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enseñanza de las ciencias, 2011, 29(1), 115–126
Una con o e sia his ó ica al se icio de Una
si Uación de ap endizaje: Una econs Ucción
didác ica basada en Diálogo sob e los Dos
máximos sis emas Del munDo de Galileo1
de Hosson, Cécile
Labo a oi e de Didac ique And é Re uz, Uni e si é Pa is Dide o
[email p o ec ed]
his o ia Y epis eMoloGÍa
de las ciencias
Resumen. Pa a el sen ido co��n esul a di �cil concebi que, al sol a un ob�e o desde la ci�a del ��s il de una na e que a anza a elocidad cons-Pa a el sen ido co��n esul a di �cil concebi que, al sol a un ob�e o desde la ci�a del ��s il de una na e que a anza a elocidad cons-
an e, és e cae al pie del más il po que conse a su mo imien o ho izon al. Es a di icul ad nos e oca aquella que acechó a los sabios de la ciencia
p ecl�sica, y que Galileo puso en escena en su Diálogo sob e los dos máximos sis emas del mundo. De all� nace una ayec o ia de ap endiza�e
en la cual se seleccionan y se eo ganizan los ele�en os del Diálogo según su pe inencia didác ica. La e icacia de la ayec o ia, e aluada en el
ma co de la ingenie ía didác ica, se debe en pa e a la iden i icación de los alumnos con los pe sonajes que Galileo pone en escena.
Palab as cla e. Con o e sia, his o ia de las ciencias, Galileo, conse ación, ingenie ía didác ica.
Using a his o ical con o e sy in a lea ning con ex : he case o a «didac ic enginee ing» elabo a ed om Galileo’s
«Dialogue Conce ning he wo Chie Wo ld sys ems»
Summa y. I is di icul o common sense o admi ha an objec d opped om he op o he mas o a ship mo ing a a cons an eloci y alls
down a he bo om o he mas because i keeps wi hin he ho izon al mo emen o he ship. This di icul y is simila o he one aced by ea ly
scien is s o� he p e-classical science and s aged by Galileo in his Dialogue Conce ning The Two Chie Wo ld Sys ems. This p oxi�i y leads
us o elabo a e a lea ning pa hway in which some elemen s o Galileo’s dialogue a e selec ed and eo ganized acco ding o speci ic educa ional
cons ain s. The ele ance o he eaching-lea ning sequence is asse ed by he ‘didac ic enginee ing’ amewo k and leans on he iden i ica ion o
s uden s wi h he cha ac e s s aged by Galileo.
Keywo ds. Con o e sy, His o y o Science, conse a ion, Galileo, Didac ic Enginee ing.
HisTORia Y ePisTeMOlOGÍa
116 enseñanza de las ciencias, 2011, 29(1)
In oduci ele�en os de his o ia de las ciencias en la en-
señanza de las ciencias es un equisi o p esen e en a ios
cu ículos cien í icos. En F ancia, el obje i o p incipal
de la enseñanza de las ciencias en el �l i�o ciclo del
bachille a o es «despe a en los alu�nos el a�o po
la ciencia». Pa a log a lo, se p e ende que los alu�nos
comp endan «el p oceso in elec ual, la e olución de las
ideas, la cons ucción p og esi a del co pus de conoci-
mien o cien í ico» (Anexo del 2.º núme o especial del
BOEN –Bulle in O iciel de l’Éduca ion Na ionale–, 31
de agos o de 2001). Como es igo de las p egun as, las
con o e sias, las con ingencias que �alonan la génesis
de un descub i�ien o, la his o ia de las ciencias se p e-
sen a con ecuencia co�o un an �do o con a el dog�a-
is�o de la clase de ciencias adicional.
No es �cil in oluc a a los alu�nos en la din��ica
compleja de un descub imien o cien í ico. Ello equie e
que los sopo es po enciales ( ex o o iginal, documen o
iconog á ico, ela o his ó ico, éplica de expe iencias…)
es én adap ados a los obje i os pedagógicos y didác i-
cos asignados. El e o consis e en e i a , en la �edida
de lo posible, el es ilo educ o y anecdó ico u ilizado,
po ejemplo, en muchos manuales escola es, cuya e ica-
cia esul a discu ible en é minos de ap endizaje (Ma hy,
1997; Slisko, 2008). Po o o lado, independien emen e
del sopo e que se eli�a, es i�po an e que és e se insc i-
ba en una secuencia que a o ezca la ac i idad de in es-
igación según un ace camien o cons uc i is a. En es a
pe spec i a, la es a egia que consis e en anspone un
p oblema his ó ico a la clase de ciencias pa ece pa icu-
la men e p oduc i a (Monk y Osbo ne, 1997; Ma hews,
2000; Galili y Hazan, 2001; de Hosson y Kaminski,
2007). El p ocedimien o consis e en elegi una p egun a,
que supone�os pueda p opicia un deba e den o de la
clase, y concebi una ayec o ia cogni i a que se apo-
ye en dicho deba e y que conduzca a los alu�nos a la
cons ucción de un conocimien o cien í ico de e mina-
do. U iliza as� la his o ia de las ciencias equie e un co-
noci�ien o p e io y c ecien e del es ado concep ual de
los alu�nos, en pa icula de las ideas y de los azona-
�ien os que pueden obs aculiza el ap endiza�e p e is-
o. También es necesa io que la p egun a his ó ica enga
sen ido en la clase pa a que los alu�nos se la puedan
ap opia ��s �cil�en e y pa a susci a la e�e gencia de
p opues as de solución. La elección del p oblema, que
se oma á de la ecología his ó ica, es á po an o suje a
a las coacciones que unda�en an la ecolog�a did�c ica
(di icul ades elacionadas con el conocimien o enseñado,
ideas p e ias de los alumnos, iempo didác ico…).
En es e a �culo p esen a e�os una secuencia de ense-
ñanza-ap endizaje de mecánica (no eno g ado, alumnos
de 15 años) cons uida a pa i del Diálogo sob e los dos
máximos sis emas del mundo, esc i o en 1632 po Gali-
leo. És a p e ende que los es udian es ap endan el p in-
cipio de conse ación del mo imien o en el con ex o de
la e�e gencia del p incipio de ine cia. In en a e�os e-
sal a algunos asgos especí icos de la elabo ación de la
secuencia. En pa icula , insis i e�os en la es a egia de
selección y o ganización de los agmen os del Diálogo
que se �n u ilizados. Explici a es os p ocedi�ien os nos
conduci � a e alua el i�pac o de la secuencia en una
si uación eal de clase.
En p ime luga , e oca emos las di icul ades p incipales
asociadas al ap endizaje de la conse ación del mo i-
mien o (en la ísica galileo-new oniana). Es e abajo de
explo ación didác ica nos pe mi i á elegi un p oblema
cuya solución en clase eque i á que los alumnos modi-
iquen su esquema de pensamien o. Con es e in, ellos
segui �n las e apas de un p oceso cogni i o en el cual
se o ganiza án cie os elemen os his ó icos (ex aídos
del Diálogo sob e los dos máximos sis emas del mundo
de Galileo) pa a esponde a las exigencias del p oyec o
didác ico que hemos ijado.
1. p esUpUes os eó icos del diseño
de la aYec o ia de ap endizaje
El diseño, as� co�o el an�lisis de nues a secuencia, se ins-
c iben en el �a co de la ingenie �a did�c ica: «El é �ino
ingenie �a did�c ica designa un con�un o de secuencias de
clase concebidas, o ganizadas y a iculadas en el ie�po
de o �a cohe en e po un p o eso -ingenie o pa a e ec-
ua un p oyec o de ap endiza�e de un con enido dado pa a
un g upo conc e o de alumnos» (A igue, 1998, 40). De
mane a c onológica, el p oceso expe imen al de la inge-
nie �a did�c ica cons a de cua o ases:
1. P i�e a ase: An�lisis p eli�ina es que incluyen di-
mensiones epis emológicas (ca ac e ís icas del sabe
pues o en uncionamien o), cogni i as (ca ac e ís icas
cogni i as de los alu�nos co�o «conoci�ien os p e-
ios»), didác icas y pedagógicas (ca ac e ís icas del un-
cionamien o del sis ema de enseñanza).
2. Segunda ase: Concepción y análisis a p io i de las
si uaciones did�c icas.
3. Te ce a ase: Expe imen ación.
4. Cua a ase: Análisis a pos e io i y e aluación
Es e ma co pe mi e medi el impac o de una acción di-
dác ica median e la con on ación de un análisis a p io-
i –en el cual es án implicadas cie as hipó esis locales
subyacen es a las acciones buscadas–, con un an�lisis a
pos e io i –basado en los da os que su gen de la ealiza-
ción e ec i a de la secuencia. Pa a lle a a cabo es a in-
es igación hemos asumido an o el ol de docen e como
el de in es igado .
1.1. Di icul ades de los alumnos con espec o a los
e e enciales y a las leyes del mo imien o
Aquí se es udian las dimensiones epis emológicas y cog-
ni i as subyacen es al ap endizaje de la conse ación del
mo imien o. Las di icul ades de los alumnos en mecá-
in odUcción
HisTORia Y ePisTeMOlOGÍa
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enseñanza de las ciencias, 2011, 29(1)
nica clásica (dinámica, cinemá ica) han sido obje o de
nume osas explo aciones (Vienno , 1979; Sal iel y Mal-
g ange, 1980; Clemen , 1982; Sebas ia, 1984; McDe -
mo , 1984; Halloun y Hes enes, 1985) cuyos esul a-
dos han sido e o�ados y sin e izados egula �en e en
la li e a u a didác ica (Picqua , 2008; Mo a y He e a,
2009). Nos in e esa emos aquí únicamen e en las di i-
cul ades de los alumnos elacionadas con la cues ión de
la conse ación del mo imien o. La mayo pa e de los
alu�nos y de los es udian es piensa que el �o i�ien o
de un cue po equie e de la acción de un mo o . En o as
palab as, cuando dos cue pos en con ac o (A y B) es-
án en mo imien o, es po que uno de ellos (A) mue e al
o o (B). Si se ompe el con ac o en e A y B, en onces B
pie de ins an �nea�en e la elocidad co espondien e a
la acción de A sob e B: «Al comp ende el a as e como
una causa del �o i�ien o pa a el ob�e o a as ado, se
piensa en consecuencia que la elocidad co espondien e
desapa ece al mismo iempo que el ínculo ísico» (Vien-
no , 2002). Es e ipo de azonamien o lle a a los alumnos
a p edeci que, cuando una pe sona pa ada sob e un pa-
sillo odan e en mo imien o (animado po una elocidad
cons an e) suel a una canica, és a cae á de ás de la pe -
sona (Sal iel y Vienno , 1985). En es e caso, la ausencia
de �nculo �sico con la pe sona sup i�e el co�ponen e
ho izon al de la elocidad de la canica; sólo subsis e, en-
onces, el mo imien o e ical (Clemen , 1982; Halloun
y Hes enes, 1985; Ha es, 2005). Un azonamien o de
es as ca ac e �s icas no es con o �e al p incipio de con-
se ación: en ealidad, la canica conse a el mo imien o
de la pe sona incluso cuando ya no es � en con ac o con
ella. Po es a azón (y en ausencia de icción del ai e),
la canica cae a sus pies. La concepción de la secuencia
que p esen a emos a con inuación hace e e encia a es a
di icul ad. La secuencia iene como obje i o ayuda a los
alumnos a ompe con la idea de que exis e una elación
causal en e con ac o y mo imien o, con el in de ace -
ca se a la idea de conse ación.
1.2. Ca ac e ís icas del uncionamien o del sis ema
didác ico y pedagógico
El ma co eó ico gene al de nues a ayec o ia de ap en-
diza�e es cons uc i is a, pues el conoci�ien o in oluc a-
do en la secuencia se conside a como una cons ucción
de los alu�nos a pa i de los esque�as que ya poseen
(Ausubel e al., 2000). En es a pe spec i a, el ap endiza-
je supone una cons ucción que se ealiza a a és de un
p oceso men al que conlle a la adquisición de un cono-
cimien o nue o (aquí: la conse ación del mo imien o).
El ma co eó ico cons uc i is a nos p opo ciona una
o �a de ap ende que se con apone al ap endiza�e �e-
�o �s ico y que a o ece que el alu�no in e ac �e con
el ob�e o del conoci�ien o. Es o supone que el �a e ial
sea po encialmen e signi ica i o, es deci , que el nue o
�a e ial de ap endiza�e pueda elaciona se de �ane a
no a bi a ia y sus ancial con alguna es uc u a cognos-
ci i a especí ica del alumno (Ausubel e al., 2000, 48).
De mane a conc e a, la conse ación del mo imien o se
ans o �a en el ob�e o de un descub i�ien o apoyado
po una he amien a his ó ica y su ge como esul ado de
un cambio concep ual (Posne e al., 1982) que desa o-
llamos a pa i de una si uación con lic i a: «La idea del
cambio concep ual o mó pa e desde el p incipio de las
apo aciones nuclea es del cons uc i ismo. La noción
de cons ucción pe sonal del conocimien o desde las
ideas p e ias de los alu�nos supone la necesa ia exis-
encia de un ca�bio concep ual que pe �i a el sal o de
una concepción a o a. Se ha señalado que en ese cambio
concep ual exis en a ios aspec os cla e, en e los que
des aca la necesidad de que el que ap ende se sien a in-
sa is echo con sus p econcepciones, de que las nue as
concepciones es én en el ��bi o de lo in eligible pa a
él» (Limón, 2004, 93). En es a pe spec i a, buscamos un
ob�e i o de ap endiza�e que pudie a se log ado a a és
de un p oceso de ca�bio concep ual apoyado sob e si-
�ili udes en e los obs �culos que encuen an los alu�-
nos y los que debie on se supe ados pa a pe �i i el
su gi�ien o de las ciencias �ode nas. Seg�n Gil-Pé ez,
deben da se up u as del �is�o ipo en las o �as de
azona�ien o de los alu�nos pa a pe �i i les en a en
una e en ual p oblemá ica de cambio concep ual (Gil-
Pé ez e al., 1990).
A es a dimensión cons uc i is a se añade una dimensión
social, pues nues a in ención es que la adquisición in-
di idual del conocimien o se ealice en in e acción con
los o os, de o �a colabo a i a. En es e �a co lla�ado
«cons uc i is�o social» se expone que el a�bien e de
ap endizaje óp imo es aquel donde exis e una in e acción
din��ica en e los ins uc o es, los alu�nos y las ac i i-
dades que p o een opo unidades pa a los alu�nos de
c ea su p opia e dad, g acias a la in e acción con los
o os (Doise, 1991). La idea básica del cons uc i ismo
social es que las in e acciones sociales (in e cambios,
discusiones en e compañe os) son un mo o del p og e-
so cogni i o. En o as palab as, el encuen o en e pa es
en o no a una a ea puede edunda en a ances cogni-
i os indi iduales. As�, los in e ca�bios in e pe sona-
les pueden lle a a algunos a ances cogni i os cuando
el alu�no se en en a a o os pun os de is a dis in os
al suyo, es deci , cuando el con lic o sociocogni i o se
p oduce du an e la in e acción. Es e con lic o sociocog-
ni i o se de ine po la he e ogeneidad de las opiniones
ace ca de un p oblema. La e icacia del con lic o se debe,
en p i�e luga , a que un en en a�ien o expl�ci o de
opiniones di e en es expone en el aula a ias espues as
posibles, y en segundo luga , a que el o o o ece, ade-
más de su espues a, la in o mación sob e o a línea de
azonamien o. Es a con on ación de ideas ab e nue as
ías de esolución y p opo ciona a los alumnos un ma -
co de pensa�ien o di e en e. En es e con ex o, el ob�e-
i o de la he a�ien a de enseñanza que desa olla�os
es un �é odo de enseñanza que Joshua y Dupin lla�an
«deba e cien í ico en la aula» que esul a de un p oceso
de ansposición didác ica (Joshua y Dupin, 2005). Es o
i�plica un ca�bio en el ol del p o eso que se con ie e
en �ode ado , coo dinado y acili ado del ap endiza�e
(Tama, 1986). El p o eso , en su ol de mediado , debe
inco po a ob�e i os de ap endiza�e ela i os a las habi-
lidades cogni i as, den o del cu �culo escola y apoya
al alu�no pa a:
• Desa olla un conjun o de habilidades cogni i as que
les pe �i an op i�iza sus p ocesos de azona�ien o.
HisTORia Y ePisTeMOlOGÍa
118 enseñanza de las ciencias, 2011, 29(1)
• Anima le a oma conciencia de sus p opios p ocesos y
es a egias men ales (me acognición) pa a pode con o-
la los y modi ica los (au onomía), mejo ando el endi-
mien o y la e icacia en el ap endizaje.
2. concepción Y análisis a p io i de
las si Uaciones didác icas
Usual�en e, los alu�nos de 15 años pueden cons ui la
idea de la conse ación del mo imien o a pa i de la ob-
se ación de la caída de un obje o sol ado po una pe so-
na andando con una elocidad cons an e en bicicle a (o
pa ada sob e un pasillo odan e en mo imien o), g acias
a una se ie de c ono o og a �as o po �edio del so wa e
que si�ulan la ca�da de una pied a. Se ha de�os ado
que es e ipo de ac i idades pe �i e al alu�no alcanza
de mane a bas an e e icaz el conocimien o eque ido, en-
en ándose a obse aciones inespe adas (Guedj, 2005);
sin emb ago, la elección que hicimos en es a in es iga-
ción ue in oluc a a los alumnos en una cons ucción
concep ual p og esi a sin expe imen ación, basada en un
ag�en o del Diálogo sob e los dos máximos sis emas
del mundo esc i o po Galileo Galilei en 1632 donde se
exponen los dos expe i�en os i�agina ios: el de la o e
y el del ba co (Anexo 1). Nues a in ención ue pone a
p ueba en el aula la es a egia pedagógica u ilizada po
Galileo en su Diálogo, es deci , a e igua cu�les son los
e ec os de un azona�ien o po analog�a que e�ne dos
si uaciones de caída lib e: la p ime a se e ie e a la caída
de una pied a sol ada desde la ci�a de una o e; la se-
gunda se e ie e a la caída de una pied a sol ada desde la
ci�a del ��s il de una na e �o iéndose en l�nea ec a a
elocidad cons an e.
En el agmen o p esen ado en el anexo 1, Galileo (a a-
és del pe sonaje de Sal ia i) lle a a Simplicio a cambia
su opinión ace ca del esul ado de las dos caídas lib es.
El p oblema plan eado po la p egun a del luga dónde
cae una pied a sol ada desde la cima (de una o e o del
más il de una na e) es el del mo imien o de la Tie a en
o no a su e�e1. Sal ia i a a de con ence a Si�plicio de
que «la pied a cae sie�p e en el �is�o luga de la na e,
an o si es � quie a co�o si se �ue e con cualquie elo-
cidad». La hipó esis subyacen e a es a a i mación es que el
�o i�ien o de la na e se conse a en una pied a sol ada
desde la cima del más il de la na e. Es a hipó esis pe mi e
a Sal ia i con ence a Si�plicio de que el e�e�plo de la
ca�da lib e de una pied a sol ada de la ci�a del ��s il de
una na e no es ele an e pa a de�os a que la Tie a no
se �ue e, pues el luga de ca�da de la pied a es el �is�o
independien e�en e de que la na e se �ue a o no: «po
se la misma la a gumen ación e e en e a la Tie a que a
la na e, del hecho de que la pied a caiga sie�p e pe pen-
dicula �en e al pie de la o e no se puede in e i nada
sob e el �o i�ien o o eposo de la Tie a».
Los azona�ien os de los alu�nos p esen ados a iba
e ocan los que Galileo Galilei pone en escena en el ag-
�en o del anexo 1. Teniendo en cuen a es a p oxi�idad,
cons ui�os nues a secuencia a pa i del ex o de Ga-
lileo. A p ime a is a, es a elección ca ece de o iginali-
dad: la u ilización del Diálogo en clase de �sica se ha
con e ido en un i ual en la enseñanza de la �ec�nica,
y a ias in es igaciones se han desa ollado con �i as a
e alua su impac o (Kaplan, 1988; Ga ison y Lewwill,
1993; Guedj, 2005). La especi icidad de nues o abajo
se elaciona con:
• la explici ación de las elecciones de econs ucción que
p esiden la elabo ación de la secuencia bajo el ma co
eó ico de la ingenie ía didác ica,
• la p obación de la capacidad de a gumen ación de
alumnos de 15 años a pa i de una si uación de con lic o
(una con o e sia),
• la p obación de la capacidad de concep ualización de
alu�nos de 15 años a a és de un azona�ien o po ana-
log�a,
• la medición cuali a i a de los e ec os del uso de una
he amien a his ó ica sob e la mo i ación y el desa ollo
concep ual de los alu�nos.
Nues a secuencia de enseñanza es � cons uida a pa -
i del ag�en o p esen ado en el anexo 1, y es � o -
ganizada según se desc ibe en la igu a 1. Se apoya
en dos hipó esis: 1) que los alumnos se iden i ica án
con el pe sonaje de Simplicio y 2) que econoce án la
equi alencia (pa a e ec os de la caída) del mo imien o
de la Tie a y de la na e (pasamos po al o los e ec os
de a as e y de Co iolis). En e ec o, si los alumnos se
iden i ican con las ideas de Simplicio y admi en con él
que la pied a sol ada desde la ci�a del ��s il de la na e
cae de �s del ��s il, y si, po o o lado, ad�i en que lo
que ocu e en el ba co debe �a ocu i a�bién sob e la
Tie a (en los dos casos, un obje o es jalado po un mo-
o , y luego desp endido del mismo), en onces cons a-
a án, al ez, que la ansposición de la si uación de la
na e a la de una pied a sol ada desde la ci�a de una o-
e conduce a conclui la in�o ilidad de la Tie a. Es a
si uación con lic i a debe ía conduci los a cons ui un
azona�ien o nue o que haga co�pa ible la ealidad de
la expe iencia de la na e con la del �o i�ien o de o a-
ción de la Tie a sob e su p opio eje. El hecho de habe
elegido la o ación de la Tie a en o no a su eje (en lu-
ga de su mo imien o de e olución al ededo del Sol)
se inspi a di ec a�en e en la es a egia i�ple�en ada
po Galileo quien pone explíci amen e en escena (en
la oz de Simplicio) la posición a is o élica ace ca del
�o i�ien o de la Tie a2. Sin emba go, es a elección
se � discu ida en la �l i�a pa e de es e a �culo, pues
p esen a algunos incon enien es.
HisTORia Y ePisTeMOlOGÍa
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enseñanza de las ciencias, 2011, 29(1)
La p i�e a e apa de la secuencia consis e en que los es u-
dian es p edigan el luga de ca�da de dos pied as: una sol a-
da desde la ci�a de una o e, y o a sol ada desde la ci�a
del ��s il de una na e que a anza a una elocidad cons-
an e. Es a e apa es la e apa de de olución del p oblema y
debe da luga a la aplicación de un deba e de aula a a-
és del cual los alu�nos a gu�en an y exp esan ideas que
pueden se con adic o ias. La segunda e apa busca que los
es udian es ad�i an la equi alencia de las dos ca�das, pa a
pode los conduci hacia una conclusión incong uen e, apo-
yada en el siguien e azona�ien o: si las ca�das son equi a-
len es, en onces la pied a sol ada desde la o e debe �a cae
de �s de ella; és e no es el caso, po lo cual la Tie a es in-
mó il. Con amos con el e ec o p oducido po es a si uación
con lic i a (los alumnos de 15 años saben que la Tie a es á
en mo imien o) pa a que los alumnos con emplen una nue-
a conclusión espec o al luga de caída de la pied a sol ada
desde la cima del más il (e apa 3) median e un azonamien-
o ce cano al azona�ien o espe ado: la pied a conse a la
elocidad del ba co, incluso cuando se o�pe el con ac o
en e ella y el más il (e apa 4). El desa ollo de las e apas se
jus i ica po el p ocedimien o didác ico u ilizado po Galileo
pa a ensena a los «si�plicios» de su época el p incipio de
conse ación del mo imien o (iden i icación del «homb e
de la calle» al pe sona�e de Si�plicio, analog�a en e dos
caídas lib es pa a log a un con lic o cogni i o, a i mación
del hecho de que una pied a sol ada del ��s il de una na e
adelan ando a elocidad cons an e cae al pie del más il). Sin
e�ba go, en el caso de nues a secuencia de ap endiza�e, el
�o i�ien o de la Tie a pasa de se una ince idu�b e a se
una ce eza que se conside a ac ual�en e co�o un pun o de
apoyo pa a la ayec o ia concep ual de los alu�nos.
A lo la go de nues o an�lisis, busca e�os alida las si-
guien es hipó esis:
• Iden i icación de los alumnos con el pe sonaje de Sim-
plicio (H1).
• E ec i idad de la asociación de los dos p oblemas (caí-
da de la pied a en las dos si uaciones) (H2).
• E icacia en é minos de cambio concep ual del con lic-
o cogni i o susci ado po el cues iona�ien o del �o i-
mien o de la Tie a (H3).
Las hipó esis H1, H2 y H3 se en jus i icadas en la abla 1:
hipó esis jUs i icaciones
h1
Los es udios ace ca de los azona�ien os de los
alu�nos de secunda ia en �ec�nica cl�sica de�ues-
an que la �ayo pa e de ellos piensa que el �o i-
mien o de un cue po necesi a la acción de un mo o .
h2 En a�bos casos, la pied a es sol ada desde un cue -
po en �o i�ien o.
h3 Los alu�nos de 15 años saben que la Tie a se
�ue e en o no a su e�e.
Figu a 1
O ganig ama que ep esen a las e apas del eco ido cogni i o p opues o a los alumnos.
¿Dónde cae una pied a sol ada…
…de la pun a de una o e?
Respues a espe ada: Al pie de la o e
…de la pun a del más il de una na e
que a anza en el ma ?
Respues a espe ada: De ás del más il
La pied a cae �ien as
…la na e a anza
…la Tie a gi a:
EQUIVALENCIA DE LAS DOS
CAÍDAS
La pied a debe �a cae de �s de la o e La pied a debe �a cae al pie del ��s il
Conclusión posible:
La Tie a es inmó il
Descub i�ien o del p incipio
de conse ación
E apa 1
E apa 2
E apa 3
E apa 4
Cambio
concep ual
Tabla 1

HisTORia Y ePisTeMOlOGÍa
120 enseñanza de las ciencias, 2011, 29(1)
Las eacciones R1, R2 y R3 se i án como indicado es
pa a la alidación de las hipó esis H1, H2 y H3 ( e a-
bla 2). Se a a de una alidación cuali a i a pos e io al
análisis de la ansc ipción de los in e cambios en e los
alu�nos. Los �nicos esul ados cuan i a i os se �n los
ob enidos g acias a las espues as esc i as al cues iona io
p esen ado en el anexo 2.
hipó esis eacciones espe adas pa a alida
la hipó esis
h1
Los alumnos oman posición dándole de o ma expli-
ci a la azón a Simplicio, po medio de ases como
«es oy de acue do con…», «pienso que Simplicio ie-
ne azón»… (R1)
h2 Los alu�nos econocen la equi alencia de las dos
caídas y concluyen que la Tie a es inmó il (R2).
h3
Como consecuencia de R2, los es udian es cues ionan
la espues a a la p egun a del luga de ca�da de la pie-
d a sol ada desde la ci�a del ��s il, suponen que és a
cae á al pie del más il y jus i ican su espues a me-
dian e una idea ce cana a la de «conse ación». (R3)
3. expe iMen ación
Es a secuencia, de una du ación o al de dos ho as, se
implemen ó en es clases de un liceo de la pe i e ia de
Pa ís (población socioeconómicamen e des a o ecida).
71 alu�nos de ni eles he e ogéneos es u ie on i�pli-
cados. Se al e na on espacios de in e ca�bio colec i o
y iempos de e lexión indi idual o en pa eja. En una de
las clases, la secuencia ue egis ada en su o alidad.
E apa 1: Dónde cae una pied a sol ada…
Después de una co a p esen ación del Diálogo y de
Galileo, se dis ibuye a los es udian es el cues iona io
p esen ado en el anexo 2, y se ecoge al cabo de unos
20 minu os. La mayo pa e de los alumnos in e oga-
dos (96% del o al de los alumnos, es deci , 68 sob e 71)
p e é que una pied a sol ada desde la ci�a de una o e
cae á a sus pies. Sólo una es udian e e oca la idea de que
la pied a pueda cae de �s de la o e: «La Tie a gi a so-
b e su p opio eje con una elocidad de 260 m/s, en onces
deduzco que la pied a cae á de ás de la o e» (Cong).
Las espues as de los es udian es a la segunda p egun a
(el luga de caída de una pied a sol ada desde la cima del
��s il de una na e que a anza a una elocidad cons an-
e) son con o mes a nues as p edicciones. Así, 86% del
o al de los es udian es in e ogados (61 sob e 71) p e é
que la pied a cae á de ás del más il. La mayo ía jus i ica
su espues a median e una explicación ce cana a la que
espe ábamos encon a . Pa a F anck, «la pied a oca á el
suelo de �s, po que cuando el ba co a anza, y �ien as
an o, la pied a no a anza ��s, no ca�bia de ayec o ia,
cae ec o. Yo c eo que Simplicio iene azón». Algunas
espues as es �n aco�pañadas po dibu�os, co�o la de
Sa ah ( e igu a 2), quien explica que «en el ai e, la pie-
d a cae sie�p e ec o �ien as que el ba co a anza. Tie-
ne que habe una di e encia de posición de la pied a con
espec o al ba co. En onces la pied a cae de �s. Es oy de
acue do con Si�plicio».
Una pa e de los alumnos in e ogados (11% del o al,
8 de 71) pa ece habe azonado según una in uición ga-
lileana, y p e é que la pied a cae � al pie del ��s il. Es
el caso de Julie, pa a quien «el ba co es � en �o i�ien-
o, en onces la pied a segui � el �o i�ien o del ba co
y cae � al pie del ��s il, yo c eo que es Sal ia i quien
iene azón», y de Kimna a, que opina que «la pied a
cae � al pie del ��s il po que cuando se suel a la pied a
desde a iba, sie�p e iene la elocidad del ba co, en on-
ces a anza al �is�o ie�po que el ��s il. Si�plicio se
equi oca». Señalemos que 84% de los alumnos in e o-
gados co�pa an expl�ci a�en e su espues a con la de
Si�plicio o con la de Sal ia i de �ane a cohe en e. Los
de��s explica �n luego o al�en e que el ex o p opues o
les pa eció muy di ícil de en ende .
E apas 2 y 3: Deba e y econocimien o de la equi alencia
de las ca�das
Al inal de la p ime a e apa ecogemos los cues iona ios,
y p opone�os a los alu�nos con on a sus opiniones �e-
dian e un deba e abie o iniciado de la siguien e o �a:
P o : En onces, ¿quién c een us edes que iene azón,
Simplicio o Sal ia i? ¿Selim?
Seli�: Si�plicio, po que la na e sigue a anzando
cuando la pied a cae, y la pied a no.
P o : ¿Po qué la pied a no?
Seli�: Po que ya no es � aga ada a la na e.
P o : ¿Todos es án de acue do con Selim?
Kimna a: No.
P o : Kimna a, ¿ ú qué opinas? ¿Es ás de acue do con
Simplicio?
Kimna a: No, po que la pied a a a la misma eloci-
dad que la na e, incluso cuando ya no es �
aga ada, co�o dice Seli�, sigue a anzando
de odas �ane as, al �is�o ie�po.
El in e ca�bio du a algunos �inu os. Todos los alu�nos
pa icipan en la discusión, y pa ecen globalmen e muy
i�pacien es po sabe quién, si Si�plicio o Sal ia i, ie-
ne azón. Sin emba go, la equi alencia de las dos si ua-
ciones no es e ocada de o �a espon �nea po ning�n
es udian e. Po es a azón, decidimos explici a la noso-
os �is�os:
P o : ¿La Tie a es inmó il?
La clase: ¡No!
P o : Pe o en onces, si la Tie a gi a, es co�o la na e,
¿no? ¿Po qué la pied a cae de ás del más il y no
de ás de la o e? ¿No es lo mismo?
Los alu�nos se ap opian �cil�en e de la p egun a de
la equi alencia de las dos si uaciones, pe o �uy �-
pida�en e, ya no co�p enden po qué las espues as
que o �ula on no son idén icas. Pa a algunos, es o
Tabla 2
Co espondencia de las hipó esis y los indicado es
que pe mi en alida las.
HisTORia Y ePisTeMOlOGÍa
121
enseñanza de las ciencias, 2011, 29(1)
se debe a la di e encia en e la elocidad de desplaza-
�ien o de la na e y la de la Tie a:
Hugo: Es po que la Tie a no gi a pa a nada �pido, de
hecho, ni siquie a nos da�os cuen a.
No dine: Pe o cla o que sí, ¡gi a muy ápido! 260
me os po segundo son casi 1.000 km/h, es
�ucho ��s �pido que la na e, en onces la
pied a debe �a a e iza �uy a �s.
Todos los alu�nos que espondie on de la �is�a o �a
que Si�plicio econocen que su azona�ien o los condu-
ce a conclui que la Tie a es inmó il. Algunos de ellos
log an e o �ula , de o �a espon �nea, la espues a que
hab�an p opues o a la p egun a de la na e:
No dine: En ealidad nos equi oca�os sob e la na e,
al ez…
P o : ¿Po qué, No dine?
No dine: Po que la Tie a gi a y sin e�ba go la pied a
cae al pie de la o e y la na e se �ue e, en-
onces es lo �is�o, iene que habe el �is�o
azona�ien o.
Elise: Si es lo �is�o, iene que cae al pie del ��s il.
La �ayo �a de los alu�nos co�p enden que si los dos
p oble�as son equi alen es, en onces la pied a debe cae
al pie del ��s il. Pe o es o les pa ece an i�p obable que
se dicen que después de odo, al ez los p oble�as no
son co�pa ables: «co�o la Tie a gi a en c� culos y la
na e a anza ec o, puede se que eso explique que la pie-
d a no caiga en el mismo luga » (Jenni e ).
E apa 4: Cons ui el p incipio de conse ación
En es a e apa anuncia�os a los es udian es que la p e-
dicción co ec a es e ec i amen e la de Sal ia i Aho a
es impo an e pa a ellos encon a una explicación que
jus i ique es a p edicción. Les p oponemos cons ui una
hipó esis en pa ejas, diciéndoles que si lo desean pueden
hace dibu�os. Algunos e o�an los esque�as de las po-
siciones sucesi as de la na e y ponen la pied a a una dis-
ancia del ��s il sie�p e idén ica a la dis ancia del inicio
( e igu a 3): «Ves, si la pied a cae ahí [al pie del más il,
N. de la R.], quie e deci que pe �anece sie�p e pegada
al ��s il cuando cae. Bueno, en onces, a a la �is�a e-
locidad que la na e. De odas o �as es a o, pe o debe
se eso, debe conse a su elocidad» (Sa ah).
Al cabo de diez �inu os de discusiones en pa e�a, inicia-
�os un nue o deba e:
P o : ¿Alg�n g upo puede p opone �e una explica-
ción que pe mi a comp ende po qué la pied a
cae al pie del ��s il, de la �is�a o �a que cae
al pie de la o e? ¿Sa ah?
Figu a 2
Dibujo de Sa ah.
Figu a 3
Dibujo de Sa ah.
HisTORia Y ePisTeMOlOGÍa
122 enseñanza de las ciencias, 2011, 29(1)
Sa ah: Noso os pensa�os que es posible si la pied a
iene sie�p e la �is�a elocidad que el ba co.
Elodie: S�, pe o cuando sale del ��s il, ya no iene e-
locidad.
Sa ah: Pues iene que conse a la, si no, cae �a de �s.
P o : ¿Alguien más pensó que la pied a conse a ía la
elocidad de la na e? ¿No dine?
No dine: S�, noso os pensa�os que sigue a la na e a
la �is�a elocidad que ella, po que ella le
da la elocidad.
En odas las clases, algunas pa e�as p opusie on la idea
de una elocidad que se ans�i i �a de la na e hacia la
pied a. En e ec o, una expe iencia del pensa�ien o con-
duce a Sa ah y a su g upo a conclui que la pied a «debe
conse a la elocidad» de la na e. La p edicción según
la cual la pied a cae �a al pie del ��s il pe �i e a cie os
alumnos cons ui una explicación ce cana a la de Sal-
ia i, que no es o a cosa que una p ime a o mulación
del p incipio de ine cia. Con el in de e o za a los alum-
nos en su en oque, p opone�os que co�pa en sus expli-
caciones con la eo �a de Sal ia i �edian e la lec u a del
ag�en o del Diálogo (Anexo 1). Les eco damos que
el pe sonaje de Simplicio ep esen a el de A is ó eles,
quien inspi ó el mundo académico has a el siglo dieci-
sie e. Después de la lec u a, la �ayo �a de los alu�nos
exp esan sa is acción y o gullo.
P o : En onces ¿cuál es la explicación p opues a po
Sal ia i, bueno, po Galileo? ¿Linda?
Linda: Dice lo �is�o que noso os.
Sa ah: S�, so�os �uy buenos.
P o : Bueno. Pe o ¿qué dice?
Linda: Que el ba co i�p i�e su elocidad a la pie-
d a, y luego es indeleble�en e i�p esa en ella.
Es o quie e deci que la elocidad no se a, aun
cuando la pied a es sol ada.
P o : Sí, exac amen e. Rachid ¿quie es deci algo?
Rachid: Nada. Sólo es aba pensando… ¿Es o quie e
deci que so�os an in eligen es co�o Gali-
leo?
Es a p egun a de Rachid y el en usias�o de �uchos
alumnos mues an que la iden i icación con el cien í i-
co es g a i ican e an o pa a los alumnos que econocen
su azona�ien o con el de Sal ia i, co�o a�bién pa a
aquellos que no encon a on una explicación sa is ac o-
ia. Ellos se dan cuen a de que algunos de sus co�pa-
ñe os son capaces de hace lo. Algunos oda �a, co�o
Elodie, se niegan a ad�i i que el �o i�ien o del ba -
co puede se «indeleble�en e i�p eso en la pied a» y
pe �anecen con encidos de que la pied a cae de �s del
��s il. Las palab as de Sal ia i no ienen alidez pa a
es os alumnos po que «una explicación no eemplaza
a una expe iencia» que es la �nica o �a de «a e igua
quién iene azón» (Elodie). Es os mismos es udian es
a�bién lucha on pa a econoce la equi alencia de las
dos ca�das y conside an el p oble�a del ba co co�o un
asun o apa e. Les eco da�os el expe i�en o ealizado
po Gassendi en 1641 en el pue o de Ma sella (F ancia),
pe o es o sigue siendo abs ac o po que los alu�nos «no
lo en».
4. análisis a pos e io i Y e alUación
He�os concebido nues a ayec o ia de ap endiza�e ba-
sándonos en es hipó esis: la iden i icación de los alum-
nos con el pe sonaje de Simplicio (H1), la asociación
de los dos p oblemas (la caída de la pied a en las dos
si uaciones) (H2) y la e icacia del con lic o cogni i o
susci ado po el hecho de cues iona el �o i�ien o de
la Tie a (H3).
En cuan o a la hipó esis H1, el 86% (61 sob e 71) de los
alumnos implicados en nues a in es igación p e é que
la pied a sol ada desde la ci�a del ��s il cae � de �s de
él ( e abla 3). En e ellos, 52 (de 61, es deci , el 73%
del o al de los alumnos) oman pa ido de mane a explí-
ci a po Si�plicio, con espues as a P1 de ipo «es oy de
acue do con Simplicio» o «Simplicio iene azón». Po
o o lado, 8 alumnos de los 10 que espondie on que la
pied a cae �a al pie del ��s il le die on expl�ci a�en e la
azón a Sal ia i.
La abla 3 indica que el 82% de los alumnos esponden
como lo habíamos p e is o (la pied a cae de ás del más-
il y al pie de la o e). Es in e esan e no a que el 14% de
los alu�nos ya o �ulan una espues a que in oluc a un
azonamien o ace ca de la conse ación del mo imien-
o (los alumnos que p e én que la pied a cae al pie del
��s il hablan de la « elocidad del ba co» que se co�u-
nica a la pied a). Es e po cen aje nos lle a a mode a la
hipó esis H1 pe o nos pe mi e no a que es a si uación
donde los alumnos exp esa on ideas opues as a o eció
un deba e colec i o seg�n las expec a i as del cons uc-
i is�o social.
la pied a cae… n = 71 %
Al pie del ��s il de la na e
De �s del ��s il de la na e
10
61
14%
86%
Al pie de la o e
De �s de la o e
68
3
96%
4%
Al pie de la o e y al pie del ��s il 10 14%
De �s de la o e y de �s del ��s il 3 4%
Al pie de la o e y de �s del ��s il 58 82%
Tabla 3
Repa ición de las espues as de los alumnos a las dos p egun as de las caídas lib es (N = 71).
HisTORia Y ePisTeMOlOGÍa
123
enseñanza de las ciencias, 2011, 29(1)
Con espec o a la hipó esis H2, si bien los alumnos no
iden i ican de o ma espon ánea la equi alencia del p o-
ble�a de las dos ca�das, la �ayo �a de ellos ad�i e que
las si uaciones son co�pa ables cuando se les hace la
p egun a de o �a expl�ci a. Sin e�ba go, nos pa ece
i�po an e no a que algunos alu�nos siguen con enci-
dos de que la pied a sol ada desde la ci�a del ��s il de la
na e cae de �s del �is�o. El ca�bio concep ual espe-
ado pa ece, po lo �enos pa a es os alu�nos, alla po
ausencia de expe imen ación. También podemos cues-
iona la ele ancia de la iden i icación de las dos caídas,
es deci , la semejanza en e el mo imien o de o ación de
la Tie a en o no a su eje y el mo imien o de aslación
del ba co. Po e�e�plo, a Jenni e le pa ece an a o que
la pied a caiga al pie del ��s il del ba co en �o i�ien-
o que a i ma que los p oblemas no son compa ables ya
que «la Tie a gi a en c� culos y la na e a anza ec o».
Con espec o a es o pode�os supone que hubie a sido
��s �cil pa a los alu�nos ad�i i la equi alencia del
mo imien o de e olución de la Tie a al ededo del Sol
con el mo imien o del ba co. Sin emb ago, la elección
que hicimos (la semejanza en e el mo imien o de o-
ación de la Tie a en o no a su eje y el mo imien o de
aslación del ba co) se jus i ica po la u ilización del
Diálogo y, a a és de es o, de la es a egia de Galileo.
De hecho, nues a in ención e a en ega a los alumnos un
ag�en o del Diálogo pa a que se en en a an a un epi-
sodio his ó icamen e con ex ualizado. De es e pun o de
is a, pa ece que la dimensión his ó ica de la secuencia
iene alo es educa i os signi ica i os. Po ejemplo, los
alumnos se en e lejados en las espues as de los pe so-
na�es de Galileo, lo cual con ibuye al deba e colec i o y
p opo ciona una cie a legi i�idad a sus in e enciones.
Ade��s, después de la secuencia, algunos es udian es
exp esa on su deseo de aba�a de nue o con un �é odo
si�ila . Les pedi�os que explica an po qué:
B ahi�: Po que cuando uno co�e e un e o , ene�os
menos e güenza sabiendo que los cien í icos
co�e ie on e o es iguales. Si�plicio di�o
que la pied a cae de �s del ��s il. Eso a�-
bién ue lo que casi odo el �undo pensaba.
Elise: Sal o que unos de noso os di�e on de una ez lo
que di�o Galileo.
B ahim: Sí, pe o luego llegamos a cambia de opinión,
y como Galileo encon amos la explicación
sin que la p o eso a nos ayuda a. Bueno, s�,
nos di�o que la pied a cae al pie del ��s il.
Después encon amos la explicación solos.
P o : En onces, una secuencia así les gus ó po que se
die on cuen a de que pensaban co�o un g an
e udi o. ¿Eso es odo? ¿Mohamed?
Mohamed: No, ambién me gus ó po que podemos dis-
cu i en e noso os. A eces no es a�os de
acue do, ene�os que a a de con ence a
los demás. Como ellos [Mohamed enseña
el agmen o] a�poco es �n de acue do.
La compa ación de su azonamien o con el de Simplicio
lle a al alu�no a �ini�iza el alcance de su e o y le pe -
�i e da se cuen a de que equi oca se no es necesa ia�en-
e �alo. Ade��s, la �ayo �a de los alu�nos pa ecen cons-
cien es de la ayec o ia in elec ual que les lle a a ace ca
la conse ación del mo imien o: «Llegamos a cambia
de opinión, y como Galileo encon amos la explicación»
(B ahim). Es a concienciación p ocede de un ac o me a-
cogni i o en el que el alu�no analiza las a eas ealizadas,
los p ocedi�ien os seguidos y los esul ados ob enidos.
En la ase an e io , B ahi� di�o que necesi aba sabe que
la pied a cae al pie del ��s il pa a segui adelan e.
Po úl imo, con espec o a la e ce a hipó esis, econoce
que el luga donde cae la pied a debe se idén ico en la
Tie a y en la na e po su �o i�ien o espec i o deb�a
conduci a los alumnos a conclui que la Tie a es inmó-
il. De es a incong uencia debía su gi una ee aluación
de la si uación de la na e (H3). Aho a bien, esul a que
odos los alu�nos que esponden «co�o» Si�plicio ad-
�i en que la equi alencia de las dos ca�das cues iona el
mo imien o de la Tie a. Algunos de ellos modi ican po
inicia i a p opia la p edicción o mulada en el caso de
la na e: «Tal ez nos equi ocamos sob e la na e» (No -
dine). Al pa ece , la incong uencia pues a en escena ue
p oduc i a. Finalmen e, la necesidad de que la pied a cai-
ga al pie del más il da pie a la cons ucción del p incipio
de conse ación: «Tiene que conse a [la elocidad del
ba co, N. de la R.], si no cae ía a ás» (Sa ah). Cla amen-
e, el con lic o cogni i o subyacen e a la hipó esis H3
hubie a sido posible sin las e apas 1 a 3 de la secuencia
de ap endiza�e, pues la �ayo �a de los alu�nos necesi a-
on conoce el luga de la ca�da de la pied a sol ada de la
ci�a del ��s il de la na e en �o i�ien o, luga que les
ue en egado en la e apa 4. Sin emba go, las e apas 1, 2
y 3 desa olla on un papel po lo �enos sociocons uc i-
is a, ya que les pe �i ie on a los alu�nos en a en un
p oceso de deba e, exp esa opiniones opues as y a gu-
�en a con el �nico apoyo de sus acul ades acionales,
ya que no u ie on la opo unidad expe i�en a .
aG adeciMien os
Ag adezco �ucho a los co ec o es que han hecho una lec u a
p o unda y las suge encias pe inen es y co�ple as que lle an
sus co�en a ios.
no as
1. Galileo es aba ambién con encido del mo imien o de aslación
de la Tie a. Sin emba go, pa ece que eligió a a del mo imien o de
o ación de la Tie a en o no a su eje pa a no despe a las i as de la
San a Inquisición. De hecho, cuando Galileo esc ibió su Diálogo, las
au o idades eclesi�s icas le obliga on a exp esa pun os de is a opues-
os, sin oma pa ido po Copé nico. O icialmen e se a a solamen e
de p esen a los dos sis e�as en el �undo con sus a gu�en os espec-
i os. En un capí ulo que in oduce la aducción ancesa al Diálogo,
F ancisco de Gand y René F é eux o ecen el siguien e análisis: «El
ex o es un di�logo donde di e en es pun os de is a apa ecen, donde se
ecue da de ez en cuando que no se a a de decidi a a o de Copé -
nico. De hecho, las p o esiones de e y de las p o es as de neu alidad
son muy o males y supe iciales» (Gand y F é eux, 1992, 3).
2. Las azones que pa ecen habe conducido a Galileo a oma es a
decisión se explican en la no a 1.