Estrategias visuales para la optimización del aprendizaje de la prueba de significación estadística

- 299 - anales de psicología 2001, ol. 17, nº 2 (diciemb e), 299-305 © Copy igh 2001: Se icio de Publicaciones de la Uni e sidad de Mu cia Mu cia (España). ISSN: 0212-9728 Es a egias isuales pa a la op imización del ap endizaje de la p ueba de signi icación es adís ica* Vicen e Manzano A ondo**, Hassan Fazeli Khalili y F ancisco Ja ie Pé ez San ama ía Uni e sidad de Se illa Resumen: La p ueba de signi icación es adís ica es una de las he amien as más impo an es en la gene ación de conoci- mien o cien í ico. Como consecuencia de ello, los es s de sig- ni icación ienen un peso especí ico en el cu iculum de los es- udios de psicología. No obs an e, la lógica del p oceso es muy di ícil pa a los es udian es. Luego es necesa io encon a es a egias al e na i as que op imicen el ap endizaje ace ca de los es de signi icación. En es e sen ido hay un ela i o acue - do en conside a que la animación de imágenes inc emen a el ap endizaje de los concep os es adís icos. En es e abajo, se p ueban dos p ocedimien os conc e os, basados en la anima- ción de imágenes. Los esul ados mues an algunas conse- cuencias de in e és pa a explica el es de signi icación es a- dís ica en el aula uni e si a ia, desde una pe spec i a explo a- o ia. Palab as cla e: Tes de signi icación es adís ica, animación po o denado , clases con ídeo, enseñanza en la uni e sidad. Ti le: S a egies o op imize lea ning abou s a is ical signi i- cance es . Abs ac : S a is ic signi icance es is one o mo e impo an ool in scien i ic knowledge gene a ion. As a esul o ha , signi icance es s a e a speci ic weigh in cu iculum o psy- chology s udies. Howe e , logic p ocess i e y di icul o s uden s. So, is necessa y o ind al e na i e s a egies o op i- mize lea ning abou signi icance es s. In his espec he e is a ela i e acco d in conside ing ha anima ion o images inc e- men s a is ics concep s lea ning. In his wo k, wo conc e e p ocedu es a e es ed, based in compu e images anima ion. Resul s show some in e es ing elemen s o explaining s a is ic signi icance es in uni e si y class oom, om a explo a oy pe spec i e. Key wo ds: S a is ic signi icance es , compu e anima ion, eaching wi h ideo, eaching in uni e si y. Ace ca de la p ueba de signi icación La p ueba de signi icación es adís ica consis e, básicamen e, en oma una decisión ace ca de si se man iene o no una hipó esis es adís ica, según la c edibilidad que se o o gue a és a, en unción del g ado de cohe encia que las obse aciones gua den con la hipó esis. El p oceso implica (Pé- ez San ama ía, Manzano y Fazeli, 1998): 1. Enunciado de una hipó esis, según la cual una de e minada unción poblacional cuen a con un alo conc e o. La disc epancia exis en e en- e ese alo supues o y las obse aciones eali- zadas en la mues a, es admisible como u o de las luc uaciones p opias del aza (pues la mues a es alea o ia). Es a negación de la dis- c epancia, puede jus i ica su denominación * No a: La ealización del abajo ha sido posible g a- cias a la sub ención o o gada po el Ins i u o de Cien- cias de la Educación de la Uni e sidad de Se illa. ** Di ección pa a co espondencia: Vicen e Manza- no A ondo. Depa amen o de Psicología Expe imen al. Facul ad de Psicología, Uni e sidad de Se illa. A da. San F ancisco Ja ie , s/n, 41005 Se illa (España). E- mail: [email p o ec ed] como Hipó esis Nula (H0), si bien en su o igen la nulidad de la hipó esis se jus i ica en la in en- ción de echaza o anula su enunciado (Bo ges, 1997). 2. Cálculo de una medida numé ica que exp ese un g ado de c edibilidad pa a H0. En clase y con cálculos de papel y lápiz, es a medida suele se una dis ancia es anda izada (Zo). Con el o denado , es a medida suele se un alo de p obabilidad: p(O/H0) (Manzano, 1997a; Pé ez San ama ía y o os, 1998). 3. Decisión sob e si se echaza o man iene la hipó esis nula. Pa a ello, p e iamen e se ha iden i icado una medida numé ica que ma ca el umb al pa a oma la decisión. Así, se escoge un alo de p obabilidad (✍) o una dis ancia es- anda izada (Z✍ o Z✍/2 = Z ). Con ello, se e- chaza la hipó esis si lo obse ado se juzga poco p obable conside ando cie a H0 [p(O/H0)<✍ o Zo>Z ] y se man iene en caso con a io. 4. Po úl imo, el in es igado concluye: aduce la decisión omada en el paso an e io , en los mismos é minos en que se ha enunciado la hipó esis es adís ica y, pos e io men e, con el mismo lenguaje u ilizado pa a enuncia la hipó- 300 Vicen e Manzano A ondo e al. anales de psicología, 2001, ol. 17, nº 2 (diciemb e) esis de in es igación. Es e p oceso se di e encia cla amen e del llamado con as e de hipó esis, donde apa ece una al- e na i a al alo ma cado en H0, H1 con un a- lo o ango de alo es conc e os (Ba is a y A nau, 1988). Tan o el con as e de hipó esis como la p ue- ba de signi icación, son a ilugios es adís icos de g an ascendencia en la in es igación psicológica en pa icula (Bo ges, 1997) como en las ciencias sociales en gene al (Co ina y Dunlap, 1997), po lo que debe ía ocupa una a ención muy especial en la enseñanza de es a disciplina (Manzano, 1997a). Pe o, aún conside ando es a ascenden- cia, se a a de un cue po de conocimien o e- cuen emen e mal en endido, incluso en in es i- gado es y pe sonas que han ecibido una o ma- ción es adís ica (Vallecillos, 1996). Conside emos, además, la esis encia que suele obse a se en los in es igado es no me odólogos a la ho a de comp ende y aplica concep os y écnicas es a- dís icas (Boulangue , 1971; Solanas y Sie a, 1992; Manzano, 1998). A la is a de es a si uación, se ía deseable en- saya di e en es es a egias de docencia, pa a op- imiza el ap endizaje del p oceso de decisión es- adís ica median e la p ueba de signi icación. En es e abajo, se p esen a una es a egia conc e a con animación de imágenes po o denado , en compa ación con la clase adicional de piza a. La docencia uni e si a ia median e la animación con o denado Algunos concep os es adís icos, especialmen e aquéllos que equie en un ele ado ni el de abs- acción, acili an la apa ición de p oblemas de comp ensión en los alumnos. La esolución de es os p oblemas ha pasado po la u ilización de di e sas es a egias. Una de ellas ha consis ido en asocia la explicación de los concep os es adís i- cos con imágenes g á icas, con el obje i o de a- cili a la isualización de los concep os, ob eniendo mejo as en la comp ensión (Embe y Engeb e - sen, 1996). Cuando es os concep os implican elemen os especialmen e abs ac os, los g á icos dinámicos pe mi en op imiza el ap endizaje (Ma asinghe, Meeke , Cook y Shin, 1996). Quizá los concep os de más di ícil comp en- sión po pa e de los alumnos son los elaciona- dos con el manejo de p obabilidades y los aspec- os de i ados de és as como las dis ibuciones mues ales y la in e encia es adís ica (Vallecillos, 1996; Loosen, 1997), lo que a o ece la gene a- ción de p oduc os y es a egias de p esen ación isual (Goel, Pe uggia y Baoshe, 1997; Siegel, 1997). La di ección ac ual se cen a en la c eación de p oduc os mul imedia que es án empezando a es- a disponibles pa a los p o eso es o educado es en gene al, que impa en conocimien os sob e es- adís ica o análisis de da os. Es os ma e iales pueden combina ex os, sonidos, imágenes en mo imien o, ep esen aciones g á icas... Aspec- os és os que hacen especialmen e a ac i a la inicia i a de inclui ales ecu sos en la explica- ción de concep os es adís icos en la Web (Webs- e y Todd, 1998). Velleman y Moo e (1996) no obs an e desc iben, además de algunas en ajas de i adas del uso de es as ecnologías, algunos de sus incon enien es y ealizan una llamada de a ención ace ca de la impo ancia de la a iable ac o humano pa a comp ende el e ec o que la u ilización mul imedia puede ene en la ense- ñanza, aspec o ya señalado con espec o a cual- quie in es igación que implique calidad de la en- señanza (Fazeli e al., 1991). El e iginoso i mo de in es igaciones que se ealizan du an e es os úl imos años con espec o a la u ilización de nue as ecnologías pa a la en- señanza de la es adís ica, a o ece la apa ición de ópicos, de pasiones desa o adas a a o o en co- n a de la implan ación de ales ecu sos y del es- ablecimien o de mi os que, no po se pa cial- men e cie os (Hawkins, 1996) debe ían desacon- seja una ac i ud e lexi a y con abundan e so- po e empí ico. De odo ello, los esul ados ob enidos en al- gunos de los es udios mencionados pa ecen aconseja la u ilización de es a egias de enseñan- za de la es adís ica que ecu an a la exposición de imágenes en mo imien o, especialmen e en los con enidos más ce canos a la in e encia. El obje i o de es a in es igación ue pone a p ueba dos he amien as que implican animación de Es a egias isuales pa a la op imización del ap endizaje de la p ueba de signi icación es adís ica 301 anales de psicología, 2001, ol. 17, nº 2 (diciemb e) imágenes: el o denado y el ídeo. El ema u ili- zado pa a la exposición ue la in oducción a la eo ía de la decisión es adís ica a a és de la p e- sen ación de la p ueba de signi icación de la hipó esis nula. Mé odo Suje os Alumnos de la asigna u a "Análisis de da os en psicología I" de la Facul ad de Psicología en la Uni e sidad de Se illa, en el cu so académico 1998/99, pe enecien es a cua o g upos de p ác- icas. Sin conside a a quienes epe ían la asigna- u a, se con abilizó un o al de 118 alumnos. Da- do que la asignación alea o ia de los suje os a los g upos no es ac ible, se ealizó un con ol p e io de conocimien os en análisis de da os en la p i- me a clase del cu so. Ins umen os Pa a lle a a cabo la expe iencia se u ilizó el siguien e ma e ial: 1. Un p og ama de o denado , elabo ado en len- guaje PIACI (Manzano, 1997b) que con iene un sucesión de imágenes animadas en o no a la lógica de la p ueba de signi icación: enuncia- do de un p oblema (¿Han cambiado las ac i u- des xenó obas en la población?); búsqueda de una solución (elección del ins umen o de me- dida de las ac i udes xenó obas); aplicación de un esquema lógico (analogía con el sis ema ju- dicial: odo el mundo es inocen e mien as no se demues e lo con a io); ecogida de da os (mues eo y dis ibución mues al); ca ego iza- ción de los posibles esul ados en muy o poco p obables; decisión en o no a la hipó esis nula; conclusiones; gene alización a o os p oblemas. 2. Una película de ideo en Supe VHS que con- iene la animación de imágenes an e io , a la ez que sonido de ondo y la oz de na ación. 3. Un cañón de imágenes conec ado a un PC con salida de ídeo. 4. Un cues iona io común pa a odos los alum- nos en el que se p e ende medi el g ado de ap endizaje alcanzado du an e la sesión. Se ela- bo ó es uc u ado en cua o bloques: o Aspec os elacionados con el g upo de pe e- nencia y opiniones sob e la sesión. o 3 p egun as de opciones V-F sob e la hipó e- sis nula y el p oceso de decisión. o 4 p egun as con cua o opciones de espues a sob e di e en es aspec os de la p ueba de signi icación. o Plan eamien o de un p oblema de decisión donde el alumno debía enuncia la hipó esis nula, exp esa el esul ado ob enido como muy o poco p obable según aquélla, oma la decisión de echaza la o man ene la y, po úl imo, edac a b e emen e la conclu- sión. El anexo incluye un ex ac o de es e cues io- na io, cons i uido po los í ems de los bloques 21 y 31. P ocedimien o De o ma alea o ia, los cua o g upos de p ác icas ue on asignados a dos condiciones ex- pe imen ales, esul ando 58 alumnos en los g u- pos de o denado (a quienes se impa ió la clase median e la animación po o denado ) y 60 alumnos en los g upos de ídeo (a quienes se im- pa ió la clase median e la p oyección de la cin a de ideo). En odos los g upos, el p o eso p esen aba la clase con los obje i os de ap endizaje p opues- o, apagaba las luces y p ocedía al desa ollo de la ac i idad. En los g upos de ídeo, la labo del docen e consis ió en in oduci la cin a en el lec o de í- deo y con ola el olumen. En los g upos de o denado , el docen e u ili- zó la animación de las imágenes po o denado como un apoyo a su exposición magis al. El mismo discu so u ilizado en es os g upos es al que se ha ecu ido ambién como ex o de na- ación pa a la si uación de ídeo. Dos p o eso es pa icipa on en la expe ien- cia. Cada uno de ellos con aba con un g upo asignado a la condición de ídeo y o o a la con- dición de animación po o denado . El guión u i- lizado pa a la clase magis al de o denado ue consensuado y ensayado po ambos docen es pa- 302 Vicen e Manzano A ondo e al. anales de psicología, 2001, ol. 17, nº 2 (diciemb e) a ga an iza compo amien os equi alen es en clase. El aula u ilizada ue la misma en los cua o g upos de alumnos. El con enido de la exposición en clase consis- ió en una in oducción a la p ueba de signi ica- ción es adís ica, donde in e esó en a en la lógica del p ocedimien o, jus i icando el p oceso en su conjun o y en sus ases. En es a p ime a ap oxi- mación no se a a on aspec os ales como: si ua- ciones en las que la hipó esis nula iene un alo "no nulo", jus i icación del ni el de signi icación o iden idad del g ado de signi icación. Son és os aspec os de peso impo an e en el p oceso de de- cisión (Bo ges, 1997; Manzano, 1997a) que no ue on suminis ados a los alumnos has a una se- sión pos e io . Resul ados En la p ueba inicial de conocimien os p e ios en Análisis de Da os se ob u o una media de 4,37 pun os pa a la condición " ideo" y de 5,29 pun os pa a "animación po o denado ". La Fi- gu a 1 mues a el alo asociado, de cuan ía o ien a i a, bajo el supues o de que se es u ie a abajando con mues as alea o ias. 5,29 4,37 ídeo o denado Figu a 1: Compa ación del endimien o p e io de los g upos de ídeo y o denado . En la Tabla 1 se encuen an los po cen ajes de acie o pa a cada condición, con espec o a los í ems de con enido (p egun as 4 a 10 del cues iona io de e aluación que igu a en el anexo) y el alo del g ado de signi icación aso- ciado. Es a misma in o mación, uni icada en o ma o g á ico, se suminis a en la Figu a 2. Se obse a que a pesa de que ninguno de las p ue- bas de signi icación ealizadas a oja una cuan ía su icien emen e pequeña2 pa a p(O/H0), la en- dencia es cons an e: En la Figu a 2 esul a pa i- cula men e e iden e cómo el endimien o de los alumnos bajo la sesión de o denado es lige a- men e in e io al de los alumnos bajo la sesión de ídeo, en odas las p uebas. En ambos p oduc os se ha incluido una a- iable gene ada a pos e io i (conj): exis encia o no de e o impo an e en las p egun as sob e el p oceso lógico de la p ueba de signi icación, co- espondien es al cua o bloque del cues iona io. Po e o impo an e nos e e imos a la exis encia de incohe encia en la lógica del p oceso, en algu- no de los siguien es sen idos: 1. El alumno ob iene un esul ado que acon- seja echaza H0, pe o la man iene. 2. El alumno ob iene un esul ado que acon- seja man ene H0, pe o la echaza. 3. El alumno echaza la hipó esis nula, pe o concluye en el mismo sen ido que és a. 4. El alumno man iene la hipó esis nula, pe o concluye en sen ido con a io a és a. Po úl imo, se gene ó una pun uación global pa a cada suje o. Median e el sis ema de conside- a los acie os menos la ponde ación de los e o- es, el bloque de las p egun as 4 a 6 puede sumi- nis a una pun uación en {-3 , +3}, mien as que el bloque de las p egun as 7 a 10 gene a e- sul ados localizables en el in e alo {-4/3 , +4}, po lo que se gene ó la siguien e ans o mación pa a ob ene inalmen e pun uaciones aco adas en (0 , 10):      += 3 13 17 15 ii xx donde xi esul a de suma las pun uaciones de los bloques 4-6 y 7-10. 2 Hemos u ilizado el e e en e global α=,05. Pa a la in e- encia simul anea de la abla 1 el ni el de con as e debe- ía se α= = 1- (1-,05)1/8 = 0,0064 (po ejemplo, Fe nán- dez y Mayo , 1994). Es a ci cuns ancia esal a aun más la dis ancia ela i a de p(O/H0). = 1,98 p (O/H0) = 0,051 Es a egias isuales pa a la op imización del ap endizaje de la p ueba de signi icación es adís ica 303 anales de psicología, 2001, ol. 17, nº 2 (diciemb e) Tabla 1: Po cen ajes de acie o po a amien o. p eg4 p eg5 p eg6 p eg 7 p eg 8 p eg 9 p eg10 Conj. Vídeo 96,7 94,9 78,3 91,7 53,3 95,0 95,0 86,7 O denado 94,8 89,7 70,7 87,9 48,3 86,2 87,9 82,8 p(O/H0) ,625 ,291 ,346 ,507 ,587 ,105 ,174 ,560 p4 p5 p6 p7 p8 p9 p10 Conj. 0 20 40 60 80 100 Video O denado Figu a 2: Po cen ajes de acie o po p egun as, según el a amien o. La Figu a 3 mues a los esul ados según el a amien o, obse ándose cohe en emen e una endencia no signi ica i a en a o de los g upos bajo la condición de ídeo. 8,15 8,72 ídeo o denado Figu a 3: Compa ación del endimien o inal de los g u- pos de ídeo y o denado . Conclusiones Como hemos señalado, exis e un ela i o con- senso en conside a bene iciosa la u ilización de imágenes en mo imien o pa a la explicación de concep os es adís icos de cie o ni el de abs ac- ción. En nues o plan eamien o inicial, se ha p e- endido es ablece dis inciones en e dos p oce- dimien os basados en imágenes animadas, cuan- do se u ilizan pa a explica la p ueba de signi ica- ción es adís ica a un alumnado uni e si a io. Los esul ados señalan ímidamen e hacia un mejo endimien o en la u ilización de una cin a de ídeo en e a la animación median e el o de- nado en el aula. Es a endencia no se encuen a apoyada en la signi icación es adís ica de los e- sul ados sino en la mono onía o cons ancia de los pequeños e ec os obse ados en odas las oca- siones de p ueba y en el desequilib io de pa ida en los g upos na u ales. Obsé ese que, si bien el endimien o p e io ue lige amen e in e io en los g upos de ídeo (con una a iable p e- es que suponemos elacionada con el endimien o pos e io ), as la aplicación del a amien o la endencia se in ie e. Tal conclusión, no obs an- e, es débil, debido a: 304 Vicen e Manzano A ondo e al. anales de psicología, 2001, ol. 17, nº 2 (diciemb e) o La mencionada ausencia de signi icación es- adís ica. o La ci cuns ancia, impo an e, de que los g u- pos o iginales son na u ales y que, si bien la asignación de los a amien os a aquéllos u o luga median e una es a egia alea o ia, ca e- cemos de segu idad su icien e como pa a ga- an iza la igualdad en e en e ellos. o Tan o la cin a de ídeo como la si uación de animación con el o denado son pa icula es. No es posible deduci ni ga an iza en abso- lu o que es os e en os son ep esen a i os de sus espec i os conjun os posibles de o igen (" odas las cin as de ídeo" y " odas las ani- maciones po o denado "). A nues o pa ece , es a in es igación con una cla a na u aleza explo a o ia, no pe mi e es able- ce di e encias en e los dos p ocedimien os pues os a p ueba. Tal conclusión eque i ía de una mayo con undencia en los esul ados empí- icos. Po o o lado, la a iable de a amien o es más un conglome ado que un elemen o. P ocede aisla los e en os más simples que la cons i uyen. Así, exis en a ias di e encias en ambos p oce- dimien os: o En la clase con la animación po o denado , el papel del p o eso es más ac i o, más suje- o a la espon aneidad. o La cin a de ídeo incluye elemen os ales co- mo sonido de ondo y una oz de na ación que no coincide necesa iamen e con la del p o eso habi ual. o La clase ealizada con el ídeo iene mayo g ado de "di e encia" con espec o a las se- siones habi uales donde el docen e ealiza clases magis ales. Re e encias Ba is a, J.M. y A nau, J. (1988). La p ueba de signi icación: un p o- cedimien o e alo izado. Ba celona: Uni e sidad de Ba celo- na. Bo ges, A. (1997). 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Bloque 3: p7: En la decisión es adís ica, si en la población es muy p obable encon a esul ados mues ales co- mo el que hemos ob enido, podemos a) Man ene la hipó esis nula b) Conside a su icien e la di e encia encon ada c) Rechaza la hipó esis nula d) Conside a que la hipó esis nula es poco p obable p8: En una dis ibución mues al no mal los alo es más p obables son: a) Los más al os b) Los más ce canos al es adís ico c) Los más ce canos al pa áme o d) Los más ex emos p9: Según la hipó esis nula el índice en la población es 10 y se conside a poco p obable odo esul ado mues al alejado en más de 5 pun os )Qué esul ados mues ales jus i ican el echazo de la hipó e- sis nula? a) En e 5 y 15 b) Sólo meno que 5 c) Sólo mayo que 15 d) Meno que 5 y mayo que 15 p10: Si en una in es igación se concluye que no ha habido cambio en la población, ello implica que: a) Hay su icien e di e encia en e el esul ado en la mues a y el esul ado en la población b) Se man iene la hipó esis nula c) Es poco c eíble que la mues a pe enezca a esa población d) El esul ado ob enido en la mues a se encuen a en la zona de echazo de la hipó esis nula