Modelización y Pensamiento Analógico en el Aprendizaje del Cambio Químico
DOI:
https://doi.org/10.28976/1984-2686rbpec2017173903Palavras-chave:
analogías, cambio químico, modelos, modelización, pensamiento analógico.Resumo
En este artículo se analiza el desempeño del alumnado de tercer curso de educación secundaria obligatoria, en el manejo y construcción de analogías planteadas ante prácticas científicas de modelización en torno al cambio químico. El diseño didáctico propuesto utilizaba analogías como instrumento recurrente, en un ambiente de aprendizaje en el que se favorecía la participación de los estudiantes en la construcción de analogías, su aplicación a la interpretación y predicción de fenómenos y el establecimiento de límites de validez para cada una de ellas. La muestra estaba integrada por 35 estudiantes. El principal instrumento para la recogida de datos fue el porfolio, cuya información fue completada con la obtenida a través de entrevistas individuales semiestructuradas y transcripciones del diario del profesor-observador. Haciendo uso de técnicas de análisis cualitativo y cuantitativo, inicialmente se identificaron las destrezas y valores epistémicos movilizados a través de las analogías empleadas. A continuación se evaluó el desempeño del alumnado en cada una de dichas dimensiones, constatándose niveles elevados para una mayoría de ellos. Finalmente, se aportan datos que evidencian una importante unidad de constructo de las dimensiones consideradas, en estrecha conexión con la competencia de modelización en química. A partir de los resultados mostrados se plantean diversas implicaciones didácticas y algunos horizontes de investigación.
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Referências
Aragón, M. M., Oliva, J. M., & Navarrete, A. (2010). Analogías y modelización en la enseñanza del cambio químico. Investigación en la Escuela, 71, 93–114.
Aragón, M. M., Oliva, J. M., & Navarrete, A. (2013). Evolución de los modelos explicativos de los alumnos en torno al cambio químico a través de una propuesta didáctica con analogías. Enseñanza de las Ciencias, 31(2), 9–30. doi: http://dx.doi.org/10.5565/rev/ec/v31n2.832
Aragón, M. M., Oliva, J. M., & Navarrete, A. (2014). Contributions of learning through analogies to the construction of de Secondary Education pupil’s verbal discourse about the chemical change. International Journal of Science Education, 36(12), 1960–1984. doi: http://dx.doi.org/10.1080/09500693.2014.887237
Bamberger, Y. M., & Davis, E. A. (2013). Middle-school science students’ scientific modelling performances across content areas and within a learning progression. International Journal of Science Education, 35, 213–238. doi: http://dx.doi.org/10.1080/09500693.2011.624133
Barsalou, L. (1999). Perceptual symbol systems. Behavioral and Brain Sciences, 22, 637–660.
Caamaño, A. (2012). La investigación escolar es la actividad que mejor integra el aprendizaje de los diferentes procedimientos científicos. In E. Pedrinaci, A. Caamaño, P. Cañal, & A. de Pro, (Orgs.), El desarrollo de la competencia científica (p. 127–143). Barcelona: Graó.
Camacho González, J. P., Jara Colicoy, N., Morales Orellana, C., Rubio García, N., Muñoz Guerrero, T., Rodríguez Tirado, G. (2016). Los modelos explicativos del estudiantado acerca de la célula eucarionte animal. Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias, 9(2), 196–212.
Mendonça, P. C. C., & Justi, R. (2011). Contributions of the Model of Modelling Diagram to the Learning of Ionic Bonding: Analysis of A Case Study. Research in Science Education, 41(4), 479–503. doi: 10.1007/s11165-010-9176-3
Chamizo, J. A. (2010). Una tipología de los modelos para la enseñanza de las ciencias. Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias, 7(1), 26–41.
Cheng, M. F., & Lin, J. L. (2015). Investigating the relationship between students’ views of scientific models and their development of models. International Journal of Science Education, 37(15), 2453–2475. doi: 10.1080/09500693.2015.1082671
Domènech Casal, J. (2015). Una secuencia didáctica de modelización, indagación y creación del conocimiento científico en torno a la deriva continental y la tectónica de placas. Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias, 12(1), 186–197.
Driel, J. H. Van, & Verloop, N. (1999). Teachers’ knowledge of models and modelling in science. International Journal of Science Education, 21(11), 1141–1153. doi: http://dx.doi.org/10.1080/095006999290110
Grosslight, L., Unger, C., Jay, E., & Smith, C. (1991). Understanding models and their use in science conceptions of middle and high school teachers and experts. Journal of Research in Science Teaching, 28(9), 799–882. doi: 10.1002/tea.3660280907
Halloun, I. (2007). Mediated modeling in science education. Science & Education, 16(7–8), 653–697, 2007. doi:10.1007/s11191-006-9004-3
Harrison, A. G., & Treagust, D. F. (2000). A tipology of school science models. International Journal of Science Education, 22(9), 1011–1026. doi: http://dx.doi.org/10.1080/095006900416884
Izquierdo, M. (2004). Un nuevo enfoque de la enseñanza de la química: contextualizar y modelizar. The Journal of the Argentine Chemical Society, 92(4/6), 115–136.
Izquierdo, M., & Adúriz Bravo, A (2005). Los modelos teóricos para la ciencia escolar. Un ejemplo de química. Enseñanza de las Ciencias, n. extraordinario,1–4.
Justi, R. (2006). La enseñanza de ciencias basada en la elaboración de modelos. Enseñanza de las Ciencias, 24(2), 173–184.
Justi, R. (2015). Relações entre argumentação e modelagem no contexto da ciência e do ensino de ciências. Ensaio Pesquisa em Educação em Ciências, 17, n. especial, 31–48.
Justi, R., & Gilbert, J. K. (2002). Modelling teachers’ views on the nature of modelling, and implications for the education of modellers. International Journal of Science Education, 24(4), 369–387.
Keig P. F., & Rubba, P. A. (1993). Traslations of representations of the structure of matter and its relationship to reasoning, gender, spatial reasoning, and specific prior knowledge. Journal of Research in Science Teaching, 30(8), 883–903. doi: 10.1002/tea.3660300807
Kozma, R. B., & Rusell, J. (1997). Multimedia and understanding: expert and novices responses to differente representations of chemical phenomena. Journal of Research in Science Teaching, 34(9), 949–968. doi: 10.1002/(SICI)1098-2736(199711)34:9<949::AID-TEA7>3.0.CO;2-U
Kozma, R., & Russell, J. (2005). Students becoming chemists: Developing representational competence In J. Gilbert, (Org.), Visualization in science education (pp. 121–146). London: Kluwer.
Lopes. J. B., & Costa, N. (2007). The evaluation of modelling Competences: difficulties and potentials for the learning of the sciences. International Journal of Science Education, 29(7), 811–851. doi: http://dx.doi.org/10.1080/09500690600855385
Madden, S. P., Jones, L. L., & Rahm, J. (2011). The role of multiple representations in the understanding of ideal gas problems. Chemistry Education Research and Practice, 12(3), 283–293.
Martínez-Chico, M., Jiménez-Liso, M. R., & López-Gay, R. (2015). Efecto de un programa formativo para enseñar ciencias por indagación basada en modelos, en las concepciones didácticas de los futuros maestros. Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias, 12(1), 149–166, 2015.
Mendonça, P. C. C., Justi, R., & de Oliveira, M. M. (2011). Analogias sobre ligações químicas elaboradas por alunos do ensino médio. Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências, 6(1), 35–44.
Mozzer, N. B., & Justi, R. (2009). Introdução ao termo dissolução através da elaboração de analogias pelos alunos fundamentadas na modelagem. In: VII Enpec - Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências. Florianópolis.
Nersessian, N. J. (2002). Maxwell and “the Method of Physical Analogy”: Model-based reasoning, generic abstraction, and conceptual change. In D. Malament, (Org.), Essays in the History and Philosophy of Science and Mathematics (pp. 129–166) Lasalle, IL: Open Court.
Nicolaou, C. T., & Constantinou, C. P. (2014). Assessment of the modeling competence: A systematic review and synthesis of empirical research. Educational Research Review, 13, 52–73. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.edurev.2014.10.001
Oliva, J. M. (2004). El pensamiento analógico desde la investigación educativa y desde la perspectiva del profesor de ciencias. Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias, 3(3).
Oliva, J. M., & Aragón, M. M. (2009a). Contribución del aprendizaje con analogías al pensamiento modelizador de los alumnos en ciencias: marco teórico. Enseñanza de las Ciencias, 27(2), 195–208.
Oliva, J. M., Aragón, Mª. M., & Cuesta, J. (2015). The Competence of Modelling in Learning Chemical Change: a Study with Secondary School Students. International Journal of Science and Mathematics Education, 13(4), 751–791. doi:10.1007/s10763-014-9583-4
Oversby, J. (1999). Assesment of modelling capability. Paper presented in Second International Conference of European Science Education Research Association. Kiel. Alemania.
Passmore, C. M., & Svoboda, J. (2012). Exploring opportunities for argumentation in modelling classrooms. International Journal of Science Education, 34(10), 1535–1554. doi: 10.1080/09500693.2011.577842
Prins, G. T., Bulte, A. M., Van Driel, J. H., & Pilot, A. (2009). Students’ involvement in authentic modelling practices as contexts in chemistry education. Research in Science Education, 39(5), 681–700. doi: 10.1007/s11165-008-9099-4
Raviolo, A. (2009). Modelos, analogías y metáforas en la enseñanza de la química. Educación Química, 20(1), 55–60.
Raviolo, A., & Garritz, A. (2007). Analogías en la enseñanza del equilibrio químico. Educación Química, 18(1), 15–28.
Schwarz, C. (2002). Is there a connection? The role of meta-modeling knowledge in learning with models. Proceedings of the International Conference of Learning Sciences. Seatle, WA.
Schwarz, C., & White, B. Y. (2005). Metamodeling knowledge: Developing students’ understanding of scientific modelling. Cognition and Instruction, 23, 165–205.
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. doi: 10.1002/tea.20311
diSESSA, A. A. (2004). Metarepresentation: native competence and targets for instruction. Cognition and Instruction, 22(3), 293–331.
Sins, P. H. M., Savelsbergh, E. R., van Joolingen, W. R., & van Hout-Wolters, B. H. A. M. (2009). The relation between students’ epistemological understanding of computer models and their cognitive processing on a modelling task. International Journal of Science Education, 31(9), 1205–1229. doi: 10.1080/09500690802192181
Smith, C., Snir, J., & Raz, G. (2002). Can middle schoolers understand the particulate theory of matter as an explanatory model? An exploratory study. Paper presented at the American Educational Research Association meeting, New Orleans, LA.
Taber, K. S. (2013). Revising the chemistry triplet: Drawing upon the nature of chemical knowledge and the psychology of learning to inform chemistry education. Chemistry Education Research and Practice, 14(2), 156–168. doi: 10.1039/C3RP00012E
Treagust, D., Chittleborough, G., & Mamiala, T. (2002). Students’ understanding of the role of scientific models in learning science. International Journal of Science Education, 24(4), 357–368. doi: 10.1080/09500690110066485
Aragón, M. M., Oliva, J. M., & Navarrete, A. (2013). Evolución de los modelos explicativos de los alumnos en torno al cambio químico a través de una propuesta didáctica con analogías. Enseñanza de las Ciencias, 31(2), 9–30. doi: http://dx.doi.org/10.5565/rev/ec/v31n2.832
Aragón, M. M., Oliva, J. M., & Navarrete, A. (2014). Contributions of learning through analogies to the construction of de Secondary Education pupil’s verbal discourse about the chemical change. International Journal of Science Education, 36(12), 1960–1984. doi: http://dx.doi.org/10.1080/09500693.2014.887237
Bamberger, Y. M., & Davis, E. A. (2013). Middle-school science students’ scientific modelling performances across content areas and within a learning progression. International Journal of Science Education, 35, 213–238. doi: http://dx.doi.org/10.1080/09500693.2011.624133
Barsalou, L. (1999). Perceptual symbol systems. Behavioral and Brain Sciences, 22, 637–660.
Caamaño, A. (2012). La investigación escolar es la actividad que mejor integra el aprendizaje de los diferentes procedimientos científicos. In E. Pedrinaci, A. Caamaño, P. Cañal, & A. de Pro, (Orgs.), El desarrollo de la competencia científica (p. 127–143). Barcelona: Graó.
Camacho González, J. P., Jara Colicoy, N., Morales Orellana, C., Rubio García, N., Muñoz Guerrero, T., Rodríguez Tirado, G. (2016). Los modelos explicativos del estudiantado acerca de la célula eucarionte animal. Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias, 9(2), 196–212.
Mendonça, P. C. C., & Justi, R. (2011). Contributions of the Model of Modelling Diagram to the Learning of Ionic Bonding: Analysis of A Case Study. Research in Science Education, 41(4), 479–503. doi: 10.1007/s11165-010-9176-3
Chamizo, J. A. (2010). Una tipología de los modelos para la enseñanza de las ciencias. Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias, 7(1), 26–41.
Cheng, M. F., & Lin, J. L. (2015). Investigating the relationship between students’ views of scientific models and their development of models. International Journal of Science Education, 37(15), 2453–2475. doi: 10.1080/09500693.2015.1082671
Domènech Casal, J. (2015). Una secuencia didáctica de modelización, indagación y creación del conocimiento científico en torno a la deriva continental y la tectónica de placas. Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias, 12(1), 186–197.
Driel, J. H. Van, & Verloop, N. (1999). Teachers’ knowledge of models and modelling in science. International Journal of Science Education, 21(11), 1141–1153. doi: http://dx.doi.org/10.1080/095006999290110
Grosslight, L., Unger, C., Jay, E., & Smith, C. (1991). Understanding models and their use in science conceptions of middle and high school teachers and experts. Journal of Research in Science Teaching, 28(9), 799–882. doi: 10.1002/tea.3660280907
Halloun, I. (2007). Mediated modeling in science education. Science & Education, 16(7–8), 653–697, 2007. doi:10.1007/s11191-006-9004-3
Harrison, A. G., & Treagust, D. F. (2000). A tipology of school science models. International Journal of Science Education, 22(9), 1011–1026. doi: http://dx.doi.org/10.1080/095006900416884
Izquierdo, M. (2004). Un nuevo enfoque de la enseñanza de la química: contextualizar y modelizar. The Journal of the Argentine Chemical Society, 92(4/6), 115–136.
Izquierdo, M., & Adúriz Bravo, A (2005). Los modelos teóricos para la ciencia escolar. Un ejemplo de química. Enseñanza de las Ciencias, n. extraordinario,1–4.
Justi, R. (2006). La enseñanza de ciencias basada en la elaboración de modelos. Enseñanza de las Ciencias, 24(2), 173–184.
Justi, R. (2015). Relações entre argumentação e modelagem no contexto da ciência e do ensino de ciências. Ensaio Pesquisa em Educação em Ciências, 17, n. especial, 31–48.
Justi, R., & Gilbert, J. K. (2002). Modelling teachers’ views on the nature of modelling, and implications for the education of modellers. International Journal of Science Education, 24(4), 369–387.
Keig P. F., & Rubba, P. A. (1993). Traslations of representations of the structure of matter and its relationship to reasoning, gender, spatial reasoning, and specific prior knowledge. Journal of Research in Science Teaching, 30(8), 883–903. doi: 10.1002/tea.3660300807
Kozma, R. B., & Rusell, J. (1997). Multimedia and understanding: expert and novices responses to differente representations of chemical phenomena. Journal of Research in Science Teaching, 34(9), 949–968. doi: 10.1002/(SICI)1098-2736(199711)34:9<949::AID-TEA7>3.0.CO;2-U
Kozma, R., & Russell, J. (2005). Students becoming chemists: Developing representational competence In J. Gilbert, (Org.), Visualization in science education (pp. 121–146). London: Kluwer.
Lopes. J. B., & Costa, N. (2007). The evaluation of modelling Competences: difficulties and potentials for the learning of the sciences. International Journal of Science Education, 29(7), 811–851. doi: http://dx.doi.org/10.1080/09500690600855385
Madden, S. P., Jones, L. L., & Rahm, J. (2011). The role of multiple representations in the understanding of ideal gas problems. Chemistry Education Research and Practice, 12(3), 283–293.
Martínez-Chico, M., Jiménez-Liso, M. R., & López-Gay, R. (2015). Efecto de un programa formativo para enseñar ciencias por indagación basada en modelos, en las concepciones didácticas de los futuros maestros. Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias, 12(1), 149–166, 2015.
Mendonça, P. C. C., Justi, R., & de Oliveira, M. M. (2011). Analogias sobre ligações químicas elaboradas por alunos do ensino médio. Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências, 6(1), 35–44.
Mozzer, N. B., & Justi, R. (2009). Introdução ao termo dissolução através da elaboração de analogias pelos alunos fundamentadas na modelagem. In: VII Enpec - Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências. Florianópolis.
Nersessian, N. J. (2002). Maxwell and “the Method of Physical Analogy”: Model-based reasoning, generic abstraction, and conceptual change. In D. Malament, (Org.), Essays in the History and Philosophy of Science and Mathematics (pp. 129–166) Lasalle, IL: Open Court.
Nicolaou, C. T., & Constantinou, C. P. (2014). Assessment of the modeling competence: A systematic review and synthesis of empirical research. Educational Research Review, 13, 52–73. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.edurev.2014.10.001
Oliva, J. M. (2004). El pensamiento analógico desde la investigación educativa y desde la perspectiva del profesor de ciencias. Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias, 3(3).
Oliva, J. M., & Aragón, M. M. (2009a). Contribución del aprendizaje con analogías al pensamiento modelizador de los alumnos en ciencias: marco teórico. Enseñanza de las Ciencias, 27(2), 195–208.
Oliva, J. M., Aragón, Mª. M., & Cuesta, J. (2015). The Competence of Modelling in Learning Chemical Change: a Study with Secondary School Students. International Journal of Science and Mathematics Education, 13(4), 751–791. doi:10.1007/s10763-014-9583-4
Oversby, J. (1999). Assesment of modelling capability. Paper presented in Second International Conference of European Science Education Research Association. Kiel. Alemania.
Passmore, C. M., & Svoboda, J. (2012). Exploring opportunities for argumentation in modelling classrooms. International Journal of Science Education, 34(10), 1535–1554. doi: 10.1080/09500693.2011.577842
Prins, G. T., Bulte, A. M., Van Driel, J. H., & Pilot, A. (2009). Students’ involvement in authentic modelling practices as contexts in chemistry education. Research in Science Education, 39(5), 681–700. doi: 10.1007/s11165-008-9099-4
Raviolo, A. (2009). Modelos, analogías y metáforas en la enseñanza de la química. Educación Química, 20(1), 55–60.
Raviolo, A., & Garritz, A. (2007). Analogías en la enseñanza del equilibrio químico. Educación Química, 18(1), 15–28.
Schwarz, C. (2002). Is there a connection? The role of meta-modeling knowledge in learning with models. Proceedings of the International Conference of Learning Sciences. Seatle, WA.
Schwarz, C., & White, B. Y. (2005). Metamodeling knowledge: Developing students’ understanding of scientific modelling. Cognition and Instruction, 23, 165–205.
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. doi: 10.1002/tea.20311
diSESSA, A. A. (2004). Metarepresentation: native competence and targets for instruction. Cognition and Instruction, 22(3), 293–331.
Sins, P. H. M., Savelsbergh, E. R., van Joolingen, W. R., & van Hout-Wolters, B. H. A. M. (2009). The relation between students’ epistemological understanding of computer models and their cognitive processing on a modelling task. International Journal of Science Education, 31(9), 1205–1229. doi: 10.1080/09500690802192181
Smith, C., Snir, J., & Raz, G. (2002). Can middle schoolers understand the particulate theory of matter as an explanatory model? An exploratory study. Paper presented at the American Educational Research Association meeting, New Orleans, LA.
Taber, K. S. (2013). Revising the chemistry triplet: Drawing upon the nature of chemical knowledge and the psychology of learning to inform chemistry education. Chemistry Education Research and Practice, 14(2), 156–168. doi: 10.1039/C3RP00012E
Treagust, D., Chittleborough, G., & Mamiala, T. (2002). Students’ understanding of the role of scientific models in learning science. International Journal of Science Education, 24(4), 357–368. doi: 10.1080/09500690110066485
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2017-12-20
Como Citar
Oliva, J. M., & Aragón-Méndez, M. del M. (2017). Modelización y Pensamiento Analógico en el Aprendizaje del Cambio Químico. Revista Brasileira De Pesquisa Em Educação Em Ciências, 17(3), 903–929. https://doi.org/10.28976/1984-2686rbpec2017173903
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