El objetivo de esta tesis es establecer una metodología que facilite el intercambio de esquemas mentales, tanto en el ámbito del aprendizaje de conceptos de ingeniería en la universidad como su aplicación en la mejora de la transmisión de conocimientos en la industria.EMS o Exchange of Mental Schemes es la metodología propuesta para el cumplimiento de los objetivos establecidos. La base de este método es la evolución de la técnica de la Auto- explicación hacia una metodología a aplicar en grupo, en el que cada uno de sus componentes lleve a cabo una exteriorización de sus propios esquemas mentales, utilizando como facilitador los comentarios de sus propios compañeros, forzándose, de este modo, a una reflexión, no sólo del propio esquema mental sino del de los demás participantes. Pretende inducir, pues, un proceso de aprendizaje / ampliación de conceptos reflexivo y, como consecuencia, fomentar la transferencia de conceptos e inducir un proceso de aprendizaje duradero.Los experimentos llevados a cabo para el análisis de la aplicación práctica de la metodología propuesta y su validación son los siguientes:1. Primera aplicación en ámbito universitario para observar tendencias y primeros resultados.2. Ampliación del análisis con una muestra suficientemente grande para validar estadísticamente la metodología mediante la comparación de dos tratamientos. 3. Realización de la aplicación de la metodología EMS en el ámbito industrial, con el objetivo de observar la existencia de la misma tendencia que los resultados obtenidos en el ámbito universitario.Las aplicaciones en el ámbito universitario se han realizado con la colaboración de estudiantes de ingeniería. La aplicación en la industria, en cambio, se ha llevado a cabo con la participación de 5 diseñadores de procesos de producción que realizan tareas de diseño equivalentes.La obtención de resultados se ha llevado a cabo no sólo a través del análisis del resultado (comparación de pre-test y post-test) a partir del estudio de índices pre-definidos relacionados con el nivel de aprendizaje, sino también a través del análisis del proceso (análisis de protocolo: grabación en video de las sesiones de aplicación de la metodología y posterior codificación y análisis).Las conclusiones obtenidas a partir del primer análisis de resultados en el ámbito universitario se resumen en la existencia de una tendencia claramente positiva amentando el valor de los índices relacionados con el nivel de aprendizaje, incluso transcurrido un cierto tiempo.La ampliación del tamaño de la muestra en el segundo experimento ha permitido validar estadísticamente la metodología con un grado de seguridad mayor al 95%.Con la aplicación del método EMS en el ámbito industrial los resultados obtenidos, tanto mediante el análisis del pre-test y post-test como a través del análisis del protocolo, son equivalentes.Del mismo modo, los diseñadores definen la metodología EMS como fácil de aplicar, con potencial claro en el área analizada, que ayuda a aprender a reflexionar sobre los conceptos propios, e incluso a mejorar la relación entre las personas del departamento.Así pues, puede afirmarse que los resultados obtenidos en los distintos experimentos, permiten entender la metodología EMS como un método válido para fomentar el intercambio de conocimientos en ambos casos: en el ámbito universitario para fomentar el aprendizaje de conceptos de ingeniería, consiguiéndose un aprendizaje más profundo y duradero, y en el ámbito industrial, para facilitar la transmisión de conocimientos entre las distintas personas de la organización. / The aim of this thesis is to establish a methodology that allows exchange of mental schemes, not only talking about learning engineering concepts in university but also to improve knowledge transmission with its industrial environment application.EMS (Exchange of Mental Schemes) methodology is the method proposed in order to achieve objectives established. The base of this methodology is the evolution of Self-explanation technique to a group applied method, in which every member of the group do externalize his/her own mental schemes (as much as possible), using a facilitator or guide comments realized by the other people of the group, forcing a reflection, not only of the own mental scheme but other participants' mental schemes. It is, then, a method to apply in group, to help the learning process / extension of concepts that is reflexive, and, as a consequence, encourage transfer of concepts and induction of long term learning. Experiments carried out in order to analyse the practical application of the proposed methodology and its statistical validation are the following:1. First application in university environment to observe tendencies and first results.2. Wider analysis with a big enough sample to statistically validate the methodology (comparison between two treatments).3. EMS methodology application in industrial environment, with final purpose of observing the same tendency in the obtained results as in the university environment.The application in the university environment has been carried out with the collaboration of a group of engineering students. Otherwise, application in industry has been done with the collaboration of 5 production process designers that used to perform similar task in their daily work.Results have been obtained through analysis of results (comparison between pre-test and post test) using for this aim pre-established indexes related with the level of knowledge, but also through protocol analysis (video-recording of sessions in which the EMS methodology was used, codifying of verbalizations and analysis). Conclusions obtained from the results of the first analysis in university environment can be summarized in the existence of a clearly positive tendency in increasing the value of indexes related with level of knowledge, even after some time.A wider sample in the second experiment has allowed to statistically validating the methodology with a degree of certainty higher than 95%.With the EMS methodology application in the industrial environment, the obtained results, in both pre-test and post-test analysis and through protocol analysis, are equivalent.Also, after analysis the designers' opinion it is discovered that EMS methodology is seen as easy to apply, with a clear potential in the analysed area, it helps to reflect about own concepts and even improve the relation between people of the area.Therefore, results obtained in the experiments carried out, enable to consider the EMS methodology as a valid method to encourage exchange of knowledge in both analysed cases: in the university, to support engineering concepts learning, achieving learning that is both deeper and longer lasting, and in the industry, to make knowledge transfer between people of the organization easier.

The series of studies that comprise this dissertation are aimed at simulating vocabulary learning and meaning acquisition of different types of words, namely words which differ in imageability. For this purpose, the human simulation paradigm is the best option to approach the question of how the meanings of words are learned. It also offers the advantage of using electrophysiological and hemodynamic techniques to explore the underlying processes and neural regions that sustain on-line word learning and that, with the use of infants, would have been difficult or impossible to study. In order to study the meaning acquisition of new words, the human simulation paradigm was adopted (Gillette et al., 1999). In the first series of experiments (Chapters 2 and 3), adults were provided with congruent and incongruent semantic contexts from which they had to derive the meanings of new words. This strategy was further applied in order to understand the neural mechanisms involved in learning concrete and abstract words (Chapters 4 and 5). More specifically, Chapter 2 analyzes the interaction of semantic information congruency and meaning resolution using event-related brain potentials (ERP) (experiments 1 and 3). A different experiment explores the effects of context congruence on lexical acquisition using a self-paced reading paradigm (experiment 2). Chapter 3 examines the localization of cortical areas of successful meaning acquisition with functional magnetic resonance imaging (fMRI), and investigates the neural network for lexical learning (experiment 4). In Chapter 4, the self¬paced reading paradigm is used to study meaning acquisition of concrete and abstract words. First, a reanalysis of experiment 2 is presented (experiment 2b). Experiment 5 investigates abstract word learning from congruent and incongruent sentential contexts. Afterward, a comparison between experiments 2b and 5 is presented. In experiment 6, the simultaneous acquisition of concrete and abstract words is studied using the self¬paced paradigm. Finally, Chapter 5 examines the localization of cortical areas differently involved in meaning acquisition of concrete and abstract words using fMRI (experiment 7). / El llenguatge és una capacitat humana que ha fet possible aspectes únics del pensament humà, com la creativitat, l'habilitat de pensar sobre el passat i el futur, la lògica i, totes les formes de cognició d'alt nivell. El llenguatge ens donà l'habilitat de mantenir informació de l'entorn en memòria per a poder manipular-la, i en conseqüència, tenir una eina per a comunicar idees. El llenguatge esdevingué la principal manera de transmetre i emmagatzemar el coneixement i la cultura. Degut a la importància d'aquesta increïble, però a la vegada, complicada habilitat, els humans hem d'aprendre'l durant els primers anys de vida. Un dels primers passos en aquest enigmàtic procés d'aprendre el llenguatge és aprendre les etiquetes del món. Donar un nom a quelcom optimitza la informació, i permet fer categoritzacions, que permeten generalitzacions del coneixement que ja existeix a nous exemplars, objectes o conceptes. Sota una etiqueta arbitrària, una convenció social, les característiques, funcions, parts i relacions amb altres paraules d'un concepte són emmagatzemades. L'aprenentatge d'aquestes etiquetes és un dels primers reptes que els infants han d'afrontar. Per tal d'esdevenir un usuari expert del llenguatge els infants primer han d'aprendre com es denominen les coses, quines coses pertanyen al mateix grup i quines no, és a dir, han d'aprendre a categoritzar el món i generalitzar la informació. Els infants són extremadament bons en això. Els nens comencen a produir les primeres paraules al volant del 12 mesos d'edat, aprenent unes 10 paraules noves cada dia fins al final de la secundaria. Nogensmenys, l'aprenentatge de vocabulari no s'atura al final de l'adolescència, constantment trobem paraules noves, neologismes, argots, que hem d'aprendre. A més a més, la majoria de gent haurà d'aprendre com a mínim una llengua estrangera durant la seva vida. Tot i això, l'adquisició de vocabulari en l'adultesa és molt més lenta i probablement depèn més de factors socials. Aquesta tesi està dedicada a la comprensió de com els adults aprenen el significat de noves paraules a partir del context semàntic, és a dir, estudia la vinculació d'una paraula amb un concepte utilitzant la informació semàntica proporcionada per les oracions en les que la paraula nova es troba.Així doncs, per a aquest propòsit, s'han realitzat set experiments. Dos experiments amb potencials evocats, un conductual i un utilitzant ressonància magnètica funcional (fMRI) es centren en l'efecte de la congruència del context semàntic en l'adquisició lèxica. Els següents experiments intenten profunditzar en l'aprenentatge de noves paraules investigant l'adquisició de paraules concretes i abstractes. Amb aquest propòsit s'han realitzat dos experiments conductuals i un utilitzant fMRI.

El escenario de la actual enseñanza de las ciencias requiere de un profesorado formado adecuadamente para desarrollar la alfabetización científica del estudiantado. Esta tesis destaca la relevancia de desarrollar adecuadamente los aspectos de la naturaleza de la ciencia con el fin de lograr este objetivo que se considera prioritario en la educación científica actual. Por esta razón, esta investigación se centra en dos aspectos, por una parte, las actitudes del profesorado y estudiantado sobre cinco aspectos fundamentales de la naturaleza de la ciencia y también los factores de aula que pueden favorecer u obstaculizar la traslación de los contenidos metacientíficos durante la práctica docente. El estudio se desarrolló desde la perspectiva de la metodología mixta e involucró técnicas y análisis propios de los enfoques cuantitativos y cualitativos de investigación. Por una parte, los aspectos de la naturaleza de la ciencia considerados en la tesis abordan aspectos de la naturaleza de la ciencia considerados relevantes por la investigación didáctica sobre el tema: tentativa de la ciencia, la multiplicidad metodológica, el papel de la observación e inferencia, el rol de las hipótesis, teorías y leyes científicas y la relación ciencia y tecnología. A su vez, se estudió la presencia / ausencia de cuarenta y cuatro factores del aula extraídos de algunos estudios iniciales desarrollados por Lederman y colaboradores (ejemplo, Lederman, 1985, 1986, Lederman y Zeidler, 1987, entre otros) y abordan cinco categorías centradas en las características instruccionales del profesor, contenidos específicos, características no instruccionales del profesor, características de los estudiantes y el clima del aula. La muestra se conformó de 125 profesores de Institutos de Enseñanza Secundaria y de Bachillerato de Ciencias de la naturaleza y de la salud y 106 estudiantes de la ESO y de Bachillerato. Los resultados del análisis de las actitudes han mostrado la presencia de muchas actitudes contradictorias e ingenuas sobre la mayoría de los aspectos de la naturaleza de la ciencia estudiados. Esta tendencia se observó en el profesorado y estudiando, aunque el estudiantado mostró índices actitudinales que evidenciaban una mayor desinformación así como también deficiencias importantes en la comprensión de muchas ideas acerca de la naturaleza de la ciencia. Por otra parte, los resultados del análisis de los factores de aula derivados del análisis cuantitativo y cualitativo de los registros audiovisuales de la práctica docente han mostrado una tendencia negativa. Esta tendencia implica que hubo una ausencia importante de estos factores durantes las prácticas docentes observadas. La evidencia mostró una ausencia importante de factores de aula que se consideran relevantes para promover la presencia de contenidos de la naturaleza de la ciencia, entre estos hubo una deficiencia importante de factores relativos a las características instruccionales del profesor así como también factores que forman parte de los aspectos metacientíficos. En contraste, se observó la presencia de factores que tienen un fundamento empírico e inductivo de la ciencia que parece influenciar la práctica docente. Las actitudes del profesorado y estudiantado sugieren que se hace necesario profundizar en aspectos específicos sobre la naturaleza de la ciencia, en especial en los que hacen referencia a la metodología científica, ya que este aspecto parece modelar de un modo importante las actitudes hacia muchos de los otros aspectos de la naturaleza de la ciencia. A su vez, los factores de aula relativos a la instrucción parecen jugar un papel central en la traslación de los contenidos de la naturaleza de la ciencia y que se vinculan con el modelo constructivista de la enseñanza de las ciencias. PALABRAS CLAVE: Alfabetización científica, Naturaleza de la ciencia, Actitudes de profesores y estudiantes, Factores de aula / According with an actual science education school science need promote the students scientific literacy. One's the most important contents in order to develop this objective it's related with an adequate teachers and students understanding about the nature of science and it's translation in the science classroom.This investigation was centered to know teachers and students attitudes about the mains ideas about of the nature of science (tentative, multiple methodology, role of the observation and inference, role and importance of the hypothesis, theories and laws and relation and relevance between science and technology) and the influence of diverse factors related with the translation contents of nature of science in the science classroom.The study included 125 science teachers and 106 students of secondary school. Involved quantitative and qualitative methods in different stage of investigation and based in ideas of the classical nature of science, scientific literacy and classroom factors literature, since initial and most recent. The attitudes was evaluated with 21 questions to COCTS questionary (Manassero et al, 2001) and the classroom factors with scale of Lederman, 1985, 1986; Lederman and Zeidler, 198, and others.The results showed that teachers and students were very similar attitudes about of nature of science. Several differences between teachers and students were clearly in tentative ideas of nature of science related with changes and progress of scientific knowledge, nevertheless students showed better attitudes about subjective nature of science. Moreover students showed important deficiencies in ideas about the nature and relation between science and technology. In fact teachers and students showed some adequate attitudes, nevertheless great majority of attitudes expressed deficient understanding or and disinformation about the nature of science. The attitudes support a strong presence of empiric and inductive epistemological ideas and with a poorly or limited understanding about the relevance of historical and sociological context in science. The quantitative and qualitative results about the classroom factor showed deficient presence of the most important factors related with an adequate translation of nature of science during the teachers practice. Analysis showed a strong consistence between quantitative and qualitative data with an important absence of factors related with instructional teachers characteristics and specifics teachers contents connects with a epistemological, historical and sociological aspects of science.