» aborda, de forma aisla-da, los componentes semánticos de dichasteorías: los pseudoconceptos (Vygotsky,1978) o «categorías ad hoc• de carácter di-fuso, que los sujetos generan a partir de di-ferentes influencias procedentes de laactividad espontánea, la instrucción formalo el aprendizaje informal.

Por el contrario, un segundo enfoque,de carácter más «molecular», agruparía tra-bajos diversos que tienen como referenciael estudio de los procesos inferencialesque las sustentan y que se utilizan concontenidos y contextos semejantes for-mando «micro-teorías», con una estructura

Revista de Educación, núm. 326 (2001), pp. 311-332 311

Fecha de entrada: 18-07-2000

Fecha de aceptación: 17-07-2001

representacional más o menos «consisten-te» y funcionalidad esencialmente diferentea las científicas, lo que supone admitir unacierta «heurística», unas reglas de inferenciacon componentes sintácticos y pragmáti-cos (figura 1).

En un sentido amplio, toda teoría su-pone una representación más o menosabstracta de ciertos aspectos de la realidadpara poder explicarla o predecirla. Laconstrucción de teorías sobre algunos fe-nómenos físicos responde a necesidadesfuncionales de organización de nuestromundo que están presentes desde los pri-meros años de vida. Están constituidas fun-damentalmente por explicacionescausales, implícitas y muy simplificadas,que sustentan conocimientos proceclimen-tales (Karmiloff-Smith, 1992), útiles para lavida cotidiana (Claxton, 1987). Un niño de2 años «sabe», por ejemplo, que si balanceasu cuerpo en un balcón puede caer. Suteoría física le sirve sobre todo para haceresta predicción, fundamentada en una ex-plicación causal implícita. La razón por lacual las teorías espontáneas se construyensobre explicaciones causales se deriva dela misma necesidad psicológica de contro-lar, en lo posible, esos acontecimientos(Pozo y cols., 1992).

Mientras que las teorías implícitas seelaboran generalmente a partir de simplesrelaciones causales como la del ejemploanterior, con tina estructura de tipo lineal(donde el fenómeno se explica en virtudde una única causa que genera el cambioen la realidad física observada), en las teo-rías oficiales de la ciencia prevalece unanálisis de la realidad como «estado», defi-nido por la interacción de sistemas. Episte-mológicamente, estas teorías se conformansobre estructuras de carácter múltiple, quemantienen una relación recíproca o cíclicaentre las variables implicadas (a menudoexpresable matemáticamente en una ley).

Ahora bien, independientemente desu naturaleza más o menos implícita, laentidad •teórica» y «molecular» de estas

preconcepciones implica una considera-ción estable y consistente de su estructurare-presentacional, que hasta ahora ha teni-do una relativa constatación empírica. Enel ámbito de la Dinámica, hemos compro-bado, en este sentido, que casi la mitad delos alumnos de 4Q de la ESO razona de ma-nera consistente con ciertas teorías implíci-tas (Suero y cols. 1991). En las respuestasverbales ante diversas situaciones cotidia-nas que plantean la aplicación del «princi-pio de acción y reacción», un 4% aplicacorrectamente los conocimientos científi-cos y en torno a un 40% elabora explica-ciones consistentes con dos hipótesiscausales, de carácter lineal, y tres criteriosque especifican la aplicación de cada unade estas hipótesis a la percepción del fenó-meno (Montanero, 1994; Montanero, Sueroy Pérez, 1995).

COMPONENTES SINTÁCTICOS Y PRAGMÁTICOSDE LAS TEORÍAS IMPLÍCITAS

En el marco de ese nivel de análisis «mole-cular», el estudio cognitivo de las teoríasimplícitas se ha realizado desde dos enfo-ques conceptuales sensiblemente diferen-tes. En primer lugar, desde una posturaconstructivista, se ha partido del presu-puesto de que ese sustrato común de laspreconcepciones deriva del funcionamien-to operacional del sujeto (Piaget y García,1973; Shayer y Adey, 1984). Se trata puesde una visión negativa de dichas teorías,como resultado de una capacidad inferen-cia] limitada por el razonamiento «concre-to» del individuo; por las dificultades decomprensión y cuantificación de las rela-ciones proporcionales y probabilística, in-herentes a gran parte de los conceptos ymagnitudes científicas; por los déficits decontrol sistemático de las variables, asícomo cíe la atención a varias fuentes de in-formación a la vez; por las dificultades paracomprender conceptualmente los fenóme-nos no directamente observables de con-servación (en sistemas de equilibrio).

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En segundo lugar, la influencia deotros enfoques, corno el sociocultural, e in-cluso conexionista, ha generado nuevas lí-neas de análisis tanto de las representacionesimplícitas corno del cambio conceptual delas mismas (Pozo, 1997). Frente al estudio delas estructuras cognitivas que condicionan lacompetencia lógica del individuo, reciente-mente se tiende más bien a situar las teoríasimplícitas en relación a la construcciónepisódica del conocimiento en un dominioparticular, que se actualiza dinámicamenteen diversos modelos mentales en funcióndel tipo de escenario sociocultural (Rodri-go, 1997).

Un modelo mental es una repre-sentación cognitiva, más o menos implíci-ta, de carácter episódico y pragmático,muy próxima a la imagen mental, pero nosólo definidas por parámetros icónicos yespacio-temporales, sino también, causa-les, motivacionales e incluso afectivos(Johnson-Laird, 1983; Tapiero y Otero,1999). Estas representaciones «mimetizan» ennuestra memoria operativa la estructura es-pacio-temporal y causal de los objetos y su-cesos que percibimos, de forma dinámicay global. En este sentido, aunque la cons-trucción de modelos mentales no es en ab-soluto incompatible con la existencia deotro tipos de representaciones esquemáti-cas» en la memoria a largo plazo, lo ciertoes que las inferencias que realizamos apartir de los mismos no se derivan única-mente de esquemas activados a partir de laobservación de la realidad. También lasexpectativas sobre elementos episódicos yvínculos causales que explican los cambiosen el fenómeno físico, están implicados ensu reconstrucción cognitiva.

La estabilidad y consistencia que ca-racteriza a las teorías implícitas no es puesincompatible con el enfoque de los mode-los mentales (Pozo, 1999, p. 515). Los mo-delos se construyen situacionalmente apartir de la activación conjunta de ciertos«trazos», empaquetados en la memoria alargo plazo, y que reflejan la estructura de

las teorías implícitas. Cada escenario deaprendizaje (cotidiano, escolar o científi-co) proporciona, además, un «entorno es-pacio-temporal que contiene un ricoentramado de personas con intenciones,motivos y metas, que realizan tareas signi-ficativas para la cultura y que, siguiendodeterminados formatos interactivos y tiposde discursos, negocian una representacióncompartida del contenido cle las mismas»(Rodrigo, 1997). Este entramado condicio-na la activación de determinados modelosmentales y la realización de diferentes ti-pos de inferencias a partir de ellos.

En un escenario cotidiano, las inferen-cias tienden a ser de carácter fundamental-mente inductivo y asociativo. Están, portanto, amenazadas por una sobreestima-ción o distorsión de esos factores situacio-nales, derivados del procesamiento decaracterísticas irrelevantes del contexto enque se desarrollan los fenómenos observa-dos. Sin embargo, estos sesgos no se tie-nen en cuenta en la construcción delmodelo teórico que se demanda en el esce-nario escolar o científico.

Algunos de esos sesgos situacionalesque afectan a las explicaciones causales sonla accesibilidad (según la cual, se constatauna tendencia a tomar como causa másprobable de un fenómeno aquella que esmás accesible a nuestra memoria, en funciónde su •recencia», «frecuencia» o «saliencia»), lacontigüidad (por la que se tiende a apreciaruna relación causal entre dos fenómenosmeramente continuos en el tiempo); la se-mejanza (por la que se interpreta que lacausa más posible es aquella más semejante alos efectos observados) y la parsimonia (se-gún la cual, solemos manifestar una económi-ca tendencia a establecer una causalidadmínima, enfatizando unas causas por encimade otras). Esta última distorsión está íntima-mente ligada a las anteriores: la accesibilidad,semejanza o distintividad de una causa, nosólo le otorga más relevancia, sino que tiende adisminuir el valor psicológico de las concurren-tes (Driver, Guesne y Tiberghien, 1989).

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tienencomponenies

C

......\Cultural (Inducidas)Escolar (Analógicas)

Sensorial (Espontáneas)/

Preconcepcionesalternativas

de origen

Situacional ypragm ático

tienencomponentes ,........h,

('Sintácticos ypragmáticos

Ide origen

debido a debido a_ debido a

Búsqueda deutilidad

(vi «certeza»)

producen

(AccesibilidadSemejanza

ContigüidadParsimonia 2producen

clDificultades "..;conservacióncuantificacióny control de

variables y/producen

Todas ellas se traducen en una tendencia ainferir relaciones causales simples y linea-les, cuando se observa un fenómeno físico,en detrimento de situaciones de interac-ción «sistémica» en ambos sentidos.

Esta organización de las variables enlos modelos mentales dificulta, en conse-cuencia, la comprensión de los «cambios»observados como una sucesión de estadosque se conservan y reequilibran constante-mente, así como las relaciones «legales»que sustentan muchos principios y teoríascientíficas.

Con todo, estos sesgos no están única-mente condicionados por los mecanismoscognitivos de construcción del conoci-miento cotidiano, sino sobre todo por lasmetas y demandas funcionales del escena-rio en que se negocian los diversos modelos.

En el escenario cotidiano, nuestra repre-sentación de la realidad sirve ante todopara la «supervivencia», y por tanto se asien-tan en la predicción y la utilidad (Claxton,1987). No están orientadas, como las científi-cas, hacia una búsqueda intelectual de lacerteza. De ahí su falta de coherencia lógicay su tendencia verificacionista, que inhibetoda estrategia de falsación. Aunque, lógica-mente, la incapacidad para aplicar el esque-ma de control de variables, reduce lasposibilidades del sujeto a la hora de falsariassupuestas causas que explican un fenóme-no, la verificación como método de induc-ción de las afirmaciones de la teoríaimplícita tiene sobre todo un origen moti-vacional, dado que permite una prediccióneficaz (aunque por supuesto no exacta) delos fenómenos físicos cotidianos. (figura 1)

FIGURA 1Componentes .y sesgos de las teorías implícitas

Teorías implícitas

Verificación(vs «falsacióny

Relaciones causaleslineales y simples(VS «interacción de

sistem as») )

Explicación de«cambios»

tvs «estados»)

314

En la figura 1, esquematizamos una vi-sión integradora de los diversos compo-nentes que acabamos de desarrollar entorno a la naturaleza de las teorías implíci-tas. En definitiva, para este segundo enfo-que es el sustrato epistemológico queestructura el conocimiento cotidiano en es-cenarios socioculturales (compartidos porotras personas que ya han construido suconocimiento) el aspecto que mejor expli-ca la contraposición entre las teorías cien-tíficas e implícitas. Un mismo alumnopuede conformar diferentes modelos men-tales que explican los fenómenos físicos,en función de si se encuentra en un esce-nario académico (más formal y científico)o personal (informal e implícito).

De todas formas, «la activación contex-tual de teorías alternativas no es incompati-ble con la necesidad de un cambioconceptual» (Pozo, 1997, p. 169), entendidoéste como el cambio no sólo del contenidosemántico de las representaciones, sino tam-bién de los procesos inferenciales que laeducación debe promover y que permitenconstruir modelos mentales compartidos enel escenario escolar y científico:

Una risión radicalmente situada o contex-tualizada del aprendizaje de la ciencia 'laslletarüa a negar la posibilidad o necesidad dela transferencia de lo aprendido a nueras si-tuaciones o contextos (...), .y por tanto con-tertiría en una tarea socialmente inútil elenseñar ciencia a fuhiros no-cientificos

(Pozo, 1999,p. 517).

La «redescripción» causal y, sobre todo,«legal- inherente a la construcción de los mo-delos y teorías científicas supone un procesode abstracción y explicitación de los conoci-mientos físicos. Parece difícil que este proce-so sea posible más allá de un escenarioescolar, con una ayuda consciente y sistema-tizada por parte del profesor, para conseguirque los alumnos transformen los modelosmentales de la realidad física que inevitable-mente construyen durante el aprendizaje(Rodrigo y Correa, 1999).

Generalmente se ha enfatizado la faci-litación de conflictos cognitivos (Pozo,1989) como el principal objetivo de la me-diación del profesor. El conflicto comienzacuando el alumno comprueba que su teo-ría previa lleva a predicciones que no secumplen (conflicto factual), a partir de unestado psicológico de incertidumbre e insa-tisfacción respecto de la predicción o ex-plicación de un fenómeno (Posner y col.,1982); y culmina cuando el alumno tomaconsciencia de sus ideas, las verbaliza ycontrasta e interrelaciona con otras versio-nes alternativas (conflicto conceptual).

Desde un enfoque pragmático, es ne-cesario tener en cuenta también otra seriede conclicionantes. En un escenario escolarel sujeto debe construir un conocimientoexplícito y metacognitivo a partir de unmodelo implícito (generado en un escena-rio cotidiano). Ello requiere, por un lado,una toma de consciencia en profesores yalumnos de los ingredientes del escenarioescolar (motivaciones, discurso apropiado,formato de las tareas), así como de cadauno de los modelos teóricos que suponenel punto de referencia para una «reclescrip-ción» más explícita y metacognitiva delmodelo mental de alumno. Por otro lado,es necesario un trabajo sistemático de interre-lación entre el cotidiano y científico (contras-tando y reelaboranclo diferentes modelos enambos escenarios, de modo que se pue-dan integrar o redescribir entre sí) paraque el cambio conceptual no afecte sólo aéste último.

EL CAMBIO CONCEPTUAL EN EL MARCODE LA TEORÍA DE LA ELABORACIÓN

Desde el punto de vista psicopedagógico,el problema estriba en cómo operativizar eintegrar este nuevo enfoque sobre el cam-bio conceptual dentro de la metodología ylas actividades que el profesor desarrollaen el aula. En este sentido, la teoría de laelaboración de Reigeluth y Stein (1983,1987) ofrece un marco muy apropiado,

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basado en una original propuesta de se-cuenciación «en espiral» de los contenidos.

Como es conocido, Reigeluth justificala importancia de secuenciar los conteni-dos y actividades de enseñanza-aprendizajesobre dos análisis fundamentales: la reflexiónsobre el contenido otganizadory los diferen-tes niveles de elaboración en que deben ver-tebrar la secuencia de aprendizaje. Cada unode estos niveles comienza con una «visiónpanorámica» (o epítome) de los contenidosmás generales que posteriormente se preten-de desarrollar con detalle. El epítome sinteti-za aquellas ideas más generales en unmismo nivel que se retorna y consolida cadavez que se profundiza un poco más en loscontenidos, de modo que las relaciones cleconjunto siempre priman sobre los conte-nidos específicos del mismo. El alumno losidentifica corno partes de un todo estructu-rado, puesto que la explicación del profe-sor describe una especie de «espiral» queno los agota, uno a uno, en su primerapresentación. Cada una de estas fases deacercamiento del «zoom» al contenido espe-cifico de la materia supone pues un nivel ma-yor de elaboración de aquel epítome inicial.

Por otra parte, cada epítome es uncontenido de enseñanza en sí mismo, es-tructurado en torno a un contenido organi-zadoi; como ya hemos dicho, pero sobretodo presentado en un nivel de aplicación lomás práctico posible. Aquí reside la mayordificultad cle su confección, por cuanto elalumno necesita un primer conocimiento ex-periencial y concreto de todo el conjunto,que sirva de anclaje para las posteriores pro-fundizaciones en la jerarquía conceptual dela materia. Cada vez que culminemos una fasemás de profundización (elaboración»), debe-remos insistir en las relaciones que presentacon el plano general de conjunto, con lo queéste se enriquece y extiende. Se trata del«epítome ampliado». Al final de los sucesivosepítomes obtendremos, por tanto, un epíto-me final», donde aquella dimensión funda-mentalmente práctica del primero apareceya reformulacla con múltiples relaciones

semánticas (más abstractas) que ha ido ga-nando en el proceso. En el siguiente esque-ma (figura 2) sintetizamos los principalescomponentes didácticos de la teoría de laelaboración.

La teoría cíe la elaboración contiene,en definitiva, aportaciones cle gran interéspara la secuenciación de contenidos en losdiseños curriculares (Coll, 1987; Coll y Ro-chera, 1990). En el marco de la enseñanzade la ciencia, ofrece ademas un soporteteórico para propiciar ese progresivo en-cuentro entre el escenario cotidiano y cien-tífico que requiere el tratamiento cle lasteorías implícitas. Sin embargo, no tiene encuenta cómo diseñar los procesos y estra-tegias que conducen al cambio concep-tual, en materias donde este aspecto tienetanta relevancia, como ocurre en la Física.

Para operativizar este objetivo, la inno-vación que hemos propuesto se fundamentaen la consideración de los fenómenos fi-sicos(en lugar de los conceptos o principios) comoun nuevo contenido oiganizador de las se-cuencias de enseñanza-aprendizaje. Desdenuestro punto de vista, el planteamientode los fenómenos físicos como eje quevertebra la secuencia de instrucción, es elmejor recurso para facilitar el enriqueci-miento cíe los conocimientos construidospor el alumno, desde el escenario cotidia-no hacia el escolar y científico; así comopara incidir sobre los sesgos inferenciales(véase de nuevo la figura 1) que intervie-nen tanto en las explicaciones causalesque el alumno elabora sobre dichos fenó-menos, a lo largo de toda la secuencia ela-borativa. Esta hipótesis se asienta sobretres consideraciones generales:

• En primer lugar, la construcción delepítome a partir de los fenómenos fí-sicos que se van a abordar, no sólopromueve el conocimiento expe-riencia! (de acuerdo con uno cle lospresupuestos de la teoría cle Reige-luth), sino que garantiza ademásun «contexto de descubrimiento»,

316

ien mi

E

Nivel de )aplicación

concretosegún un

a partir de

ExperiencialSubordinado

SupraordinadoCoordinado

de tipo

estructuirada

Cfclicarnente cn zoom

siguiendo un

combinandodiversas

(Orden de lo simple a lo complejo

mediante

(Cuatro elementos didácticos

EpitomesNiveles de Prerrequisitos Estrategias deelaboración de aprendizaje apoyo

presentan unadesarrolladas en

anoramica de lasideas generales(

EjemplificacionesRecapitulaciones

FIGURA 2Componentes didácticos de la teoría de la elaboración

(tomado de Montaner() y cols., 1999)

TEORÍA DE LA ELABORACIÓN

es una

E

Técnica para elaborar unamacrosecuencia didáctica

fundamental para la generación deconflictos empíricos y conceptua-les, desde los primeros momentosdel proceso de aprendizaje. Toman-do como ejemplo un diseño didác-tico sobre Termodinámica, elepítome inicial podría centrase enlos fenómenos de dilatación y cam-bio de estado que experimentan loscuerpos al variar su temperatura.Para que el alumno sea capaz cle

transferir su modelo de la realidadal escenario científico es necesa-ria, no obstante, una reflexión yexplicitación de los diferentes mo-delos teóricos subyacentes a loscontenidos de enseñanza. La ac-tuación sobre los sesgos situaciona-les, requiere que la reconstrucciónde fenómenos físicos por parte delalumno esté contextualizada en unsistema y desde un modelo teórico

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adecuado al modelo mental que elalumno es capaz de construir en cadamomento del aprendizaje; de maneraque sea posible la producción de con-flictos cognitivos con sus preconcep-ciones implícitas. Algunas de las másrelevantes, en este caso, podrían sinte-tizarse por ejemplo en la idea de que latemperatura del cambio de estado de-pende de la cantidad de sustancia o dela intensidad cid foco calorífico.Los contenidos conceptuales de apoyo(temperatura, termómetro, estados de lamateria...) se introducen en este mo-mento de un modo .no rigurosamentecientífico», sino en cuanto conocimien-tos cotidianos que posteriormente seirán trelaborando.

• En segundo lugar, el diseño de se-cuencias de contenidos en diferen-tes niveles de elaboración deberíatener en cuenta la consideración desistemas, relaciones legales, explica-ciones y modelos teóricos progresi-vamente más complejos. Así elmodelo físico que el alumno puede«elaborar» en las primeras fases sebasa en una representación mentalde los cuerpos, formados por partícu-las puntuales en movimiento, unidasentre sí por algún tipo de enlace deintensidad variable. Posteriormente,una vez introducido en el segundoepítome nuevos fenómenos relacio-nados con la transferencia de calor(conducción, radiación y convec-ción) y los .gases ideales., en el terce-ro (procesos isocoros, isobäricos,isotérmicos y adiabäticos), el alumnodebe reconstruir una nueva repre-sentación mental que incorpore elmodelo de los -gases perfectos».Esta secuencia potencia el desarrollode tres vectores básicos en la cons-trucción del conocimiento científico.El vector de lo simple a lo complejo, yde lo concreto a lo abstracto, supo-ne que el aprendizaje no consiste en

incorporar sin más nuevos conoci-mientos ni en sustituir tinos conceptoserróneos por otros verdaderos, sino enla constante reelaboración de las rela-ciones causales y legales entre los con-ceptos de una teoría, desde las mássimples o unidireccionales, hasta rela-ciones más complejas y sistémicas. Elvector de lo implícito a lo explícito re-quiere analizar, confrontar y verbalizarlos modelos internos que representanla realidad física para someterlos a unproceso de reelaboración consciente.A estos ejes, podríamos, en algunoscasos específicos, añadir un cuarto:el vector del realismo al pfflpectivis-mo, que implica la reflexión sobreexplicaciones y modelos alternativosde construcción del conocimientocientífico (Rodrigo y Correa, 1999).

• Por último, la vertebración delaprendizaje en torno a los fenóme-nos como contenido organizador,facilita la inclusión de tres activida-des específicamente dirigidas a con-frontar las explicaciones causales ylos modelos mentales que constru-yen los alumnos. Podríamos desta-car, en este sentido, tres tipos deactividades que se desprenden delos presupuestos anteriores.

— En primer lugar, el desarrollo delepítome, debe comenzar con ac-tividades de observación de losrasgos esenciales que se dan enlos fenómenos físicos y discu-sión sobre las posibles explica-ciones causales. La explicacióncausal básica (ECB) debe funda-mentarse en el modelo científicomás cercano al modelo mentalque el alumno es capaz de cons-truir en cada fase del aprendizajeo nivel de elaboración. Por ejem-plo, a partir de la observación defenómenos cambio de estado, laECB que el alumno debe inducir

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con la ayuda del profesor, en elprimer nivel de elaboración, sefundamenta en la idea de quecuando un cuerpo aumenta detemperatura, se incrementa elmovimiento de sus partículashasta un punto en que se debili-tan los enlaces que las mantie-nen unidas y se produce elcambio de estado. Una expe-riencia práctica en este sentido,podría comenzar sometiendo unrecipiente con un trozo de hielo,otro de estaño y otro de plomo(que poseen distintos puntos defusión) a la llama de un meche-ro hasta conseguir su fusión. Lapregunta que deben tratar clecontestar los alumnos sería «porqué se deshacen estos cuerpos»,o «qué habrá pasado en su inte-rior.. La explicación causal bási-ca que los alumnos deben tratarde descubrir, a partir de los ras-gos perceptivos del fenómeno,es que al darle «energía calorífi-ca«, y aumentar en consecuenciasu «temperatura», las «partículas»del cuerpo (contenidos de apo-yo), éstas se separan, deshacién-dose el cuerpo.

— Posteriormente, debemos pro-mover actividades de plantea-miento inicial de leyes, a partir detareas que requieran el control devariables y la falsación de predic-ciones sobre el fenómeno. Paraello, es importante partir de la ex-plicación de los cambios en losprimeros niveles de elaboración,para ayudar luego progresiva-mente al alumno a reconocer lasrelaciones «legales» específicas delas teorías científicas, aunqueaún no se formulen matemática-mente como leyes. Siguiendocon el mismo ejemplo, sobre laexperiencia anterior, puesto que

la temperatura debe ir aumen-tando, a medida que se propor-ciona energía al calentar, puedeplantearse a los alumnos: ¿subirásiempre igual la temperatura?,¿podría llegar a estabilizarse?;¿cómo sería esto último posible?Se trata, en este caso, de sugeriruna ley de la fusión: la constan-cia de la temperatura mientrasdura ésta. Si, en cambio, se pre-tende sugerir la otra ley de la fu-sión (cada sustancia pura tienesu propio punto de fusión), sepreguntará, por ejemplo, -¿porqué hay que elevar la tempera-tura más al plomo que al estaño,y más al estaño que al hielo?»,sin necesidad de llegar, de mo-mento, a respuestas completas.

— Combinadas con las anteriores,un tercer tipo de actividades(que pueden ser cooperativaso de «lápiz y papel») estarían yaespecíficamente dirigidas a fa-cilitar la toma de conscienciadel conflicto entre la teoría cau-sal (hasta ahora «implícita») y lasnuevas explicaciones causales delos fenómenos. El profesor debeaquí valorar si es convenientedesvelar todas o algunas de las res-puestas correctas o, por el contra-rio, es más útil, didácticamente,dejar la solución correcta para irdándola a lo largo del desarrolloposterior de los contenidos de launidad didáctica (aspecto que, hábil-mente utilizado, puede incremen-tar la motivación en el alumno).De cualquier forma, en la puesta encomún el profesor debe formularexplícitamente las teorías implícitasque hayan reflejado los alumnos através de sus respuestas. Sólo asíconseguiremos promover tambiéncon nuestra secuencia elaborativaun auténtico cambio conceptual.

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Recientemente, hemos operativizado yapoyado todas estas orientaciones con ma-teriales didácticos en diferentes macrose-cuencias de aprendizaje para cada una delas ramas de la Física en la Educación Se-cundaria (Pérez y cols., 1999, 2000)'. Paraanalizar su influencia en el cambio concep-tual, a continuación exponemos un estudioexperimental en el que se comparó el efectode varias secuencias de aprendizaje de Ter-modinámica que desarrollaban un grupo cíeprofesores en el segundo ciclo de la ESOcon una propuesta alternativa basada en lasorientaciones metoclológicas que acabamosde exponer.

Nuestra hipótesis principal era que laconfección de secuencias de E/A en la Físicacle 4Q de ESO siguiendo las orientaciones dela teoría de la elaboración, no sólo facilitaríael aprendizaje cle los conceptos científicos,sino sobre todo que produciría un cambioconceptual más significativo, respecto a lasteorías implícitas cle los alumnos.

MÉTODO

Sujetos y variables. La investigación se de-sarrolló a partir de un diseño experimentalmultigrupo con pretest y postest. El tama-ño de la muestra utilizada fue de 341 suje-tos, distribuidos en 14 grupos naturales,correspondientes a unidades de 4Q de ESOde 5 centros de la provincia de Badajoz. Seseleccionaron en total 5 profesores que im-partían la asigantura de Física en 3 unidadesde cada centro y, mediante un procedi-miento aleatorio, 2 de esos grupos fueronasignados a la condición experimental (se-cuencia de instrucción basada en la teoríade la elaboración) y 1 a la de control (se-cuencia de instrucción según la metodolo-gía tradicional del profesor). De esta

forma, todos los grupos quedaron confor-mados por un número entre 23 y 27 suje-tos, a excepción de un grupo experimental(GE2) que tuvo 32 sujetos y un grupo decontrol (GC3) con 21. La población de refe-rencia es de alumnos y alumnas, cle edadescomprendidas entre los 15 y los 17 años, ycle un nivel socioeconómico medio.

Como variable independiente se mani-puló la metodología de instrucción parauna unidad didáctica sobre contenidos deTermodinámica. Diez de los grupos reci-bieron una instrucción basada en las modi-ficaciones anteriormente reseñadas para lateoría de la elaboración. Con el resto delos grupos, los profesores desarrollaron lasactividades que habían trabajado con losalumnos en años anteriores.

La evaluación de los conocimientos delos alumnos en torno a fenómenos de Ter-modinámica se operativizó en tres varia-bles dependientes:

• Comprensión de conceptos científi-cos fundamentales en Termodiná-mica;

• l'reconcepciones espontáneas entorno a dichos conceptos;

• Capacidad de aplicación del cono-cimiento sobre contenidos de Ter-modinámica a la interpretación defenómenos físicos cotidianos.

Instrumentos. Para cada una de las an-teriores variables dependientes se elabora-ron tres pruebas específicas cíe 10 ítemscon 4 respuestas múltiples que se utiliza-ron con todos los grupos (ver Anexo). LosÍtems cle la prueba de evaluación de teo-rías implícitas se confeccionaron para tra-tar de suscitar explicaciones causales ypreconcepciones espontáneas en torno alos conceptos de calor y temperatura, que

(1) En el trabajo Propuesta de un m'Iodo de secuenciación de contenidos basado en la teoría de la elabo-ración de Reigeluth y Stein (financiado por el CIDE y distinguido con el 2Q Premio Nacional de InvestigaciónEducativa 1998), hemos incorporado una nueva herramienta informática, los mapas tridimensionales, para darcuerpo a cada una de estas secuencias instruccionales (su desarrollo completo en papel puede consultarse enPérez y cols., 2000).

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muchos alumnos suelen manifestar al co-mienzo del estudio de la Termodinámica(Pérez, Suero, Montanero y Montanero,2000). Dichas preconcepciones podríansintetizarse en los siguientes enunciados:

• La temperatura como magnitud ex-tensiva (relacionada con la cantidadde sustancia);

• La temperatura como sensación fi-siológica (que depende de la con-ducti‘idad del cuerpo que se toca);

• La temperatura del cambio de estadodepende de la cantidad de sustancia;

• La temperatura del cambio de esta-do depende de la intensidad delfoco calorífico;

• El calor como sustancia contenidaen los cuerpos («teoría implícita delcalórico.);

• No diferenciación entre energía in-terna y temperatura.

Por su parte, la prueba de aplicación afenómenos cotidianos estaba dirigida a va-lorar si las interpretaciones de la realidadpercibida habitualmente por el alumno serealizaban o no en función de los concep-tos y explicaciones científicas aprendidas.

Además, como variables de control seevaluó la competencia en la solución de pro-blemas físicos que requieren procedimientosde calculo numérico, así como el rendimientocurricular en la materia (a través de una prue-ba tradicional elaborada por cada profesor).Se trata, por tanto, de pruebas con escasas ga-rantías cientíticas, con objeto sencillamente decotejar la concordancia de las anteriores varia-bles dependientes con las calificaciones en laspruebas que habitualmente utilizan para eva-luar el aprendizaje de la Física en la ESO.

En cuanto a las actividades y materia-les de intervención (utilizada en la condi-ción experimental), fueron confeccionadospor los propios profesores, a partir de unainstrucción desarrollada en tres partes: unabreve introducción sobre la metodología«elaborativa» y los componentes didácticosque se esquematizan en la figura 2; una sesión

práctica en la que se les proporcionó loscontenidos del epítome inicial y del primernivel de elaboración y se les orientó sobreel diseño de actividades para su desarrollo(teniendo en cuenta las consideraciones meto-dológicas que hemos descrito, al final del apar-tado anterior); una serie de entrevistasindividuales para orientar y supervisar el pro-ceso de adaptación de la unidad didáctica porparte de cada profesor al método didácticopropuesto. Las dos primeras sesiones se desa-rrollaron, siguiendo una metodología de semi-nario, durante unas 3 horas cada una. Eltiempo dedicado a la tutorización individual, almargen del trabajo personal de cada profesor,osciló entre 2 y 3 horas, aproximadamente.

Procedimiento. En total participaron cin-co profesores de Física que impartían clase avarios grupos de 4 9 de ESO. Se asignaronaleatoriamente dos grupos de cada profesora la metodología elabomtiva y uno a la tra-dicional. Antes de comenzar la instrucción,los alumnos realizaron la prueba de teoríasimplícitas, la de aplicación y la de compren-sión de conceptos científicos de Termodiná-mica, por este orden. Por otro lado, cadaprofesor valoró de manera tradicional a losalumnos con un examen con dos partes: teó-rica y práctica (esta última mediante proble-mas que requerían un cálculo numérico).Para controlar la influencia de las capacida-des y conocimientos previos de los alum-nos en la eficacia de la metodología secomprobó la homogeneidad inicial de losgrupos en cuanto a las anteriores variables;lo cual nos obligó a desestimar uno de losgrupos (de modo que uno de los profeso-res desarrolló una sola intervención).

La instrucción duró un tiempo aproxi-mado de 3 semanas (unas 12 horas). Laevaluación postest se realizó 3 meses des-pués de finalizada la instrucción, utilizan-do los mismos instrumentos.

RESULTADOS

Como acabamos cle indicar, los gruposque participaron finalmente en el estudio

321

• Metodologíaelaborativa

• Metodologíatradicional

pueden considerarse homogéneos. El ANOVApara las puntuaciones globales de las diferen-tes pruebas realizadas (incluyendo las dos decontrol) no detectó diferencias significativas

entre ninguno de ellos (F1327,131=0,364;p > 0.05). En la figura 3, presentamos las me-dias de las puntuaciones pretest en la pruebaespecífica de preconcepciones.

FIGURA 3Medias de las puntuaciones pretest para la prueba de comprensión de conceptoscientíficos (CC), teorías implícitas (77) y aplicación a situaciones cotidianas (A)

Pretest

El ANOVA no detectó diferencias signi-ficativas entre los 14 grupos que participa-ron, a excepción de la diferencia entre los

grupos 1 y 4 del tratamiento tradicional (locual no afecta en absoluto a la interpreta-ción de los resultados globales) (figura 4).

FIGURA 4Medias de las pli,intaciones postest para la pnteba de conceptos científicos (CC),

teorías implícitas (77) y aplicación a situaciones cotidianas (A)Postest

r

•IPIIIrII II III II 1

I II II ICC TI

• Metodologíaelaborativa 7,5 6,9 7,3

• Metodologíatradicional 6,5 5,9 6,5

2

o

322

La medición postest, 3 meses despuésde la instrucción, reveló por el contrario unamejora significativa en todos los grupos eva-luados, lo cual es también una prueba de laaceptable calidad de los métodos de instruc-ción que hasta entonces habían utilizado losprofesores que participaron en la investiga-ción. Sin embargo, los resultados muestranmayores incrementos en los grupos en losque se desarrollaron las actividades basadasen la teoría de la elaboración para la ense-ñanza de la Física (figura 4).

Las anteriores diferencias resultaron signifi-cativas tanto en la prueba específica de teoríasimplícitas (TI: t=2.18; p <0.05), como en la asi-nülación de conceptos científicos (CC: t=5.59;p <0.01), como en la prueba de aplicación asituaciones cotidianas (A: t= 4.60; p < 0.01 ).

Un análisis más minucioso de las dife-rencias postest en la prueba de teorías im-plícitas entre cada uno de los 14 grupos(F113, 3271=12.20; p <0.01), nos confirmaque no existen diferencias significativasentre los grupos de cada condición expe-rimental (a excepción del grupo 1, queobtuvo unas puntuaciones sensiblementemás bajas que el resto, como se apreciaen la siguiente figura 5), ni entre los gru-pos que no recibieron una instrucciónbasada en la teoría de la elaboración.Este resultado puede interpretarse comouna prueba más de que las anteriores di-ferencias son fundamentalmente efectode los métodos didácticos, más que a lacapacidad didáctica desarrollada espon-táneamente por el profesor.

FIGURA 5Puntuaciones postest de cada uno de los grupos con metodología -elaborativa

(grupos EX?) y tradicional (grupos CONTROL) en ¡aprueba de teorías implícitas

Postest-ti

8

7

6

c 5

4

o .1;o 8 8 8

,n

50o o 00o

o›.1

,C> co ON

Cln

Un último resultado relevante provie-ne de las matrices de correlación realizadasentre las diferentes variables dependientesy de control. Como era de esperar, en unaevaluación anterior a la instrucción, la ma-triz de correlaciones para las puntuacionespretest de los 14 grupos apenas ofrece

Celi

covariaciones entre las diferentes variables(Tabla I). La correlación más elevada en elpretest de preconcepciones se registra conla prueba de aplicación a situaciones coti-dianas (r=0.14), mientras que la correla-ción con la prueba de comprensión deconceptos científicos apenas alcanza 0.04.

Iij

323

TABLA ICorrelaciones entre los resultados de las diferentes prueba del pretest del conjunto

de los grupos: conceptos científicos (CC), teorías implícitas (77), aplicacióna situaciones cotidianas (A), solución de problemas numericos (SP)

y examen de 1(1 materia (Ex)

Prelest CC Ti A

TI 0.03

A 0.33 0.14

SI' 0.31 0.08 0.19

Ex 0.25 -0.28 0.27

En el postest del grupo de metodolo-gía tradicional, las correlaciones cominúansin ser significativas (como se ve en la si-guiente tabla, la correlación entre la prue-ba de conceptos científicos y depreoconcepciones asciende tan sólo hasta

r =0.15). Lo mismo ocurre en la condición«elaborativa» en todas las correlaciones,excepto justamente en esta útima, dondese constata la correlación más alta de lasdiferentes matrices (r=0.43; p < 0.01) (ta-blas II y III).

TABLA IICorrelaciones eiinv los resultados de las diferentes prueba del postes!

en los grupos de control

Postest-No TE, CC TI A

TI 0.15

A 0.14 -0.10

SI' 0.05 0.12 0.08

Ex 0.26 0.16 0.22

TABLA IIICorrelaciones entre los resultados de las diferentes prueba del postes!

en los grupos de la condición elaborativa»

Postest-TE CC TI A

TI 0.43

A (1.13 -0.11

SP 0.26 -0.03 0.06

Ex 0.24 -0.05 0.11

CONCLUSIONES

Los resultados globales muestran con ciertaclaridad que la secuenciación de contenidosy actividades siguiendo las orientaciones ar-gumentadas en la introducción, a partir de la

teoría de la elaboración, es más útil queotros métodos tradicionales, al menos parala enseñanza de contenidos de Termodiná-mica en la Educación Secundaria.

Parecía probable que los grupos instrui-dos según nuestra propuesta metodológica

324

consiguieran reestructurar mejor sus pre-concepciones iniciales en torno a la Ter-modinámica. En realidad, se trata de unobjetivo que perseguíamos explícitamentecon dichas actividades y que, por el con-trario, suele pasar a un segundo plano enlas prioridades de las estrategias didácticasde gran parte de los profesores de Física.Sin embargo, el haber registrado tambiénmejoras sustanciales tanto en la compren-sión de conceptos científicos, como en lacapacidad de aplicarlos a la interpretaciónde fenómenos cotidianos, e incluso en lasotras pruebas de menor validez, pero habi-tualmente más utilizadas por los profesoresde Secundaria, aporta un dato muy positi-vo de la utilidad del método en la Educa-ción Secundaria.

No nos cabe duda de que los condicio-nantes epistemológicos de los contenidos deenseñanza son de vital importancia a la horade investigar nuevos enfoques didácticos enesta etapa educativa. En este caso, la rele-vancia de la observación y experimentación,tanto para el desarrollo científico de la Físicacomo para la elaboración comprensiva deexplicaciones causales durante el proceso cleaprendizaje, hacen de la teoría de Reigeluthy Stein un punto de partida de gran utilidadpara la enseñanza de la ciencia en general,si se tienen en cuenta las innovaciones es-pecíficas que hemos propuesto. La consi-deración de los fenómenos físicos comocontenido organizador, se ha reveladocomo una innovación didáctica que facilitala secuenciación cíe contenidos y puedemejorar la calidad del aprendizaje de losalumnos. De hecho, los profesores colabo-radores cle esta investigación comproba-ron, utilizando materiales muy sencillos, labuena adecuación de la secuencia instruc-cional al proceso de aprendizaje cle losalumnos, así como el efecto positivo sobrela motivación y la participación desde unprimer momento.

A pesar de la dificultad de garantizarla validez interna en este tipo de contex-tos educativos, creemos haber previsto

suficientes procedimientos cle control antela posible actuación de variables extrañas.Las más importantes probablemente pro-vengan de la capacidad didáctica de losprofesores, independientemente de la me-todología de instrucción adoptada. Esteposible sesgo se controló incluyendo unamplio número de profesores que no fue-ron asignados a una sola de las condicio-nes experimentales sino a ambas. Aún así,es necesario reconocer otras posibles ame-nazas, de menor peso, cuya influencia hapodido afectar a algunos resultados:

• las posibles diferencias entre el tra-tamiento de los grupos de la condi-ción experimental, debido al cortoperíodo de entrenamiento del quese dispuso para preparar a los pro-fesores;

• la contaminación entre las condicio-nes experimentales y control por laactuación del mismo instructor; asícomo el posible -efecto Hawthorne»,por el nivel de implicación y las acti-tudes del instructor para el éxito de lametodología valorada (puesto que,como es lógico, todos los profesoresparticiparon voluntariamente y algu-nos incluso estaban ya directamenterelacionados con el proyecto);

• la mejora del aprendizaje como pro-ducto del mayor esfuerzo de planifi-cación reflexiva de una secuencia deinstrucción, independientemente dela metodología adoptada;

• la contaminación entre los significadoscotidianos y científicos en cletemiina-dos ítems de la evaluación de preconcep-ciones que se basan en la interpretaciónde un vocabulario preciso;

• el posible -efecto cle reaprenclizaje» en-tre el pretest y el postest (al utilizarselas mismas pruebas, sin contrabalan-ceo), o de interferencia con los apren-dizajes ocurridos entre el final de lasecuencia de instrucción y el postest,tres meses después (se consideró másimportante, para valorar la calidad del

325

aprendizaje a largo plazo, evitar elefecto de recencia que se produciríahabiendo realizado el postest inme-diatamente después de la aplicaciónde la variable independiente).

Con todo, no creemos que estas limita-ciones afecten significativamente a los re-sultados del análisis correlacional que, ennuestra opinión, ofrece sugerentes conclu-siones. En primer lugar, llama la atención losbajos índices de correlación registrados enambas condiciones, después de la instruc-ción. Debemos tener en cuenta que, a ex-cepción de la solución de problemas querequerían cálculos numéricos, el resto de lasvariables se fundamentaban, supuestamente,en aprendizajes muy similares (requerían laaplicación de los mismos conceptos científi-cos con contenidos verbales y contextos di-ferentes). En concreto, parece comprobarseque el tipo de examen habitualmente utili-zado por los profesores que participaronen la investigación (variable «Ex« en las ta-blas anteriores) no permite evaluar la trans-ferencia de los aprendizajes al escenariocotidiano. Obsérvese que, si bien las correla-ciones más altas se han obtenido con laspruebas de conceptos científicos, los índicescontinúan siendo sorprendentemente bajos.

Por el contrario, el hecho de que prác-ticamente la única correlación significativaentre las puntuaciones postest de las tresvariables dependientes se alcance entre lacomprensión de conceptos científicos (conpreguntas típicas del escenario escolar) yla prueba de preconcepciones de la condi-ción elaborativa, podría interpretarse comoindicador de que el cambio conceptual severificó en la mayor parte de los alumnosque recibieron una instrucción segúnnuestra propuesta, y no tanto en los otros.Sin embargo, de nuevo resulta sorprenden-te que dicha covariación apenas se reflejecon la variable relacionada con la aplica-ción fenómenos cotidianos, e incluso queésta sea ligeramente negativa.

Desde nuestro punto de vista, la interpre-tación más plausible tiene que ver con la po-sibilidad, ya apuntada por Rodrigo (1997), deque se produzca un cambio conceptual en elcontexto científico, sin una transferencia con-sistente a contenidos y contextos cotidianos.De hecho, este objetivo se ha plasmado tansolo en actividades puntuales de nuestra pro-puesta metodológica, que puchera adolecer, aligual que la enseñanza tradicional de la Física,de un trabajo suficientemente sólido y siste-mático para asegurar la transferencia de losconocimientos entre ambos escenarios.

326

ANEXO

PRUEBA DE COMPRENSIÓN

1.- Un cuerpo ha pasado de 1 ( 'C a 40ce, este aumento de la tempeutura esta relacionado con kt variación de:A) Li velocidad con que se mueven las partículasB) La amtidad de sustanciaC) El tipo de sustanciaD) Ninguna de las respuestas anteriores es valida

2.- Cuando aumenta la temperatura se dilatan los sólidos, líquidos y gases porque:A)Aumenta el número de partículas de los cuerposB) Lis moléculas se mueven mas deprisa y aumenta la distancia entre ellasCl Lis moléculas se mueven más despacio y aumenta la distancia entre ellasD) Ninguna de las respuestas anteriores es válida

3.- ¿Qué cambia de las moléculas cuando el agua sólida se convierte en agua líquida?A) El número de moléculasB) El tamaño de las moléculasC) Li movilidad de cada molécula respecto a las que están a su alrededorD) Las moléculas del agua sólida son diferentes a las del agua líquida

4.- Si tenemos un recipiente con paredes rígidas (bombona) y aumentamos su temperatura:A)Aumenta la presión del gasB) Disminuye la presión de las partículas del gasC) La presión del gas permanece constanteD) El que aumente o disminuya la presión del gas depende del volumen de la bombona

5.- Cuando dejamos en clase un vaso con agua, al cabo de varios días, hay menos agua en el vaso. Cuando po-nemos a hervir agua, también al albo del tiempo hay Menos agua. ¿Qué diferencia hay entre el fenómeno primeroy el segunda-,

A) El primero es una fusión y el segundo una ebulliciónB) El primero es una evaporación y el segundo una condensaciónCl El primero es una ebullición y el segundo una licuefacciónD) El primero es evaporación y el segundo ebullición

6.- Cuando decimos el helado está muy frío-, científicamente lo expresaríamos así:A) El helado no tiene temperaturaB) El helado no tiene calorC) Li temperatura del helado es bajaD) Ninguna de las respuestas anteriores es válida

7.- ¡Qué cambia del aire encerrado en un globo cuando se expone un cierto tiempo al sol?A) Li cantidad de aireB) El peso del aireC) Li separación de sus moléculasD) El tamaño de sus moléculas

327

8.- Los sólidos se dilatan menos que los gases al subir su temperatura porque:A) Las moléculas de los sólidos son más grandes que las moléculas de los gasesB) Las fuerzas atractivas entre las moléculas de los sólidos son más intensas que las fuerzas atractivas

entre las moléculas de los gasesC) fuerzas atractivas entre las moléculas de los sólidos son menos intensas que las fuerzas atractivas

entre las moléculas de los gasesD) Ninguna de las respuestas anteriores es válida

9.- La Temperatura mide:A) El número de moléculas en movimiento de los cuerposB) La cantidad de agitación de las partículas de un cuerpoC) El grado de agitación de las partículas de un cuerpoD) Ninguna de las respuestas anteriores es válida

PRUEBA DE PRECONCEPCIONES

1.- Queremos que dos recipientes con agua uno grande y otro pequeño hiervan. Elige la opción correcta:A) El grande necesita más temperatura que el pequeñoB) El grande necesita menos temperatura que el pequeñoC) Los dos necesitan la misma temperaturaD) Depende de la temperatura inicial de cada recipiente

2.- Se calienta un clavo hasta el rojo vivo y una piscina climatizada hasta que el agua esté templada. Elige laopción correcta:

A) El clavo tiene más calor que el agua de la piscinaB) El clavo tiene menos calor que el agua de la piscinaC) El clavo ha recibido más calor que el agua de la piscinaD) El clavo ha recibido menos calor que el agua de la piscina

3.- Colocamos dos clavos de acero al sol, uno grande y otro pequeño. Al cabo de una hora, ¿Cual de losdos clavos alcanzará mayor temperatura?

A) El clavo mayorB) El clavo menorC) Los dos alcanzarán la misma temperaturaD) Ninguna de las respuestas anteriores es válida

4.- Colocamos un clavo y un trozo de madera al sol. Al cabo de una hora, ¿Cuál de los dos cuerpos alcanzarámayor temperatura?

A) El clavoB) La maderaC) Los dos cuerpos alcanzarán la misma temperaturaD) Ninguna de las respuestas anteriores es válida

5.-Sacamos un cubo de agua de una bañera llena, como consecuencia el agua de la bañera:A) Disminuye su temperatura y su energíaB) Disminuye su temperatua pero no su energíaC) Disminuye su energía pero no su temperaturaD) No disminuye ni su temperatura ni su energía

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6.- Se ponen a hervir, por separado, la misma cantidad de agua y de aceite con su correspondiente temiómetro.Lis temperaturas que marquen estos termómetros, en el momento de la ebullición, serán:

A) Siempre distintasB) Siempre igualesC) El que las temperaturas sean iguales o distintas depende de la cantidad de agua y de aceiteD) El que las temperaturas sean iguales o distintas depende de las temperaturas iniciales del agua y del aceite

7.- Disponemos de tres recipientes iguales con agua, el primero a 10" C, el segundo a 40" C y el tercero a90°C. A todos ellos les comunicamos calor de manera que aumenta su temperatura. ¿Cuál de ellos comienzaa hervir a una temperatura más baja?

A) El que inicialmente estaba a 10°C

B) El que inicialmente estaba a 40°C

C) El que inicialmente estaba a 90°CD) La temperatura de ebullición es independiente de la temperatura inicial del agua

8.- Disponemos de tres recipientes iguales llenos de agua a la misma temperatura. El primero se calientaa fuego lento, el segundo a fuego medio y el tercero a fuego máximo. ¿Cuál de ellos hierve a una tem-peratura más baja

A) El que se calienta a fuego lentoB) El que se calienta a fuego medioC) El que se calienta a fuego máximoD) La temperatura de ebullición es independiente de la intensidad del fuego

9.- Mientras el hielo se está fundiendo, su temperatura:A) SubeB) BajaCl Se mantiene constanteD) Su temperatura sube, baja o se mantiene constante dependiendo de la cantidad de hielo

10.- Tenemos un clavo al rojo y una piscina climatizada con agua templada. Elige la opción correcta:A) El clavo tiene más temperatura y más energía que la piscinaB) El clavo tiene más temperatura pero menos energía que la piscinaC) El clavo tiene mas energía pero menos temperatura que la piscinaD) El clavo tiene más temperatura e igual energía que la piscina

PRUEBA DE APLICACIÓN A FENÓMENOS COTIDIANOS

1.- I.os ambientadores sólidos se gastan al transcurrir el tiempo debido a que:A) Sus moléculas se fundenD) Sus moléculas aumentan de tamañoC) Se da una transformación del estado sólido al gaseosoD) Se da una transformación del estado sólido al líquido

2.- Después de fregar los platos, éstos se dejan mojacbs sobre el escurridor. Al cabo de un lato, los platos están secos:A) Los platos han absorbido el aguaB) El agua se ha evaporadoC) El agua se ha fundidoD) El agua se ha licuado

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3.- Los raíles del tren no se construyen de una sola pieza, son muchos trozos que se colocan dejando una ranurasentre ellos. ¿por qué?

A) Porque así se ahorra dineroB) Porque así se disipa el calorC) Porque así se favorece la dilatación de las moléculas y no se deforma la víaD) Porque así se favorece la disminución de la temperatura

4.- El funcionamiento del termómetro clínico se basa en:A) La dilatación de los materialesB) El cambio de estado que experimentan los materialesC) La densidad de los materialesD) Ninguna de las respuestas anteriores es válida

5.- En las mañanas frías de invierno vemos nuestro aliento:A) Porque el vapor es absorbido por el aireB) Porque el vapor se condensaC) Porque el vapor se congelaD) Ninguna de las respuestas anteriores es validan

6.- Cuando se enfría y endurece la lava de un volean ¿De qué fenómeno se trata?A) LicuefacciónB) SolidificaciónC) FusiónD) Sublimación.

7.- Se destapa el frasco de un perfume líquido y hueles desde lejos ¿De qué fenómeno se trata?A) EvaporaciónB) EbulliciónC) LicuefacciónD) Sublimación

8.- ¿ A qué fenómeno se debe el vaho que se forma en el interior de los cristales de un coche?A) SublimaciónB) CondensaciónC) EvaporaciónD) Ninguna de las respuestas anteriores es válida

9.- El mercurio de un termómetro sube cuando lo introducimos en agua caliente ¿qué nombre recibe este fenómendA) FusiónB) DestilaciónC) DilataciónD) Licuefacción

10.- Cuando por las mañanas se forma niebla cerca del río se trata de una:A) FusiónB) SublimaciónC) EvaporaciónI)) Condensación

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