A Novel Approach for Investigating Students’ Learning Progressions for the Concept of Phase Transition

Resumen

[-]El aprendizaje de conceptos fundamentales en ciencia con el fin de facilitar la comprensión de conceptos más complejos es una tarea educativa esencial. Sin embargo, las investigaciones que se basan en el uso de métodos rigurosos para estudiar cómo se desarrollan los conceptos de los estudiantes a través tiempo son limitadas. En este artículo respondemos a dos preguntas claves sobre progresiones de aprendizaje del concepto de transiciones de fase: (1) ¿Qué modelos mentales sobre la materia y los cambios de fase poseen los estudiantes de diferentes grados escolares? y (2) ¿Qué trayectorias conceptuales siguen los estudiantes al aprender estos conceptos? Presentamos los resultados de un estudio que involucró estudiantes en los grados cuarto, quinto, y de séptimo a doceavo (N= 832). Nuestro trabajo dio lugar a dos resultados principales. Primero, los modelos mentales de los estudiantes sobre los conceptos estudiados cambiaron gradualmente de directos y sensoriales a sintéticos, y después a de tipo científico. Segundo, con base en un análisis de cladística, encontramos conceptos cruciales que deben desarrollarse antes de que los estudiantes posean los conceptos científicos. Nuestros resultados proporcionan una perspectiva novedosa desde la cual abordar el estudio de progresiones de aprendizaje sobre conocimientos científicos fundamentales.