Estrategia Para Identificar Errores Conceptuales en Química: Malentendidos en Torno al Aprendizaje de la Geometría Molecular
DOI:
https://doi.org/10.28976/1984-2686rbpec2023u579599Palabras clave:
moléculas en 3D, múltiples representaciones, percepción espacial, visualizaciónResumen
Los estudios sobre errores conceptuales en geometría molecular se realizaron en su mayoría a nivel internacional y revelaron conceptos erróneos importantes para comprender las dificultades de aprendizaje. Sin embargo, no existen investigaciones que exploren los errores conceptuales asociados a la percepción espacial de las moléculas en el estudio de la geometría molecular. El objetivo de esta investigación fue identificar y evaluar los errores conceptuales asociados al aprendizaje de la geometría molecular a través del diseño y aplicación de una prueba diagnóstica de dos niveles. Se utilizó una metodología mixta para la categorización y análisis de los datos recolectados de 55 estudiantes que ingresan al nivel superior (graduación en biotecnología) de una universidad pública. El estudio reveló importantes errores sobre las nociones de geometría molecular e invita a reflexionar sobre estrategias didácticas para los diferentes niveles educativos (media y superior). Se encontró que estudiantes tienen dificultades para comprender diferentes aspectos de las representaciones múltiples, afectando negativamente la comprensión de la transición entre una representación bidimensional y tridimensional. Las dos primeras preguntas de la prueba de diagnóstico de dos niveles identificaron cinco errores conceptuales asociados con la percepción tridimensional de las moléculas, lo que demuestra que algunos estudiantes tienen conceptos erróneos sobre la relación entre la disposición espacial y los principios que la sustentan.
Descargas
Citas
Akkuzu, N., & Uyulgan, M. A. (2016). An epistemological inquiry into organic chemistry education: exploration of undergraduate students’ conceptual understanding of functional groups. Chemistry Education Research and Practice, 17(1), 36–57. https://doi.org/10.1039/C5RP00128E
Bent, H. A. (1961). An appraisal of valence-bond structures and hybridization in compounds of the first-row elements. Chemical Reviews, 61(3), 275–311. https://doi.org/10.1021/cr60211a005
Birk, J. P., & Kurtz, M. J. (1999). Effect of experience on retention and elimination of misconceptions about molecular structure and bonding. Journal of Chemical Education, 76(1), 124–128. https://doi.org/10.1021/ed076p124
Clauss, A. D., Nelsen, S. F., Ayoub, M., Moore, J. W., Landis, C. R., & Weinhold, F. (2014). Rabbit-ears hybrids, VSEPR sterics, and other orbital anachronisms. Chemistry Education Research and Practice, 15(4), 417–434. https://doi.org/10.1039/C4RP00057A
Cooper, M. M., Grove, N., & Underwood, S. M. (2010). Lost in Lewis structures: An investigation of student difficulties in developing representational competence. Journal of Chemical Education, 87(8), 869–874. https://doi.org/10.1021/ed900004y
Ferk, V., Vrtacnik, M., Blejec, A., & Gril, A. (2003). Students’ understanding of molecular structure representations. International Journal of Science Education, 25(10), 1227–1245. https://doi.org/10.1080/0950069022000038231
Hewson, P. W. (1992, June). Conceptual change in science teaching and teacher education [Paper presentation]. National Center for Educational Research, Documentation, and Assessment, Madrid, Spain.
Karonen, M., Murtonen, M., Sodervik, I., Manninen, M., & Salomaki, M. (2021). Heuristics hindering the development of understanding of molecular structures in university level chemistry education: the Lewis structure as an example. Education Sciences, 11(6), 258. https://doi.org/10.3390/educsci11060258
Kind, V. (2004). Beyond appearances Students’ misconceptions about basic chemical ideas (2nd ed.). Durham Durham University.
Landis, J. R., & Koch, G. G. (1977). The measurement of observer agreement for categorical data. Biometrics, 33(1), 159–174. https://doi.org/10.2307/2529310
Martina, A. R. (2017). Supporting student’s learning with multiple visual representations. In J. C. Horvath, J. M. Lodge, & J. Hattie (Eds), From the laboratory to the classroom: translating science of learning for teachers. Routledge.
Métioui, A., & Trudel, L. (2021). Two-tier multiple-choice questionnaires to detect the students’ misconceptions about heat and temperature. European Journal of Mathematics and Science Education, 6(1), 23–34. https://doi.org/10.12973/ejmse.2.1.23
Mutlu, A., & Sesen, B. A. (2015). Development of a two-tier diagnostic test to assess undergraduates’ understanding of some chemistry concepts. Procedia — Social and Behavioral Sciences, 174, 629–635. https://doi.org/10.1016/j.sbspro.2015.01.593
Özmen, H., Demircioğlu, H., & Demircioğlu, G. (2008). The effects of conceptual change texts accompanied with animations on overcoming 11th grade students’ alternative conceptions of chemical bonding. Computers & Education, 52(3), 681–695. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2008.11.017
Peterson, R. F., & Treagust, D. F. (1989). Grade-12 students’ misconceptions of covalent bonding and structure. Journal of Chemical Education, 66(6), 459–460. https://doi.org/10.1021/ed066p459
Peterson, R. F., Treagust, D. F., & Garnett, P. J. (1986). Identification of secondary students’ misconceptions of covalent bonding and structure concepts using a diagnostic instrument. Research in Science Education, 16, 40–48. http://dx.doi.org/10.1007/BF02356816
Peterson, R. F., Treagust, D. F., & Garnett, P. J. (1989). Development and application of a diagnostic instrument to evaluate grade-11 and -12students’ concepts of covalent bonding and structure following a course of instruction. Journal of Research in Science Teaching, 26(4), 301–314. https://doi.org/10.1002/tea.3660260404
Reber, A. S. (1993). Implicit learning and tacit knowledge: An essay on the cognitive unconscious. Oxford University Press.
Sampieri, R. H., Collado, C. F., & Lucio, M. P. B. (2013). Metodologia de pesquisa (5ª ed.). Penso.
Silva, K. S. (2018). A neurociência cognitiva como base da aprendizagem de geometria molecular: um estudo sobre atributos do funcionamento cerebral relacionados à memória de longo prazo (Dissertação de Mestrado, Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, Sergipe). Repositório Institucional da Universidade Federal de Sergipe. https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/8229
Silva, K. S., & Fonseca, L. S. (2021). Neurociência e educação: estratégias multissensoriais para a aprendizagem de geometria molecular. Investigações em Ensino de Ciências, 26(1), 1–26. https://doi.org/10.22600/1518-8795.ienci2021v26n1p01
Soeharto, S., Csapó, B., Sarimanah, E., Dewi, F. I., & Sabri, T. (2019). Review of students’ common misconceptions in science and their diagnostic assessment tools. Jurnal Pendidikan IPA Indonesia, 8(2), 247–266. http://dx.doi.org/10.15294/jpii.v8i2.18649
Stowe, R. L., Herrington, D. G., Mckay, R. L., & Cooper, M. M. (2019). The impact of core-idea centered instruction on high school students’ understanding of structure−property relationships. Journal of Chemical Education, 96(7), 1327–1340. https://doi.org/10.1021/acs.jchemed.9b00111
Suri, N. A., & Azhar, M. (2020). Description of senior high school students’ understanding categories about chemical bonds using two-tier multiple choice diagnostic instrument. International Journal of Progressive Sciences and Technologies, 21(1), 26–34. https://ijpsat.org/index.php/ijpsat/article/view/1847
Uyulgan, M. A., Akkuzu, N., & Alpat, S. (2014). Assessing the students' understanding related to molecular geometry using a two-tier diagnostic test. Journal of Baltic Science Education, 13(6), 839–855. http://www.scientiasocialis.lt/jbse/files/pdf/vol13/839-855.Uyulgan_JBSE_Vol.13_No.6.pdf
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2023 Kleyfton Soares da Silva, Paulo Rogério Miranda Correia
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Os autores são responsáveis pela veracidade das informações prestadas e pelo conteúdo dos artigos.
Os autores que publicam neste periódico concordam plenamente com os seguintes termos:
- Os autores atestam que a contribuição é inédita, isto é, não foi publicada em outro periódico, atas de eventos ou equivalente.
- Os autores atestam que não submeteram a contribuição simultaneamente a outro periódico.
- Os autores mantêm os direitos autorais e concedem à RPBEC o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a Licença Creative Commons Attribution que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria e publicação inicial neste periódico.
- Os autores atestam que possuem os direitos autorais ou a autorização escrita de uso por parte dos detentores dos direitos autorais de figuras, tabelas, textos amplos etc. que forem incluídos no trabalho.
- Os autores têm autorização para assumir contratos adicionais separadamente, para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (por exemplo, publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.
- Os autores têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (por exemplo, em repositórios institucionais ou na sua página pessoal) após a publicação visando aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado.
Em caso de identificação de plágio, republicação indevida e submissão simultânea, os autores autorizam a Editoria a tornar público o evento, informando a ocorrência aos editores dos periódicos envolvidos, aos eventuais autores plagiados e às suas instituições de origem.