1
INVESTIGACI~N
Y
EXPERIENCIAS DIDÁCTICAS
MODELOS DE PARTÍCULAS EN LA INICIACIÓN
A LAS CIENCIAS FÍSICAS
MEHEUT, M., LARCHER, C.
y
CHOMAT, A.
LIRESPT-INRP-Uni e si é Pa is
7.
Ve sión de Juan He nández
SUMMARY
Fi s no ions abou s uc u e o ma e a e augh in a ious cu icula a he beginning o seconda y school. 1s
i possible wi h hese no ions o build explica i e and p edic i e models? Wha ac i i ies can we o e o he s u-
den s in o de o build and use models? We p esen he e wo examples o pedagogical app oaches and he main
di ec ions we ha e chosen o eaching expe imen wi h s uden s, aged 13-14.
Algunos modelos de pa ículas son in oducidos des-
de los p ime os años de la enseñanza de las ciencias í-
sicas en nume osos cu ículos. T abajos de e aluación
de es as enseñanzas han pe mi ido conoce algunas di-
icul ades encon adas po los alumnos en la asimila-
ción de ales modelos.
Los p ocedimien os pedagógicos p opues os en es os
cu ículos son di e sos; p esen amos dos ap oximacio-
nes muy con as adas. El p ime o es á cen ado en la
ac i idad expe imen al del alumno y iene como obje-
i o la cons ucción induc i a de un modelo de pa i-
culas pa a explica los enómenos es udiados. El segun-
do apa ece más dogmá ico y consis e, p incipalmen e,
en una p esen ación de modelos más complejos y po-
co uncionales.
In en a emos es ablece las limi aciones de es os dos
ipos de o mas de p ocede y si ua nos en una pe s-
pec i a de elabo ación y de alidación de un modelo
elemen al de pa ículas, poniendo en e idencia sus as-
pec os uncionales.
1.
PUNTO DE VISTA EPISTEMOLÓGICO
La noción de modelo y los di e sos aspec os de las ac-
i idades de modelización,
sea
en ases de elabo ación,
de u ilización o bien de alidación de un modelo, son
emas de nume osos deba es en la comunidad cien í i-
ca; un pun o que nos pa ece cen al en es e deba e es
el ca ác e a la ez igu a i o y eó ico de un modelo
((ambigüedad que se man iene en odas las a iedades
del concep o y que es á ligada al ca ác e conc e o-
abs ac o de su unción)) (Bachela d, 1979).
1.1.
Ca ác e igu a i o de los modelos
Si bien ha sido uno de los undamen os del desa ollo
de la noción de modelo a p incipios del siglo XIX, es-
e ca ác e igu a i o se a enúa cuando se pasa de los
modelos ma e iales a los simbólicos (ma emá icos en
pa icula ). Si se conside a un sis ema y su modelo co-
mo dos sis emas homomo os, el ca ác e ma e ial del
modelo se aduce en pa ículas po la exis encia de p o-
piedades o males, p opiedades p opias al modelo y sin
co espondencia en el sis ema conside ado (Wallise ,
1977).
1.2.
Ca ác e eó ico del modelo
Uno de los aspec os en los que incide es e en oque del
conocimien o cien í ico es la di e sidad de ma cos eó-
icos y su ca ác e
a
p io i
con elación a los sis emas
que se desean modeliza , a los enómenos que se de-
sean simula .
Así, po ejemplo, cie as ans o maciones de un sis-
ema gaseoso pueden desc ibi se po un modelo alge-
b aico cons i uido po una elación en e magni udes
medibles (p esión- olumen- empe a u a) o po un mo-
delo ciné ico de pa ículas. Es e modelo algeb aico ha
sido conside ado en alguna ocasión como empí ico, po
oposición a una in e p e ación en el modelo ciné ico,
conside ado en onces eó ico (Ca nap,
1973).
Es a opo-
sición empí ico- eó ico nos pa ece que debe, sin em-
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS,
1988,
6
(3). 231-238 23 1
INVESTIGACIÓN
Y
EXPERIENCIAS DIDÁCTICAS
ba go, se ma izada. En e ec o ningún modelo puede que ope an en el conocimien o cien í ico.
conside a se como desp o is o de oda eo ía; po o a Es a plu alidad implica la exis encia de eglas de co-
pa e, el ca ác e eó ico de un modelo e oluciona a
espondencia
en e
es os
di e en es
modos
de
lo la go del iempo: desc i~ción.
((Cualquie a que sea el modelo eó ico que se conside-
e, siemp e se puede in en a pone en e idencia ni e-
les explica i os más p o undos de los cuales se le po-
d ía hace de i a ... Todo modelo, de un ni el expli-
ca i o dado, iende, po su simple ulga ización y su
e ue zo po la expe iencia, a apa ece como casi-
desc ip i o al cabo de un cie o iempo)). (Wallise ,
1977).
La exis encia de a ios ni eles de explicación supone
eglas de co espondencia en e los di e en es ni eles.
Es as eglas se les llama a eces dicciona io, po ana-
logía con las eglas de aducción en e lenguas na u-
ales. Es a analogía ha sido u ilizada en pa icula po
Pe in: «Yo p o es o ápidamen e con a las opinio-
nes que condenan en bloque las eo ías molecula es.
..
Podemos p opone nos imagina cie os modelos, me-
cánicos, eléc icos u o os, bas an e lexibles pa a se
cap ados en su conjun o po nues a azón y, sin em-
ba go, semejan es al uni e so en cuan o que, al me-
El ca ác e siemp e limi ado del conjun o de los enó-
menos explicables en el ma co de un modelo dado (do-
minio de alidez) es o o aspec o que sub aya es a
ap oximación.
Es e pun o de is a se opone pues ne amen e a un ea-
lismo ingenuo «que iende, a oda cos a, a man ene
una iden idad en e la ealidad
y
la ciencia, en e la na-
u aleza y la azón (Ba holy, 1978).
Se opone igualmen e a un empi ismo adical que ((ocul-
a comple amen e el papel de la hipó esis
y
de la in o -
mación eó ica)) (Ba holy, 1978).
Es e pun o de is a deja abie o el deba e en e ealis-
as cien í icos y posi i is as sob e la exis encia de una
ealidad obje i a, independien e del obse ado . To-
do lo más conduce a a i ma que, si es a ealidad exis-
e, el conocimien o cien í ico no cons i uye más que una
ap oximación p og esi a.
nosi g andes asgos, sus p opiedades y las del uni e -
so se co esponden como se co esponde ían las ases
2.
PUNTO
DE
VISTA
pEDA~óGICO
esc i as en dos lenguas di e en es)), (ci ado po Bache-
la d, 1979).
2.1.
Análisis de dos o mas de enseñanza
Uno de los aspec os de la alidación de un modelo con-
sis e en el es ablecimien o p og esi o de es as co es-
pondencias en e el modelo a alida y los modelos ya
acep ados. Es as eglas de co espondencia no pe mi-
en sin emba go es ablece un isomo ismo en e di e-
en es modelos de un mismo sis ema. En pa icula , si-
gue siendo imposible de ini o almen e una en idad co-
espondien e a un ni el explica i o dado en é minos
más empí icos.
1.3.
Dominio de alidez
La alidez de un modelo depende de su cohe encia in-
e na
y
de su simplicidad, pe o ambién, de su pode
explica i o y p edic i o.
El análisis se e ie e a manuales anceses (clase de 4e
de los colleges) y escoceses (Science o he 70's-Science
2000). Es á cen ado en:
-
el dominio de e e encia y su desc ipción empí ica:
¿qué enómenos se es udian? ¿Cómo son desc i os p e-
iamen e a la in oducción de un modelo de e minado?
-
los modelos p esen ados: su cohe encia in e na, su
pode explica i o y p edic i o en el dominio de e e-
encia elegido.
-
las ac i idades p opues as a los alumnos, su luga
en el ap endizaje del modelo.
2.1.1.
En los «coll&ges» anceses
-
La explicación consis e en desc ibi de mane a nue a
dominio
de
e e encia
no
es á
cla amen e
delimi a-
los ya ya po los
mO-
do: «Toda ma e ia es á cons i uida
a
de á omos))
delos empí icos. Un modelo
a
an o mejo cuan o más (MEN, 1979).
Algunos
enómenos
que
ponen
en
jue-
ex enso sea su dominio de alidez, es deci que pe mi-
go
me ales
son
es udiados
más
(incom-
e aplica un conjun o más amplio de enómenos. Es a
p esibilidad,
conducción,
eacciones
de
oxidación-
cues ión de la ex ensión del dominio de alidez se en- elec olisis).
El
ni el
de
de
es-
cuen a en las cualidades de p e isión del modelo, es
os
es
cuali a i o
(la
co ien e
pasa,no
pa-
deci , en la posibilidad de aducción de simulaciones sa;
el
cob e
desapa ece, eapa ece).
en enómenos nue os. Es en es a con on ación en e
simulación y expe imen ación donde
se
plan ea el p o- Va ios modelos se p esen an simul áneamen e: mode-
blema de la e u ación del modelo. lo de bolas du as, modelo de Boh , de Ru he o d, de
Somme eld, modelo p obabilís ico (a eces supe pues-
1.4.
Modelos
y
ealidad
o sob e una misma imagen).
Uno de los aspec os sub ayados po la noción de mo- El léxico es ico: á omo, núcleo, elec ón, ión, a eces
delo es pues la plu alidad de los modos de desc ipción moléculas, p o ón, neu ón.
232
ENSEÑANZA
DE
LAS CIENCIAS,
1988,
6
(3)
INVESTIGACI~N
Y
EXPERIENCIAS DIDÁCTICAS
1
El acen o es á pues o sob e los aspec os igu a i os de
los modelos: «La u ilización de imágenes simples y con-
c e as debe á se siemp e buscado)) (MEN, 1979). De
hecho las ep esen aciones u ilizadas son muy a iadas
no solamen e de
un
manual a o o, sino ambién de un
capí ulo a o o den o de un mismo manual.
Si es os modelos son complejos en lo que concie ne al
léxico y los aspec os igu a i os, son pob es en lo que
concie ne a las eglas de uncionamien o del modelo
mismo (¿cuáles son las ((his o ias)) posibles pa a los á o-
mos, los elec ones..
.?)
y sus aspec os uncionales. Apa-
ecen muy pa cialmen e explica i os del compo amien-
o de los sis emas modelizados, incluso inadap ados.
(Figu a 1).
La complejidad de los modelos p esen ados es al que
esul a di ícil hace los unciona (pa a que el modelo
explique los enómenos de oxidación- educción po
ejemplos, al a añadi aspec os ene gé icos, que es án
aquí o almen e ausen es). De hecho, ninguna ac i i-
dad de u ilización del modelo es á p opues a a los alum-
nos. La p oblemá ica no es hace unciona un mode-
lo, oma la medida de su pode explica i o o p edic i-
o, de sus eglas de uncionamien o, sino desc ibi lo
al como es:
«l. Realidad del á omo.
.
En nues os días, la ealidad de es as pa celas, llama-
das á omos, no es á pues a en duda po nadie, po que
ísicos y químicos han acumulado un g an núme o de
p uebas expe imen ales de su exis encia)) (Chi ouze,
1979).
Es e en oque ocul a, de una pa e, los aspec os eó i-
cos de los modelos p esen ados
y,
de o a pa e, las e-
glas de co espondencia que undamen an su alidez.
Ello nos pa ece con adic o io con una iniciación a la
me odología cien í ica, y nos ap oxima más a la ideo-
logía y al dogma ismo:
«La ciencia es o almen e conscien e de es e alo ins-
umen al de los modelos, ella no con unde la e dad
signi icada con los con enidos limi a i os de la igu a-
ción, e i a así el dogma ismo que esul a á de una con-
usión del obje o con sus modelos)) (Mouloud, 1985).
Pa ece que es a p esen ación no- uncional de de e mi-
nados modelos no sea especí ico ni de la enseñanza
ancesa ni del ni el de enseñanza que hemos conside-
ado aquí; en pa icula , una comp obación análoga
ha podido hace se al lle a a cabo el análisis de ob as
pa a la enseñanza secunda ia y uni e si a ia en España:
«La in oducción del modelo cuán ico..
.
es en gene al
inco ec o y con uso po que: se a a de una in oduc-
ción lineal y sin es uc u a en las cuales se yux apo-
nen simplemen e (o se mezclan) las concepciones clá-
sicas (modelos a ómicos de Thomson, Ru he o d), con
las an iguas eo ías de los cuan os (modelos de Boh ,
Somme eld), y las concepciones cuán icas (Sch odin-
ge , Heisenbe g))) (Solbes e al. 1987).
2.1.2.
En el ((Sco ish In eg a ed Science Cou se))
En las ediciones 1970, el p ocedimien o pedagógico que
debe segui se es á bas an e explici ado; el acen o es á
pues o sob e la ac i idad expe imen al de los alumnos
y sob e el papel induc o de es a ac i idad:
«La na u aleza de la ma e ia: Los alumnos ealizan ex-
pe iencias a pa i de las cuales llega án a la conclu-
sión de que la mejo explicación de sus obse aciones
es que la ma e ia es á o mada po pa ículas)) (Mee,
1971).
Se a a de una didác ica del descub imien o:
((Obje i os especí icos: Capacidad de u iliza un azo-
namien o induc i o pa a cons ui una eo ía de la es-
uc u a de la ma e ia a pa i de obse aciones expe-
imen ales)) (Mee, 197 1).
Se p oponen nume osas expe iencias. Algunas ela i-
as a las nociones de p esión de un gas, de masa espe-
cí ica. O as se e ie en a enómenos ísicos (dila ación)
o químicos.
Los é minos de la obse ación de es os enómenos no
es án nada explici ados. Es o es o almen e cohe en e
con el pun o de is a empi is a adop ado, que ocul a
los aspec os eó icos de la obse ación y ((supone que
la obse ación (la sensación) es el pun o de pa ida del
conocimien o)) (Ba holy, 1978).
En la pe spec i a de descub imien o adop ada, ningún
modelo se p esen a a los alumnos. Los modelos con-
emplados son ciné icos y descansan sob e un léxico li-
mi ado: á omo y molécula.
igu a
1
A omos de bolas du as..
. .
. .
Incomp essibilidad de los me ales
1
Modelos de Ru he o d
.'.
.
..
P opiedades conduc o as de los me ales
1
1
1
Boh , Some eld Apa icion
-
desapa icidn de un me al en
l
l
1
los endmenos de oxydación- educcidn.
(
1
ENSEÑANZA
DE
LAS CIENCIAS,
1988,
6
(3)
233
INVESTIGACIÓN
Y
EXPERIENCIAS DIDÁCTICAS
La e aluación de es a enseñanza ha conducido a una en condiciones «no males», disponen de un ma e ial
pues a en cues ión de es e p ocedimien o didác ico, ya «no mal». Sin emba go, pe mi e un ajus e p agmá i-
que la ac i idad expe imen al de los alumnos no les con- co de las pe spec i as, p egun as, p oposiciones, e c.
duce en absolu o a elabo a modelos de pa ículas en a las posibilidades cogni i as de los alumnos y a las
la ma e ia (Mi chell, 1982). cues iones de uncionamien o de la ins i ución escola .
2.2.
In es igaciones ecien es en es e dominio
La mues a sob e la que se ealiza el es udio es á cons-
i uida po 14 clases de 4' de colegio de la egión pa i-
Es a pe spec i a de adop a un modelo de e minado sina (al ededo de 400 alumnos). Es a mues a no se
po la obse ación de enómenos ((bien escogidos)) es ha elegido en unción de su ep esen a i idad sino de
el o igen de di e en es in es igaciones. la mo i ación de los enseñan es: las ca ac e ís icas
-
-
socio-cul u ales de los colegios elegidos son, sin em-
Puede ci a se, a es e espec o, un es udio de P und ba go,
(
198 1): se a a de en e is as e ec uadas a a ios alum-
nos de 12 a 14 años (49 alumnos); los enómenos es u-
diados son la e apo ación y la condensación de agua,
la disolución de c is ales de sul a o de cob e y la e a-
po ación de la disolución ob enida. En el anscu so
de es as en e is as, los alumnos desa ollan concep-
ciones con inuis as de la ma e ia. Los enómenos es-
cogidos pa a susci a el con lic o cogni i o es aquí la
comp ensibilidad de los gases opues os a la incomp e-
sibilidad de los líquidos.
Teniendo en cuen a las condiciones con adic o ias de
los di e en es abajos lle ados a cabo desde es a pe s-
pec i a, noso os hemos e enido, en una ase explo-
a o ia, algunas si uaciones ci adas en la li e a u a co-
mo suscep ibles de pe mi i la p esen ación, léase la in-
ducción del ca ác e disc e o de la ma e ia como es-
pues a a p egun as sob e la exis encia de un lími e a
la di isibilidad. Es as en e is as y cues iona ios esc i-
os nos han mos ado que es os enómenos no susci-
an en e los alumnos desc ipciones en é minos de dis-
con inuidad de la ma e ia; las p opiedades mac oscó-
picas les esul an su icien es pa a explica es os
enómenos.
Los esul ados de es a ase explo a o ia (a publica ) nos
conducen a pensa que los enómenos conside ados en
un g an núme o de cu ículos como induc o es del mo-
delo disc e o de
la
ma e ia no desempeñan en absolu-
o es e papel. Nos encon amos aquí de nue o con los
lími es de una epis emología empi is a cuyas implica-
ciones didác icas han sido obje o de discusiones ecien-
es (Gil 1986, Llo ens 1987, en pa icula ).
3.
EXPERIMENTACI~N
DIDÁCTICA:
IN-
TENTO DE APRENDIZAJE DE PROCEDI-
MIENTOS DE
MODELIZACI~N
Se a a de una expe imen ación «en el medio na u al))
pues o que se desa olla en la p opia aula de colegios
de la egión pa isina, den o del ho a io escola y en
clases no excepcionales.
Es e ipo de expe imen ación p esen a di icul ades: di-
icul ades empo ales pa a la pues a a pun o y la epe-
ición de las expe iencias, di icul ades ela i as a la elec-
ción de los sis emas es udiados (aquí las clases de 4O
3.1.
Concepción de las sesiones de ap endizaje
En la concepción de es as sesiones, hemos a ado de
pone a los alumnos en si uación de desa olla las ac-
i idades que nos pa ecían esenciales en la ac i idad
cien í icá conocidas como elabo ación y u ilización de
modelos
Los sis emas modelizados han sido mues as de ma e-
ia geseosa, de sólidos y líquidos; los enómenos es u-
diados en el cu so de las sesiones ue on ans o ma-
ciones ísicas ales como la comp esión de un gas, la
mezcla po di usión de dos gases, el cambio de es ado
sólido-gas. La in e p e ación de o os enómenos ísi-
cos: (di usión de un gas a a és de una pa ed sólida,
dila ación de un sólido o de un líquido
...,
disolución
de un sólido, usión, e apo ación) ha sido obje o de
un cues iona io esc i o al inaliza es as sesiones de
ap endizaje.
La modelización necesi a una desc ipción empí ica p e-
ia de los enómenos (obse ación) y la elección de un
cuad o eó ico pa a la in e p e ación de es os enóme-
nos. Así, pa a cada enómeno es udiado, una p ime a
e apa ha consis ido en que los alumnos e ec úen una
desc ipción del mismo. Sólo cie os é minos de es a
desc ipción se án e enidos pa a da luga a
más
modelización.
Con el in de sali
al
paso de una endencia espon á-
nea de los alumnos a a ibui a las pa ículas las p o-
piedades obse ables de la ma e ia (Bain 1984, D i e
1983, Meheu , 1982), noso os hemos p e e ido in o-
duci a p io i el ca ác e elemen al de es as pa ículas:
indi isibilidad, inde o mabilidad y masa in a ian e.
Los aspec os de in a ianza son en e ec o esenciales pa a
que una desc ipción de la ma e ia basada en pa ícu-
las pueda adqui i un ca ác e explica i o y p edic i o
(Halbwachs 1973, O'Neil 1972).
En una segunda e apa, los alumnos han sido in i ados
a in e p e a algunas de sus obse aciones u ilizando
un modo de ep esen ación icónica.
Los modelos p opues os po los alumnos han sido so-
me idos a discusión, en una e ce a e apa; es a discu-
sión ha e sado, po una pa e, sob e la no con adic-
ción en e es as ep esen aciones
y
el ca ác e elemen-
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS,
1988,
6
(3)
INVESTIGACIÓN
Y
EXPERIENCIAS DIDÁCTICAS
al de las pa ículas; po o a pa e, sob e los aspec os men e las del olumen del gas (36%) y de su colo
signi ica i os o no de los modelos así p oducidos. (39%).
3.2.
Técnicas de obse ación Pa a desc ibi es e enómeno, los alumnos u ilizan pues
magni udes ísicas ales como la masa
el olumen
-
A
lo la go de las sesiones de ap endizaje, los esc i os desc ipciones cuali a i as ales como el colo , el «api-
de las ac i idades de los alumnos (desc ipción empi i- sonamien o)). Puede obse a se que la p esión ha sido
ca de los enómenos, p oducción de
un
modelo, dis- poco e ocada, a pesa de que ha sido es udiada en cla-
cusión de los n~odelos p opues os) han sido ecogidos se de
6'.
Es o nos pa ece que se debe a dos elemen os
en odas las clases. de la didác ica u ilizada: de una pa e la manipulación
En es clases, las in e enciones de los p o eso es, las ha sido e ec uada po el enseñan e, lo que hasup imi-
do oda pe cepción di ec a de las acciones mecánicas
discusiones de clase
Y
las discusiones de a ios g upos
po
los
alumnos,
de
o a
pa e
la
cues ión
es aba
plan-
de alumnos han sido egis ados en magne ó ono. eada en é minos de desc ipción de es ados de una
3.3.
Análisis de los da os ecogidos mues a de gas lo que ha podido elimina cie os ele-
men os de desc ipción de lo sucedido.
P esen amos a con inuación de o ma de allada los da-
os ecogidos du an e la modelización de un enóme- 3.3.1.2. T aducción de las obse aciones. P oducción
no: el de la comp esión de un gas. Los da os ecogidos de un modelo.
en el momen o de la modelización de los o os enó-
En e
los
elemen os
de desc ipción
p opues os
po
los
menos es udiados se án p esen ados más sucin amen e.
alumnos
algunos
son
ecogidos
po
el
enseñan e;
se
a-
a de la in a iancia de la can idad y de la na u aleza
3.3.1.
In e p e ación de la comp esión de un gas del gas po una pa e,
y
de la a iación del olumen
3.3.1.1. Desc ipción empí ica del enómeno- y del es ado de ((apisona nien o)) po la o a.
obse ación. El enseñan e p opone en onces ep esen a la mues a
El enseñan e comp ime un gas colo eado (dióxido de de gas como un conjun o de obje os elemen ales (pa -
ni ógeno) en una je inga y dibuja en la piza a la po- ículas) e in e p e a el cambio de es ado del gas en es-
sición del pis ón en dos ins an es di e en es. a nue a desc ipción. (Figu a 3).
Pide a los alumnos que ealicen indi idualmen e y po Los cuad os p opues os pa a la ep esen ación de la
esc i o una desc ipción del enómeno. (Figu a 2). mues a de gas son escogidos de o ma que ep esen-
en la a iación del olumen ocupado po la mues a
La o ma de la p egun a iene po obje o conduci a
en
el
cu so
de
la
comp esión.
Los alumnos
no
ienden
una desc ipción en é minos de cambio de es a'do de
a
aduci
en
es e
é mino
la
obse ación.
la mues a de gas ence ado en la je inga, ya que cada
es ado es á ca ac e izado po un conjun o de alo es
Resul ados:
Una g an mayo ía de los alumnos ha acep-
de las a iables que desc iben el sis ema ((mues a de ado la idea de u iliza es e nue o lenguaje; en e ec o
gas», es os alo es pueden su i o no una a iación el
84%
de en e ellos han azado pa a las dos si ua-
en el momen o de la ans o mación es udiada. ciones, símbolos idén icos aduciendo el ((apisona-
mien o)) del gas median e un ace camien o de es os sim-
Resul ados:
La comp esión del gas ue desc i a po un
bolos g A icos,
e cio de los alumnos en é minos de in a iancia de la
can idad de gas (36%), po o os en é minos de in a- Una escasa p opo ción de en e ellos (23%) conse ó
iancia de la masa (12%), el colo
(25%)
y la na u ale- el mismo núme o de símbolos; la conse ación de la
za del gas (10%) son igualmen e e ocados. El cambio can idad no ue pues más que poco in e p e ada; es e
es á desc i o po una ele ada p opo ción de alumnos hecho nos pa ece que puede se explicado po la im-
(60%) en é minos de paso a un es ado de ((apisona- p ecisión de la consigna dada a los alumnos (((Rep e-
mien o)). Las o as a iaciones e ocadas son p incipal- sen ad el gas...)))
o
po la incomp ensión del signi ica-
igu a
2
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS,
1988,
6
(3)
235
Pa a el gas
De
la si uación
1
a
la si uación
2
,
Qu6
es
lo que ha cambiado?
.Qué es lo que no ha cambiado?
Pa a la je inga

INVESTIGACIÓN
Y
EXPERIENCIAS DIDÁCTICAS
igu a
3
do de los ma cos p opues os. Po es a azón, hemos esul ado de la discusión es obje o de un esc i o
modi icado las p egun as en 1987. Es a modi icación indi idual.
pe sigue hace pa icipa al alumno en la elección del
Resul ados:
Ap oximadamen e la mi ad de los alum-
ma co
y
con e i en más expiíci a la a ea solici ada.
nos
explici an
las
elaciones. (Figu a
4).
3.3.1.3. C í ica de los modelos p oducidos Pe o un alumno de cada cua o, ap oximadamen e, no
hace más que comen a la alidez de la desc ipción
T es alumnos ep oducen en el cuad o las ep esen a-
empí ica:
ciones que han p opues o. La cohe encia de es as e-
p esen aciones con la desc ipción mac oscópica p e ia- -«si se pesan los dos ubos, se encuen a el mismo
men e e ec uada es discu ida en pequeños g upos; el peso))
igu a
4
236 ENSEÑANZA
DE
LAS CIENCIAS,
1988,
6
(3)
Puede ep esen a se un gas como un conjun o de pa l/culas muy pequenas
aunque isibles con las p op iedades siguien es:
/
las pa ~culas no se de o man
las pa ículas ienen las mismas dimensiones
las pa iculas ienen la misma masa
las pa iculas no pueden di idi se
Rep esen ad el gas en
las
si uaciones
1
y
2
pa a da cuen a de lo que
ha
sido cons a ado.
si uación
1
si uación
2
..
Na u aleza del gas sin cambio..
.
.
.
.
.
mismas pa <culas
Can idad de gas sin cambio.
.
. . .
.
.
...
mismo núme o de pa iculas
Gas más comp imido.
.
.
. .
.
.
. . .
.
.
. . .
.
pa ículas más ap e adas(35%:
o menos espacio ació.
i
*
b
.
INVESTIGACI~N
Y
EXPERIENCIAS DIDÁCTICAS
-((no se ha qui ado o apo ado gas» «No hay acío pues o que las pa ículas es án ligadas)).
-«si, no se ha añadido gas, sólo se le ha comp imido)). «El espacio en e las pa ículas no es á acío, las pa -
ículas no ienen ninguna dis ancia en e ellas, es án li-
3.3.2.
Aplicación del campo de e e encia
y
e olución
gadas y pegadas)).
del modelo
3.4.
Conclusiones
Una segunda secuencia de enseñanza e só sob e la in-
e p e ación de una mezcla po di usión de dos gases. En el anscu so de es as sesiones, los alumnos han:
A con inuación se in e p e a on algunas p opiedades
-
p opues o
in e p e aciones
de
algunos enómenos
de la ma e ia, en es ado sólido, líquido, gaseoso (posi-
ísicos
en
el
ma co
de
modelos
de
pa ículas.
bilidad de comp ensión y de o mación, cohesión (y un
-
discu ido en pequeños g upos las eglas de co es-
cambio de es ado sólido-gas). pondencia en e desc ipción empí ica de es os enóme-
Resul ados:
La in e p e ación de la mezcla de dos ga- nos y modelos p opues os.
ses condujo a un alumno de cada cua o, ap oximada-
-
discu ido la cohe encia in e na de los modelos
men e, 23
%
,
a in oduci aspec os ciné icos: p opues os.
«Las pa ículas deben ene la posibilidad de pode Los modelos cons uidos po los alumnos no son, po
mezcla se, así pues, de desplaza se)). supues o, modelos ciné icos es adís icos; su pode ex-
«Las pa ículas se epa en igualmen e en las dos bo- plica i o se e ie e p incipalmen e a la conse ación de
ellas, así pues, se mue en)). la ma e ia (conse ación de la masa-conse ación de
«Las pa ículas pueden desplaza se a cualquie luga la sus ancia), a pesa de que se ha modi icado su es a-
(en cualquie sen ido)). do pe cep iblemen e en a ios enómenos ísicos (com-
p esiones, dila aciones, cambios de es ado, mezclas).
Po lo que se e ie e a la modelización de un sólido,
ap oximadamen e la mi ad de los alumnos (52%) p o-
ponen
un
es á ico'
Son poco
nume osos
(12%)
No a:
En F ancia
los
cu sos co espondien es a
6,
7,
8
y
1
los que man ienen una cie a agi ación. Un 50% de ellos
de
BUp
,,
cu s,
,
gcollkgesD.
De
de EGB
a
de EGB,
a i man que en un sólido las pa ículas es án un poco
se cu san en
1,
Escuela P ima ia (Ecole P imai e). En el In-
espaciadas, siendo el a gumen o que p opo cionan el
si u o (Lycée) se cu san
2,3
de BUP y COU, que en F ancia
de la débil comp esibilidad de los sólidos; el 17'70, sin
se denominan espec i amen e Deuxieme, P emik e
y
Te mi-
emba go, conside an el con ac o en e pa ículas.
nale (COU).
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BACHELARD,
S.,
1979,
Quelques aspec s his o iques des BARTHOLY, M.C., DESPIN, J.P., GRANDPIERRE, G.,
no ions de modele e de jus i ica ion des modkles,
Ac es
1 97 8,
La science, épis émologie gene ale.
(Magna d:
du colloque: Elabo a ion e jus i ica ion des modeles,
1,
Pa is).
3-19.
BROOK, A., BRIGGS, H., DRIVER, R.,
1984,
Aspec s o
BAIN,
D.,
BERTRAND,
F.,
1984,
S uc u e de la ma ie e:
seconda y s uden s' unde s anding o he pa icula e na-
des ep ésen a ions des élk es aux ep ésen a ions des ma-
u e o ma e ,
The Uni e si y o Leeds.
nuels,
Signes e discou s dans IJ !duca ion e la ulga isa-
ion scien i ique,
441 -448.
(UER de didac ique des disci- CARNAP, R.,
1973,
Les ondemen s ~hiloso~hiques de la
plines, Uni e si é Pa is
7).
physique.
(Colin: Pans).
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS,
1988,
6
(3)
237
INVESTIGACIÓN
Y
EXPERIENCIAS DIDÁCTICAS
CHIROUZE, P.J. y
al,
1979,
Sciencesphysiques, classe de
4eme.
(A. Colin: Pa is).
GIL, D., 1986, La me odología cien í ica y la enseñanza de
las ciencias. Unas elaciones con o e idas.
Enseñanza
de las ciencias,
4 (2), 11 1-121.
HALBWACHS, F., 1973, His oi e de l'explica ion en physi-
que,
L
'explica ion dans les sciences,
72-1 19. (Flamma ion,
Pa is).
LLORENS, J.A., 1987,
Tesis doc o al,
Uni e sidad de
Valencia.
MEE, A.J., BOYD, P., RITCHIE, D., 1971,
Science o he
70Js, Teache 's guide
1.
(Heinemann Educa ional Books
L d.: London).
M.E.N., 1979, Sciences Physiques, P og amme e Ins uc-
ions pou la classe de 4eme,
Bulle in o iciel,
no spécial
4bis du 11.1.79, Pa is.
Sco ish In eg a ed Science Cou se,
Eu opean Jou nal o
Science Educa ion,
4, 429-440.
MOULOUD, N., 1985, Modele: pe spec i e épis émologique,
Encyclopedia Uni e salis,
Vol 12, 41 2-4 15.
NUSSBAUM,
J.,
NOVICK, S., 1982, Al e na i e ame-
wo ks, concep ual con lic and accomoda ion: owa d a
p incipled eaching s a egy.
In uc ional Science,
11,
183-200.
PFUNDT,
H.,
1981, The inal link in he di ision p ocess
o he i s y building block? P e-ins uc ional concep ions
abou he s uc u e o€ subs ances.
Chimica Didac ica,
7,
75-94.
SOLBES,
J.,
CALATAYUD, M.L., CLEMENT, J.B., NA-
VARRO, J., 1987,
El modelo cuán ico del á o no.
(Uni-
e si a de Valencia: Valencia).
ENSENANZA
DE
LAS CIENCIAS, 1988,
6
(3)
1