Substàncies complexes, canvis d'estat i llindar de comprensió del model matèria a 2n d'ESO
DOI:
https://doi.org/10.1344/did.2021.9.120-138Paraules clau:
modelització, model matèria, física i química, canvis d’estat, mescles.Resum
Aquesta recerca pretén estudiar la influència de dues unitats didàctiques orientades a la construcció del model matèria, implementades a l’assignatura de Física i Química de 2n d’ESO en un institut públic de Catalunya. La primera aborda els canvis d’estat entre sòlid, líquid i gas, i la segona la diferència entre substància pura i mescla. Les dues unitats segueixen una estructura basada en el cicle de modelització, on els estudiants expressen, avaluen, revisen i apliquen els seus models mentals sobre l’estructura interna de la matèria. Recollim les explicacions de 49 estudiants en dos moments del procés d’aprenentatge sobre quin canvi d’estat es produeix quan s’asseca el fang i la pintura, i analitzem si superen el llindar de comprensió del model matèria. Els resultats mostren una influència positiva en aquells estudiants amb un nivell mitjà de competència científica, alhora que no s’observa influència en els que tenen un nivell baix de competència científica. En base a aquests resultats, discutim el paper de les activitats de modelització com a estratègia didàctica i assenyalem algunes implicacions per tal de millorar el procés d’aprenentatge de l’alumnat.
Referències
Achér, A., Arcà, M., i Sanmartí, N. (2007). Modelling as a teacher learning process for understanding materials: A case study in primary education. Science Education, 91(1), 398–418.
Achér, A., i Reiser, B. J. (2010). Middle school students and teachers making sense of the modeling practice in their classrooms. En Annual conference of the National Association for Research in Science Teaching (NARST). Philadelphia, PA.
Aliberas, J., Izquierdo, M., i Gutierrez, R. (2013). El papel de la conversación didáctica en la modelización y progresión del conocimiento escolar: el caso de la hidrostática en ESO. En IX Congreso Internacional sobre Investigación en Didáctica de las Ciencias (pp. 76–83)
Baek, H., Schwarz, C., Chen, J., Hokayem, H., i Zhan, L. (2011). Engaging elementary students in scientific modeling: The MoDeLS 5th grade approach and findings. En M. S. Khine i I. M. Saleh (Eds.), Models and modeling. Cognitive tools for science enquiry (pp. 195-218). Dordrecht: Springer.
Clement, J. J. (2008). Student/Teacher co-construction of visualizable models in large group discussion. En J. J. Clement i M. A. Rea-Ramirez (Eds.), Model based learning and instruction in science (pp. 11–22). Dordrecht: Springer.
Couso, D., i Garrido-Espeja, A. (2017). Models and modelling in pre-service teacher education: Why we need both. En K. Hahl, K. Juuti, J. Lampiselkä, A. Uitto i J. Lavonen (Eds.), Cognitive and affective aspects in science education research. Selected Papers from the ESERA 2015 Conference (pp. 245–261). Dordrecht: Springer.
Crujeiras, B., i Jiménez-Aleixandre, M. P. (2012). Participar en las prácticas científicas. Alambique, 72, 12–19.
Décamp, N., i Viennot, L. (2015). Co-development of conceptual understanding and critical attitude: Analyzing texts on radiocarbon dating. International Journal of Science Education, 37(12), 2038-2063.
Departament d’Ensenyament (2016). Competències bàsiques de l’àmbit cientificotecnològic. Identificació i desplegament de l’educació secundària obligatòria. Generalitat de Catalunya.
DECRET 187/2015 (2015), de 25 d'agost, d'Ordenació dels ensenyaments de l'educació secundària obligatòria. Departament d’Ensenyament. CVE-DOGC-A-15237051-2015.
Dove, J. (1998). Alternative conceptions about weather. School Science Review, 79(289), 65-69.
Garrido-Espeja, A. (2016). Modelització i models en la formació inicial de mestres de primària des de la perspectiva de la pràctica científica. Universitat Autònoma de Barcelona.
Harlen, W. (2010). Principles and big ideas of science education. Gosport, Hants, UK: Association for Science Education.
Hernández, M. I., Couso, D., i Pintó, R. (2015). Analyzing students’ learning progressions throughout a teaching sequence on acoustic properties of materials with a model-based inquiry approach. Journal of Science Education and Technology, 24(2-3), 356–377.
Izquierdo, M. (2014). Los modelos teóricos en la enseñanza de las «ciencias para todos» (ESO, nivel secundario). Biografia, 7(13), 69–85.
Izquierdo, M., Espinet, M., García, M. P., Pujol, R. M., i Sanmartí, N. (1999). Caracterización y fundamentación de la ciencia escolar. Enseñanza de las Ciencias, núm extra, 79-91.
Izquierdo, M. (2013). School chemistry: A historical and philosophical approach. Science and Education, 22(7), 1633–1653.
Jorba, J., i Sanmartí, N. (1996). Enseñar, aprender y evaluar: un proceso de regulación continua: Propuestas didácticas para las áreas de ciencias de la naturaleza y matemáticas. Madrid: CIDE-MEC.
Kelly, G. J. (2013). Inquiry teaching and learning: Philosophical considerations. En Michael R. Matthews (Ed.), Handbook of historical and philosophical studies in science education (pp. 1363-1380). Pennsylvania State University: Springer.
Kelly, G. J., i Chen, C. (1999). The sound of music: Constructing science as sociocultural practices through oral and written discourse. Journal of Research in Science Teaching, 36(8), 883–915.
Khan, S. (2007). Model-based inquiries in chemistry. Science Education, 91(1), 877–905.
López, V., Couso, D., Garrido, A., Grimalt-Alvaro, C., Simarro, C., Hernández, M. I., i Pintó, R. (2017). El papel de las TIC en la enseñanza de las ciencias en secundaria desde la perspectiva de la práctica científica. Enseñanza de las Ciencias: Revista de Investigación y Experiencias Didácticas, 691-698.
Louca, L. T., i Zacharia, Z. C. (2015). Examining learning through modeling in K-6 science education. Journal of Science Education and Technology, 24(2-3), 192–215.
Mans, C. (2018). La química en la cocina. Una inmersión rápida. Barcelona: Tibidabo Ediciones.
Nersessian, N. J. (2002). The cognitive basis of model-based reasoning in science. En P. Carruthers, S. Stich, i M. Siegal (Eds.), The cognitive basis of science (pp. 133–153). Cambridge: Cambridge University Press.
NRC. (2012). A framework for K-12 science education. practices, crosscutting concepts and core ideas. Washington, D.C.: The National Academies Press.
Ogborn, J. (2012). Curriculum development in physics: Not quite so fast! Scientia in Educatione, 3(2), 3–15.
Osborne, J. (2014). Teaching scientific practices: Meeting the challenge of change. Journal of Science Teacher Education, 25(2), 177–196.
Osborne, R. J., i Cosgrove, M. M. (1983). Children's conceptions of the changes of state of water. Journal of Research in Science Teaching, 20(9), 825-838.
Sanmartí, N. (2002). Didáctica de las ciencias en la educación secundaria obligatoria. Madrid: Síntesis Educación.
Schwarz, C. V., Reiser, B. J., Davis, E. a., Kenyon, L., Achér, A., Fortus, D., … Krajcik, J. (2009). Developing a learning progression for scientific modeling: Making scientific modeling accessible and meaningful for learners. Journal of Research in Science Teaching, 46(6), 632–654.
Smith, C. L., Wiser, M., Anderson, C. W., i Krajcik, J. (2006). Implications of research on children’s learning for standards and assessment: A proposed learning progression for matter and the atomic-molecular theory. Measurement: Interdisciplinary Research & Perspective, 4(1-2), 1–98.
Smith, C. L., Wiser, M., i Carraher, D. W. (2010). Using a comparative, longitudinal study with upper elementary school students to test some assumptions of a learning progression for matter. Comunicació presentada a National Association for Research on Science Teaching. Philadelphia, PA.
Soto, M., Couso, D., López, V., i Hernández, M. I. (2017). Promoviendo la apropiación del modelo de energía en estudiantes de 4º de ESO a través del diseño didáctico. Ápice: Revista de Educación Científica, 1(1), 90-106.
Stevens, S. Y., Delgado, C., i Krajcik, J. S. (2009). Developing a hypothetical multi-dimensional learning progression for the nature of matter. Journal of Research in Science Teaching, 47(6), 687–715.
Talanquer, V. (2009). On cognitive constraints and learning progressions: The case of «structure of matter.» International Journal of Science Education, 31(15), 2123–2136.
Viennot, L. (2002). Razonar en física: la contribución al sentido común. Madrid: Antonio Machado.
Viennot, L., i Décamp, N. (2016). Conceptual and critical development in student teachers: First steps towards an integrated comprehension of osmosis. International Journal of Science Education, 38(14), 2197-2219.
Descàrregues
Publicades
Número
Secció
Llicència
Drets d'autor (c) 2020 Víctor López Simó
Aquesta obra està sota una llicència internacional Creative Commons Reconeixement-CompartirIgual 4.0.
Els autors que publiquin en aquesta revista estan d'acord amb les següents condicions:
- Els autors conserven els drets d'autoria i otorguen a la revista el dret de primera publicació de l'obra.
- Els textos publicats a Didacticae estan sota una llicència de Reconeixement - Compartir igual 4.0 Espanya de Creative Commons.
- Per poder esmentar els treballs s'ha de citar la font (Didacticae) i l'autor del text.
- Didacticae no accepta cap responsabilitat pels punts de vista i les declaracions fetes pels autors en els seus treballs.
