175
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2011, 29(2), 175–190
UN MÓDULO INSTRUCCIONAL PARA UN APRENDIZAJE
SIGNIFICATIVO DE LA ENERGÍA
Gu uceaga Zubillaga, A an zazu y González Ga cía, Fe mín
Depa amen o de Didác ica de las Ciencias Expe imen ales. Uni e sidad Pública de Na a a
[email p o ec ed]
[email p o ec ed]
INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA
Resumen. Se desc ibe en es e a ículo una expe iencia sob e el ap endizaje signi ica i o del concep o ene gía a a és de la aplicación de un
módulo ins uccional concep ualmen e anspa en e, undamen ado en el ma co eó ico de Ausubel y No ak que en a iza la he amien a del mapa
concep ual como ins umen o acili ado de un ap endizaje signi ica i o. La implemen ación del módulo se ealizó con alumnos/as de 2.º de la
ESO de un cen o conce ado de la coma ca de Pamplona. El abajo ealizado mues a que como esul ado de la ins ucción ealizada el alumnado
p esen a una e olución posi i a en los indicado es del ap endizaje signi ica i o en elación con el concep o ene gía. Además, es e es udio pone
de mani ies o di icul ades en algunos alumnos pa a supe a algunas concepciones e óneas sob e dicho concep o.
Palab as cla e. Ene gía, ap endizaje signi ica i o, mapa concep ual, educación secunda ia, módulo ins uccional.
An ins uc ional module o he meaning ul lea ning o he concep o ene gy
Summa y. This a icle desc ibes an expe imen in he meaning ul lea ning o he concep o ene gy using a concep ually anspa en ins uc ional
module g ounded in he heo e ical amewo k o Ausubel and No ak and inco po a ing he concep map as he main acili a ing ool. The
module was implemen ed in a 2nd g ade class oom a a s a e-aided seconda y school in he me opoli an a ea o Pamplona. The indings show
ha he implemen a ion o his ins uc ional echnique had a posi i e e ec on he s uden s’ pe o mance as measu ed by meaning ul lea ning
indica o s o he concep o ene gy. This s udy also b ough o ligh he di icul ies some s uden s expe ienced in o e coming hei misconcep ions
conce ning his concep .
Keywo ds. Ene gy, Meaning ul lea ning, Concep map, Seconda y educa ion, Ins uc ional module.
Se mues a en es e a ículo una pa e sus ancial de los
esul ados que se ob u ie on con la implemen ación
del p oyec o de in es igación «E o es concep uales y
ap endizaje signi ica i o. U ilización del CMap Tool
so wa e como he amien a de cons ucción de cono-
cimien os en alumnos de los dis in os ni eles educa i-
os». Financiado po la Di ección Gene al de Uni e -
sidades y Polí ica Lingüís ica del Gobie no de Na a a
(Resolución 92/2002, de 14 de mayo) y desa ollado po
un g upo de p o esionales de la educación que abajaban
en di e en es cen os (conce ados y públicos), ni eles
educa i os (desde educación p ima ia has a la uni e si-
dad) y en di e en es á eas de conocimien o (ciencias so-
ciales, ciencias na u ales y ma emá icas), es e p oyec o
incluía el diseño e implemen ación de di e en es módu-
los ins uccionales inno ado es y la ob ención de esul-
ados que se ían analizados y con as ados más a de.
El p oyec o equi ió de un impo an e núme o de con ac-
os en e p o esionales de los di e en es cen os, incluso
i uales, ealizados en e los di e en es miemb os del
g upo de in es igación, en e los que podemos des aca
las euniones de coo dinación y abajo en común en e
los miemb os que implemen a on un módulo ins uccio-
nal (MI) sob e la ene gía en 2º de la ESO y las conexio-
nes en e los p o eso es González y Cañas desde la Uni-
e sidad Pública y el Ins i u e o Human and Machine
Cogni ion de la Uni e sidad de Wes Flo ida.
1. INTRODUCCIÓN
INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA
176 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2011, 29(2)
La memo ia del p oyec o ecogió impo an e in o mación
ob enida de las dis in as in e enciones ealizadas en dis in-
os cen os y ni eles educa i os (Gónzalez y Cañas, 2003).
Basándose en las implemen aciones de módulos ins uccio-
nales (Ciencias Na u ales con el ema de la ene gía y Ma e-
má icas en el ema de la p opo cionalidad) y los esul ados
ob enidos en el cen o San Fe min Ikas ola, se elabo ó una
ponencia pa a el p ime cong eso de Mapas Concep uales
(Pozue a y Gu uceaga, 2003). En es e abajo se p esen a á
el ela i o a la in e ención ealizada en 2.º de la ESO en e-
lación con la ene gía en San Fe mín Ikas ola (Cizu Meno ).
Los e e en es eó icos en los que undamen amos el
diseño del MI sob e la ene gía, pos e io men e imple-
men ados, es án elacionados con el ma co eó ico del
ap endizaje signi ica i o de Ausubel-No ak y del uso de
ins umen os acili ado es del mismo como son los ma-
pas concep uales (MMCC) (No ak y Gowin, 1988; Gon-
zález y No ak 1996; Gónzález, Mo ón y No ak, 2001)
en el ap endizaje de las Ciencias Na u ales.
El ap endizaje signi ica i o (AS) desde la pe spec i a de
Ausubel y No ak (Ausubel, No ak y Hanesian, 1991) es
la mane a na u al de ap endizaje de las pe sonas, y los
p ocesos psicológicos que in e ienen en el mismo supo-
nen que una es uc u a cogni i a p eexis en e del indi i-
duo asimila la nue a in o mación. Es a asimilación ocu e
en unción de las elaciones je á quicas que el indi iduo
es ablece en e los concep os, en las que el concep o más
incluso (en es e abajo se ía ene gía) asimila o subsu-
me o os concep os más especí icos ( ecu so ene gé ico,
cambio, ans o mación, ans e encia y o mas de ene -
gía), de mane a que aquél se di e encia p og esi amen e
adqui iendo un nue o signi icado pa a el indi iduo. El
alumno/a ambién puede es ablece elaciones no je á qui-
cas en e concep os al es ablece enlaces c uzados en e
concep os denominadas econciliaciones in eg ado as, in-
dicado es de la idiosinc asia del ap endizaje. Hay que aña-
di que el ap endizaje memo ís ico/mecánico no cumpli á
es as ca ac e ís icas del AS, aunque ambos o man pa e
del mismo con inuum del ap endizaje humano. Po lo an-
o, plan eamos que la na u aleza de las elaciones que el
alumno/a es ablece con la nue a in o mación condicio-
na á el p oceso de ap endizaje de un indi iduo conc e o,
que pod á es a más ce cano del ap endizaje memo ís ico/
mecánico o del AS. Cuan o más sus anciales sean las ela-
ciones que se es ablecen en e el conocimien o p e io y la
nue a in o mación, an o más signi ica i o se á el p oceso
de ap endizaje; y po el con a io, cuan o más a bi a ias
sean las elaciones que se es ablecen, más mecánico se á
el ap endizaje del indi iduo.
Fomen a con más in ensidad el AS en las ciencias y
en el con ex o escola sigue siendo un obje i o de g an
impo ancia po que así po enciamos que los es udian es
engan la posibilidad de es ablece en e los nue os con-
cep os y los ya adqui idos elaciones más sus anciales de
o ma que su es uc u a psicológica pueda ees uc u a -
se cohe en emen e con el conocimien o lógico y discipli-
na . En es e sen ido el AS de los alumnos y alumnas se
pod á aleja de un ap endizaje más mecánico en el que la
a bi a iedad de las elaciones en e conocimien o nue o
y ya adqui ido impide dicha ees uc u ación.
El diseño de los módulos ins uccionales implemen ados en
es a in es igación cumplie on las condiciones que equie e
un ap endizaje signi ica i o (Gu uceaga y González, 2004).
En p ime luga , pa a log a una implicación del p opio
alumnado, la p opues a con empló una me odología que a-
cili a a su pa icipación ac i a y unas ac i idades ce canas
y con ex ualizadas. En segundo luga , se ealizó el análisis
del conocimien o p e io del alumnado (y se con as ó con
in es igaciones y p opues as ya ealizadas), de o ma que se
asegu ó que los es udian es enían adqui idos los concep os
más inclusi os y ele an es que se eque ían. Po úl imo,
pa a que pudie an comple a se las condiciones del ap en-
dizaje signi ica i o, e a necesa io que los ma e iales de la
ins ucción ue an concep ualmen e más anspa en es, pa a
lo cual se u iliza on he amien as me acogni i as como los
MMCC y la UVE de Gowin (Gu uceaga, 2001).
Los MMCC ue on u ilizados en el diseño del MI y de
los ma e iales didác icos sob e la ene gía, ambién pa a
ealiza un análisis de los conocimien os p e ios de los
alumnos y su e olución en elación con la aplicación de
la ins ucción co espondien e.
En la abla 1 p esen amos los indicado es que pueden u i-
liza se en un MC pa a es ablece el ipo de ap endizaje.
EN UN APRENDIZAJE MÁS
SIGNIFICATIVO:
EN UN APRENDIZAJE MÁS
MEMORÍSTICO:
• Se u ilizan odos los concep os
• Hay una disminución de p o-
posiciones e óneas.
• Exis e una o ganización je á -
quica cohe en e desde el pun o
de is a de la na u aleza inclusi-
a de los concep os.
• Se iden i ica el/los concep o/s
más inclusi os.
• Apa ece algún ejemplo de su-
p ao denación en algún concep o
de na u aleza inclusi a.
• Los concep os más inclusi os
p esen an una compleja di e en-
ciación p og esi a.
• Apa ecen menos elaciones li-
neales en e concep os o no apa-
ecen en absolu o.
• Apa ecen nume osos enlaces
c uzados e elado es de econci-
liaciones in eg ado as de calidad.
• No se u ilizan odos los con-
cep os.
• Apa ece una o ganización je-
á quica no co ec a desde el
pun o de is a de la inclusi idad
de los concep os.
• Apa ecen ecuen emen e p o-
posiciones e óneas.
• No se iden i ican los concep os
más inclusi os.
• Apa ecen elaciones lineales,
es uc u as en cadena, en e con-
cep os.
• Apa ecen núcleos con usos.
• Se es ablecen pocos y e óneos
enlaces c uzados, signo de unas
econciliaciones in eg ado as de-
icien es.
En la ealización de los MMCC se u ilizó con ecuencia
el p og ama in o má ico Cmap Tools (González y Ca-
ñas, 2003) c eado en el Ins i u e o Human and Machina
Cogni ion (IHMC) (Pensacola, Flo ida).
Además de la u ilización de los MMCC, al alumnado
que pa icipó en la in es igación se le aplicó an es y des-
pués de la ins ucción y aplicación del MI el es de diag-
Tabla 1
Indicado es de ap endizaje (Gu uceaga y González, 2003).
INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA
177
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2011, 29(2)
nós ico BADyG. El BADyG es una p ueba que in en a
medi las ap i udes, an o gene ales como di e enciales,
del alumnado. En gene al, las ap i udes que se miden
en odos los ni eles son las siguien es: azonamien o
analógico (= media de elaciones analógicas, se ies nu-
mé icas y ma ices lógicas). Relaciones analógicas (len-
gua). Se ies numé icas (ma emá icas). Ma ices lógicas
( elaciones espaciales). Comple a o aciones. P oblemas
numé icos. Encaja igu as. Memo ia audi i a (memo ia
a co o plazo). Memo ia isual (memo ia a la go plazo –
o og a ía). A ención. Rapidez. E icacia.
El ema obje o de la in es igación, la ene gía, ue elegido
po su amplia capacidad de explica enómenos na u ales y
po su implicación social. Además es un concep o muy im-
po an e en el cu ículo de las ciencias na u ales (CCNN).
En conc e o, en la ESO-LOGSE (1990) el concep o de la
ene gía se p esen aba ya en 2.º cu so, y undamen almen e
se le daba signi icado (bloque I de CCNN de 2.º de la ESO)
en an o en cuan o se elaciona con cambio de los cue pos
y se isualiza en cuan o hay una ans e encia (calo , soni-
do, luz). Además se explici a el eque imien o de conoce
uen es de ene gía y las p oblemá icas asociadas a su uso.
Pe o sabemos que el concep o de ene gía, aunque es á muy
p esen e en nues a ida, iene mul i ud de p oblemá icas
que obs aculizan su ap endizaje (Fu ió, C. 1996; Solbes y
Ta ín, 1998; B añas, Mellado y Ruiz, 2003; Conesa, 2000;
González, 2006). Hay au o es que elacionan un uso ex-
cesi o del concep o ene gía en nues a ida co idiana, po
ejemplo en los medios de comunicación, lo que hace que
luego se e lejen de o ma obs aculizado a en el ap endi-
zaje escola (Pé ez-Landazábal, Va ela y Fa ie es, 2000).
Po ejemplo, se cons a a que el uso «poco consis en e (del
concep o ene gía) acompañado de ideas e óneas elacio-
nadas con la si uación es udiada» es muy ecuen e (Pozo
y Gómez C espo, 1998), que en e el alumnado es habi ual
e leja una isión ma e ial de la ene gía (Pozo y Gómez
C espo, 1998; Jesuína y Ká ia, 2004), y que la ene gía se
en iende «como algo que los cue pos poseen que los capa-
ci a pa a ealiza una acción, p oduci cambios, ans o -
maciones en el ambien e» (Jesuína y Ká ia, 2004).
La pa e expe imen al del p oyec o se lle ó a la p ác ica
en el cu so 2002-2003 en condiciones eales en dos de las
4 aulas de 2.º de la ESO del cen o conce ado San Fe min
Ikas ola, cen o de modelo D de la coma ca de Pamplona,
y ue una p o eso a de CCNN del cen o y au o a de es e
abajo la que lle ó a cabo an o el diseño como la imple-
men ación del MI. En conc e o ue on las aulas A y B, y en
o al ue on 63 alumnos los que oma on pa e en el p o-
yec o, y de és os ue on los mapas p e ios y pos e io es a
la ins ucción de 32 alumnos los analizados.
En gene al el ambien e de las aulas en las que se aba-
jó ue posi i a, y adecuado pa a el ap endizaje, si bien
es cie o que en de e minados momen os del desa ollo
ins uccional, se u ie on que es ablece mecanismos de
egulación y de e lexión de g upo pa a a o ece un am-
bien e más posi i o.
En líneas gene ales, la ins ucción espe ó la p og ama-
ción del á ea de ciencias na u ales de 2.º de la ESO, siendo
el uso de los mapas concep uales y el abajo del alumna-
do en pequeños g upos dos aspec os que ue on asumidos
po el depa amen o de ciencias na u ales. Po lo an o, el
alumnado de es e ni el es aba adies ado pa a abaja en
g upo y pa a la ealización de mapas concep uales e e en-
es a con enidos del á ea de ciencias na u ales.
P e ia y pos e io men e a la ins ucción el alumnado ea-
lizó mapas concep uales que ue on con enien emen e
analizados. De los 63 mapas p e ios y pos e io es en es a
in es igación se analiza on de o ma exhaus i a 32. El
so wa e Cmap Tools, ins alado en los o denado es del
aula de in o má ica del cen o escola , posibili ó el p o-
ceso de ealización de los MMCC.
2. DISEÑO Y DESARROLLO EXPERIMENTAL.
MÓDULO INSTRUCCIONAL Y ASPECTOS
PRÁCTICOS
En Ikas ola San Fe min el MI sob e la Ene gía se lle ó a
la p ác ica en dos de las cua o aulas del ni el de 2.º de la
ESO. En conc e o ue on las aulas A y B las que pa icipa-
on en dicho MI. El o al de alumnos que pa icipa on en
es a in es igación ue on 63 y la du ación de la ins ucción
sob e la ene gía ue de 9 semanas a 3 sesiones po semana.
El desa ollo del p oyec o de in es igación espondió
básicamen e a un diseño del ipo: M1 (medida inicial)
 a amien o CMapTool so wa e M2 ( inal) (Cam-
pell y S anley, 1978), y el c onog ama de la in es iga-
ción con ó con las siguien es ases:
1.ª Fase: Expe imen ación y amilia ización con las he-
amien as de los mapas concep uales y el so wa e edu-
ca i o, Cmap Tool. Ene o 2002-junio 2002.
2.ª Fase: Incluyó la implemen ación del BADyG p e io a la
ins ucción y la elabo ación del diseño expe imen al jun o
con el diseño del p opio MI. Julio 2002-diciemb e 2002.
En elación con la p ueba BADyG, como ya comen-
amos an e io men e, se a a de una p ueba que in en a
medi las ap i udes, an o gene ales como di e enciales,
del alumnado. De odas las dimensiones que mide es a
p ueba nos cen a emos en la in eligencia gene al (IG),
el azonamien o lógico (RL) y la e icacia. La posibilidad
de modi ica el ni el de in eligencia de un suje o es obje o
de discusión den o de la psicología; en e a au o es que
se posicionan en con a de al modi icabilidad (Jensen,
1992), o os conside an que, e ec i amen e, los p ocesos
de pensamien o y las es a egias que o man pa e de la
na u aleza de la in eligencia son mejo ables cuando se o-
men an en enamien os adecuados (S e nbe g, 1987; Sanz
de Acedo, 1999). Noso os nos inclinamos a pensa como
los úl imos. De o ma que en endemos que los mapas con-
cep uales pueden se conside ados como una he amien a
ú il en es a línea, ya que su cons ucción implica la pues a
en p ác ica de es a egias de clasi icación, o denación, je-
a quización, abs acción, en e o os, y el uso de los mis-
mos en un con ex o de ap endizaje signi ica i o pueden
con ibui al aumen o de la in eligencia gene al de nues-
os alumnos (I aizoz y Gónzález, 2004).
INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA
178 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2011, 29(2)
El MI sob e la ene gía ue diseñado siguiendo las pau as
que No ak en su p oyec o LEAP (Lea ning abou eco-
logy, Animals and Plan s, 1995) p opone pa a acili a
un ap endizaje más signi ica i o en el alumnado esco-
la . Las ac i idades diseñadas se o ganizan en es ases:
in oducción, ocalización y esumen. En la p ime a se
iden i ican los concep os más inclusi os (cambio, o -
mas y ecu sos), en la segunda se p o undiza en las di e-
enciaciones p og esi as y econciliaciones in eg ado as
más signi ica i as de aquellos concep os más inclusi os,
y pa a inaliza se es ablecen aplicaciones que esuman
odo lo que se ha abajado en las ases an e io es. Todo
es o supuso que, en p ime luga , se elabo a a un mapa
concep ual de e e encia pa a la ins ucción ( e igu a 1)
donde se p oponía la di e enciación p og esi a y las e-
conciliaciones del concep o que se quie en abaja en el
aula. Es e mapa concep ual ue la guía pa a el diseño del
MI. En nues o caso el mapa de e e encia ue elabo ado
po la p o eso a in es igado a y se ealiza on las pe i-
nen es consul as bibliog á icas y ecu ió a su alidación
po expe os en la ma e ia. En esumen, las ideas más
inclusi as que se p oponen en es e mapa son:
• «La ene gía es una p opiedad de los cue pos p esen án-
dose en di e en es o mas».
• «La ene gía se elaciona con un cambio lo cual supone
que ha exis ido una ans o mación y una ans e encia».
• «La ene gía u ilizada en nues a sociedad equie e de
uen es de ene gía».
En la abla 2, p esen amos la o ganización del MI en sus
es pa es: in oducción, ocalización y esumen. Cada
una de es as ases se diseña con una se ie de ac i idades
(mencionadas como A en la abla) que se ag upan al ede-
do de de e minadas ideas cla e que se explici an en la
misma abla. Po ejemplo, en las ac i idades de la ase
de ocalización el concep o ene gía se di e enciaba a a-
és de cambios de los cue pos, o mas y ans e encias,
con e ido es (se conside an desde máquinas sencillas a
se es i os), conse ación ( abajando an o la p oducción
de ene gía de ácil u ilización como la deg adación de la
ene gía) y ecu sos ene gé icos, al y como se puede ap e-
cia po los inclusi os p esen es en el MC de e e encia.
REALIZACIÓN DEL MAPA PREVIO
FASE DE INTRODUCCIÓN
A1 Lec u a p e ia sob e la ene gía
A2 Qué pensamos sob e la ene gía
A3 Realización de un MC
FASE DE FOCALIZACIÓN
FOCALIZACIÓN I
A4-A5 La ene gía y cambios en los cue pos
A6 La ene gía se ans ie e
A7 Realización de un MC
FOCALIZACIÓN II. FORMAS DE ENERGÍA Y TRANSFERENCIAS
A8- A9-A10 La ene gía apa ece de di e en es o mas
A 11 MC
A 12 El calo , la ans e encia de ene gía más común
A 13 Fue za, o a o ma de ans e encia de ene gía
A 14 MC
FOCALIZACIÓN III. CONVERTIDORES
A 15 Con e ido es: sis emas que son e icien es en ans o mación de la ene gía: se es i os (1)
A 16 Con e ido es: sis emas que son e icien es en ans o mación de la ene gía: (2) máquinas
A17 Fab icando una pila en el labo a o io
A18 Los con e ido es no ealizan una sola ans o mación de la ene gía
FOCALIZACIÓN IV
A 19 Leyes de la ene gía
A 20 Eje cicios sob e la ene gía
A 21 MC
FOCALIZACIÓN V. RECURSOS ENERGÉTICOS
A 22 Pa a nues a sociedad es imp escindible ene ecu sos ene gé icos
A 23 Ene gías que u ilizamos
A 24 Fuen es de ene gía
A25 Eje cicios sob e las uen es de ene gía: ealización de una sín esis en una abla.
A 26 Ene gía eléc ica: la ene gía que más consumimos
RESUMEN
A 27 Valo amos la p oducción y el consumo de ene gía
A 28 Re lexiones y p opues as
Realización del MC pos e io a la ins ucción
Tabla 2
Módulo ins uccional.
INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA
179
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2011, 29(2)
Figu a 1
Mapa concep ual sob e la ene gía (Gu uceaga, 2002).

INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA
180 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2011, 29(2)
3.ª Fase: En es a ase (ene o 2003-junio 2003) se lle ó
a cabo la implemen ación del MI (Tabla 2), jun o con su
análisis y discusión y la elabo ación de las conclusiones.
El alumnado elabo a un MC inicial con los concep os p o-
pues os en el MC de e e encia de la in es igación (Figu-
a 1). En líneas gene ales, la ins ucción desa ollada en
cada cen o espe ó la p og amación del á ea de CCNN
de 2.º de la ESO. La me odología del MI incluyó abajo
en pa ejas y g upos pequeños, deba es en el g upo g ande
del aula, lec u a comp ensi a de ex os y exposiciones de
la p o eso a. El alumnado elabo ó un cuade no, donde se
inco po ó odo el abajo que se ealizó en el aula, como,
po ejemplo, la ealización de MMCC, p ác icas de labo-
a o io y isualización de ídeos. En conc e o los MMCC
se ealiza on a lo la go de oda la ins ucción y, pa a ello,
además de hace los mapas a papel y lápiz, se si ie on
del so wa e Cmap Tools, ins alado en los o denado es
disponibles en cada cen o escola . El MI diseñado se im-
plemen ó en es ases (Tabla 2) que incluyó di e en es A.
La p ime a ase o de in oducción, en la que se p esen ó
al alumnado la ene gía desde una pe spec i a global, y en
la que undamen almen e se p e endió ace ca el conoci-
mien o p e io del alumnado con las ideas más inclusi as
que se quie en p opone sob e la ene gía. La segunda ase,
o de ocalización, consis ió en i p o undizando en el sig-
ni icado de los concep os más inclusi os subsumidos en
el concep o de ene gía, y que son los p o agonis as de su
di e enciación y econciliación. Y la e ce a ase o de e-
sumen, en la que se p opuso al alumnado ees uc u a el
conocimien o que se había abajado en la ase de ocali-
zación. A eseña que no u iliza on lib o de ex o y que el
alumnado, en gene al, abajó con g an in e és.
Finalmen e, los ma e iales que se ecogie on pa a su
análisis pos e io ue on los mapas concep uales inicial
y inal de los es g upos. Luego se analizó o compa ó el
mapa inicial y inal de cada alumno/a (o de una mues a
signi ica i a) y se io el esul ado en cada caso.
El análisis de los MC p e ios y pos e io es al MI se eali-
zó siguiendo el guión que se p esen a en la abla 3.
3. ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE LOS RESULTA-
DOS
Los esul ados ob enidos de la p ueba BADyG nos mues-
an una e olución posi i a muy signi ica i a en elación
con casi odos los indicado es en e los que que emos
esal a la in eligencia gene al, el azonamien o lógico
y la e icacia ( e abla 10), ya que es os indicado es ie-
nen una cla a elación con el log o de un AS. De ello
deducimos que el uso de los MMCC ha si uado a nues o
alumnado en una mejo condición de ap endizaje.
De acue do con los da os ob enidos y que se mues an
en las ablas 4, 5, 6, 7, 8 y 9, la u ilización de concep os
y enlaces de o ma co ec a es gene alizable en los dos
mapas, habiendo muy pocas epe iciones de concep os
y no habiendo ningún alumno que no es ablezca los en-
laces en e concep os. Aunque disminuyen en el mapa
pos e io , apa ecen algunos ejemplos de u ilización de
concep os en los enlaces: Po ejemplo, los concep os «le-
yes» y «cue po» se mencionan en algunos enlaces.
¿Di e encian mejo los concep os de los enlaces en el mapa pos e io ?
¿Se ap ecia una mayo calidad de los enlaces en el mapa pos e io ?
• UTILIZACIÓN DE CONCEPTOS
– Concep os que se epi en o que se cambian en los dos mapas
– ¿Cuán os concep os no se han u ilizado en los dos mapas y qué elación exis e con el núme o de concep os que se p esen aban?
– Qué concep os son los que se u ilizan con acilidad; cuáles son los que no se u ilizan y cuáles los que han sido u ilizados signi ica i amen e
después de la ins ucción:
• RELACIÓN ENTRE PROPOSICIONES ERRÓNEAS O IMPRECISAS Y LAS PROPOSICIONES TOTALES QUE CONTIENEN LOS
MAPAS
– Cuan i ica es a elación en cada mapa e iden i ica la endencia del g upo en e el p ime mapa y el segundo
– Señala , explici a , ejemplos conc e os de p oposiciones e óneas o imp ecisas que sis emá icamen e se han epe ido en muchos mapas,
an o p e ios como pos e io es
• NIVELES JERÁRQUICOS y LA ORDENACIÓN CONCEPTUAL DE LO GENERAL A LO ESPECÍFICO
– ¿Se ap ecian ni eles de je a quía cla os?
• PRESENCIA DE CADENAS LINEALES DE CONCEPTOS O NÚCLEOS CONFUSOS ENTRE CONCEPTOS.
– ¿Se ap ecian cadenas lineales de concep os? ¿Se ap ecian núcleos con usos e imp ecisos en e los concep os?
• PRESENCIA DE ENLACES CRUZADOS
– ¿Cuán os enlaces c uzados se es ablecen en ambos mapas? ¿Cuán os de es os enlaces c uzados son p oposiciones e óneas o imp ecisas?
Tabla 3
Guión pa a el análisis de los MMCC (Gu uceaga, 2003).
INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA
181
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2011, 29(2)
Los enlaces mues an una di e sidad y una complejidad
mayo en el mapa pos e io :
• En el p ime mapa dominan sob e odo enlaces más
simples, como son: «es», «son», «po ejemplo», «p odu-
ce», «puede se », «de ellos cabe des aca ».
• en el segundo mapa apa ecen enlaces como: «se u ili-
za», «se ap ecia», «se elaciona», «se necesi a», « lu-
ye».
La inco po ación de nue os concep os en el mapa pos-
e io es un hecho que se puede gene aliza a odos los
alumnos ( e abla 4), la u ilización de concep os se ha
is o signi ica i amen e aumen ada después de la ins-
ucción. En el p ime mapa odos los alumnos han de-
jado concep os sin u iliza . Una máxima u ilización de
concep os es del 96%, y una mínima es de un 27%. Po
el con a io, en el segundo mapa, hay dos alumnas que
u ilizan el 100% de los concep os p opues os y la u iliza-
ción mínima de concep os la ealiza o a alumna con un
41 %. En e es os ex emos podemos ap ecia , po ejem-
plo, que un 60% del alumnado ha ealizado el mapa con
más del 85% de los concep os p opues os.
Los concep os que desde el p ime mapa p esen aban
una in e esan e u ilización son:
• «máquinas», «calo », «ene gía ciné ica», « elocidad»,
«pe sona», «ene gía química», «ene gía nuclea », «pe-
óleo» y «u anio».
Los concep os que han mos ado una inco po ación más
signi ica i a son ( e abla 5):
• «al u a», «deg adación de la ene gía», « ans e en-
cia», « ans o mación», «ene gía po encial», «combus-
ibles ósiles», «con e ido es».
N.º ALUMNOS/AS AUMENTO < 10%
IGUAL =
- MENOR
AUMENTO ENTRE 10
Y 50% AUMENTO > 50%
SAN FERMIN 5 25 2
Tabla 4
Inco po ación de nue os concep os en el mapa pos e io .
CONCEPTOS
ALUMNOS/AS QUE HAN UTILIZADO
DETERMINADO CONCEPTO EN EL
SEGUNDO MAPA
ALUMNOS/AS QUE HAN INCORPORADO
DETERMINADO CONCEPTO EN EL SEGUNDO
MAPA Y NO EN EL PRIMERO
T ans e encia 32 17
Ene gía po encial 31 14
Con e ido es 31 12
T ans o mación 30 15
Deg adación de la ene gía 28 20
Combus ible ósil 30 16
Al u a 27 20
Conse ación 20 13
Cambios de los cue pos 21 8
P opiedad de los cue pos 20 12
Ene gía de ácil u ilización 20 6
Composición de los cue pos 20 10
Recu so 16 8
Aho o 16 5
Si uación de los cue pos 15 8
Ene gía in e na 12
En el p ime mapa no es aba en la lis a 6
Tabla 5
Núme o de alumnos que han u ilizado de e minado concep o.
INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA
182 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2011, 29(2)
O os concep os, po el con a io, han p esen ado se ias
di icul ades en su inco po ación, po que en su caso no se
han u ilizado y/o po que cuando se han u ilizado no se han
colocado en un ni el de je a quía cohe en e con su g ado
de inclusi idad. Es o es lo que ha ocu ido, po ejemplo,
con los concep os:
• «cambio (de los cue pos)», «p opiedad de los cue pos»,
«composición de los cue pos», «si uación de los cue pos»,
«conse ación», «ene gía in e na», « ecu sos», «ene gía
de ácil u ilización», «aho o», y «bienes a ».
Algunos/as alumnos/as ealizan alguna inco po ación de
o os concep os, que e an en gene al concep os especí i-
cos conside ados ejemplos de algún concep o más inclu-
si o, po ejemplo, «la ado a» y «oso».
Los e o es concep uales (EECC) cons i uyen una ba e-
a pa a la inco po ación signi ica i a de los concep os
(Gozález, Mo ón y No ak, 2001). En nues o caso a-
mos a encon a pe sis encia en e o es en elación con
el concep o «ene gía». Si analizamos la abla co espon-
dien e al núme o de e o es concep uales (EECC) e le-
jados en los MMCC ( e abla 6), en gene al podemos
deci que, después de la ins ucción, el alumnado ha dis-
minuido de una o ma impo an e el núme o de EECC.
Hemos u ilizado el símbolo + pa a indica el g ado de
disminución de EC, conside ando:
+: escasa disminución
++: disminución impo an e
+++: disminución muy impo an e
Podemos ap ecia que son 17 los alumnos que han dis-
minuido en más de un 50% el núme o de EECC después
de la ins ucción.
Los EECC los podemos ag upa en cua o bloques:
I. Concepción ma e ial de la ene gía, a ibuyéndole las
mismas p opiedades de la ma e ia. Es a idea apa ece an-
es y después de la ins ucción.
– La ene gía iene di e en es ue zas.
– El secado de pelo iene ene gía.
– Se iden i ica la ene gía ciné ica con la elocidad, o
ambién con la al u a.
– Conside a que la ene gía iene ans o mación o
ans e encia.
– En ende la ans o mación (de ene gía) como cam-
bio de los cue pos.
– Conside a que la ene gía iene conse ación.
– Conside a que la ans e encia (de ene gía) puede
hace ue za o calo .
II. Con usión en e o mas y uen es de ene gía. P ác ica-
men e desapa ece en el segundo mapa.
– La ene gía puede se eno able y no eno able.
– Fo mas de ene gía como el pe óleo.
– Iden i ica o mas di e en es de ene gía con uen es
de ene gía, o al e és.
– Conside a que «las o mas di e en es de ene gía
pueden se eno ables y no eno ables».
– En ende la ene gía eléc ica como uen e de ene -
gía.
– En ende la ene gía hid áulica o la eólica como o -
mas de ene gía.
III. No econocimien o de odas las uen es de ene gía.
Desapa ece después de la ins ucción.
IV. Concepción simplis a sob e el aho o de ene gía un-
damen ado en consumo de ene gías eno ables, ob ian-
do que és as ambién p oducen un e ec o en el en o no
que hay que conside a . Hay que señala que después
de la ins ucción es e ipo de e o p ác icamen e llega
a desapa ece , aunque ambién hay que deci que, po
ejemplo, el concep o aho o es uno de los que no ha e-
nido un uso gene alizado en el segundo mapa.
– Las ene gías eno ables conlle an aho o.
– Ene gía no eno able conlle a deg adación de la
ene gía.
Todo el alumnado en los dos mapas iden i ica el con-
cep o ene gía como el más inclusi o, pe o a la ho a de
di e encia lo en el mapa p e io apenas exis en ni eles de
je a quía ma cados en su desa ollo y, po el con a io,
en el segundo mapa sí apa ecen es os ni eles ( e abla
7) sob e odo en elación con concep os como: o mas,
uen es, ans o mación y ans e encia y cambios en los
cue pos. Hay que añadi que la linealidad de los mapas y
la p esencia de núcleos con usos disminuyen en los ma-
pas pos e io es y que el aumen o de enlaces c uzados es
e iden e y gene alizable en e el alumnado. En gene al,
podemos deci que una pa e impo an e del alumnado,
que alcanzan a se 17, el núme o de enlaces c uzados ha
aumen ado signi ica i amen e después de la ins ucción,
aunque en elación con los enlaces c uzados es e iden e
que o os 15 alumnos no han p esen ado una e olución
muy a o able. Podemos encon a alumnos y alumnas
que en ninguno de sus mapas es ablecen enlaces c uza-
dos, o que disminuyen su núme o después de la ins uc-
ción, o, ambién, que habiendo aumen ado el núme o de
enlaces, ambién han aumen ado el núme o de e o es
en e los mismos ( e abla 8).
En e los mapas analizados des aca el caso de la alumna
28, que habiendo p esen ado un p ime mapa sin apenas
di e enciaciones y sin enlaces c uzados, después de la
ins ucción elabo a un mapa en el que el aumen o de nú-
me o de concep os, disminución de e o es, adecuación
de unos ni eles de je a quía a la inclusi idad de los con-
cep os se ap ecia en unas di e enciaciones p og esi as
muy llama i as y es ableciendo ambién has a 10 econ-
ciliaciones in eg ado as ( e igu as 2, 3, 4 y 5).
La inco po ación de nue os concep os, el en iquecimien o
de los enlaces, la disminución de e o es, cadenas lineales
y núcleos con usos, jun o con una cla i icación, je á quica
mayo y cohe encia con la na u aleza inclusi a de los con-
cep os, es á en elación con el aumen o de di e enciaciones
p og esi as de los concep os más inclusi os, como son las
que en el segundo mapa p esen an ( e abla 9): «ene -
gía», « o mas de ene gía», « uen es de ene gía», « ans-
o mación», « ans e encia», «con e ido es», «ene gía
eno able» y «ene gía no eno able». Po el con a io,
son pocos los alumnos que han di e enciado «p opiedad
de los cue pos», «cambios (de los cue pos)», «composi-
INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA
183
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2011, 29(2)
ción de los cue pos», «si uación de los cue pos», aunque
en el mapa de e e encia han sido conside ados como in-
clusi os impo an es. Po o o lado se ap ecia un aumen-
o, aunque disc e o, del núme o de enlaces c uzados y sus
consiguien es econciliaciones in eg ado as.
Teniendo en cuen a la abla 1, podemos cons a a que el
ap endizaje e lejado en los mapas pos e io es en ela-
ción con el inicial p esen a nume osos indicado es de un
ap endizaje signi ica i o. Pe o ambién hay que señala
la p o unda di icul ad que el ap endizaje del concep o de
ene gía p esen a. Nues o abajo con i ma que la pe sis-
encia de una concepción de la ene gía en endida como
una en idad ma e ial di icul a se iamen e el ap endizaje de
un concep o an inma e ial (Pozo y Gómez C espo, 1998).
No obs an e, es nues a opinión que el p incipal p oblema
es iba en que el alumnado iene se ias di icul ades a la
ho a de iden i ica los concep os inclusi os más impo -
an es, es deci , los alumnos ienen se ias di icul ades pa a
da un signi icado co ec o al concep o de ene gía en ela-
ción con su na u aleza no ma e ial y a di e encia lo de las
p oblemá icas que ienen que e con su uso, po lo que se
ha impedido que se pudie an es ablece di e enciaciones
p og esi as más en iquecedo as y más econciliadas.
4. CONCLUSIONES
Los da os ob enidos y analizados en es a in es igación
nos con i man que los mapas pos e io es a la implemen a-
ción del MI inno ado sob e la ene gía ealizados po los/
las alumnos/as de 2.º de la ESO mues an e idencias de
un ap endizaje signi ica i o en elación con el concep o
«ene gía», como son po una pa e la mejo a en la u ili-
zación de las palab as de enlace, el aumen o de concep os
u ilizados y la disminución en el núme o de e o es en o-
dos los/las alumnos/as pa icipan es en la in es igación.
Po o a pa e, esal amos la iden i icación de los concep-
os « o mas de ene gía», « ans e encia» y « uen es de
ene gía» como inclusi os po un impo an e po cen aje
del alumnado y la inco po ación de concep os más especí-
icos en las di e enciaciones p og esi as co espondien e
a cada uno de ellos es ableciendo una o ganización je á -
quica más adecuada. Po úl imo, esal a que las di e en-
ciaciones p og esi as an e io men e ci adas se mues an
in e elacionadas a a és de las nume osas econciliacio-
nes in eg ado as es ablecidas. Aunque ambién co espon-
de esal a que el signi icado que el concep o de «ene gía»
adquie e en e el alumnado p esen a algunas pe sis encias
p oblemá icas, como son el a ibui le una en idad ma e ial
con las con usiones que ello conlle a y en las que hab ía
que incidi en in es igaciones pos e io es. Po o a pa -
e, la medición p e ia y pos e io de los esul ados del
BADyG pod ía suge i que el abajo con MMCC, en
un con ex o de ap endizaje signi ica i o, ha con ibuido
a la mejo a de la in eligencia gene al, azonamien o ló-
gico y e icacia de indudable alo pa a el ap endizaje de
nues os/as alumnos/as, eniendo en cuen a es a línea de
in es igación ya con i mada en los esul ados ob enidos
po I aizoz y González (2004). Se ab e así una no edosa
línea de in es igación de búsqueda de co elaciones en e
los dis in os indicado es del AS y las a iables de la in eli-
gencia del alumnado con el uso de los MMCC.
N.º ALUMNOS/AS
DISMINUCIÓN < 10% +
IGUAL =
- AUMENTA
N.º ALUMNOS/AS
DISMINUCIÓN < 50% ++
N.º ALUMNOS/AS
DISMINUCIÓN > 50% +++
SAN FERMIN 2 12 17
Tabla 6
Alumnos que disminuyen el núme o de e o es.
NADA O CASI NADA PARTE DEL MAPA CON NIVELES
BIEN DEFINIDOS
NIVELES BIEN DEFINIDOS
EN TODO EL MAPA
SAN FERMIN 0 21 11
Tabla 7
Alumnos con ni eles de je a quía de inidos en el mapa pos e io .
DISMINUCIÓN O IGUAL
O NO REALIZAN AUMENTO ENTRE 1-6 AUMENTO DE MÁS DE 6
SAN FERMIN 11 17 4
Tabla 8
Alumnos que aumen an el núme o de enlaces c uzados en el 2.º mapa.
INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA
190 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2011, 29(2)
Summa y
This pape p esen s a subs an ial pa o he indings om
a esea ch p ojec «Concep ual e o s and meaning ul
lea ning. The use o CMap Tools so wa e o knowledge
building in s uden s a di e en le els o educa ion», ca -
ied ou by a g oup o educa ion p o essionals wo king in
a ious di e en (s a e-aided and public) cen e s o lea n-
ing, di e en le els o educa ion ( om p ima y school o
uni e si y) and di e en a eas o lea ning (Social Scienc-
es, Na u al Sciences, and Ma hema ics).
We desc ibe an expe ience whe e a concep ually ans-
pa en ins uc ional module (IM) based on he heo e ical
amewo k de eloped by Ausubel and No ak was used
in a meaning ul lea ning (ML) en i onmen o each en-
e gy concep s. We d aw a en ion o ou use o concep
mapping as a mean o p omo e meaning ul lea ning and
p o ide a sui able en i onmen in which achie e i (Gu-
uceaga and González 2004). This equi es in ol ing he
s uden s, p oceeding always om p io knowledge, and
using concep ually anspa en eaching ma e ials.
The p ojec also included p e-and pos -ins uc ional
achie emen es s (BADyG: Ba e ía de Ap i udes Di e -
enciales y Gene ales) o assess he gene al and di e en ial
e ec s on s uden achie emen . Psychologis s ha e long
deba ed abou he possibili y o inc easing people’s in el-
ligence. I is ou belie ha concep maps can be consid-
e ed a use ul ool, which, used in a meaning ul lea ning
en i onmen , can con ibu e o imp o e he gene al in el-
ligence o ou pupils (I aizoz and Gónzález, 2004).
The expe imen al pa o he p ojec was ca ied ou du -
ing he 2002-2003 acadmic yea unde eal condi ions in
ou 2nd g ade seconda y-school class ooms in he s a e-
aided Basque language school, he San Fe min Ikas ola,
si ua ed in he ou ski s o Pamplona. The IM was de-
signed and implemen ed by one o he school’s Na u al
Science eache s, who is also co-au ho o his pape . A
o al o 63 s uden s om classes A and B ook pa in
he p ojec and hei p e- and pos -ins uc ional concep
maps we e analyzed.
A p e- es / ea men / pos - es esea ch design (Camp-
bell and S anley, 1978) was adop ed.
The IM on Ene gy concep s we e designed acco ding o
he guidelines p oposed by No ak in his LEAP P ojec
(Lea ning abou Ecology, Animals and Plan s, 1995) o
acili a e mo e meaning ul lea ning in school child en.
No ak’s p oposal g oups ac i i ies in o h ee s ages:
in oduc ion, ocus and summa y. In he i s s age, he
mos inclusi e concep s (change, o ms, and esou ces)
we e in oduced. The second s age was de o ed o he
p og essi e di e en ia ion and in eg a i e econcili-
a ion o hose concep s. In he inal s age, applica ions
we e ound o he conclusions ga he ed in he p e ious
s ages. A e e ence concep map was cons uc ed as an
ins uc ional guide o illus a e he p og essi e di e en-
ia ion and econcilia ion o he ene gy concep s. Based
on his map, he s uden s cons uc ed hei own p e- and
pos -ins uc ional concep maps.
The ini ial and inal maps p oduced by he s uden s we e
collec ed o subsequen analysis. A signi ican numbe
o sample maps we e compa ed in o de o de ec di -
e ences and he indings we e eco ded. This analysis
o he p e- and pos -ins uc ional concep maps was pe -
o med in acco dance wi h guidelines de eloped and
es ed by he au ho s (Gu uceaga y González, 2003).
The esul ing da a, once p ocessed, con i m ha he
maps cons uc ed by he second g ade seconda y school
s uden s, ollowing he implemen a ion o he new in-
s uc ional module on ene gy concep s, show e idence
o meaning ul lea ning. The main concep s ound o
ha e gi en meaning o he concep o ene gy a e p o-
g essi e di e en ia ion and in eg a i e econcilia ion
we e « o ms o ene gy» «ene gy ans e » and «ene gy
sou ces». Howe e , pe sis en p oblems should also be
no ed, such as some o he s uden s’ endency o pe cei e
ene gy as a ma e ial en i y, p e en hem om ully un-
de s anding he concep . This indica es a conside able
le el o con usion, sugges ing he need o u he e-
sea ch.
In addi ion, he p e- and pos -ins uc ional esul s o
he BADyG may indica e ha wo king wi h concep
maps in a meaning ul lea ning en i onmen has con-
ibu ed o imp o e he gene al in elligence and logi-
cal easoning o ou s uden s and he e ec i eness o
hei lea ning p ocess. This is consis en wi h p e ious
indings om his line o esea ch epo ed by I aizoz
and González (2004). Thus, a new di ec ion o u u e
esea ch would be o use concep maps o examine co -
ela ions be ween di e en ML indica o s and s uden s’
in elligence a iables.
An ins uc ional module o he meaning ul lea ning o he concep o ene gy
Gu uceaga Zubillaga, A an zazu y González Ga cía, Fe min
Depa amen o de Didác ica de las Ciencias Expe imen ales. Uni e sidad de Na a a
[email p o ec ed]
[email p o ec ed]