Las fases de la Luna

A continuación se detallan algunos de los trabajos de investigación acerca de las concepciones que poseen alumnos y docentes sobre las fases de la Luna. En una gran mayoría, los trabajos han detectado como predominante el "modelo de eclipse", que sostiene que las fases lunares se deben a que la Tierra proyecta sombra sobre la Luna (Figura 4-8).

Figura 4-8: Esquema que representa el modelo de eclipse, ampliamente detectado en alumnos y docentes para explicar las fases de la Luna. A la derecha, un dibujo realizado por un docente en actividad como parte de una investigación anterior.

Camino (1995) Modelo de eclipse

La Tabla 4-4 sintetiza los trabajos de investigación sobre las concepciones que poseen alumnos de distintas edades y docentes acerca de las fases de la Luna. A su vez, se señalan algunas de las conclusiones obtenidas en ellos.

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Tabla 4-4: Concepciones sobre las fases lunares detectadas en alumnos y docentes. Síntesis de resultados obtenidos en investigaciones anteriores.

Fases de la Luna

Referencia Muestra Algunas concepciones detectadas y conclusiones

Cohen (1982)

50 maestros Estados Unidos

 Una muy pequeña parte del profesorado es capaz de explicar satisfactoriamente las fases lunares (12%).

Targan (1988)

61 estudiantes Universitarios Estados Unidos

 Sin modelo explicativo (37%).

 Modelos explicativos fragmentados (22%).

 Modelo de eclipse (13%).  Explicación correcta (2%). Baxter (1989) 100 alumnos Nivel primario y secundario (9 - 16 años) Inglaterra

Se identificaron 5 nociones más frecuentes para explicar las fases lunares:

 Nubes cubren una parte de la Luna.

 Planetas proyectan sombra sobre la Luna.

 La sombra del Sol cae sobre la Luna.

 Modelo de eclipse: la sombra de la Tierra cae sobre la Luna (noción detectada en mayor proporción).

 Porción visible desde la Tierra de la cara iluminada de la Luna (punto de vista científico).

Sadler (1992) 1414 alumnos Nivel secundario Estados Unidos

 Modelo de eclipse: la sombra de la Tierra cae sobre la Luna (41%).

 La sombra del Sol cae sobre la Luna (27%).

Schoon (1992) 1213 alumnos Niveles primario, secundario y superior Estados Unidos

 Modelo de eclipse: la sombra de la Tierra cae sobre la Luna (48% en primaria).

 El modelo de eclipse crece con la edad: se manifiesta en mayor proporción en secundaria (casi 70%).

 La Luna orbita a la Tierra en 1 día (36%).

 La Luna orbita a la Tierra en 1 año (20%).

Bisard et al. (1994)

708 estudiantes Nivel medio y

universitario

 Respuesta correcta: las fases de la Luna se deben a la luz solar reflejada por la Luna (39,2%).

 Explicación de eclipse: la sombra de la Tierra proyectada sobra la Luna provoca las fases (37,6%).

 Ángulo variable de la luz del Sol sobre la Tierra (18,8%).

 Nubes que tapan la Luna (4,4%).

Skam (1994)

81 futuros docentes

Australia

Frase: "La sombra de la Tierra provoca las fases lunares".

 59,3% está en desacuerdo con la frase, aunque esto no quiere decir que comprendan la causa de las fases.

 Del grupo anterior, un 35,8% pudo dar una explicación adecuada acerca del fenómeno y un 42% dio una explicación parcialmente correcta.

Camino (1995)

85 maestros Argentina

Modelos para explicar fases de la Luna antes de un curso de capacitación para docentes:

 No sabe o no contesta (88%).

 Modelo científico: la Luna iluminada por el Sol orbita a la Tierra, variando cómo se la ve desde la Tierra (8%).

 Modelo de eclipse: la sombra de la Tierra proyectada sobra la Luna provoca las fases (4%).

Schoon (1995)

122 futuros docentes

 Algo (generalmente la Tierra) se interpone en el camino de la Luna (62,3%).

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Estados Unidos  Explicación científica (18%).

Sharp (1996)

Alumnos 11 años Inglaterra

 La explicación "científica" es mayoritaria. La proporción es aún mayor que en futuros docentes. Puede deberse a llamar "explicación científica" a aquella en que los alumnos atrbuyen las fases al movimiento de la Luna alrededor de la Tierra, sin quedar claro que

comprendan claramente la causa del fenómeno.

 Las nubes oscurecen una parte de la Luna.

 Explicación de eclipse: casi no aparece. Schoon y Boone

(1998)

110 futuros docentes Estados Unidos

 Algo (generalmente la Tierra) se interpone en el camino de la Luna (67%). Stahly, Krockover Shepardson (1999) 4 alumnos 3º grado Estados Unidos

 Ideas divergentes en vez de concepciones científicas: nubes cubriendo la Luna, fases que dependen de la posición del observador o que pueden observarse en cualquier momento (no dependen de las posiciones relativas de los astros).

Kallery y Silos (2001)

Futuros docentes

 Explicaciones no científicas (60%): predomina la idea de fases como consecuencia de la sombra de la Tierra.

Trumper (2001) 2087 alumnos: 826 nivel medio y 1261 nivel universitario Israel

 Desde la escuela secundaria hasta la universidad los estudiantes mantienen concepciones erróneas acerca de las fases de la luna.

 Concepción alternativa más común (sombra de la Tierra sobre la Luna): 22,6% alumnos secundaria, 16% futuros docentes primaria, 25% futuros docentes secundaria y 29% estudiantes universitarios carreras no científicas. Trundle, Atwood y Christopher (2002) 78 futuros docentes Estados Unidos  Explicación científica (10%).

 La sombra de la Tierra cae sobre la Luna (23%).

 La rotación del eje terrestre provoca las fases (7,6%).

Danaia y McKinnon (2007) 1920 alumnos (7mo., 8vo. y 9no. año) Australia

 No responde (44,3% en 7mo., 33,7% en 8vo. y 38,4% en 9no. grado).

 Sombra de la Tierra sobre la Luna (5,6%, 5,6% y 5,2%).

 Nube tapa la Luna (4,8%, 2,6% y 2,6%).

 Respuesta correcta (1,7%, 9,9% y 10,1%). Bayraktar (2009) 154 futuros docentes (estudiantes de 3º año de universidad) Turquía

 Ideas científicas (54%): comprenden que la Luna orbita a la Tierra, que una mitad de la Luna siempre está iluminada por el Sol y que nosotros vemos toda o una parte de la mitad iluminada de la Luna debido a cambios en las posiciones relativas de estos 3 astros.

 Explicación de eclipse: la sombra de la Tierra proyectada sobre la Luna produce las fases (26,6%).

 La rotación de la Tierra produce las fases (5,2%).

 Otras explicaciones (14,2%): nubes tapan parte de la Luna, cambios en la luz que recibe la Luna, distancia variable entre Luna - Tierra, sombras de planetas, etc.

Gangui, Iglesias y Quinteros (2010) 51 futuros docentes Argentina

 La opción más elegida fue la científicamente adecuada: “La Luna refleja la luz del Sol y vemos la zona que está iluminada”. Sin embargo, más del 56% no pudo justificar su elección con un dibujo que la avalara. Los esquemas están vinculados a la "teoría del eclipse".

108 Dicovskiy et al. (2012) 48 futuros docentes Argentina

 Explicación desde posición externa a la Tierra (33%).

 Explicación científicamente adecuada del fenómeno (12,5%).

 Les resulta difícil hacer uso de una explicación de las fases de la Luna para dar respuesta a un caso concreto y percibido desde la Tierra (66%).

 Teoría del eclipse para dar cuenta de por qué se produce la Luna nueva (51,67%).

En función de estas investigaciones, es posible concluir que las fases de la Luna resulta ser un fenómeno comprendido por una proporción muy pequeña de estudiantes y de docentes. La explicación más común en todas las edades corresponde al "modelo de eclipse", que sostiene que las fases lunares se deben a la proyección de la sombra de la Tierra sobre la Luna, confundiendo este fenómeno con lo que sucede durante un eclipse de Luna. A su vez, una proporción importante de personas no logran elaborar una explicación acerca del fenómeno, explicando el mismo meramente a través de su aspecto descriptivo: dibujando las distintas formas que toma nuestro satélite a lo largo de una lunación.

Estas dificultades detectadas tanto en alumnos como en docentes están asociadas a diferentes aspectos relativos a la explicación de las fases que aparece en la mayoría de los libros y recursos audiovisuales, la cual requiere importantes habilidades espaciales para su comprensión: la Luna está siempre iluminada por la mitad por el Sol mientras gira alrededor de la Tierra; por lo tanto, dependiendo su posición, desde la Tierra vemos una fracción, toda o ninguna porción de su superficie iluminada por el Sol (Figura 4-9). Como se ve, esta explicación requiere determinados conocimientos anteriores y, al mismo tiempo, la superposición de dos puntos de vista diferentes, el externo a la Tierra con el visible desde su superficie:

"Conceptualizar qué causa las fases lunares requiere un pensamiento muy complejo. En primer lugar, los alumnos deben saber los movimientos de rotación y revolución de la Luna y de la Tierra y sus posiciones relativas al Sol mientras se van moviendo. En segundo lugar, deben saber que la Luna está iluminada por el Sol y que sólo podemos ver la parte de la Luna que está iluminada por el Sol. Y que esa porción iluminada modifica su forma [vista desde la Tierra] en función de los cambios en la posición del sistema Tierra - Luna respecto al Sol. Para tener una buena comprensión de las causas de las fases lunares, los estudiantes deben sintetizar toda esta información, y estar capacitados para la construcción de una imagen tridimensional de este trío y sus movimientos relativos en sus mentes". (Bayraktar, 2009, p. 12)

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Figura 4-9: Esquema que explica las fases de la Luna tal como se observan en el cielo del hemisferio sur. La imagen combina dos sistemas de referencia distintos: uno externo a la Tierra donde se observa a la Luna iluminada por la mitad orbitando a la Tierra (las "lunas" más cercanas a la Tierra) y uno correspondiente a cómo se observa la Luna desde la superficie terrestre cuando se encuentra en cada posición (las "lunas" más alejadas, donde las zonas grises indican lo que no se ve). La escala no está respetada.

Como se ve en el esquema anterior, explicar de este modo las fases lunares implica que "uno tiene que cambiar de perspectiva, pasando al espacio exterior a partir de un punto de vista basado en la Tierra" (Subramaniam y Padalkar, 2009, p. 18). En este sentido, muchos alumnos y docentes no poseen la capacidad de poder trabajar desde una perspectiva distinta a la de un observador terrestre (Suzuki, 2003). A su vez, la construcción de un modelo mental adecuado sobre las causas del fenómeno requiere el desarrollo de cierta capacidad para apreciar la escala real del sistema Sol-Tierra-Luna (Fanetti, 2001) y un determinado nivel de razonamiento y habilidad espacial (Callison y Wright, 1993) ya que es necesario ver y trabajar en tres dimensiones (Camino, 2004):

“Los hallazgos de este estudio indican que algunos de los estudiantes eran capaces de enriquecer su comprensión conceptual de las fases lunares. Sin embargo, tres de los participantes continuaron mostrando puntos de vista que eran científicamente incorrectos. Tal vez el tema de las fases lunares es demasiado complejo para los estudiantes de tercer grado, ya que estos tres estudiantes siguieron mostrando información inexacta.” (Stahly, Krockover y Shepardson, 1999, p. 175).

"Comprender las fases de la Luna supone un alto nivel de abstracción, además de requerir una cierta habilidad para el trabajo empleando las tres dimensiones espaciales. También requiere de una serie de conocimientos anteriores, que se tornan fundamentales a la hora de resolver las situaciones que involucran al sistema STL". (Dikovskiy et al., 2012, p. 227)

Pese a las enormes dificultades detectadas para comprender el fenómeno de las fases lunares, en esta revisión no se han detectado trabajos que pongan la mirada en intentar explicar este fenómeno únicamente desde un sistema de referencia centrado en la superficie terrestre, sin necesidad de tener que trabajar simultáneamente desde dos puntos de vista.

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