Análisis e interpretación

Una vez que se presentan los resultados de la investigación, el análisis y la

interpretación de estos es el paso siguiente. Recordando que la principal preocupación de la presente investigación fue, lograr el cambio conceptual a través de la utilización de modelos mentales, los datos obtenidos permiten visualizar qué tanto se logró o no este cometido y cuáles son los elementos empíricos y teóricos que permiten determinarlo.

Tal como se esperaba y como ya lo afirmaban diversas investigaciones (Redish, 1994; Campanario y Otero, 2000; Nersessian, 1987; Carretero, 1997 y Pozo, 1999) las primeras ideas de los estudiantes, al ser obtenidas de una fuente meramente sensorial y experiencial, suelen ser erróneas. El pre test permitió determinar que esas

preconcepciones que tienen acerca de elemento, compuesto y mezcla son difusas y alejadas de las ideas científicas. Continuando la referencia del pre test, los modelos mentales que en él manifiestan los estudiantes, corren la misma suerte que las

preconcepciones, según los resultados, el 75 % de los estudiantes sabe de manera general qué es un modelo, sin embargo, no pueden construir modelos completos de un fenómeno dado.

Las ideas previas de los estudiantes resultaron ser entonces el punto de partida de la investigación, la presuposición teórica y la comprobación empírica de que éstas son erróneas se manifiesta en la expresión de algunos estudiantes que conciben, de manera similar a la concepción griega, la idea de que un elemento se puede definir como uno de los cuatro elementos, que según la antigüedad, conforman a todas las cosas. Nersessian (1989) había considerado como resultado de su investigación, que algunas

preconcepciones de los estudiantes son parecidas a las que en la antigüedad se consideran como científicas. Otra de las ideas previas que resultan de notoriedad, es la confusión conceptual que tienen los estudiantes sobre compuesto y mezcla, al expresar ideas tan similares como: “compuesto por varias cosas o materiales” y “combinación de dos o más materiales”, para cada una respectivamente.

El siguiente análisis e interpretación en la investigación, surge del trabajo con modelos mentales. Fue notorio que, con base en la evidencia empírica de los resultados del pre test y de lo que se sabía al respecto, emanado de la construcción del marco teórico, la construcción de modelos mentales resultó ser una actividad, demandante tanto para el estudiante como para el docente (Guevara y Valdez, 2004). La evidencia resalta que más de un estudiante toma una postura desfavorable cuando se le pide que agregue o modifique su modelo mental, sin embargo, resalta también, el papel fundamental que el docente juega en este tipo de situaciones. La postura del docente es determinante para que el estudiante decida o no completar su modelo, este debe orientarlo hacia una necesidad de explicar mejor, mediante su modelo, lo que piensa sobre un fenómeno.

La mejoría en la construcción de modelos mentales considerando la mayoría o todos los aspectos inherentes al fenómeno modelado, se presentó desde el primer

instrumento designado para ello, puesto que los resultados indican que el 36 % incorporó todos los elementos al modelar un fenómeno, y el 43 % la mayoría de éstos. Jonassen (2004) reconoce la importancia de los modelos mentales que construyen los estudiantes, puesto que considera que estos suelen representar herramientas para la comprensión de fenómenos. Los resultados de la investigación, así como su proceso, demuestran que la construcción de modelos mentales adecuados y válidos para la explicación de fenómenos no es una actividad que se construya con dos o tres instrumentos, ni de manera aislada por el estudiante.

Los primeros modelos mentales construidos por los estudiantes demuestran que su construcción no es una actividad que está supeditada a la adquisición de información, va más allá de solo adquirirla, hay que procesarla e imaginarla bajo un esquema de

pensamiento y representación. Aunque el texto que leyeron era autosuficiente en su contenido, éste no generó modelos mentales correctos. La interpretación anterior se hace considerando la evidencia empírica de que el 72 % de los estudiantes no construyeron modelos mentales correctos sobre el tema en cuestión, como resultado de trabajar con el primer instrumento de la implementación de la propuesta de investigación.

Un hallazgo interesante de este primer instrumento de implementación, es que se percibieron ciertas ideas comunes en el 20 % de los estudiantes, ya que éstos concebían a una mezcla como la unión química de varios compuestos, es decir, representaban en sus modelos una unión química entre los elementos de una mezcla. Un análisis efímero, realizado por el investigador (con base en la información obtenida como profesor de ciencias), de esta situación, indica que se debe a que las mezclas homogéneas como el

aire, al tener elementos que no son inidentificables al ojo humano, generan una facilidad para que se conciban como unidos o enlazados fuertemente.

Por otro lado, la idea concebida en Pozo (1999) de que más allá de un cambio conceptual se necesita un cambio representacional, toma relevancia, después de analizar los resultados del segundo instrumento de la implementación, en donde se vislumbra una mejoría enorme en la representación (modelación mental) de la diferencia entre

compuesto y elemento. Las ideas y las representaciones de los estudiantes sobre elemento y compuesto se tornaron más claras gracias a que este instrumento incluía dos imágenes como refuerzo de la información contenida en él, es decir, se les brindó a los estudiantes un apoyo que orientará sus concepciones y representaciones.

La lectura de un tercer texto que incluyó un diagrama, y de manera puntual, concepciones científicas sobre elemento, compuesto y mezcla, arrojo resultados favorables, puesto que utilizando la imaginación, la creatividad, el conocimiento y los recursos disponibles al momento, los estudiantes lograron representar de manera acertada las tres sustancias. Las evidencias fotográficas, son un claro ejemplo de que las nociones que estaban desarrollando los estudiantes mostraban un alto grado de similitud con las ideas que dan los científicos. Las representaciones de los estudiantes generan una conceptualización como lo afirma Coll (2006).

La medición del cambio conceptual produce desde el punto de vista cuantitativo y cualitativo resultados favorables para la investigación. El contraste de las ideas obtenidas por el grupo experimental en el post test, con las que obtienen éstos en el pre test y con las que obtiene el grupo control (solo post test), indican satisfactoriamente que las del

grupo experimental, obtenidas mediante el trabajo con modelos mentales suelen ser coherentes y cercanas a las aceptadas por la comunidad científica. Un respaldo de las nociones conceptuales son las nociones representacionales que los estudiantes construyen y que son las que les permiten de cierta forma construir mejores nociones. Nappa,

Insausti y Sigüenza (2006), como resultado de investigación el tema disoluciones, habían ya expresado la idea de que el trabajo con modelos mentales genera buenos resultados, incluso que los dedicados exclusivamente al cambio conceptual.

De acuerdo con los resultados de las medidas estadísticas obtenidas por los estudiantes del grupo experimental y las del grupo control, se muestran mejores

resultados con el uso de modelos mentales que sin ellos. Las representaciones construidas por cada grupo (experimental y control) evidencian de la misma forma un favorecimiento para el grupo experimental, puesto que se ha trabajado sobre las representaciones de las ideas de elemento, compuesto y mezcla, y no solamente sobre las meras ideas

representadas conceptualmente (Campanario y Otero, 2000). Los resultados obtenidos permiten afirmar que los modelos mentales construidos por los estudiantes les han

permitido comprender y encontrar las diferencias entre elementos, compuestos y mezclas. El trabajo con modelos mentales realizado previo a la propuesta formal de

investigación, permitió, según los resultados obtenidos, dar respuesta a la pregunta ¿el uso efectivo de modelos mentales depende exclusivamente del trabajo de los

estudiantes?. La respuesta está dada con base en los resultados que aquí se presentan, puesto que los datos indican, como ya se mencionó, que hubo una mejora notable en los modelos mentales, sin embargo, esta mejora es emanada de la disposición de los

estudiantes y de la orientación del profesor a cargo para que estos tomaran en cuenta el mayor número de aspectos para el modelo fuera adecuado para representar el fenómeno.

En síntesis, la evidencia empírica que se expone en este apartado, entre la que se incluye los resultados de los instrumentos aplicados en cada una de las categorías, determina que la investigación ha logrado producir sistemáticamente un resultado. Las gráficas expuestas, las ideas previas de los estudiantes y sus representaciones, las medidas estadísticas, el trabajo para desarrollar la habilidad para la construcción de modelos mentales, así como, los resultados del post test y su comparación con el grupo control, permiten puntualizar ciertos hallazgos.

Entre los hallazgos a destacar está, que con la ayuda del profesor los estudiantes pueden construir mejores modelos mentales, las ideas previas que los estudiantes tienen sobre el tema, son confusas, o bien, erróneas, el cambio conceptual necesita de un cambio en las representaciones de las ideas, este pude ser trabajado mediante modelos mentales que funjan como tal. El uso adecuado de modelos mentales favorece notoriamente la comprensión del tema elementos, compuestos y mezclas, así como su cambio conceptual. Por otro lado, las evidencias del trabajo realizado se muestran en el Apéndice H.