Main Findings

En la primera versión del test (Anexo 11), se realizaron 10 preguntas de las cuales las primeras dos preguntas están direccionadas con el fin de identificar la claridad del estudiante acerca de las características del espectro electromagnético, aspectos como para qué regiones del espectro la longitud de onda aumenta o disminuye, para cuáles regiones del espectro la frecuencia aumenta o disminuye y la relación de estas dos propiedades con la velocidad de propagación.

Uno de los principales inconvenientes que surgen cuando se pregunta a los estudiantes sobre el espectro electromagnético es la tendencia memorística que suelen adoptar para identificar el tipo de radiación sobre la tabla que generalmente trabajan, así que los distractores formulados llevan implícito un cambio en el orden un tanto imperceptible que puede llegar a alterar los parones memorizados por los estudiantes.

El inventario incluye una pregunta tipo II (pregunta #2) en la que los estudiantes deberán elegir una opción y justificar su respuesta.

Los estudiantes deberían poder asociar los tipos espectrales a propiedades de las estrellas tales como la luminosidad, el color, la temperatura, la masa, etc., de tal forma que según las clases O, B, A, F, G, K, M, asociarían color azul a las primeras y rojo a las última

2 y teniendo en cuenta que la temperatura de las estrellas está estrechamente relacionada con el color de la radiación que emiten se puede inferir que las más cálidas emiten una luz blanco-azul y las más frías emiten luz rojo-oscura. En el caso de la pregunta #3, se tendrán en cuenta la relación luminosidad – tipo espectral (diagrama Hertzsprung-Russell) y la relación luminosidad temperatura. Una vez más se tendrá en cuenta que los distractores siguen luchando contra la tendencia de los estudiantes a la memorización visual.

En la forma de las preguntas tipo I, se emplean distractores en forma de opción múltiple. En los diagramas H-R se sabe que se hace una relación entre la luminosidad de la estrella y su clasificación espectral y/o su temperatura, así que la pregunta #4 permite identificar si el estudiante conoce o no este tipo de gráficos o si en caso contrario, utiliza los preconceptos aplicados a las propiedades mencionadas en las opciones de respuesta para deducir la que es correcta.

La clase y el tipo espectral permiten identificar qué tan cálida y qué tan luminosa es una estrella. En el caso de la pregunta #5 el estudiante debería lograr identificar esa relación que existe entre la clase y el tipo espectral y la información que aporta sobre las propiedades de las estrellas, puede que no reconozca la diferencia entre la clasificación de Harvard ni la de Yerkes pero debería reconocer la variación en función del aumento o disminución en la notación en la que se da la clasificación espectral, adicionalmente en la pregunta #6 se intenta conocer si los estudiantes comprenden cómo varía el tipo espectral respecto a la clase espectral.

Estas dos preguntas se caracterizan por utilizar posibles combinaciones que sirven como distractores. Para un estudiante que aún no reconozca los tipos y las clases

3 espectrales, podría ser cualquiera la respuesta correcta. Las opciones de respuesta no permiten la deducción de la respuesta correcta pues es necesario conocer la clase espectral formalizada en Harvard (O, B, A, F, G, K, M) y el tipo espectral instaurado en Yerkes (I, II, III, IV…).

Uno de los aspectos claves a reconocer dentro de la clasificación espectral es que ésta se basó en la intensidad de las líneas de absorción de la serie de Balmer del hidrógeno encontradas en el espectro.

En la pregunta #7 se indaga acerca de la capacidad que tiene el estudiante para explicar correctamente lo que sucede cuando se generan las líneas de Balmer en el espectro de una estrella.

La pregunta #7 es de tipo II, en la que se encuentra las opciones de respuesta tanto múltiple como abierta. Aquí el estudiante tendrá la oportunidad de exponer la percepción que tiene acerca de la naturaleza del fenómeno de absorción y de emisión.

A continuación, en la pregunta #8 se pretende saber qué ideas trae el estudiante con relación a los elementos químicos y a los colores que observan y cómo lo aplican a la clasificación de estrellas. Por ejemplo, un error conceptual común que se puede observar es que los estudiantes relacionan el color de las estrellas con el color que entregan los elementos metálicos al exponerse a una llama. Al exponer a una llama algunos elementos metálicos podemos encontrar que el Litio genera una llama de color rojo, el Sodio de color amarillo, el Potasio color violeta, el Plomo de color azul y el Cobre de color verde. En el caso del color de las estrellas, está relacionado con la temperatura efectiva, distribuyéndose de la más caliente (azul) a la más fría (rojo).

4 En el caso de la clasificación de Harvard, para cada tipo espectral con su correspondiente temperatura, según el espectro se asocian una tendencia en los elementos de tal forma que, conociendo la clase, se logra identificar los elementos evidenciados mediante las líneas del espectro y viceversa.

La pregunta #10 está diseñada con el fin de saber cómo el estudiante utiliza la interpretación de gráficas y sus saberes acerca de los conceptos de luminosidad y temperatura, con el fin de aseverar el tipo y la clase espectral de una estrella mediante el diagrama H-R.

Las preguntas #11 a #13 permiten realizar un análisis sobre cómo el estudiante interpreta las gráficas para el análisis espectral con el fin de clasificar y tipificar una estrella dentro de los sistemas Harvard y Yerkes.

Versión II del test.

En la versión II del test se realizan las correcciones de acuerdo a las observaciones del experto revisor quien aporta sugerencias importantes respecto al tipo de preguntas que se incluyen, por ejemplo, la mayoría de las preguntas específicas sobre tipo espectral, a nivel de pregrado son inusuales, por lo que se le da mayor importancia a otro tipo de conceptos que engloba la clasificación espectral, como la esencia y trascendencia de la clasificación espectral, la aplicación de procesos físicos en la clasificación, la relación de las clasificación espectral con las características de la estrella, etc. Se realizaron correcciones de acuerdo a la forma de las preguntas, se incluyen más gráficos y se elaboran preguntas en los que los estudiantes tengan que inferir las respuestas de acuerdo al

5 enunciado. Se conservaron las preguntas 1 y 5 y se realizaron modificaciones en la redacción de las preguntas 6 y 7. Las preguntas restantes se eliminaron.

Para esta versión se tiene en cuenta una pregunta abierta en la que se pone en manifiesto las ideas de los estudiantes con referencia a la evolución estelar y su relación con la clasificación de las estrellas y la distribución estelar en el espacio.

Se realiza una prueba con un grupo limitado de estudiantes, pertenecientes al semillero de astronomía, en la que responden el cuestionario, incluida la pregunta abierta.

Versión III del test.

Para la tercera versión del test (Anexo 13), se siguen conservando las preguntas #1 y #2 en las que se evalúan fenómenos físicos básicos asociados a la clasificación espectral y las características de las estrellas. La pregunta #3 se elimina debido a su ambigüedad generada por el valor de verdad de la afirmación, es importante recalcar que para este tipo de test es importante que la formulación de la pregunta no parta de una negación.

Las preguntas #4 y #5 referentes a los procesos atómicos en las estrellas y su relación con la composición química de las mismas, son preservadas y se incluye otra pregunta para reemplazar la pregunta #3 que tuvo que ser eliminada.

Para esta versión se incluyen dos preguntas que reemplazarán las preguntas #6 y #7, las cuales se formulan a partir de una afirmación en la que se parte de la evolución estelar con el fin de identificar la compresión del estudiante con relación a los cambios en las propiedades de las estrellas en función del tiempo y su evolución en el diagrama H – R, lo que según la validación por expertos, tiene una importancia significativa para los

6 objetivos formulados en el curso de astronomía, en el que se pretende que el estudiante, más que memorizar coordenadas y posiciones en el diagrama, sea capaz de identificar e inferir la ubicación en el diagrama a partir de los conocimientos básicos acerca de las propiedades de las estrellas. La pregunta #9 se conserva pasando a ser en la versión III, la pregunta #10.