Relaciones entre creencias sobre enseñanza, aprendizaje y conocimiento de ciencias

289 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2011, 29(2), 289–304 RELACIONES ENTRE CREENCIAS SOBRE ENSEÑANZA, APRENDIZAJE Y CONOCIMIENTO DE CIENCIAS Benarroch, Alicia1 y Marín, Nicolás2 1 Departamento de Didáctica de las Ciencias Experimentales. Universidad de Granada 2 Departamento de Didáctica de las Matemáticas y de las Ciencias Experimentales. Universidad de Almería [email protected] [email protected] INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA Resumen. En este trabajo, se describe una experiencia docente realizada con futuros profesores de secundaria, en la que se ha intentado controlar la diversidad de variables influyentes en la formación de docentes para centrarnos sólo en tres, dos como variables independientes y una como dependiente. Esta última se refiere a las creencias y visiones espontáneas que tiene el futuro docente sobre la enseñanza de las ciencias (VdE), y las dos variables independientes se relacionan respectivamente con las visiones y creencias sobre la construcción del conocimiento de ciencias (VdC) y del alumno (VdA). Se obtienen conclusiones para a) la validez y fiabilidad de los datos, b) la coherencia epistemológica del futuro docente, c) el progreso del alumno tras la experiencia, y d) el grado de variación de VdE que se explica con las variables VdC y VdA. El trabajo concluye que no es posible mantener como cierta la hipótesis de que «un cambio epistemológico sobre los conocimientos de ciencias y del alumno (VdC y VdA) conlleva un cambio de la visión de la enseñanza de las ciencias (VdE)». Palabras clave. Formación de profesores, visión sobre enseñanza, creencias científicas, visión sobre aprendizaje, cuestionario opciones múltiples. Relationships between beliefs in Science teaching, Science learning and knowledge of science Summary. This work describes an educational experiment carried out with future secondary teachers in an attempt to control the diversity of influential variables in teachers’ training by focusing only on three, two as independent variables and one as dependent. The latter refers to the beliefs and spontaneous views that the future teacher has regarding Science education (VdE) and both independent variables relate respectively to their views and beliefs on the construction of scientific knowledge (VdC) and the learners (VdA). Conclusions are obtained for a) data validity and reliability; b) the epistemological consistency of future teachers; c) the studentsʼ progress after the experience, and d) the degree of variation of VdE, which is explained with the variables VdA y VdC. The paper concludes that it is not possible to maintain as true the hypothesis that «a change in the epistemology of science and knowledge of the student (VdC and VdA) implies a change in the vision of Science education (VdE)». Keywords. Teacher training, educational beliefs, scientific beliefs, learning assumptions, multiple choice questionnaire. Conocer los factores de los que depende la buena actuación del docente de ciencias es el fundamento de todo programa formativo. Permite hacer una selección de contenidos fundamentada y desplegar las estrategias más adecuadas para alcanzar la mejor formación docente. Dentro del paradigma mediacional centrado en el profesor, una de las líneas de trabajo más fructíferas es la que considera que las creencias del docente actúan como mediadores no racionales o inconscientes de su actuación en el aula. En ella se integran las teorías implícitas, el conocimiento espontáneo, las teorías subjetivas, ingenuas o privadas, la perspectiva personal, los principios de la práctica, los sistemas de constructos, las teorías de la acción y el pensamiento o conocimiento práctico. Aunque los términos difieran, la idea que expresan es que el marco de referencia cognitivo explícito de la conducta del profesor está orientado por un sistema personal privado e implícito de creencias (Peme-Aranega, De Longhi, Baquero, Mellado y Ruiz, 2005). INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA 290 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2011, 29(2) En esta línea se encuentra el presente trabajo, en el que se recoge una experiencia docente, con futuros profesores de secundaria (N = 60), para estudiar los posibles cambios en las relaciones existentes entre A) concepciones sobre la naturaleza de la ciencia, B) concepciones sobre el aprendizaje de las ciencias y C) concepciones sobre la enseñanza de las ciencias. Con este fin, se ha intentado controlar la diversidad de variables que influyen en la formación de docentes para centrarnos sólo en tres, dos como variables independientes y una como dependiente. Esta última se refiere a las creencias y visiones espontáneas que tiene el futuro docente sobre la enseñanza de las ciencias (VdE), sobre qué y cómo enseñar, cuáles son los posibles resultados al aplicar diferentes métodos de enseñanza, limitaciones y capacidades de los recursos de enseñanza, etc. Y las dos variables independientes que se van a medir son las visiones y creencias sobre la construcción del conocimiento de ciencias (VdC) y del aprendizaje del alumno (VdA). Los instrumentos utilizados para ello han sido cuestionarios de opciones múltiples elaborados ex profeso. El cuestionario para medir las creencias sobre enseñanza se presenta en el anexo 1, y será identificado como Cuestionario de Opciones Múltiples para evaluar las Visiones sobre la Enseñanza (COMVdE), mientras que los utilizados para medir creencias sobre la ciencia y sobre el aprendizaje del alumno, COMVdC y COMVdA, han sido publicados con anterioridad (Marín y Benarroch, 2009; 2010). La hipótesis de trabajo es: «un cambio epistemológico sobre los conocimientos de ciencias y del aprendizaje del alumno (VdC y VdA) conlleva un cambio de la visión de la enseñanza de las ciencias (VdE)». No obstante, la investigación ha sido diseñada para arrojar información suficiente no sólo sobre las relaciones entre VdC con VdE, y de VdA con VdE, sino también de VdC con VdA. Y a un nivel más detallado, estas mismas relaciones para los sujetos de mayor actitud constructivista frente a aquellos más empiristas o racionalistas, aunque esta parte de la misma no será tratada en este artículo por limitaciones de espacio. Por tanto, los objetivos del trabajo son: 1. Presentar el Cuestionario de Opciones Múltiples para evaluar las Visiones sobre la Enseñanza (COMVdE), así como el sentido de los ítems que lo conforman, la estructura interna de los mismos y la valoración tanto de la calidad de los ítems como de la fiabilidad global del cuestionario. 2. Evaluar el grado de coherencia epistemológica, entendida ésta como la relación interna entre las visiones que tiene el futuro docente sobre la ciencia, aprendizaje y enseñanza de las ciencias. 3. Evaluar el progreso experimentado por los futuros docentes, tanto en sus visiones sobre ciencia, aprendizaje y enseñanza, como en su coherencia epistemológica, tras una experiencia docente de formación en un curso reglado del CAP. 4. Analizar las relaciones de dependencia existentes de las visiones sobre enseñanza (VdE) con las visiones sobre la ciencia (VdC) y con el aprendizaje (VdA). MARCO TEÓRICO Y ALGUNOS PRESUPUESTOS PREVIOS Este trabajo se encuadra en la línea del pensamiento del profesor, que pretende una mejor comprensión de los procesos de enseñanza-aprendizaje, de los procesos de reforma y de desarrollo curricular. Todos estos trabajos consideran al profesor como un elemento clave al concebirlo como un profesional reflexivo, que toma decisiones racionales. Algunos de los aspectos de esta línea de investigación que destacamos por la importancia para este estudio son las relaciones no evidentes entre las creencias sobre la ciencia, su enseñanza y aprendizaje (Porlán y Martín del Pozo, 2006), la escasez de concepciones caracterizadas como más avanzadas sobre estos tres aspectos y la falta de concreción sobre cuáles han de ser los mecanismos específicos de cambio que llevarían a esas posiciones más avanzadas (Pérez Echeverría, Mateos, Scheuer y Martín, 2006). En este estudio, entendemos que: a) Coherencia epistemológica es la manifestación de una determinada visión, opinión, interpretación o valoración entre diferentes contextos, a saber, ciencia, aprendizaje y enseñanza. Se dirá que existe coherencia epistemológica parcial cuando se mantiene cierto grado de coherencia intracontextual (en el mismo o en semejantes contextos) pero no entre contextos diferentes. Por ejemplo, sería deseable saber si un alumno que es constructivista ante la ciencia, lo es también ante el aprendizaje de las mismas o incluso ante su enseñanza. Lo mismo se podría decir respecto a su postura empirista o racionalista. ¿Conserva esta postura al cambiar de contexto, a saber, ciencia, aprendizaje y enseñanza o por el contrario, tiene distintas visiones epistemológicas ante el cambio del mismo? A priori, es posible que los aprendices tengan una visión muy simple sobre algún aspecto del conocimiento y otra visión más compleja y sofisticada sobre otros aspectos. Por ejemplo, se podría tener una concepción dicotómica y certera sobre el conocimiento (hay una realidad y ésta se conoce o no se conoce –o se soluciona un problema o no se soluciona–), aunque se conciba que la manera de llegar a aprender esta realidad es muy compleja y requiere poner en marcha muchos procesos cognitivos y poseer gran cantidad de conocimientos. El problema de la coherencia epistemológica está muy relacionado con el estatus cognitivo de estas creencias, si constituyen una verdadera teoría o están compuestas por creencias independientes, así como con su posible desarrollo o evolución. b) Visiones de ciencia, visiones de aprendizaje y visiones de enseñanza son las concepciones y creencias individuales derivadas de la experiencia, del conocimiento previo, o de la fantasía. Aunque teóricamente se pueda distinguir las creencias de los conocimientos por su diferente carga afectiva y por la diferente necesidad de fundamentación de uno y otro concepto (Thompson, 1992), la dificultad de encajar adecuadamente el término en cada uno de los aspectos involucrados en la investigación, y la naturaleza epistemológica tan compleja del constructo que analizamos, nos ha llevado a englobarlo bajo el término de visión. INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA 291 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2011, 29(2) c) Una estrategia de formación de profesores de orientación socioconstructivista es la más adecuada para hacer evolucionar las visiones del futuro profesor (AbdEl-Khalick y Akerson, 2004), así como para conseguir una mayor coherencia epistemológica entre las visiones sobre ciencia, sobre aprendizaje de las ciencias y sobre la enseñanza de las ciencias. Este presupuesto está fundamentado en las últimas investigaciones sobre el profesor como profesional reflexivo o sobre la intuición en la práctica docente, en las que la reflexión metacognitiva adquiere una importancia primordial como mecanismo que permite avanzar en el continuo implícito-explícito. METODOLOGÍA Se trata de un diseño cuasi-experimental de tipo pretestpostest de un único grupo de futuros profesores de ciencias de secundaria (N = 60). La intervención fue realizada en el 2005, en el contexto natural de las 30 horas de clase del Curso de Adaptación Pedagógica, aunque en el 2003 ya había sido desarrollada como experiencia piloto. De modo abreviado, comprende los siguientes pasos: • Se inicia la experiencia haciendo interactuar individualmente al alumnado con el Cuestionario de Opciones Múltiples para evaluar Visiones sobre la Enseñanza (COMVdE) (Anexo 1). • Se continúa con una actividad de interacción en grupos pequeños donde se consensúa un informe sobre las cuestiones más problemáticas y peculiares encontradas en los ítems de COMVdE. Por otro lado, el profesor muestra las características de la enseñanza tradicional, la más usual en nuestras aulas, y cuáles son las creencias docentes espontáneas más usuales en los futuros profesores de ciencias. Todo este bloque está orientado por un objetivo: que el alumno tome conciencia de sus capacidades y limitaciones de sus intuiciones didácticas. • Se inician dos nuevos módulos, primero uno sobre VdC y después otro sobre VdA, dirigidos a llevar sus intuiciones iniciales a posiciones más coherentes con el constructivismo orgánico (Marín, 2005). En ambos módulos se usa una secuencia similar a la usada con VdE (interacción individual con los cuestionarios COMVdC y COMVdA –pretest–, interacción grupal y elaboración de informes consensuados, explicación del profesor de las visiones más y menos adecuadas tanto para VdC como para VdA, aplicación a varios problemas didácticos vinculados a las clases de ciencias; nueva aplicación de los cuestionarios VdC y VdA –postest–). • Una vez desarrollados los dos módulos VdC y VdA, se deducen las implicaciones que tienen para la enseñanza de las ciencias las visiones más adecuadas sobre VdC y VdA mediante explicación de presentaciones y debates (módulo teórico sobre VdE). • Se vuelve a retomar el cuestionario COMVdE para pasarlo como postest. En la ilustración 1, se presenta este proceso de modo gráfico. Figura 1 Esquema de los instrumentos utilizados, procesos y datos obtenidos. INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA 292 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2011, 29(2) INSTRUMENTOS Los tres instrumentos usados en la investigación, a saber, COMVdC, COMVdA y COMVdE, han sido construidos bajo los mismos presupuestos y mecanismos, por lo que para una mejor comprensión de los mismos remitimos al lector a Marín y Benarroch (2009) donde se precisa el proceso de construcción de COMVdC. Aquí nos limitamos a presentar los aspectos específicos que afectan al Cuestionario de Opciones Múltiples para evaluar Visiones sobre Enseñanza (COMVdE). Muy brevemente, se siguieron los siguientes pasos: 1. Construcción de una sistemática de contextos sobre visiones consensuadas sobre enseñanza. Entendemos sistemática de contextos a la relación de contenidos o aspectos que, por su relevancia y/o consenso, deben ser enseñados a los futuros profesores, y, en consecuencia, también evaluados mediante el cuestionario. La tabla 1 muestra la sistemática de contextos para el cuestionario sobre enseñanza. IND.CATEGORÍA VISIÓN + VISIÓN - CÓDIGOS N.º 1 Creencias sobre cuestiones ligadas a la enseñanza de ciencias 8 1a Qué enseñar Prioridad aprendiz Prioridad disciplinar 1111 (2c), 1112 (3-) 1113 (2-) 3 1b Objetivo a lograr Enriquecimiento cognitivo Llegar a metas según lógica disciplinar 1118 (1c) 1 1c Modos de lograrlos Atendiendo al aprendiz Atendiendo a la transmisión 1115 (1c), 1116 (1-) 1117 (1c), 1119 (1c) 4 2 Enseñanza de las ciencias y conocimiento de ciencias 9 2a Coherencia de la enseñanza de las ciencias con la actividad de la ciencia erudita La coherencia no implica comprensión La coherencia implica mejor comprensión 1131 (2c), 1138 (3-) 2 2b Influencia de la visión de ciencia del profesor sobre su enseñanza Es sólo un factor más entre muchos Existe una dependencia significativa 1132 (3-), 1133 (3c) 2 2c Previsión ante actividades acordes con la científica Efectos limitados Panacea 1134 (2-), 1135 (1c) 2 2d La enseñanza usual induce creencias sobre qué es y cómo se construye la ciencia Vínculos causales con cierta definición Vínculos imprecisos 1136 (2c), 1137 (2c), 1139 (1c). 3 3 Condiciones de enseñanza más favorables para el aprendizaje 12 3a Relación entre enseñar y aprender Visión compleja Visión simple (directa e interpretativa) 1121 (2c), 1122 (2c) 1124 (1c), 1129 (1c) 4 3b Grado de asimilación de lo enseñado Asimilación parcial Diversidad de grados Se admite posibilidad de asimilación total 1125 (0c), 1126 (3-) 1127 (1c) 3 3c Mejores condiciones de enseñanza Considera ideas previas e interés del aprendiz Confundir enseñar bien con aprender bien 1123 (2-), 1128 (3c) 2 3d Relación entre significantes y significados Vínculos indirectos, pues la asignación de significados es interior Se admite apropiación externa de significados 8321 (2c), 8322 (2c) 8323 (3c) 3 4 Intercambio de información entre profesor y alumno 6 4a Uso del conocimiento previo del alumno por parte del profesor Se tiene en cuenta No se tiene en cuenta 8312 (1c), 8332 (2c) 8333 (3c) 3 4b Expectativas del profesor sobre el aprendizaje del alumno Un buen método no garantiza el aprendizaje Se espera mejores resultados que los reales 8311 (1c), 8313 (3c) 8331 (2c) 3 Para cada categoría o contexto (columna 2), se muestra la visión más adecuada (columna 3) y menos adecuada (columna 4), los códigos de los ítems en la base de datos (columna 5) y el número de ítems que, para cada contexto, se incluye en el cuestionario (columna final). Nótese que estas cifras de la última columna suman el total de 35 ítems que conforman el cuestionario final. Tabla 1 Sistemática de contextos para el cuestionario sobre VdE. INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA 293 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2011, 29(2) 2. Construcción de los ítems de tres opciones atendiendo a una misma estructura: • La opción a) es la más cercana a la visión más adecuada • Las opciones b) y c) son cercanas a las visiones menos adecuadas. Esta estructura, que llamamos C, es mantenida en 27 ítems (indicados con una «c» en los códigos de la tabla 1). Para los 8 ítems restantes no se ha podido, o quizás no se ha sabido, aplicar. 3. Valoración de los ítems por grupos de expertos. Al administrar el cuestionario a los alumnos como pretest se les solicitaba, además de sus respuestas correctas, otro tipo de respuestas relacionadas con la valoración de los mismos, y, en el postest, asimismo, una valoración afectiva o sentimental al conocer la respuesta del experto. Estas demandas permitieron calcular 22 índices que, agrupados por factores, fueron valorados por cinco grupos de expertos (ver Marín y Benarroch, 2009, para una comprensión más amplia del significado de estos índices y de los factores en que se agruparon). La tabla 2 muestra, para cada ítem del cuestionario, la calificación que los cinco grupos de jueces (columnas 4-8) adjudicaron a cada ítem y la media aritmética de las mismas (columna 9), que, agrupadas en intervalos, se traducen en un nivel de calidad (columna 10). Así, en el cuestionario COMVdE, resultan 13 ítems de nivel 1 (mayor calidad), 13 ítems del nivel 2 y 9 ítems del nivel 3 (menor calidad). Es necesario resaltar que la estructura de los ítems de este cuestionario COMVdE es ligeramente distinta a las utilizadas en los dos anteriores (COMVdC y COMVdA). En estos últimos, hay dos tipos de estructuras bien delimitadas: una tipo C3, en la que se evalúa aspectos constructivistas frente a racionalistas y empiristas, y otra tipo O, que evalúa aspectos organicistas. Si bien las C3 son similares a las estructuras C que se han usado en este cuestionario, en las estructuras C no se ha podido respetar la asociación de cada distractor con una determinada tendencia epistemológica (racionalista o empirista) como se hizo en los ítems C3. Por otro lado, en COMVdE no hay estructuras tipo O ya que, en el plano de la enseñanza, frente a la visión más tradicional, eminentemente disciplinar y centrada en la transmisión-recepción, se encuentra genéricamente la «visión constructivista» y su diferenciación con el organicismo sólo se lleva a cabo en los planos de la construcción del conocimiento de ciencias y del conocimiento y aprendizaje del alumno (Marín, 2005). En definitiva, en COMVdE sólo hay ítems con estructuras C y los que carecen de estructura identificable, que han sido catalogados como X en la tercera columna de la tabla 2. Un concepto relevante para comprender ciertos cálculos específicos será el de «parcial». Llamaremos «parcial de ítems» al grupo de ítems de mayor calidad de cada test y «parcial» a las calificaciones para este subgrupo de ítems. Por ejemplo, para COMVdE, si se cuentan los ítems de nivel de calidad 1 y 2 (columna 10) que tienen estructura C (columna 3), se obtienen 21 ítems, que son los que forman el parcial 1. Uniendo este dato a los de los restantes cuestionarios, se identifican dentro del parcial 1: • Para COMVdC (40 ítems): 12 ítems tipo C3 de calidad 1 y 2. • Para COMVdA (40 ítems): 15 ítems tipo C3 con calidad 1 y 2. • Para COMVdE (35 ítems): 21 ítems tipo C con calidad 1 y 2. Las calificaciones totales y parciales han sido obtenidas a partir de la conocida fórmula de corrección de los cuestionarios de opciones múltiples, que es: RESULTADOS La tabla 3 muestra las calificaciones totales y parciales obtenidas por los 60 alumnos en los tres cuestionarios, aplicados como pretest y postest. Los resultados se van a presentar en cuatro grupos: • En el primero se hará una valoración sobre la bondad y fiabilidad de COMVdE • El segundo girará sobre lo que se ha denominado coherencia epistemológica, esto es, la relación interna entre las visiones que tiene el futuro docente sobre enseñanza, aprendizaje y visión de las ciencias. • El tercer grupo versa sobre una evaluación de la propia experiencia docente en términos de los progresos adquiridos tanto en sus visiones sobre ciencia, aprendizaje y enseñanza, como en su coherencia epistemológica, tras la experiencia docente. • Por último, se analizarán las relaciones de dependencia existentes de las visiones sobre enseñanza (VdE) con las visiones sobre la ciencia (VdC) y con el aprendizaje (VdA). a) Evaluación de la bondad y fiabilidad de COMVdE Según la valoración cualitativa realizada por cinco grupos de expertos, el cuestionario que aquí se presenta, para medir las visiones sobre enseñanza, contiene 21 ítems de calidad buena y 14 ítems de calidad inferior. Este hecho tiene relación con la fiabilidad del cuestionario final. Si ésta se calcula con el índice alfa de Cronbach para todo el cuestionario, se obtiene un resultado bajo de 0,603. Pero si se eliminan los ítems de calidad inferior, el alfa de Cronbach aumenta a 0,854, lo que confirma que las notas obtenidas en los parciales de estos ítems son las más significativas para las conclusiones que se alcancen con este estudio. Nota = Aciertos – = Aciertos – Errores n.º distractores Errores 2 INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA 294 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2011, 29(2) ORDEN EN PRUEBA CÓDIGO ÍTEM TIPO GRUPO N.º 1 GRUPO N.º 2 GRUPO N.º 3 GRUPO N.º 4 GRUPO N.º 5 MEDIA ARITMÉTICA NIVEL DE CALIDAD n.º 01 1111 C 4 3 4 4 4 3,8 2 n.º 02 1112 X 1 1 2 2 1 1,4 3 n.º 03 1113 X 3 3 3 3 3 3 2 n.º 04 1115 C 5 5 4 4 5 4,6 1 n.º 05 1116 X 5 5 6 5 6 5,4 1 n.º 06 1117 C 5 6 5 5 5 5,2 1 n.º 07 1118 C 5 4 5 6 5 5 1 n.º 08 1119 C 6 4 4 5 5 4,8 1 n.º 09 1121 C 5 3 4 5 4 4,2 2 n.º 10 1122 C 5 5 4 5 4 4,6 1 n.º 11 1123 X 4 3 4 4 4 3,8 2 n.º 12 1124 C 5 5 5 5 5 5 1 n.º 13 1125 X 2 1 2 3 3 2,2 3 n.º 14 1126 X 4 3 3 4 3 3,4 2 n.º 15 1127 C 4 6 5 4 5 4,8 1 n.º 16 1128 C 1 1 2 1 1 1,2 3 n.º 17 1129 C 5 6 6 6 6 5,8 1 n.º 18 1131 C 3 4 4 3 4 3,6 2 n.º 19 1132 X 3 2 2 3 2 2,4 3 n.º 20 1133 C 2 3 2 3 2 2,4 3 n.º 21 1134 X 4 5 4 5 4 4,4 2 n.º 22 1135 C 5 6 6 5 6 5,6 1 n.º 23 1136 C 5 5 4 4 4 4,4 2 n.º 24 1137 C 3 4 3 4 4 3,6 2 n.º 25 1138 X 2 2 2 3 2 2,2 3 n.º 26 1139 C 5 5 5 5 4 4,8 1 n.º 27 8311 C 6 4 4 5 5 4,8 1 n.º 28 8312 C 5 6 5 5 5 5,2 1 n.º 29 8313 C 2 2 2 3 2 2,2 3 n.º 30 8321 C 4 4 3 5 4 4 2 n.º 31 8322 C 5 4 3 4 4 4 2 n.º 32 8323 C 3 2 2 3 2 2,4 3 n.º 33 8331 C 4 3 4 4 4 3,8 2 n.º 34 8332 C 4 5 4 4 4 4,2 2 n.º 35 8333 C 3 2 2 3 2 2,4 3 Se muestra la calificación que los cinco grupos de jueces (columnas 4-8) para cada ítem y la media aritmética de las mismas (columna 9), que, agrupadas en intervalos, se traducen en un nivel de calidad (columna 10). Tabla 2 Valoración de ítems sobre VdE. INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA 295 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2011, 29(2) Otro aspecto del cuestionario relevante es su validez de contenido. Ésta se refiere al grado en que sus ítems representan todo el dominio de contenido de la variable a medir. En el caso de COMVdE, así como de los otros dos cuestionarios usados en esta experiencia, al haber partido de la sistemática de contextos y al haber creado ítems específicos para cada uno de estos contextos, la validez de contenido está garantizada en la medida en que lo estén los contenidos de partida. Ahora bien, si se eliminan los ítems de calidad inferior, esta validez disminuye. Por ejemplo, si se eliminan los ítems de baja calidad 1132 (n.º 19 del cuestionario) y 1133 (n.º 20 del cuestionario), no queda ninguno para valorar el contexto 2b establecido en la tabla 1. Este hecho nos lleva a valorar más que el cuestionario en sí, la mecánica de autocorrección gradual al que se puede someter, de modo que, identificados los ítems de menos calidad, éstos puedan alterarse y, en consecuencia, ir convergiendo hacia un cuestionario cada vez más válido y fiable. b) Evaluación de la coherencia epistemológica de los futuros docentes de ciencias Para estudiar este aspecto, se pueden calcular las correlaciones entre las calificaciones de los tres cuestionarios en el pretest entre sí (columnas C1T, A1T y E1T de la tabla 3) y eso mismo se puede hacer en los postest (columnas C2T, A2T y E2T de la misma tabla 3). El dato más sobresaliente es que la coherencia individual es bastante pequeña. Si se calculan las correlaciones entre los parciales de ítems mejor construidos, esto es, entre C1P, A1P y E1P, así como entre C2P, A2P y E2P, por las razones expuestas más arriba, el análisis es más riguroso. En este caso, se obtienen los resultados de la tabla 4. Atendiendo a parciales de ítems en los pretest (columna de la izquierda de la tabla 4), las correlaciones muestran que sólo son significativas las existentes entre enseñanza y aprendizaje. Éstas se mantienen en los parciales de ítems de los postest (columna derecha de la tabla 4) aunque en este caso surge además una correlación débilmente significativa entre enseñanza y ciencia. Es muy probable que la baja y mediana coherencia epistemológica, simplemente sea la interpretación más adecuada de la realidad cognitiva del futuro profesor de ciencias. Los avances en el conocimiento que veremos en el apartado siguiente, aun a pesar de ser significativos, muestran que éstos son difíciles y que por supuesto no logran llevar al sujeto a una aceptable coherencia epistemológica, quizás porque posiblemente sea insuficiente conseguir esto con 30 horas de curso. Es posible que el camino sea el correcto pero que se requiera una mayor interacción y reflexión con el contenido. c) Progresos adquiridos tanto en sus visiones sobre ciencia, aprendizaje y enseñanza, como en su coherencia epistemológica, tras la experiencia docente Los progresos experimentados sobre VdC, VdA y VdE han sido notables y significativos. Para mostrar esto, hay que comparar la calificación obtenida por los futuros docentes en los tres cuestionarios, COMVdC, COMVdA y COMVdE, aplicados como pretest y postest. Estas calificaciones se encuentran en la tabla 3; y si se consideran únicamente los parciales de los mejores ítems, hay que fijarse en las columnas definidas por las variables E1P, E2P, C1P, C2P, A1P y A2P. Para comparar E1P con E2P, C1P con C2P y A1P con A2P, se ha utilizado la prueba de Wilcoxon (Wilcoxon, 1945; Bruin, 2006) de los rangos con signo, para evitar toda suposición acerca de la normalidad de las distribuciones. Esta prueba tiene en cuenta la información del signo de las diferencias y de la magnitud de las diferencias entre cada par de valores. Estas diferencias se muestran en la tabla 5. Los rangos negativos contienen los casos para los cuales el valor del pretest es mayor que el del postest. Se observa en la tabla 5 que esto sólo ocurre para 6 casos en COMVdE, 9 en COMVdC y 19 en COMVdA. Los rangos positivos contienen todos los casos para los que los valores del postest son superiores a los del pretest, lo que ocurre para 43 sujetos en COMVdE, 37 en COMVdC y 25 en COMVdA. Los empates contienen los casos que obtienen las mismas calificaciones en el pretest y en el postest, lo que sucede para 2 alumnos en COMVdE, 2 alumnos en COMVdC y 9 en COMVdA. Si los resultados entre pretest y postest fueran similares, la suma de rangos positivos sería aproximadamente igual a la suma de los rangos negativos. La diferencia entre la suma de rangos positivos frente a los negativos muestra los valores superiores obtenidos en los postest frente a los pretest. Si se comparan estas diferencias para las tres variables estudiadas, VdE, VdC y VdA, se constata que el aprendizaje ha sido mayor en VdE, seguido del aprendizaje en VdC, y que el de VdA ocupa el último lugar. Dado que el tiempo dedicado a la enseñanza de cada uno de los contenidos fue el mismo, se puede concluir que la dificultad asociada al aprendizaje de estos contenidos es desigual; concretamente, aprender sobre «aprendizaje de las ciencias» parece suponer un esfuerzo mayor que hacerlo sobre la misma «naturaleza de la ciencia» y esto, a su vez, mayor que aprender sobre la «enseñanza de las ciencias». Z es el estadístico estandarizado de contraste que usa esta prueba para mostrar las diferencias entre cada par de valores. Tiene en cuenta la suma de los rangos para el signo menos frecuente obtenido (rangos negativos). En la tabla 6 se muestran sus pequeños valores de significación (< 0,05) indicando que, en todos los cuestionarios, los postest arrojan valores significativamente superiores a los pretest. Asimismo, los gráficos de dispersión de las calificaciones de los postest enfrentados a los pretest, que se muestran en la tabla 7, ponen de manifiesto que los progresos totales más importantes se experimentan en VdE con incrementos que en promedio rondan los 20 puntos. En VdC se incrementan sobre los 14 puntos y 11 puntos para VdA. Aunque no se muestran en este trabajo, para los parciales, como se consideran sólo los ítems de mayor calidad, se obtienen incrementos aun mayores. INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA 296 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2011, 29(2) Tabla 3 Calificaciones totales y parciales de los alumnos. La nomenclatura usada para dar nombre a las variables ha sido la siguiente: Primer carácter: C, A y E se refieren respectivamente a los cuestionarios COMVdC, COMVdA y COMVdE Segundo carácter: «1» para datos del pretest «2» para datos del postest Tercer carácter: T si se refiere a la nota de todos los ítems, P si se refiere al parcial. NIK E1T E1P E2T E2P C1T C1P C2T C2P A1T A1P A2T A2P 02 05 -8 23 42 12 12 27 26 45 67 63 76 03 09 08 33 31 24 17 47 30 17 -19 22 -24 04 00 05 06 00 10 12 30 17 03 -7 07 -24 05 10 12 70 93 29 09 40 38 25 26 45 26 06 13 -1 23 36 10 05 39 26 14 -24 29 -12 07 12 08 53 65 13 00 28 38 13 12 18 09 08 12 24 36 51 XX XX 40 51 59 38 59 38 09 19 15 23 29 07 00 33 51 -7 12 -7 12 10 23 29 38 51 28 17 43 38 22 21 33 30 11 00 -3 28 29 14 -7 38 34 04 -36 18 -36 13 32 31 49 51 22 42 25 38 22 26 29 26 14 18 24 40 42 17 -3 08 05 25 -44 22 -49 15 12 20 40 29 30 09 34 12 17 -36 63 51 16 29 36 XX XX 27 05 38 34 30 30 37 00 17 28 39 40 42 13 05 29 30 08 -15 10 -15 18 15 08 10 15 XX XX 40 26 44 12 40 -12 19 08 17 50 74 12 09 19 17 53 38 47 26 20 00 -6 36 36 22 21 29 34 04 -12 02 -19 21 22 17 28 15 13 -12 35 38 09 -28 07 -24 22 23 36 23 29 19 -19 52 63 13 -19 22 -24 23 26 46 36 42 23 00 30 00 35 30 38 26 24 05 03 53 72 05 -3 33 38 18 30 48 38 25 -13 -18 45 58 27 00 37 51 05 -15 15 -12 26 03 12 45 65 24 42 42 34 34 00 59 26 27 03 15 19 15 25 -28 19 05 14 -19 07 -12 28 42 62 58 79 24 26 35 34 44 55 48 38 30 05 -8 36 51 34 09 29 38 12 -12 07 -12 31 -1 00 40 29 34 46 22 76 05 -7 14 00 32 32 36 45 51 32 42 55 51 22 12 18 00 33 32 42 49 60 45 30 42 51 39 26 74 63 34 02 05 32 58 20 05 43 30 13 -19 22 00 35 25 31 49 72 29 21 44 42 10 -36 14 -24 36 32 39 40 42 23 30 50 51 47 26 45 -7 37 16 24 16 21 35 42 35 30 22 09 32 05 39 -10 -21 28 42 17 34 40 30 22 00 50 17 40 52 48 49 51 43 26 XX XX 18 34 44 12 41 29 39 XX XX 19 -7 38 38 48 26 52 38 42 25 17 62 72 32 38 59 51 38 05 37 00 43 06 -6 36 36 37 38 34 30 -11 09 37 26 44 35 46 58 79 37 38 XX XX 30 42 52 63 45 16 21 30 24 18 12 35 09 18 26 25 26 47 28 29 28 36 30 26 40 38 67 38 82 76 48 10 -1 32 36 30 12 27 12 00 -15 09 -36 50 36 36 49 42 30 59 49 42 20 -12 22 -24 51 06 -6 -6 -27 19 17 20 12 19 -7 34 -7 52 23 31 40 65 25 12 43 42 27 05 45 26 53 20 21 58 65 12 -7 23 26 05 -32 14 -12 55 02 00 23 29 02 17 29 34 04 -15 14 -24 56 18 31 58 79 24 26 44 38 33 12 57 51 57 -10 -25 -4 -18 05 05 XX XX -6 -24 13 -7 58 10 17 40 58 37 34 24 46 14 -40 30 -12 59 10 08 10 08 29 51 50 42 10 -19 40 12 60 22 17 45 58 08 -24 40 63 57 26 63 51 NIK E1T E11 E2T E21 C1T C11 C2T C21 A1T A11 A2T A21 INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA 297 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2011, 29(2) CORRELACIONES ENTRE PRETEST CORRELACIONES ENTRE POSTEST E11 C11 A11 E11 1 ,120 ,380(**) C11 ,120 1,163 A11 ,380(**) ,163 1 **Correlación significativa al nivel 0,05 (bilateral). E21 C21 A21 E21 1 ,296(*) ,370(**) C21 ,296(*) 1,115 A21 ,370(**) ,115 1 * La correlación es significante al nivel 0,05 (bilateral). ** La correlación es significativa al nivel 0,01 (bilateral). Tabla 4 Estudio de coherencia epistemológica. NRANGO PROMEDIO SUMA DE RANGOS Postest-pretest COMVdE Rangos negativos 3(a) 4,83 14,50 Rangos positivos 44(b) 25,31 1.113,50 Empates 4(c) Total 51 Postest-pretest COMVdC Rangos negativos 8(d) 9,56 76,50 Rangos positivos 39(e) 26,96 1.051,50 Empates 1(f) Total 48 Postest-pretest COMVdA Rangos negativos 10(g) 9,95 99,50 Rangos positivos 41(h) 29,91 1.226,50 Empates 2(i) Total 53 Tabla 5 Progresión en el aprendizaje. Prueba de los rangos con signo de Wilconxon. POSTESTPRETEST COMVdE POSTEST-PRETEST COMVdC POSTEST-PRETEST COMVDA Z -5,816(a) -5,161(a) -5,285(a) Sig. asintót. (bilateral) 0,000 0,000 0,000 Tabla 6 Estadísticos de contraste postest-pretest. Prueba de los rangos con signo de Wilconxon. a Basado en los rangos negativos.