Scielo RSS <![CDATA[Revista electrónica de investigación en educación en ciencias]]> http://www.scielo.org.ar/rss.php?pid=1850-666620140001&lang=es vol. 9 num. 1 lang. es <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.org.ar/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.org.ar <![CDATA[Un estudio de caso para dar sentido a la tesis de que la modelación científica puede ser vista como un campo conceptual]]> http://www.scielo.org.ar/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1850-66662014000100001&lng=es&nrm=iso&tlng=es Em recente trabalho foi defendida a tese de que a modelagem científica pode ser vista como um campo conceitual subjacente ao domínio de campos conceituais específicos da Física. O presente artigo apresenta os resultados de um estudo de caso exploratório que visam dar suporte empírico a essa tese. Os resultados dizem respeito às concepções de modelo científico, aos avanços e às dificuldades de uma estudante de Mestrado em Ensino de Física no processo de conceitualização do real, bem como aos dois invariantes operatórios utilizados pela mestranda nas atividades de modelagem propostas no contexto de uma disciplina de pós-graduação, com ênfase na modelagem computacional aplicada ao Ensino de Física.<hr/>In a recent work it was presented the thesis that scientific modeling can be seen as a conceptual field underlying the domain of specific conceptual fields of physics. This paper discuss the results of an exploratory case study focused to provide empirical support to this thesis. These results are related to conceptions about scientific model, advances and difficulties of conceptualization of the reality and find any evidence of possible operational invariants of a graduate student in physics education while she was working on computational modeling activities.<hr/>Dans un travail récent nous avons défendu la thèse que la modélisation scientifique peut être considérée comme un champ conceptuel sous-jacent au domaine spécifique des champs conceptuels de la physique. Cet article présente les résultats d'une étude de cas exploratoire visant à rendre un support empirique à cette thèse. Les résultats se rapportent aux conceptions du modèle scientifique, aux progrès et aux difficultés d'une élève de Maîtrise en Enseignement de la Physique dans le processus de conceptualisation du réel et aux deux invariants opératoires qu'elle a utilisé dans les activités de modélisation proposées pour un cours de troisième cycle, en soulignant la modélisation computationnelle appliquée à l'enseignement de la physique.<hr/>En un trabajo reciente defendemos la tesis de que la modelación científica puede ser vista como un campo conceptual detrás de los campos conceptuales de dominio específico de la física. Este artículo presenta los resultados de un estudio de caso exploratorio realizado con el fin de proporcionar apoyo empírico a dicha tesis. Los resultados se refieren a las concepciones de modelo científico, los avances y dificultades de un estudiante de la Maestría en Enseñanza de la Física en el proceso de conceptualización de lo real y los dos invariantes operatórios utilizados por éste en las actividades de modelación propuestas en el marco de una asignatura de posgrado, con énfasis en la modelación por ordenador aplicada a la enseñanza de la física. <![CDATA[La enseñanza de conceptos fundamentales de Mecánica Cuántica a alumnos de graduación en Física]]> http://www.scielo.org.ar/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1850-66662014000100002&lng=es&nrm=iso&tlng=es En este trabajo hemos estudiado la adquisición y retención de conocimiento explícito y las operaciones de pensamiento implícitas en Mecánica Cuántica que han sido hechas por cinco estudiantes de graduación en Física matriculados por primera vez en una asignatura de Mecánica Cuántica. Exponemos los resultados de la implementación de un abordaje didáctico para la enseñanza de conceptos de Sistema Físico, Variables Dinámicas, Estado de un Sistema Físico y Evolución Temporal que hemos delineado para facilitar el aprendizaje significativo, basado en las teorías del aprendizaje de D.P. Ausubel y de G. Vergnaud. Concluimos que hubo evidencias de: cambio considerable de variables de la estructura cognitiva; similitudes (para los conceptos de Sistema Físico y de Variables Dinámicas) y diferencias (para los conceptos de Estado y de Evolución Temporal) en la adquisición de conceptos por parte de los estudiantes; que cuatro de los cinco estudiantes adoptaran procesos más cercanos del polo significativo que del polo mecánico del aprendizaje; inadecuación del significado atribuido por los estudiantes al concepto de probabilidad, antes, durante y después de la instrucción, lo que muestra una tendencia a ser un obstáculo epistemológico natural que debe ser aclarado con la presentación de situaciones-problema asociadas a la Mecánica Cuántica y que el conocimiento previo tiene un papel crucial en la adquisición,en la retención y en la resolución de problemas, si es tenido en cuenta.<hr/>In this work we have studied the acquisition and retention of explicit knowledge and the implicit thought operations on Quantum Mechanics made by five undergraduate physics students that were enrolled for the very first time in a Quantum Mechanics course. We bring out the results of the implementation of a didactic approach for the teaching of concepts of Physical System, Dynamical Variables, State of a Physical System and Time Evolution we have built to facilitate the achievement of meaningful learning, based on the D.P.Ausubel and G. Vergnaud learning theories. We concluded that there were evidences of: considerable change in cognitive structure variables; raising of some epistemological obstacles in the learning process; similarities (for the concepts of Physical System and of Dynamical Variables) and differences (for the concepts of State and Time Evolution) in the acquisition of concepts by the students; more meaningful than rote learning processes adopted by four of the five students; inadequacy of the meaning, carried by the students, regarding the concept of probability, before, during, and after the instruction, what shows a tendency of being a natural epistemological obstacle that has to be clarified by the presentation of problem-situations associated to Quantum Mechanics; the crucial role that previous knowledge has in the acquisition, retention, and problem-solving, if it is taken into account.<hr/>Neste trabalho estudamos a aquisição e a retenção de conhecimento explícito e as operações de pensamento implícitas em Mecânica Quântica, realizadas por cinco estudantes de graduação em Física matriculados pela primeira vez em uma disciplina tratando do assunto. Trazemos os resultados da implementação de uma abordagem didática para o ensino de conceitos de Sistema Físico, Variáveis Dinâmicas, Estado de um Sistema Físico e Evolução Temporal que delineamos para facilitar a aprendizagem significativa, baseada nas teorias de aprendizagem de D.P.Ausubel e de G.Vergnaud. Concluímos que houve evidências de: mudança considerável de variáveis da estrutura cognitiva; semelhanças (para os conceitos de Sistema Físico e Variáveis Dinâmicas) e diferenças (para os conceitos de Estado e de Evolução Temporal) na aquisição dos conceitos pelos estudantes; que quatro dos cinco estudantes adotaram processos mais próximos do polo significativo que do polo mecânico da aprendizagem; inadequação do significado atribuído pelos estudantes ao conceito de probabilidade, antes, durante e depois da instrução, o que mostra uma tendência de ser um obstáculo epistemológico natural que deve ser esclarecido pela apresentação de situações-problema associadas à Mecânica Quântica; que o conhecimento prévio tem papel crucial na aquisição, na retenção e na resolução de problemas, se ele é levado em conta.<hr/>Nous étudions l'acquisition et la rétention des connaissances explicites et des opérations de la pensée implicites, de la mécanique quantique réalisées par cinq étudiants de troisième cycle en physique, d'abord inscrit dans une discipline de la Mécanique Quantique. Nous apportons les résultats de la mise en ouvre d'une approche didactique de l'enseignement des concepts de système physique, variables dynamiques, l'état du système et évolution temporelle qui nous avons décrit pour faciliter l'apprentissage significatif, basé sur les théories de l'apprentissage et D.P.AusubelG.Vergnaud. Nous concluons que les preuves étaient de: changement considérable de variables de structure cognitive; similitudes (pour les concepts de système physique et les variables dynamiques) et des différences (pour les concepts d'Etat et évolution temporelle) dans l'acquisition des concepts par les élèves; quatre des cinq les étudiants ont adopté des processus de l'apprentissage plus significatif que mécanique; l'insuffisance de la signification attribuée par les élèves à la notion de probabilité, avant, pendant et après l'instruction, ce qui montre une tendance à être un obstacle naturel épistémologique qui doit être clarifié en présentant des situations problématiques liées à la mécanique quantique, que la connaissance préalable a rôle crucial dans l'acquisition, la rétention et la résolution de problèmes, si elle est prise en compte. <![CDATA[Análisis comparativo del aprendizaje de los conceptos de calor y temperatura utilizando una simulación digital interactiva y un texto ilustrado]]> http://www.scielo.org.ar/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1850-66662014000100003&lng=es&nrm=iso&tlng=es Esta investigación analizó las diferencias que subyacen al aprendizaje de los conceptos de calor y temperatura en relación a los conceptos de energía térmica y energía cinética, a través de dos modalidades instruccionales: mediante la lectura de un texto ilustrado y a través de una simulación digital interactiva. Se trabajó con alumnos de dos grados escolares : 48 alumnos de segundo de secundaria sin instrucción previa sobre dichos fenómenos y 48 alumnos de tercero de secundaria con conocimientos académicos previos sobre los temas revisados. Se observaron diferencias significativas en la resolución de problemas asociados a los conceptos estudiados siendo mejor el desempeño de los participantes que utilizaron la simulación digital interactiva durante el aprendizaje y significativamente mejor en los alumnos con instrucción previa sobre dichos conceptos. El desempeño de los grupos que utilizaron el texto ilustrado fue significativamente mejor que su contraparte en problemas orientados a la definición literal de los fenómenos estudiados.<hr/>This research analyzed the differences that underlie learning the concepts of heat and temperature in relation to the concepts of thermal and kinetic energy through two instructional modalities: by reading an illustrated text and through the use of an interactive digital simulation. 48 eighth grade students without prior instruction on these phenomena participated in this study, as well as 48 ninth grade students with prior academic knowledge on the topics reviewed. Significant differences in the resolution of problems related to the concepts being studied were found, in which the best performing participants were those using the interactive digital simulation, and better yet those students with prior instruction on the concepts that were reviewed in this study. The performance of the groups that used the illustrated text was significantly better than its counterpart on problems facing the literal definition of the phenomena studied.<hr/>Cette recherche a analysé les différences qui sont sous-jacentes à l'apprentissage de concepts tels de la chaleur et la température en rapport aux concepts de l'énergie thermique et l'énergie cinétique, à travers de deux modalités d'instruction: au moyen de la lecture d'un texte illustré et à travers d ´une simulation digitale interactive. Élèves appartenant a deux niveaux scolaires ont participé dans cet étude: 48 élèves de deuxième année de secondaire sans instruction préalable sur ce genre de phénomènes, et 48 élèves de troisième année de secondaire avec des connaissances académiques préalables sur les thèmes révisés. On a observé des différences significatives dans la résolution de problèmes associés aux concepts étudiés, et nous avons constaté un meilleur exercice des participants qui ont utilisé la simulation digitale interactive pendant l'apprentissage et significativement meilleure entre les élèves préalablement instruits sur ces concepts. L'exercice des groupes qui ont utilisé le texte illustré fût significativement meilleur que celle de l'autre groupe en problèmes orientés à la définition littérale des phénomènes étudiés. <![CDATA[Interpretando la estructura curricular de programas brasileños de Licenciatura en Física, a partir de una perspectiva epistemológica de la Didáctica de la Física]]> http://www.scielo.org.ar/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1850-66662014000100004&lng=es&nrm=iso&tlng=es Este estudio busca contribuir en la comprensión de la complejidad asociada a la definición y práctica de la "Didáctica de la Física" en la formación inicial de profesores. Nos proponemos evidenciar las formas como es entendido este campo de conocimiento en las organizaciones curriculares de cursos de Licenciatura en Física, al "observarlos" a partir de una perspectiva construida con base en el análisis de referenciales teóricos del área de la Enseñanza de las Ciencias, de acuerdo con los cuales, la "Didáctica de la Física" es un eje articulador entre diferentes saberes disciplinares y conforma el saber a ser enseñado para que el futuro profesor aprenda a enseñar Física. Para este fin, aplicamos técnicas de análisis documental, con el fin de construir el texto a ser analizado, a partir de una búsqueda sistemática de información de programas de cursos de Licenciatura en Física, estudiando los criterios que justificaron sus organizaciones y los contenidos programáticos de las materias que componen la estructura curricular, especialmente aquellas que tienen como objetivo contribuir a la formación para la enseñanza, estudio realizado durante el año 2011. Encontramos en estas organizaciones curriculares, la presencia de espacios académicos (materias) relacionados con las Ciencias Exactas, Ciencias Humanas, Ciencias Sociales y práctica docente, lo cual indica una consideración de la formación interdisciplinar del estudiante. Sin embargo, evidenciamos que los principios orientadores no necesariamente corresponden con la epistemología de la Didáctica de las Ciencias, que solicita la integración de saberes para enseñar a resolver problemas propios de la Enseñanza de la Física, con algunas excepciones en donde se proponen ejes articuladores de materias, se prepara para la práctica docente o se forma para la "transposición didáctica" de conceptos de Física, pero a partir de concepciones diferentes.<hr/>Este estudo visa contribuir para a compreensão da complexidade ligada à definição e a prática da "Didática da Física" na formação inicial de professores. Propomo-nos evidenciar as formas como é entendida a Didática da Física nas organizações curriculares de cursos de Licenciatura em Física ao "observá-los" a partir de um olhar constituído com base na análise de referenciais teóricos do Ensino de Ciências, segundo os quais, a "Didática da Física" é um eixo articulador entre diferentes disciplinas e conforma o saber a ser ensinado para que o professor aprenda a ensinar Física. Para tanto, utilizamos técnicas de análise documental para constituir o texto a partir de uma busca sistemática de informação de cursos de Licenciatura em Física, analisando os critérios que justificaram suas organizações e os conteúdos das ementas das disciplinas que objetivam contribuir na formação para o ensino, estudo realizado durante o ano 2011. Encontramos nestas organizações curriculares, a presença de disciplinas no campo das Ciências Exatas, Ciências Humanas, Ciências Sociais e prática docente, o que indica uma referência à formação interdisciplinar do licenciando. Porém, sem ser condizente com a epistemologia da Didática das Ciências que pede a integração de tais saberes interdisciplinares para ensinar a resolver problemas próprios do Ensino da Física, com algumas exceções na formulação de eixos integradores de disciplinas, preparação do estágio ou, na formação para a "transposição Didática" de conceitos da Física, mas a partir de concepções diferenciadas<hr/>This study aims to contribute to understanding the complexity related to the definition and practice of "Didactics of Physics" in initial physics teachers training. We intend to make evident how is understood the Didactics of Physics in curricular organizations, since an "observation" from a perspective based on an analysis of theoretical frameworks of Science Teaching, according to which "Didactics of Physics" is an articulating axis between different disciplines and constitutes the knowledge body to be taught in order to teachers learn to teach physics. For that, we used techniques of documentary analysis, constituting a text from a systematic search of information about Physics teachers' initial education programs, looking for criteria justifying their organizations and contents of disciplines that aim to contribute to the training for teaching, in a study carried out during 2011. We found on these curricular organizations the presence of disciplines in fields such as: Exact Sciences, Humanities, Social Sciences and Teaching Practice, which indicates a consideration of interdisciplinary training which must receive the future teacher. However, without being consistent with Science Education' epistemology, requesting the integration of interdisciplinary knowledge to solve problems related to teach physics in high school, with some exceptions in the preparation for the subject "traineeship" or training for "Didactic transposition", but since different interpretations<hr/>Cette étude vise à contribuer à la compréhension de la complexité associée à la définition et à la pratique de «la Didactique de la physique» dans la formation initiale des enseignants. Nous avons l'intention de démontrer les façons ce domaine est compris dans les organisations du programme d'études de premier cycle en physique, à partir d'un point de vue construit sur la base de l'analyse des référentiels théoriques dans le domaine de l'enseignement des sciences, selon avec lequel, «La didactique de la physique» permis la articulation entre les différentes savoirs disciplinaires, et elle formes le ensemble de connaissances à enseigner aux futurs enseignants pour eux apprennent à enseigner la physique. À cette fin, nous appliquons des techniques d'analyse de documents afin de construire le texte à analyser à partir d'une recherche systématique de l'information sur les programmes de premier cycle en physique, en étudiant les critères justifiant leur organisation et le contenu du programme de les différentes disciplines, en particulier celles qui visent à contribuer à la formation pour l'enseignement. Ce étude a été réalisée en 2011. On retrouve dans ces organisations scolaires, la présence d'espaces académiques (disciplines) sur les Sciences exactes, Sciences humaines, Sciences sociales et de la pratique de l'enseignement, ce qui indique une considération de la formation interdisciplinaire de l'étudiant. Cependant, nous montrons que les principes directeurs ne correspondent pas nécessairement avec l'épistémologie de la Didactique de las Sciences, qui appelle à l'intégration des connaissances de vous apprendre à résoudre les problèmes de l'enseignement de la physique, à quelques exceptions avec proposés des pivots de articulation ou à travers de la préparation pour la pratique de l'enseignement ou de la formation pour la «transposition didactique» des concepts de la physique, mais á partir de conceptions différentes <![CDATA[EL OBSTÁCULO EPISTEMOLÓGICO COMO OBJETO DE REFLEXIÓN PARA LA ACTIVACIÓN DEL CAMBIO DIDÁCTICO EN DOCENTES DE CIENCIAS EN EJERCICIO]]> http://www.scielo.org.ar/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1850-66662014000100005&lng=es&nrm=iso&tlng=es Para activar el proceso de cambio didáctico en un grupo de profesores de ciencias naturales se facilitan espacios de reflexión en que los profesores tomen consciencia de sus obstáculos epistemológicos. Para ello se realizan actividades que van llevando progresivamente a los profesores desde el propio contenido científico hasta su enseñanza, tomando la osmosis como ejemplo paradigmático. En este trabajo presentamos la metodología de trabajo docente y un análisis de las implicaciones que tuvo para los docentes el reconocimiento de sus propios obstáculos como una oportunidad para cambiar sus prácticas docentes. El presente artículo se enmarca en los proyectos Fondecyt 11110065 y 1130759, que han derivado de una línea de investigación y desarrollo iniciada en el 2011 entre la UCSC y la PUCV, sobre el diseño de secuencias de enseñanza y aprendizaje innovadoras en ciencias. En este artículo damos a conocer nuestras directrices y propuestas de trabajo entorno al diseño y producción de materiales para la enseñanza de las ciencias y el desarrollo profesional docente.<hr/>To activate the process of educational change in a group of science teachers reflection opportunities are generated in which teachers become aware of their epistemological obstacles. That is gradually achieved leading teachers through activities ranging from the scientific content to their teaching, taking the osmosis as a paradigmatic example. In this paper we present the methodology of teaching work and an analysis of the implications that it had for teachers to recognize their own obstacles as an opportunity to change their teaching practices. This article is part of FONDECYT projects 11110065 and 1130759, which were derived from a research and development work initiated in 2011 between the UCSC and PUCV on designing innovative teaching and learning sequences in science. In this article we present our working guidelines and proposals related to the design and production of materials for science education and teacher professional development.<hr/>Pour activer le processus de changement didactique dans un groupe de professeurs de sciences des occasions de réflexion sont données dans lesquels les enseignants prennent conscience de leurs obstacles épistémologiques. Les activités atteignent progressivement les professeurs du contenu scientifique à l'enseignement, en prenant l'osmose comme un exemple paradigmatique. Dans cet article, nous présentons la méthodologie de travail avec les enseignants et une analyse des répercussions de la reconnaissance de leurs propres obstacle comme une occasion de changer leurs pratiques d'enseignement. Cet article fait partie des projets FONDECYT 11110065 et 1130759, qui proviennent d'une recherche et développement initié en 2011 entre l'UCSC et PUCV, sur le design de séquences novatrices d'enseignement et d'apprentissage en sciences. Dans cet article, nous présentons nos directrices de travail et des propositions autour de la conception et la production de matériaux pour l'enseignement des sciences et le développement professionnel des enseignants. <![CDATA[La Calidad de la Motivación en Estudiantes de Física de la Escuela Secundaria]]> http://www.scielo.org.ar/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1850-66662014000100006&lng=es&nrm=iso&tlng=es A falta de interesse e de motivação dos estudantes para estudar e aprender Física é um problema educacional a ser enfrentado. O objetivo desta pesquisa foi avaliar a qualidade motivacional de 708 estudantes do ensino médio mediante a aplicação da Escala de Motivação: Atividades Didáticas de Física (EMADF), elaborada com base na teoria da autodeterminação. Realizaram-se análises comparativas entre os tipos de motivação e as variáveis: gênero, séries e localidade. Constatou-se que a motivação autônoma das meninas é maior que a dos meninos que, por sua vez, apresentaram maiores médias nos tipos de motivação controlada e na desmotivação. Evidenciou-se uma pequena redução em todos os tipos de motivação ao longo das três séries. Em relação à localidade obtiveram-se médias levemente superiores tanto na desmotivação e motivação controlada quanto na motivação autônoma entre os estudantes oriundos de uma mesma cidade. No conjunto, os resultados explicitam uma importante leitura sobre a qualidade motivacional dos estudantes para a realização das atividades nas aulas de Física, fomentando a proposição de novos estudos que possam dialogar e complementar as considerações decorrentes desta pesquisa.<hr/>The lack of interest and motivation in students to study and to learn Physics is an educational problem to be faced. The aim of this research was to evaluate the motivational quality of 708 high school students by implementing the Scale of Motivation: Didactics Activities of Physics (EMADF) prepared based on self-determination theory. Comparative analyzes were conducted between types of motivation and the variables: gender, grades and source location. The results revealed that the autonomous motivation of the girls was higher than of the boys who, in turn, had higher averages in the controlled motivation and in the lack of motivation. Along the three grades was evidenced a small decrease in all types of motivation. With regard to the source location the results showed higher averages in controlled motivation and in the lack of motivation as well as in autonomous motivation among students from a same city. The results as a whole portray an important reading about the motivational quality of the students to develop activities in the physics classes, what can foster the proposition of new studies to dialogue and to complementary the considerations arising from this research.<hr/>La falta de interés y motivación en los estudiantes a estudiar y aprender física es un problema educativo al que hay que prestarle atención. El objetivo de esta investigación fue evaluar la calidad motivacional de 708 estudiantes de la escuela secundaria mediante la aplicación de la Escala de Motivación: Actividades Didácticas de la Física (EMADF), establecida de conformidad con la teoría de la autodeterminación. Llevamos a cabo análisis comparativos entre los tipos de motivación y las variables: sexo, grado y ubicación de origen. Los resultados revelaron que la motivación autónoma de las participantes femeninas fue mayor que en los estudiantes masculinos, que a su vez tenían tasas más altas en la motivación controlada y en la desmotivación. A lo largo de los tres grados de la escuela secundaria se evidenció una pequeña reducción en todos los tipos de la motivación. Con respecto a la ubicación de origen, los resultados mostraron tasas ligeramente superiores tanto en la desmotivación y la motivación controlada como en la motivación autónoma entre los estudiantes de una misma ciudad. Los resultados en su conjunto retratan una importante lectura acerca de la calidad motivacional de los estudiantes para desarrollar actividades en las clases de física, lo que favorecen la propuesta de nuevos estudios que puedan dialogar y complementar las consideraciones derivadas de la presente investigación.<hr/>Le manque d'intérêt et de motivation par rapport à l'étude de la physique chez des élèves est un problème pédagogique majeur. Ainsi, l'objectif de cette étude a été d'évaluer la qualité motivationnelle d'un échantillon de 708 élèves du secondaire, à travers l'application de L'Échelle de Motivation: à savoir, les Activités Didactiques de Physique (EMADF), qui sont basées sur la théorie de l'autodétermination. Il a été réalisé des analyses comparatives entre les types de motivation et les variables suivantes: sexe, niveau scolaire et lieu d'origine. Il a été constaté que la motivation autonome des filles est supérieure à celle des garçons. Ceux, à leur tour, avaient des scores moyens plus élevés pour la motivation contrôlée et de la démotivation. Les résultats ont montré une légère diminution de tous les types de motivation au cours des tous les trois niveaux scolaires. Par rapport au lieu d'origine, les résultats ont montré des moyennes plus élevées autant pour la démotivation et pour la motivation contrôlée que pour la motivation autonome, chez les élèves d'une même ville. Pris ensemble, les résultats leur dépeignent une lecture importante sur la qualité de la motivation des étudiants pour développer les activités dans les classes de physique, en encourageant la proposition de nouvelles études qui puissent dialoguer et compléter les résultats de cette recherche.