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Los factores que se considera que pueden influir en el aprendizaje son la edad, el género, la actitud y el nivel de razonamiento, por tal razón se realizó la prueba de independencia con cada uno de ellos y el nivel de aprendizaje manifestado por los alumnos tanto en el grupo experimental como en el grupo control en el pos test.

La hipótesis estadística que se verifica con esta prueba es que las variables son

independientes, si la hipótesis es rechazada se tiene evidencia estadística de que las variables son dependientes y que por lo tanto el comportamiento del factor elegido sí influye en el aprendizaje.

La prueba se apoya en tablas de contingencia donde se relacionan los factores a probar. El nivel de confianza elegido para la prueba fue de 5%, con una muestra de 30 estudiantes.

La primera relación que se analiza es aprendizaje y género. De acuerdo con los

resultados obtenidos (véase Tabla 4.8) se acepta la hipótesis estadística, ya que X2 _calculada

es menor que X2 (6, N=30)=12.59, p< .23, por lo que se puede concluir que el género y el

aprendizaje son variables independientes. Las mujeres del grupo experimental mostraron en promedio mayor aprendizaje que los hombres en el pos test (véase Tabla 4.1) pero el resultado estadístico indica que no hay dependencia entre género y aprendizaje.

Tabla 4.8

Tabla de contingencia entre el aprendizaje y el género.

Aprendizaje Total Genero 5 6 7 8 9 10 11 Masculino 1 0 6 6 2 1 0 16 Femenino 0 1 3 2 3 3 2 14 Total 1 1 9 8 5 4 2 30

La tabla 4.8 muestra (en el aprendizaje) los aciertos obtenidos en los 15 reactivos de la prueba de circuitos eléctricos por alumnos y alumnas del grupo experimental en el pos test.

A continuación se analiza la relación entre aprendizaje y razonamiento. Los resultados

obtenidos (véase Tabla 4.9) indican que se rechaza la hipótesis estadística, ya que X2 _calculada

es mayor que X2 (30, N=30) = 43.77, p< .01 por lo que se puede concluir que el aprendizaje

depende del nivel de razonamiento del alumno.

De acuerdo con McDermott (1993) el desarrollo de la habilidad de razonamiento no es el resultado de la instrucción tradicional, en particular, las habilidades de razonamiento científico se deben cultivar de forma específica. Esto explica que el bajo nivel de aprendizaje está

relacionado con que el 97% de la muestra presenta un nivel de razonamiento empírico inductivo (véase Tabla 4.4). Ayala (2001) también coincide en que el razonamiento, requiere

entrenamiento. McDermott (1993), determinó que un factor importante en las dificultades que tienen los estudiantes con algunos conceptos es la imposibilidad de hacer el razonamiento cualitativo necesario para aplicar el concepto. A menudo es imposible separar las dificultades con los conceptos de las dificultades con el razonamiento. Un error puede ser un síntoma subyacente de un razonamiento conceptual o dificultad, o una combinación de ambos.

Los errores que los alumnos mostraron en la prueba de circuitos eléctricos en el post test (véase Tabla 4.3) se pueden explicar por que predecir el efecto de un cambio en un circuito requiere un nivel más sofisticado de razonamiento holístico, que hasta el momento no han desarrollado (McDermott, 1993).

Tabla 4.9

Tabla de contingencia entre el aprendizaje y el razonamiento.

Aprendizaje Total Razonamiento 5 6 7 8 9 10 11 0 1 3 4 1 1 6 5 2 14 2 3 2 3 8 3 1 1 2 4 1 1 5 1 1 Total 1 1 9 8 5 4 2 30

La tabla 4.9 muestra (en el aprendizaje) los aciertos obtenidos en los 15 reactivos de la prueba de circuitos eléctricos y la cantidad de pares correctos en el test de razonamiento del grupo experimental en el pos test.

Según Piaget los procesos mentales cambian desde el nacimiento hasta la madurez, a esto se le conoce como desarrollo cognoscitivo (Woolfok, 2000). Los contenidos de la ciencia se logran entender con las características que Inhelder y Piaget (1955, citado por Villarreal y Grajales, 2005) atribuyen al pensamiento formal. Entre los 14 a 17 años, de acuerdo con la teoría de Piaget, se desarrollan las estructuras lógico – formales, por lo que la siguiente relación que se analiza es aprendizaje y edad.

De acuerdo con los resultados obtenidos (véase Tabla 4.10) se acepta la hipótesis estadística, ya que X2 _{calculada es menor que X}2 _{(18, N=30)=28.87, p< .86, y se puede concluir}

que la edad y el aprendizaje son variables independientes. Al respecto Onrubia (2003) comenta que en investigaciones posteriores a Piaget se muestra que el pensamiento formal está formado por un conjunto relativamente heterogéneo de estrategias o esquemas cuya adquisición y puesta en marcha dependen del conocimiento y experiencia previa de las personas en ámbitos específicos, así como de su implicación en determinados contextos y actividades por lo que no todos los individuos alcanzan el nivel de pensamiento formal incluso en la edad adulta.

Tabla 4.10

Tabla de contingencia entre el aprendizaje y la edad.

Aprendizaje Total Edad 5 6 7 8 9 10 11 16 2 3 2 1 8 17 1 5 3 2 2 1 14 18 1 2 1 1 2 7 25 1 1 Total 1 1 9 8 5 4 2 30

La tabla 4.10 muestra (en el aprendizaje) los aciertos obtenidos en los 15 reactivos de la prueba de circuitos eléctricos y la edad de los alumnos del grupo experimental en el pos test.

McDermott, (1993) confirmó la creencia de que la física es demasiado difícil para la mayoría de la gente, por lo que a continuación se analiza la relación entre el aprendizaje y la actitud ante la física.

La hipótesis estadística se acepta, en función de los resultados obtenidos (véase Tabla 4.11), ya que X2 _{calculada es menor que X}2 _{(6, N=30)=12.59, p< .43, y se puede concluir que la}

actitud y el aprendizaje son variables independientes.

Se sabe que el interés personal para aprender física difiere sustancialmente entre

hombres y mujeres (Adams et al., 2005), de igual modo, se tiene conocimiento de que la opinión por la física se deteriora después de un curso impartido bajo un enfoque discursivo (McDermott, 1993) y que la probabilidad de que un alumno logre acceder a un curso superior de física está fuertemente correlacionado con su interés personal (Adams et al., 2005), pero no se tiene evidencia de la relación entre aprendizaje y actitud.

Resulta relevante que el interés y las creencias del estudiante sobre el aprendizaje de la física se deterioran con las prácticas pedagógicas tradicionales (Adams et al., 2005), por ello se debe centrar más la atención en el estudiante y buscar estrategias de enseñanza que

demanden su participación activa en la construcción del conocimiento (McDermott, 1993). Al respecto Redish y Steinberg (1999) mencionan que se debe escuchar a los estudiantes para comprender la manera en que piensan, solo así se podrá entender cómo es que los estudiantes aprenden física para mejorar los cursos de manera significativa.

El test de actitud se aplicó después de recibir la instrucción analógica por lo que no es posible comparar la actitud que manifestaban los alumnos antes y después, además de que el periodo de instrucción fue muy corto como para causar un impacto en las creencias del alumnado. En futuras investigaciones será conveniente indagarlo.

Tabla 4.11

Tabla de contingencia entre el aprendizaje y la actitud.

Aprendizaje Total Actitud 5 6 7 8 9 10 11 3 1 3 5 4 3 1 17 4 1 0 6 3 1 1 1 13 Total 1 1 9 8 5 4 2 30

La tabla 4.11 muestra (en el aprendizaje) los aciertos obtenidos en los 15 reactivos de la prueba de circuitos eléctricos y la actitud de los alumnos registrada en el Test Adams del grupo

experimental en el pos test.

A diferencia de los resultados obtenidos con el grupo experimental, en el grupo control todas las variables se comportan de manera independiente al aprendizaje (véase Tabla 4.12), es decir, que aún cuando se modifique alguna de ellas no se tendrán cambios en el aprendizaje. La evidencia estadística indica que no existe dependencia entre el género, edad, razonamiento

y actitud con el aprendizaje que mostraron los alumnos del grupo control (véase Apéndice L para prueba completa).

Tabla 4.12

Valor crítico y calculado para X2 en pruebas de independencia con el nivel de aprendizaje para el grupo control en el pos test.

X2 Edad Género Razonamiento Actitud

Crítica 28.8 12.5 28.8 12.59

Calculada 15.2 8.1 20.8 9.7

La tabla 4.12 muestra los valores crítico y calculado de X2 _{para las pruebas de independencia}

entre aprendizaje y las variables edad, género, razonamiento, actitud.

Para corroborar los resultados de las pruebas de independencia se realizó un análisis de correlación con todas las variables y con cada una.