Search

L'objectiu d'aquest treball és investigar quines dificultats te l'alumnat de secundària en la comprensió de l’àtom i els seus enllaços i analitzar quines són les principals mancances de l'ensenyament de l’àtom i l’enllaç que entrebanca la comprensió dels estudiants.

En este trabajo se realiza una breve introducción histórica de los modelos sobre la estructura atómica y enlace químico. Se muestra, así mismo, como esta historia puede contribuir a mejorar la enseñanza de estos temas y a superar algunas dificultades de los estudiantes

La pràctica docent, en Física i Química, ens demostra que les activitats que els alumnes consideren més difícils són aquelles que suposen donar una resposta raonada del tipus “explica”, “justifica” , ”raona” i “argumenta”; sens dubte són aquelles que suposen un grau de complexitat cognitiva més elevada. Potser per això els professors tenen tendència a no resoldre aquestes activitats generant així un cercle viciós: els alumnes no en saben fer activitats d’aquest tipus, no els proposem que facen, com no en fan no aprenen, ... Si es demostra la rellevància d’aquestes destreses caldrà que trenquem aquest cercle viciós.

La generalización de la educación y el aumento de las investigaciones sobre la mejora de la enseñanza-aprendizaje de las ciencias deberían de haber ido acompañadas de una mayor alfabetización científica de la sociedad. El trabajo que ahora presentamos va a mostrar que no sólo no es así, sino que hay una huída progresiva de los estudios de ciencias a nivel general y de los de Física y Química en particular. En este trabajo nos centraremos en plantear como problema la existencia de un desinterés en el estudio de las ciencias en la enseñanza obligatoria y a intentar buscar sus causas y los posibles aspectos en los que hay que trabajar para que esto no suceda.

This paper begins by demonstrating the need to enhance the training ofpeople who currently active teachers and presents a propasa! of ongoing training programme founded in the results of science education research. To begin with, a critica! analysis about some ofthe dominant models ofteacher traíning in which exista lack of integration between theory and practíce is carríed out. Next, the hypothesis that the e.ffective .formation programs are those that have as objective to .facilitate the teacher s immersion in the investigation and innovafían in science education is developed. In addition. in this programs a group o.f constructivism based strategies that initíates the teacher in the investigation o.f the problems that are presented in the classroom have been used. Fínally, the existence o.fínvestígatíon or innovatíon consolidated groups in which new teachers could be traíned as investigators, or to promote the formation of teacher s teams that work in the problems of the educational practíce is also required. Key words: teacher pro.fessional development, in-service science teacher traíning, analysís of models in science teacher education, strategies .for effective programmes

La investigación en didáctica de las ciencias ha mostrado que los estudiantes tienen importantes dificultades en la comprensión de los conceptos de sustancia, sustancia compuesta y cambio químico. En este trabajo pretendemos ver si estas dificultades conceptuales también se presentan en la enseñanza habitual de la química. Para ello se ha llevado a cabo un diseño múltiple y convergente mediante encuestas a muestras de profesores de física y química de secundaria en formación y en activo y una red de análisis de 27 ítemes aplicada a más de un centenar de libros de texto. Los resultados encontrados muestran que la enseñanza no da importancia a la definición operacional (macroscópica) de sustancia, no explicita las diferencias macroscópicas y microscópicas entre sustancia compuesta y mezcla de sustancias simples y, olvida la introducción del concepto de elemento químico, que permite explicar la conceptualización macroscópica de reacción química como cambio sustancial. Palabras clave: deficiencias macroscópicas, enseñanza, sustancia, compuesto

Este trabajo ofrece un análisis histórico sobre los problemas que tuvo que resolver la ciencia hasta llegar a la construcción de los conceptos macroscópicos de sustancia y compuesto químico en el contexto de la teoría daltoniana. Por otra parte, en él se muestran algunas de las dificultades de comprensión que estos conceptos ofrecen a los estudiantes. Para determinarlas, se realiza un estudio transversal con alumnos de 15 a 18 años, lo que permite evaluar el signifi cado que otorgan a la idea de sustancia, al tiempo que se constata la necesidad de su comprensión para poder entender los cambios químicos. Por último, se plantea la existencia de ciertas semejanzas entre las ideas sobre la composición de la materia que ofrecen modelos históricos anteriores a la teoría daltoniana y la visión actual de los estudiantes.

Este trabajo estudia las visiones distorsionadas de la ciencia y la actividad científica que podemos encontrar en libros de Química cuando se introduce el capítulo de Termoquímica.

Resumen tomado de la revista Se muestran algunas de las razones por las que la investigación didáctica no ha logrado un reconocimiento adecuado por parte de la Universidad, de la Administración y del profesorado. Así mismo, se plantea el papel que puede jugar en la enseñanza de las ciencias y en la formación inicial y permanente del profesorado realizando algunas propuestas para ello. Andalucía ESP

En el presenta trabajo se analiza la evolución histórica da la estequiomertria, desde sus orígenes con la introducción del concepto da paso equivalente a finas del siglo XVIII hasta la introducción da la magnitud fundamental 'cantidad de sustancia' a mediados del siglo XX. Ambos conceptos resuelvan al antiguo problema da las proporciones en masa con que se combinan las sustancias desde paradigmas distintos: al equivalantiata y al atomista, respectivamente. En esta análisis se incluyan las layas da Richter, Proust y Gay-Lusaac, las hipótesis de Dalton y Avogadro y la invención por Oatwald (1900) del 'mes' como una unidad da masa característica da cada sustancia desde su visión equivalantiata. Posteriormente, se concluye que la comunidad científica cambió su significado adacuándolo al marco atomista y consideró al mol como la unidad da una nueva magnitud, la 'cantidad da sustancia' (1961). Finalmente se expondrá porqué es inconsistente introducir, al mismo tiempo, los conceptos da equivalente y da mol en la enseñanza da la estequiometría.

En este trabajo se fundamenta la idea de epistemología docente como sistema dinámico de creencias, actitudes y esquemas de acción del profesor hacia el proceso de enseñanza-aprendizaje de las Ciencias. Con este marco de referencia se ha caracterizado la epistemología de un profesor de Física y Química que participó en un programa de formación continuada de larga duración. Los resultados encontrados en este estudio de caso muestran cómo las actitudes del profesor hacia la innovación propuesta en el programa fueron el principal obstáculo para lograr cambios significativos en su practica docente

The purpose of this work is to find out teachers' opinions regarding the goals and objectives of the teaching of science, within the frame of educational reform. We attempt to disclose to what extent educational thinking gives priority to the training of the students in scientific concepts, laws and theories needed in further courses (propedeutic training) and how this thinking pays less attention to the so-called scientific literacy which is meant to be the main object of the teaching of science according to the designers of the curriculum. To achieve this, we carried out a multiple and convergent experimental design with a number of samples of teachers. We found a confirmation that in secondary education, the curricular emphasis of teachers focuses on the propedeutic training of students.

Una de las líneas de investigación en Didáctica de las Ciencias que más auge ha tomado en los últimos años ha sido la de detección de ideas previas o preconcepciones de los alumnos. Se busca mostrar las dificultades de los estudiantes de Bachillerato en el aprendizaje del concepto de potencial eléctrico, así como exponer el tratamiento realizado para superar las dificultades utilizando el modelo de enseñanza-aprendizaje por investigación. ESP

El presente artículo está dedicado, principalmente, a identificar las concepciones de los estudiantes sobre los conceptos básicos de la Electricidad, como son la carga y el potencial, así como, sobre la idea “intuitiva” de campo eléctrico. Además, se ha tratado de ver si existen similitudes entre las concepciones que presentan los estudiantes y aquellas que se han dado a lo largo de la construcción de la teoría eléctrica

Trata de analizar los usos que se hacen actualmente del término elemento químico en los libros de texto de Química clásica como con respecto al contexto didáctico en el que se pretende conseguir un aprendizaje significativo. Asimismo, se hacen propuestas didácticas para un uso más adecuado de este término que pueda conducir a un mejor aprendizaje de la Química en Secundaria. Todo ello lo ilustra con contenidos en libros de texto que utilizan elemento como sustancia y como clase de átomos. Valencia Universidad de León. Facultad de Educación. Servicio de Biblioteca; Campus de Vegazana, s. n.; 24071 León; Tel. +34987291146; Fax +34987291145; bufed@unileon.es ; bufed1@unileon.es ESP

Desde hace algunas décadas, la crítica de la "enseñanza tradicional" y las referencias a la "enseñanza activa" se han convertido en un auténtico lugar común que acompaña a la presentación de cualquier material didáctico para la enseñanza de las ciencias. Pero no basta con referirse a los "métodos activos", al aprendizaje "por descubrimiento" o al "modelo constructivista". Detrás de estas expresiones se encierran orientaciones didácticas diversas y, a menudo, prácticas docentes que apenas difieren de las que se dice criticar. Una causa indudable de esta situación es la escasa atención que los loables intentos de innovación prestan a los resultados de las investigaciones didácticas. Hemos intentado evitar, en lo posible dicho error.

En aquesta investigació s’estudia l’ús de les qüestions sòcio-científiques i els debats per a millorar l’argumentació a les classes de Física i Química. Els problemes que s’aborden al llarg de l’estudi són: Quines habilitats argumentatives en ciència tenen els alumnes d’ESO i Batxillerat? En quina mesura l’ensenyament tradicional de la Física i Química potencia l’habilitat argumentativa dels alumnes? Pot la realització de debats sòcio-científics millorar aquesta habilitat? Per a donar resposta a les dos primeres preguntes a manera de diagnòstic es proposa la següent primera hipòtesi: Els alumnes de Secundària tenen un baix nivell d’habilitat argumentativa perquè l’argumentació és un procediment complex i difícil d’aprendre i que, entre d’altres raons, no es pràctica a l’ensenyament de les ciències. Per tal de posar en qüestió aquesta hipòtesi es van realitzar dos estudis transversals, en el primer, es va posar a prova l’habilitat argumentativa escrita dels alumnes (N=55) a 3r d’ESO, 4t d’ESO i 1r de Batxillerat per a la qual cosa es va utilitzar el mètode d’avaluació de l’argumentació del clúster basat en el model argumentatiu de Toulmin. El resultat d’aquest estudi indica que el nivell de l’habilitat argumentativa escrita dels alumnes és baix i no existeixen diferències estadísticament significatives entre els alumnes segons el seu curs o edat. En el segon estudi es va posar a prova l’argumentació oral per a la qual cosa es va analitzar l’anàlisi del discurs dels alumnes (N=62) de 3r i 4t d’ESO i 1r de Batxillerat en participar en debats al voltant de qüestions sòcio-científiques. L’argumentació oral individual es va avaluar mitjançant el mètode del clúster a l’igual que en el cas de l’argumentació escrita, i l’argumentació del grup en el debat es va avaluar mitjançant el mètode de la Qualitat de les Refutacions, un segon mètode també basat en el model de Toulmin de l’argumentació. Els resultats d’aquest segon estudi ens indiquen que l’habilitat argumentativa oral de l’alumnat és molt baixa, que no s’observen diferències estadísticament significatives en la qualitat de l’argumentació oral dels alumnes segons el curs o l’edat, a l’igual que succeeix amb l’argumentació escrita, i per últim que s’observa que la qualitat argumentativa oral dels alumnes és significativament més baixa que l’argumentació escrita. Finalment, es va posar a prova l’ús i el desenvolupament de l’argumentació en els llibres de text de Física i Química. Per a la qual cosa es va elaborar una xarxa d’anàlisi que va ser aplicada a llibres de text (N=39) de 3r d’ESO, 4t d’ESO i 1r de Batxillerat. Els resultats d’aquest anàlisi de contingut va mostrar que els llibres de text de Física i Química no contenen en quantitat significativa, ni activitats que ensenyen explícitament a argumentar, ni utilitzen ,en general, un llenguatge argumentatiu. La segona hipòtesi correspon a una fase d’intervenció en la qual es vol posar a prova la viabilitat d’ensenyar als alumnes a argumentar amb el següent enunciat: La capacitat argumentativa dels alumnes de Secundària en Física i Química millora mitjançant la realització d’intervencions successives al llarg del temps, en les quals es treballa l’argumentació en qüestions sòcio-científiques relacionades amb els continguts que s’ensenyen a la matèria. Per tal de contrastar aquesta segona hipòtesi es van elaborar tres dissenys quasiexperimentals. En el primer disseny es va realitzar l’estudi longitudinal de la destresa argumentativa dels alumnes (N=90) en realitzar diferents escrits argumentatius al voltant de qüestions sòcio-científiques relacionades amb els continguts treballats a la matèria de Física i Química. L’estudi es va estendre a tres cursos 3r i 4t d’ESO i 1r de Batxillerat i els escrits van ser avaluats mitjançant el mètode del clúster. Els resultats d’aquest disseny ens mostren que la qualitat argumentativa millora en augmentar la quantitat d’escrits produïts, però aquesta no és una variació regular, aquesta millora és apreciable i estadísticament significativa en realitzar el tercer escrit. En el segon disseny es va realitzar un segon debat amb alumnes que havien participat en la contrastació de la primera hipòtesi. Previ al debat es va realitzar una intervenció didàctica amb l’objectiu d’ensenyar explícitament a argumentar. La participació en els debats dels alumnes (N=15), corresponents a 3r i 4t d’ESO i 1r de Batxillerat, va ser avaluada mitjançant el mètode del clúster i el mètode de la Qualitat de les Refutacions resultant que no s’aprecia diferència entre la qualitat argumentativa oral entre el primer debat i el segon realitzat pel mateix grup d’alumnes. El tercer disseny quasiexperimental va consistir en un estudi longitudinal de la qualitat de les participacions dels alumnes (N=25) en els debats sobre qüestions sòcio-científiques al llarg de 3 cursos, 3r i 4t d’ESO i 1r de Batxillerat, mitjançant el mètode del clúster i de la Qualitat de les Refutacions. Els resultats ens mostren que en realitzar dos debats no s’observa una millora apreciable de la destresa argumentativa oral dels alumnes, a l’igual que s’observava en el segon disseny, en canvi a partir del tercer debat si s’observa millora de la destresa argumentativa que a més de en la qualificació dels mètodes d’avaluació es fa evident en altres aspectes com l’aportació de dades i proves, l’elaboració de justificacions i refutacions de qualitat i la utilització d’arguments basats en el coneixement científic. Al llarg de la investigació es va posar de manifest que la realització de debats al voltant de qüestions sòcio-científiques tenia un efecte positiu en l’actitud dels alumnes respecte de l’assignatura Física i Química, especialment aquells alumnes amb resultats acadèmics més baixos. This research examines the use of socio-scientific issues and debates to improve argumentation in physics and chemistry classes. The problems dealt with throughout this study are: What argumentation abilities (related to science) do our secondary school students have? To what extent does traditional teaching of physics and chemistry foster these argumentation abilities? Can socio-scientific debates improve these abilities? To answer the first two questions, the following hypothesis –as a diagnosis principle– is established: Secondary students’ argumentation abilities are poor mainly because argumentation is a complex and difficult learning process which, among other reasons, is not implemented in the teaching of science. In order to test this hypothesis, two cross-sectional studies were conducted, the first was to assess the argumentation ability in writing addressed to 3rd of ESO, 4th of ESO and 1st Year of Baccalaureate students (N=55), and we used the cluster evaluation method based on the Toulmin’s Argumentation Pattern. The result of this study indicates that the level of written argumentation abilities of students is low and there are no statistically significant differences regardless of their age or Year. The second study was to test their oral argumentation, discourse analysis was used for the same students – 3rd and 4th of ESO and 1st Year of Baccalaureate (N=62) when participating in socio-scientific debates. Individual oral argumentation was assessed using the cluster method as well as in the case of individual written argumentation, and the discussion group argumentation was assessed using the Quality of Rebuttal method, also based on the Toulmin’s Argumentation Pattern. The results of this second study indicate that the oral argumentation abilities of students is very low, that there are no statistically significant differences in the quality of their oral argumentation regardless of their age or Year, similar to that of their written argumentation, and that the quality of their oral argumentation is significantly lower than that of their written argumentation. Finally, to test the occurrence and implementation of argumentation in physics and chemistry textbooks. For this purpose, a network analysis was developed to be applied to textbooks (N=39) for the same target groups –3rd of ESO, 4th of ESO and 1st Year of Baccalaureate. The results of this content analysis showed that the content of physics and chemistry textbooks do not have a significant amount of activities to explicitly teach argumentation, and that no argumentative language is used throughout textbooks. A second hypothesis corresponds to a phase of intervention in which we want to test the feasibility of teaching argumentation to students with the following statement: the argumentative capacity of secondary students in physics and chemistry shall improve over time through the implementation of successive interventions, using argumentation when dealing with socio-scientific issues related to contents taught in these subjects. To prove this second hypothesis three quasi-experimental designs were devised. In the first design, a longitudinal study on argumentation skills of students (N=90) was conducted, a number of argumentative writings about socio-scientific issues related to the content appearing in their physics and chemistry classes. The study covers the same target group over three years – 3rd and 4th of ESO and 1st Year of Baccalaureate, and writings were evaluated using the cluster method. The results show that the more they use argumentation, the more the quality of their argumentation skills improves, but this improvement is not uniform, and not statistically significant until their third writing. The second quasi-experimental design included a group debate whose participants had previously taken part in the study that tried to prove the first hypothesis. Prior to the group debate, there was a didactic activity to explicitly teach argumentation. The participation of the students (N=15), which corresponds as usual to 3rd and 4th of ESO and 1st Year of Baccalaureate, was evaluated using the cluster method, and the Quality of Rebuttals resulting from that indicates there is not a significant difference between good oral argumentative discussion between the first and the second debate conducted by the same group of students. The third quasi-experimental design consisted of a longitudinal study of the quality of participation of the same target group of students (N = 25) in discussions on socio-scientific issues over three years, 3rd and 4th of ESO and 1st Year of Baccalaureate, using the cluster method and the Quality of Rebuttals method. The results show that after taking part in two debates, no significant improvement of the oral argumentation skills of the students was noticeable, similar to the results observed in the second design; however after a third debate, the improvement in their argumentation skills was remarkable, not only in the rating of the evaluation methods but in other aspects as well such as the number of data and evidence supplied, warrants and rebuttals of a higher quality, and the use of arguments based on scientific knowledge. Throughout this research it was revealed that the implementation of debates on socio-scientific issues had a positive effect on the attitude of students towards the subject of physics and chemistry, especially those students with lower academic grades.

La persistencia de concepciones alternativas en los estudiantes, incluso de niveles universitarios y entre profesores son dificultades de la práctica docente sin resolver que ponen en evidencia la necesidad de investigar en las dificultades de comprensión de unos y otros, para orientar la búsqueda de estrategias que disminuyan la incidencia de tales concepciones. Esta investigación contribuye a poner en evidencia que algunas concepciones alternativas (interpretaciones de los estudiantes que están en conflicto con el concepto formal como es entendido por un físico experto) acerca del concepto de fuerza electromotriz, enmarcado en la teoría electromagnética son comunes entre estudiantes quienes han recibido enseñanza formal en dicha teoría. Resultados de estudios interculturales indican que ideas incorrectas similares florecen en países con sistemas de educación similares. También es notable que el éxito en solucionar problemas cuantitativos no es una medida segura de comprensión conceptual. Profesores tanto a nivel de secundaria como de universidad corroboran que los estudiantes que pueden solucionar problemas cuantitativos estándar frecuentemente no pueden responder preguntas cualitativas simples basadas en los mismos conceptos físicos. Este hecho sugiere la presencia de dificultades que subyacen y que al parecer no suelen ser adecuadamente atendidas en la enseñanza tradicional de la física. El conocimiento de las dificultades de los estudiantes de conceptos básicos como el de fuerza electromotriz (fem), en cursos introductorios de física a nivel universitario, puede ayudar a alcanzar más fácilmente algunos objetivos de enseñanza. En particular, hay algunos objetivos básicos que probablemente muchos profesores están de acuerdo en su importancia. Al completar tal curso, los estudiantes deberían haber adquirido una buena comprensión de ciertos conceptos básicos que ellos puedan definir operacionalmente y vincular de manera significativa a principios importantes. Los estudiantes deberían haberse familiarizado con representaciones formales (diagramas, gráficas, ecuaciones, etc.) y ser capaces de descubrir en detalle las relaciones entre un concepto y el formalismo que es usado para representarlo. Ellos deberían ser competentes en razonamientos propios del trabajo científico tales como el razonamiento proporcional, analógico y basado en modelos, para aplicar los conceptos y representaciones de física en el análisis e interpretación de fenómenos simples. Los estudiantes deberían ser capaces de hacer explícita la correspondencia entre un concepto o una representación y un objeto real o evento en el mundo real. Por supuesto, también es necesario que los estudiantes en un curso introductorio aprendan cómo solucionar problemas de física evitando la tendencia a concentrarse en algoritmos más que en el tema mismo. La facilidad en usar vocabulario no indica comprensión conceptual. La habilidad para seguir ciertos procedimientos prescritos para solucionar problemas estándar no indica desarrollo de habilidades de razonamiento científico. La indagación acerca de la comprensión de los estudiantes contribuye en la construcción de una investigación base que puede ser usada para guiar el desarrollo de currículos que relacionen las necesidades y las habilidades de los estudiantes con los objetivos de enseñanza; teniendo en cuenta que un currículo apropiadamente debe incluir no sólo el contenido a ser enseñado sino también la manera en la cual éste se enseña. Asimismo, debe proporcionar un puente entre el estudio de la física y el uso de la física. Por otro lado, la investigación en dificultades conceptuales suele frecuentemente partir de la premisa de que las ideas científicas son ampliamente comprendidas, no discutidas entre ‘los expertos’, y que los tratamientos de los libros de texto y de los ‘sitios web’ son básicamente correctos. Las concepciones alternativas se suelen considerar como generadas por los estudiantes y que pueden ser abordadas desde el planteamiento constructivista del aprendizaje. Las dificultades de los estudiantes se suelen atribuir a pedagogías desfasadas y se aconsejan estrategias de enseñanza alternativas para abordar las ideas complejas. Sin embargo, las relaciones entre los libros de texto disponibles y el aprendizaje que parece tener lugar no suele ser tenido en cuenta. Los estándares educativos de las últimas décadas reconocen la importancia de la evaluación de los libros de texto. En este sentido, esta investigación aborda la presentación del concepto de fuerza electromotriz en un conjunto de libros de texto que suele ser de un amplio uso por parte de los estudiantes de ciencias e ingeniería de nivel universitario. Existe una variedad de marcos conceptuales para conducir el análisis de libros de texto, cada uno designado para evaluar material escrito desde una perspectiva concreta. Algunas perspectivas se centran en los problemas del contenido, otras sobre la dificultad del contenido y su fiabilidad, y otras en la orientación epistemológica del contenido. En nuestro caso nos hemos centrado en dos aspectos de la Investigación en enseñanza de la física: (i) las dificultades conceptuales de los estudiantes y el aprendizaje comprensivo de los conocimientos científicos (la ciencia como cuerpo teórico de conocimientos); (ii) la perspectiva de considerar la ciencia como una forma de investigar y pensar (Epistemología de la Ciencia). Este estudio se basa en la premisa de que la mejora del marco conceptual presentado en los libros de física puede facilitar la comprensión conceptual de los estudiantes. Para reformar la educación es necesario evaluar el papel de los libros de texto y cómo influyen en el aprendizaje de las ciencias.

La investigació té com a problema l'estudi de les dificultats d'aprenentatge que tenen els estudiants de nivells preuniversitari i universitari en la Termoquímica i en quina mesura es poden atribuir, entre d'altres raons, a les deficiències de un ensenyament que no té en compte els resultats de la recerca en didàctica de les ciències. En cas de resultar positiva aquesta relació s'avançà una segona hipòtesi segons la qual si es superen les deficiències docents diagnosticades -axiològiques, epistemològiques i metodològiques- es pot millorar la comprensió termoquímica d'estudiants universitaris mitjançant una seqüència didàctica basada en el model d'aprenentatge com investigació orientada. Aquestes dues hipòtesis s'han fonamentat teòricament i posat en qüestió mitjançant dissenys experimentals convergents i variats que han emprat metodologies qualitatives (entrevistes a 12 estudiants) i quantitatives (qüestionaris a 207 estudiants de 2ón de Batxillerat, 3r i 5é de Química i a 124 professors de Física i Química així com una xarxa d'anàlisi aplicada a 30 textos de Química de 2ón de Batxillerat i de Química General universitària). En la segona hipòtesi, s'ha elaborat una seqüència d'ensenyament de Termoquímica per a Batxillerat sobre la qual han reflexionat, com a futurs professors, 35 estudiants de les llicenciatures de Física i Química durant 12 classes en l'assignatura de Didàctica de les Ciències Físico-Químiques del cursos 2004-2005 i 2005-2006. Els dos dissenys pretest-postest i postest-postest (amb grups de control) que s'han utilitzat han donat molt bons resultats. D'una banda, s'ha superat el 60% dels 80 errors que tenien en el pretest els estudiants universitaris del grup experimental al resoldre un qüestionari de 5 ítems on s'havia d'aplicar la primera llei de la Termodinàmica i el concepte d'entalpia. D'altra banda, s'ha aconseguit una millora notable en els coneixements termoquímics tant en el postest d'aquestos estudiants com en la comparació dels seus resultats i els dels grups de control utilitzats (mostres d'estudiants de 3r i 5é cursos de la carrera de Química) amb una probabilitat igual o superior al 99% de que les diferències significatives trobades siguen degudes a la seqüència didàctica debatuda pel grup experimental., Research is to study the problem of learning difficulties have preuniversity students and university levels in the Thermochemistry and how much can be attributed, among other things, the shortcomings of an education that is not into account the results of research in science teaching. If this relationship was positive forward a second hypothesis that if we overcome the shortcomings teachers-diagnosed axiological, epistemological and methodological-can improve the understanding Thermochemistry of university students through a teaching sequence based on the model of as research-oriented learning. These two hypotheses are theoretically based and called into question by converging experimental designs and different that have used qualitative methods (interviews with 12 students) and quantitative (questionnaires to 207 students of 2nd Baccalaureate, 3rd and 5th of Chemistry and 124 teachers Physics and Chemistry as well as a network analysis applied to 30 texts of Chemistry 2nd Baccalaureate General Chemistry and university). The second hypothesis has been elaborated a sequence of teaching Thermochemistry for Baccalaureate on which they thought, as future teachers, 35 undergraduate students of Physics and Chemistry for 12 classes in the course of teaching the Chemical-Physical Science courses from 2004-2005 and 2005-2006. The two designs pre-and post-post-post (with control groups) that have been used have given good results. On the one hand, it has exceeded 60% of the 80 errors that were in the pre-college students in the experimental group to resolve a 5-item questionnaire was applied on the first law of thermodynamics and the concept of 'enthalpy. On the other hand, has achieved a significant improvement in knowledge Thermochemistry in the post for these students in the comparison of their results and the control groups used (samples of students in 3rd and 5th years of career Chemistry) with a probability equal to or greater than 99% of the differences found to be due to the teaching sequence discussed by experimental group.

Esta Tesis Doctoral fundamenta los problemas tratados desde el cuerpo de conocimientos elaborado en la investigación en Didáctica de las Ciencias Experimentales. La situación de partida que justifica esta investigación, tienen que ver con el hecho que desde este cuerpo de conocimientos, uno de los factores que más ha impactado en la Formación inicial y continuada de Profesores, ha sido plantearse y reflexionar argumentadamente sobre todo aquello que hemos de saber y saber hacer los profesores de ciencias. En la actualidad, hay un consenso generalizado por considerar con toda atención la formación de profesores si queremos que en un amplio número puedan llevarse a las aulas de clase los abundantes y prometedores resultados de la investigación y la innovación contemporánea en Didáctica de las Ciencias. Todo ello, con mayor razón cuando se interviene en profesores universitarios de ciencias encargados de la formación inicial de profesores de ciencias de educación básica y de bachillerato.Hemos considerado en este trabajo que la formación de profesores de ciencias implica cambios didácticos mirados desde dos perspectivas: cambios en la epistemología docente y en la práctica docente. Desde la epistemología docente se consideran las concepciones y las actitudes de los profesores de ciencias en torno y hacia la ciencia, la actividad científica, la historia de la ciencia, el currículo y la evaluación en la ciencia, y la enseñanza y el aprendizaje de la ciencia. Desde la práctica docente, se consideran los esquemas de acción que siguen los profesores en su trabajo diario como enseñantes. En suma, se trata de cambios didácticos que permiten en los profesores de ciencias, el aprendizaje y puesta en escena de conocimientos sobre Didáctica de las Ciencias. Hemos encontrado que los profesores universitarios de ciencias suponen que el conocimiento científico se desarrolla por la vía de la investigación (incluso, enfocada desde posturas de naturaleza positivista y empirista), mientras que para enseñar ciencias basta con conocer técnicas de trabajo en el aula. Para atender esta problemática, hemos supuesto que una transformación en las concepciones y en las prácticas en la enseñanza de las ciencias en profesores universitarios encargados de la formación inicial de profesores de ciencias, contribuiría a vivenciar y a fundamentar en las futuras generaciones de profesores, formas alternativas de concebir y de proceder en la enseñanza de las ciencias.La investigación que se ha seguido se ha orientado por una metodología cualitativa por estudio de casos con triangulación de información a partir de cuestionarios, rejillas de observación y entrevistas. Entre las principales conclusiones obtenidas citamos las siguientes:· El programa de Actividades seguido con los Profesores Universitarios de Química que han formado parte de esta investigación, ha posibilitado favorecer explícitamente una concepción novedosa sobre la Didáctica de las Ciencias. De igual forma, ha posibilitado favorecer explícitamente una concepción novedosa sobre otras disciplinas como la epistemología y la historia de la ciencia. · El aprendizaje de los profesores participantes acerca del cuerpo teórico propio de la Didáctica de las Ciencias, ha podido evidenciarse en forma de elaboraciones conscientes manifestadas en cambios conceptuales, actitudinales y procedimentales hacia la enseñanza de las ciencias. · Este programa de actividades ha posibilitado que los profesores que han formado parte de la investigación consideren ahora la enseñanza como una actividad de investigación, equivalente a una investigación científica, y la ciencia como una actividad más constructiva, más humana y más basada en la elaboración de ideas progresivamente más explicativas y con mayor poder predictivo. · En definitiva, ha demostrado ser un modelo eficaz para favorecer la inserción de profesores universitarios de ciencias, en el interesante y prometedor campo de la Didáctica de las Ciencias Experimentales desde donde pueden enfocar su actividad docente como una auténtica actividad profesional, interesante y retadora.

RESUM El treball sinsereix en làrea de recerca en Didàctica de les Ciències que fa referència a lestudi i superació de les concepcions alternatives dels estudiants referents al tema de lestructura dels materials i les transformacions dunes substàncies en altres. La solució a aquest problema sha donat en forma de dues hipòtesis, que es detallen a continuació. La primera hipòtesi fa referència a que els estudiants dEducació Secundària i Batxillerat tenen importants dificultats en laprenentatge de conceptes bàsics de Química, en particular: Identifiquen a nivell macroscòpic el concepte de substància amb el més general de material. A nivell microscòpic identifiquen la substància amb un material format per un sol tipus dàtoms, és a dir, amb els elements. Com no poden distingir quan tenen una substància o més duna, no tindran criteris per diferenciar una mescla dun compost. Per últim, no tindre criteris per identificar una substància farà que no sàpiguen quan ha tingut lloc un canvi físic o un canvi químic, perquè no poden saber si tenen la mateixa substància inicial o no. Una possible raó daquestes dificultats és que lensenyament convencional presenta deficiències didàctiques: Deficiències epistemològiques: Alguns problemes dels estudiants, mostren un parallelisme amb els que shagueren de vèncer històricament per arribar a lelaboració dels conceptes de substància i canvi químic. Les solucions donades històricament podrien servir per donar arguments contra les idees errònies dels estudiants. Deficiències de tipus metodològic i actitudinal, que es fan presents, per exemple, en la visió empirista i ateòrica. Deficiències conceptuals: Lensenyament no dóna importància a les dificultats daprenentatge mostrades per la recerca, al temps que, mostra errors similars als dels estudiants en aquests aspectes. La segona hipòtesi planteja que, és desperar que, un canvi en lensenyament, que tinga en compte els problemes detectats per la recerca i els interessos dels estudiants, afavorirà laprenentatge. De forma més concreta, es proposa la utilització dun model densenyament-aprenentatge com investigació orientada, amb orientació constructivista, que tinga en compte: Extreure els problemes històrics més significatius, per utilitzar-los en lelaboració de la seqüenciació i organització dels continguts de les unitats didàctiques. Lestabliment destratègies daprenentatge basades en el model de canvi conceptual, metodològic i actitudinal. La transformació dels objectius i continguts del currículum en un programa dactivitats com eina didàctica. Els resultats mostrats en la memòria han contrastat aquestes hipòtesis mitjançant diferents dissenys, convergents, variats i múltiples que posen de manifest el que sha esmentat, tant a nivell de dificultats destudiants com de mancances densenyament. També sha posat de manifest que els resultats obtinguts amb grups destudiants experimentals que han seguit el mètode densenyament que proposem són millors en tots els casos que els dels grups de control, tant a nivell cognitiu com afectiu. En concret, laplicació del currículum que proposem: afavoreix el desenvolupament conceptual i procedimental de conceptes bàsics. posa contínuament a lalumne en situació delaborar hipòtesis, refutar idees, construir conceptes... ajudant-lo, reiteradament, a utilitzar raonaments científics, posant en qüestió les evidències de sentit comú. permet lorganització dels estudiants en grups, que hauran de defensar les pròpies idees davant dels companys afavorint les capacitats metacognitives i les actituds positives dels estudiants dels grups experimentals envers la Ciència estudiada. El treball queda obert a millorar els resultats en alguns aspectes concrets, com la definició delement, ampliar el tipus destudi a altres camps i tractar dafavorir la participació del professorat en estudis que ajuden a la millora de laprenentatge i posen en contacte els resultats obtinguts per la recerca amb el treball que es realitza a laula. ____________________________________________________________________________________________________ This research refers to the study and overcoming of the students misconceptions about the structure of matter and the chemical reactions. We propose two hypothesis to give an answer to this problem. Our first hypothesis refers to the students difficulties about the comprehension of some important chemical concepts, particularly: They identify macroscopically the concept of substance with the more general concept of material. Microscopically, they identify a substance with a material made only by one kind of atoms, that is to say, the elements. They dont have any criteria to make differences between a mixture and a compound, so they cant notice when they have the same substance or not, either. Then they cant establish differences between a chemical and a physical change, because they dont know whether they maintain the initial substance or not. We consider that one possible reason for these difficulties is that conventional learning shows didactic deficiencies because they dont take account of the nowadays results in Science Education research. So, our second hypothesis proposes that, a modification in the instruction method can help to overcome the learning difficulties. In order to do that, we propose a model based on a constructivist approach, organised as and oriented research, which can help the learning, starting from these data: To take out the most significant problems from the history and use them to arrange in sequence and organise the contents of the didactic topics. To establish learning strategies relied on the conceptual, methodological and actitudinal change method. To transform the objectives and contents of the curricula into an activity program as a didactic tool which improves the learning process. The results shown in this report have verified our two hypotheses from various convergent, varied and manifold designs which make clear our statements, both as for the students difficulties and the teaching deficiencies. We have also verified that the results obtained with groups of students who have made their training with the model we propose are better than the results obtained by the control groups, both as for the cognitive and emotional level.