Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias

Enfoque de cartografía de controversias para abordar cuestiones socialmente vivas desde la enseñanza de la ciencia y la tecnología

Paloma España Naveira — 2023-05-02

Tras dos décadas de uso en muchas universidades y centros educativos de todo el mundo y de varios proyectos internacionales basados en su utilización, el enfoque de cartografía de controversias basado en la Teoría de Actor-Red sigue siendo poco conocido en España, aunque poco a poco está empezando a ser utilizado. En el presente trabajo describimos las características de este enfoque, así como los diferentes métodos (extenso y abreviado) que proponemos para utilizarlo en el análisis de cuestiones socialmente vivas. Reflexionamos sobre algunas de las experiencias que hemos realizado en Enseñanzas Universitarias y en Educación Secundaria, así como sobre su posible extensión a ámbitos no formales, para promover el paso a la acción en cuestiones socialmente vivas.

Palabras clave: Cuestiones socialmente vivas; Teoría de Actor-Red; Cartografía de controversias.

Cartography of controversy approach to address socially acute questions from science and technology education

Abstract: After two decades of use in many universities and educational centres worldwide and several international projects based on its use, the cartography of controversy approach based on Actor-Network Theory is still little known in Spain. However, it is gradually beginning to be used. In this paper, we describe the characteristics of this approach, as well as the different methods (extensive and abbreviated) that we propose for using it in the analysis of socially acute questions. We reflect on some of the experiences we have carried out in University and Secondary Education, as well as on its possible extension to non-formal contexts, to promote the transition to action on socially acute questions.

Keywords: Socially acute questions; Actor-Network Theory; Cartography of controversy.

Modelo Científico de la Nutrición Vegetal: análisis epistemológico y propuesta de progresión de aprendizaje

Oier Pedrera — 2023-07-20

La enseñanza/aprendizaje del Modelo Científico de la Nutrición Vegetal (MCNV) es un tema fundamental en la enseñanza de las ciencias. Sin embargo, se trata de uno de los contenidos más difíciles tanto de enseñar como de aprender. Con el objetivo de guiar al profesorado en el diseño de secuencias de enseñanza/aprendizaje y en la construcción de ambientes de aprendizaje efectivos, este estudio consta de tres secciones. En la primera se realiza un análisis epistemológico del MCNV para definir las ideas clave que han de ser trabajadas durante el recorrido académico. En la segunda se define el modelo escolar que debería alcanzar el alumnado al finalizar la educación secundaria tomando como base la investigación didáctica y el análisis del contexto y del currículum. En la última sección se configura una propuesta de progresión de aprendizaje que explicita una secuenciación del contenido del modelo tomando en consideración las dificultades de enseñanza/aprendizaje de la temática, propuestas de progresión previas, así como orientaciones curriculares internacionales.

Palabras clave: Modelos; Nutrición vegetal; Ideas clave; Progresión de aprendizaje.

Scientific Model of Plant Nutrition: epistemological analysis and a proposed learning progression

Abstract: The teaching and learning of the Scientific Model of Plant Nutrition (SMPN) is a pivotal topic in science education. However, it is also one of the most difficult contents to both teach and learn. With the aim of guiding teachers in the design of teaching/learning sequences and the construction of effective learning environments, this study consists of three sections. First, an epistemological analysis of the SMPN is performed in order to define the key ideas that must be worked on during schooling. In the second, considering the didactic research and the analysis of the context and school curriculum, it is defined the school science model students should construct by the end of secondary education. In the last section a proposed learning progression which describes a hypothetical sequencing of the contents of the model is articulated by taking into account the teaching/learning difficulties of the topic, previously proposed learning progressions, and international curricular orientations.

Keywords: Models; Plant nutrition; Key ideas, Learning progression.

Estudio sobre la importancia de la alfabetización climática en la Escuela Secundaria Obligatoria: un estudio de caso

Eduardo Agosta Scarel — 2023-04-20

La crisis climática es, desde el punto de vista científico, el mayor desafío que enfrentan las sociedades. Se hace urgente preparar a la ciudadanía para generar cambios de comportamiento a favor del clima en los próximos años. El objetivo específico de este trabajo era evaluar el nivel de desarrollo de la alfabetización climática (AC) antes (fase PRE) y después (fase POS) de la implementación de una intervención sobre el cambio climático (CC), en el alumnado de 3° de ESO pertenecientes a un centro educativo de Castellón, España. Previamente se realizó el diagnóstico de las opiniones y el nivel de conocimiento acerca de la ciencia del clima o AC en los alumnos de 2°, 3° y 4° de la ESO y en el profesorado de este centro. Por tanto, este trabajo de investigación tuvo como meta global ser una contribución a la AC mejorando la comprensión por parte del alumnado de 3° de ESO del tema del calentamiento global antropogénico, o CC, a través de la implementación del programa “cambio climático” diseñado para este fin. La comparativa de resultados antes y después de implementar este programa mostró la existencia de mejoras estadísticamente significativas en algunos de los dominios de conocimiento de la ciencia del clima. Se trasciende que la educación climática es esencial para el desarrollo de visiones del mundo significativas, la comprensión de la ciencia del clima y el compromiso y participación en actividades pro-climáticas.

Palabras clave: Crisis climática; Educación secundaria; Alfabetización climática; Cambio climático.

Climate Literacy in Compulsory Secondary Schools: a case study

Abstract: From a scientific perspective, climate crisis is the greatest challenge facing societies. There is an urgent need to prepare citizens for pro-climate changes in the coming years. The specific objective of this study was to evaluate the level of development of climate literacy (CL) before (PRE phase) and after (POS phase) the implementation of an intervention on climate change (CC) in the 3^rd grade students in Compulsory Secondary School belonging to an educational centre in Castellón, Spain. Previously, the diagnosis on the opinions and the level of knowledge about climate science or CL of 2^nd, 3^rd and 4^th grade students and teachers at this school was made. Therefore, the overall goal of this research work was to contribute to climate literacy by improving the understanding of 3^rdgrade students of the topic of anthropogenic global warming, or CC, through the implementation of the "climate change" program designed for this purpose. Comparison of results before and after implementing this program showed statistically significant improvements in some of the climate science knowledge domains. It is transcended that climate education is essential for the development of meaningful worldviews, understanding of climate science and engagement and participation in pro-climate activities.

Keywords: Climate crisis; Secondary education; Climate literacy; Climate change.

Integrar el Pensamiento Crítico en la Educación Científica en la Era de la Post-verdad

Blanca Puig Mauriz — 2023-05-18

El pensamiento crítico constituye un elemento esencial en la alfabetización científica cuya importancia ha cobrado un mayor peso en la era de la post-verdad. Invertir esfuerzos en generar diseños didácticos para la práctica de pensamiento crítico es un objetivo esencial de la investigación actual en didáctica de las ciencias. En este artículo se sugiere incorporar un enfoque de enseñanza de pensamiento crítico que involucre la acción en la que se combinen distintos elementos de la práctica y de la metacognición. En base a los resultados de un proyecto sobre pensamiento crítico en la enseñanza de ciencias se presenta: 1) un análisis de las distintas visiones/concepciones sobre pensamiento crítico y sus implicaciones para la enseñanza; 2) argumentos para el desarrollo de pensamiento crítico en contextos relacionados con la post-verdad y principales desafíos; 3) nuestra visión sobre la enseñanza de pensamiento crítico y claves para su aplicación en el aula y, finalmente, 4) un ejemplo de diseño para la práctica de pensamiento crítico fruto del trabajo conjunto de investigadoras/es y docentes de secundaria.

Palabras clave: Pensamiento crítico, era de la post-verdad, problemáticas socio-científicas, enseñanza de ciencias.

Integrating Critical thinking in Science Education at the Post-truth Era

Abstract: Critical thinking is an essential component of scientific literacy that has raised its importance in the Post-truth Era. Investing efforts in developing teaching designs for the practice of critical thinking is a main goal of current research in science education. This article suggests integrating a critical thinking teaching approach that involves action in which elements of the practice and metacognition combine. Based on the results of a project on critical thinking in science instruction, we present: 1) an analysis of the different views/conceptions of critical thinking and their teaching implications; 2) arguments for critical thinking development in contexts related to post-truth era and the main challenges; 3) our vision about critical thinking instruction and key points for its application in the classroom; 4) an example of design for the practice of critical thinking developed as a result of the joint work of researchers and secondary school teachers.

Keywords: Critical thinking, post-truth era, socio-scientific issues, science education.

Estrategia CMID adaptada a la virtualidad para estudiar el equilibrio térmico en formación inicial docente

Rolando Adán Díaz-Delgado — 2023-05-03

Se describe la aplicación de la estrategia Clase Magistral Interactiva con Demostración adaptada a la virtualidad para estudiantes de quinto año de pedagogía en Matemáticas y Física. Se analizan los resultados bajo el enfoque orientado al nivel de comprensión del estudiantado del concepto de equilibrio térmico y al ámbito pedagógico. Al inicio un 83% de los estudiantes poseen ideas previas inadecuadas sobre la evolución temporal de la temperatura de dos objetos en contacto térmico, ambos con distinta masa y diferentes temperaturas iniciales. Luego de aplicar la estrategia, se determinó el factor de Hake para conocer la ganancia de aprendizaje que fue de 0,429, lo que se considera una ganancia media. En el formulario ticket de salida se aprecia la alta valoración de la CMID por parte de los profesores en formación para su labor docente, destacándose la importancia del aprendizaje social y el proceso de reconstrucción de conceptos a través de un ejercicio de metacognición.

Palabras clave: Clase magistral interactiva con demostración; formación inicial docente; enseñanza y aprendizaje en contexto de virtualidad; equilibrio térmico.

ILD strategy adapted to virtuality to study thermal equilibrium in initial teacher training

Abstract: The use of the Interactive Lecture Demonstrations strategy adapted to virtual session to a fifth-year student teachers’ class is described. The results are analyzed under the approach oriented to the student teachers' level of understanding of the concept of thermal equilibrium and to their pedagogical knowledge. At the beginning, 83% of the students had inadequate previous ideas about how the temperature of two objects in thermal contact, both with different mass and different initial temperatures, change over time. After applying the strategy, Hake's factor was determined to know the learning gain. Its value was 0,429, which is considered a medium gain. The student teachers’ exit ticket showed the high valuation given by them to the ILD strategy. Student teachers highlighted the importance of social learning and the process of their own physics concept reconstruction through a metacognition exercise.

Keywords: Interactive Lecture Demonstrations; initial teacher training; teaching and learning in the context of virtuality; thermal equilibrium.

Los microbios, ¿buenos o malos?: el juego de mesa “Los microorganismos en nuestra vida”

Isaac Corbacho Cuello — 2023-05-16

El eje central de la propuesta didáctica descrita en esta contribución es el abordaje educativo de la pregunta: ¿los microbios son buenos o malos? Los escolares de todos los niveles sufren un bombardeo constante familiar, social y, especialmente, mediático sobre los peligros de los microbios y la necesidad de eliminarlos. Esto genera una biofobia hacia los microbios sobredimensionada, que no se contrarresta con los exiguos contenidos de microbiología de los currículos educativos. Dada esta situación, es necesario desarrollar nuevos materiales educativos innovadores para la enseñanza de los microorganismos y su relación (tanto positiva como negativa) con los seres humanos. En esta contribución se describe un juego de mesa didáctico sobre microbiología, que aborda, además de los virus, diferentes tipos de microorganismos, tanto beneficiosos como perjudiciales y oportunistas, así como sus características y su relación con el ser humano. Esta relación se aborda a través de una serie de eventos que comprenden vacunas, antibióticos, sexo, higiene, alimentación, medio ambiente, biotecnología, etc. Se trata de un recurso educativo versátil, fácilmente adaptable a distintos niveles de enseñanza, con el que es posible abordar los microorganismos desde la Educación Primaria hasta la Educación Superior, incluyendo dentro de esta la formación inicial del profesorado.

Palabras clave: Microbiología; ABJ; Juego de mesa; Enseñanza activa; Educación Primaria; Formación del profesorado.

Microbes, good or bad?: “Microorganisms in our lifes” board game

Abstract: The central axis of the didactic proposal described in this contribution is the educational approach to the question: are microbes good or bad? Schoolchildren of all levels suffer a constant family, social and, especially media, bombardment about the dangers of microbes and the need to eliminate them. This generates an oversized biophobia towards microbes, which is not counteracted by the meager content of microbiology in educational curricula. Given this situation, it is necessary to develop new innovative educational materials for the teaching of microorganisms and their relationship (both positive and negative) with human beings. This contribution describes a didactic board game on microbiology, which addresses, in addition to viruses, different types of microorganisms, both beneficial and harmful, and opportunistic, as well as their characteristics and their relationship with humans. This relationship is addressed through a series of events that include vaccines, antibiotics, sex, hygiene, food, environment, biotechnology, etc. It is a versatile educational resource, easily adaptable to different levels of education, with which it is possible to approach microorganisms from Primary Education to Higher Education, including initial teacher training.

Keywords: Microbiology; GBL, Board game; Active teaching; Primary education; Teacher training.

El contenido científico: una oportunidad para los futuros periodistas

Macarena Parejo Cuéllar — 2023-05-25

Para los periodistas existe una cierta carencia académica en el abordaje de las cuestiones científicas. Con esta realidad, iniciamos una práctica docente de periodismo científico basada en el aprendizaje colaborativo. A partir de encuestas a la ciudadanía y el proceso de aprender haciendo, el estudio recoge la vivencia y experiencia de profesorado y alumnado del grado de periodismo trabajando juntos en la elaboración de 15 monográficos en I+D+i para la Revista Viceversa. A través de cuestionarios semiestructurados se ha analizado el grado de aprendizaje que los participantes manifiestan desarrollar en cuanto a la comunicación de resultados de investigación. Tras un año de trabajo, los docentes reconocen que les ha ayudado a profundizar en otras áreas del conocimiento. Para los estudiantes, vivir esta experiencia ha supuesto, sobre todo, estimular su interés por la ciencia y poder transmitirla a la ciudadanía.

Palabras clave: Ciencia; Aprendizaje colaborativo; Periodismo; Alfabetización científica; Alumnado; Profesorado.

Scientific content: an opportunity for future journalists

Abstract: For journalists there is a certain academic lack in the approach to scientific issues. With this reality, we started a scientific journalism teaching practice based on collaborative learning. Based on surveys of citizens and the process of learning by doing, the study gathers the experience of faculty and students of the journalism degree working together in the preparation of 15 monographs on R+D+i for Viceversa Magazine. Through semi-structured questionnaires, the degree of learning that the participants state they will develop in terms of the communication of research results has been analyzed. After a year of work, the teachers recognize that they have helped them deepen other areas of knowledge. For the students, living this experience has meant, above all, stimulating their interest in science and being able to transmit it to the public.

Keywords: Science; Collaborative learning; Journalism; Science literacy; Students; Teachers.

Promoviendo las habilidades de indagación en la escuela primaria: análisis de una propuesta para hacer ciencia en el aula y su evaluación mediante rúbricas

Silvina Mariana Rosa — 2023-07-19

Este artículo presenta el análisis y evaluación de una propuesta didáctica que tiene como objetivos promover las habilidades de indagación de estudiantes y, paralelamente, brindar a sus docentes las herramientas y acompañamiento necesarios en el primer ciclo de la escuela primaria. La implementación de la propuesta involucró a 354 alumnos y 10 docentes de 13 cursos de primero, segundo y tercer grado de una escuela estatal de Argentina, e incluyó capacitaciones docentes, cuadernillos de laboratorio con actividades de indagación estructuradas, así como materiales para hacer las experiencias en el aula. Se detectaron mejoras en los niveles de las habilidades de indagación de los estudiantes de todos los cursos mediante un instrumento de evaluación con rúbricas. Los docentes manifestaron un alto grado de satisfacción en una encuesta de valoración, señalaron que observaron un creciente interés por las ciencias en sus alumnos y compartieron el trabajo realizado con la comunidad educativa. Mediante esta propuesta pretendemos contribuir a la inclusión de prácticas científicas en la enseñanza de las ciencias desde las primeras etapas educativas.

Palabras clave: Habilidades de indagación; Primer ciclo de escuela primaria; Instrumento de evaluación con rúbricas; Actividades experimentales; Formación docente.

Promoting inquiry skills at primary school: analysis of a proposal to “do science” in the classroom and its assessment by rubrics

Abstract: This article presents the analysis and assessment of a didactic proposal whose aims were to promote the students' inquiry skills and encourage their teachers in the first cycle of the primary school. The project implementation involved 354 students and 10 teachers of 13 courses of first, second and third grade of a public school from Argentina. It includes teacher training meetings, laboratory booklets with structured inquiry activities and the materials to do the experiments in the classroom. Improvement in the inquiry skills levels were detected in all the courses by an assessment rubric tool. Teachers showed a high satisfaction degree in a poll, marked a growing interest of their students in science and shared the results with the educational community. We aim to contribute to incorporation of scientific practices in science teaching from the first educational levels.

Keywords: Inquiry skills; First cycle primary school; Assessment rubric; Experimental activities; Teacher training.

Cómo enseñar a diseñar Secuencias de Actividades de Ciencias: Principios, elementos y herramientas de diseño

M. Rut Jiménez Liso — 2023-05-29

El diseño de secuencias de actividades para aprender ciencias es una de las principales tareas docentes que menos tenemos operativizada para su formación inicial o permanente. En este artículo queremos reflexionar sobre lo que aporta la investigación de diseño (DBR) al tradicional diseño de secuencias fundamentadas en la investigación (RBD) y las dificultades que hemos encontrado como formadores de docentes debido a la falta de concreción de los principios de diseño. Para solventarlo, planteamos tres niveles de concreción (principios, elementos y herramientas de diseño) que desarrollamos en torno a cinco dimensiones: epistemológicas, conceptuales, contextuales, didácticas, afectivo-emocionales e ideológicas. Además de plantear ejemplos concretos para algunas de estas dimensiones, proponemos el diseño disimulado como aplicación de esos niveles de concreción y como proceso de enseñar a diseñar a otros docentes en formación inicial (Master de Secundaria). Por último, comentaremos algunas inquietudes que no tenemos resueltas.

Palabras clave: Investigación de diseño; Diseño basado en la investigación; Secuencias de actividades; Diseño disimulado; Enseñar a diseñar.

How to Teach to Design Instructional Sequences: Principles, Elements, and Tools of Design

Abstract: Designing Science teaching learning sequences is the teaching task least operationalized for pre-service or in-service teachers training. In this paper, we want to reflect on what design-based research (DBR) contributes to the traditional research-based design (RBD) of instructional sequences and their difficulties due to the lack of specificity of design principles. To solve it, based on our expertise as teacher educators, we propose three levels of specification (principles, elements and tools of design) developed around five dimensions: epistemological, conceptual, contextual, didactical, emotional and ideological. In addition to proposing specific examples for some of these dimensions, we propose the pretending design as an application of these levels of specification, as a process of teaching to design to pre-service Secondary School teachers training (Secondary Master). Finally, we will comment on some concerns that we have not resolved.

Keywords: Design-based research; Research-based Design; Instructional Sequences; Pretending Design; Teach to design.

Diseño e implementación en Educación Secundaria Obligatoria de una secuencia de indagación para eliminar el virus SARS-CoV-2 de las manos

Santiago de la Cerda-Polo — 2023-09-04

Las emociones pueden influir en el desarrollo de la competencia científica por lo que resultan de gran relevancia en la enseñanza de las ciencias. En este trabajo se ha diseñado una secuencia de actividades de indagación basada en modelos en tercer curso de Educación Secundaria, implementada durante la reciente pandemia mundial de la COVID-19, para analizar el desarrollo de la competencia científica en el alumnado y las emociones que experimenta durante la enseñanza. El contexto de las actividades pretende ser cercano y motivador para el alumnado de manera que se fundamenta en la obtención de las pruebas que permiten averiguar cuál es el mejor método para eliminar el virus SARS-CoV-2 de las manos. Se han recogido y analizado las respuestas, autopercepciones de aprendizaje y emociones del alumnado en cada una de las actividades. Los resultados evidencian la capacidad del alumnado para extraer información relevante de los recursos empleados, así como de la relación entre las emociones declaradas y el aprendizaje percibido. Como conclusión, es destacable la necesidad de vincular la educación científica a la resolución de problemas de actualidad como parte de una ciudadanía responsable en la toma de decisiones que afectan globalmente.

Palabras clave: Indagación; Emociones; Prácticas científicas; Enseñanza de la Química.

Design and implementation of model-based inquiry instructional sequence to eliminate the SARS-CoV-2 virus from hands in Compulsory Secondary Education

Abstract: Emotions can influence the development of scientific competence and are of great relevance in Science Education. This paper has designed a, implemented in the third year of Secondary Education, during the recent global pandemic of COVID-19, to analyze the development of scientific competence in students and the emotions declared by students. The context of the activities is intended to be close and motivating for the students, so that it is based on obtaining the evidence that allows them to find out what is the best method to eliminate the SARS-CoV-2 virus from their hands. The responses, self-perceptions of learning and emotions of the students in each of the activities have been collected and analyzed. The results show the ability of the students to extract relevant information from the resources used, as well as the relationship between emotions and perceived learning. In conclusion, it is worth noting the need to link scientific education to the resolution of current problems as part of responsible citizenship in decision-making that affects globally.

Keywords: Inquiry; Emotions; Scientific practices; Chemistry Education.