L’objectiu general d’aquesta recerca és l’estudi de la funció de la taula periòdica en l’ensenyament de la química. L’estudi pretén identificar fins a quin punt l’ensenyament de la taula periòdica contribueix a perpetuar la idea què els àtoms són l’objectiu d’estudi de la química i no una eina per pensar en els canvis químics i incidir-hi de manera racional i raonable. La recerca es porta a terme sobretot en el marc de l’ensenyament preuniversitari, en el context de l’activitat científica escolar, més concretament de la química escolar, que és el marc teòric-didàctic en el qual es formulen les preguntes de la recerca.
Per arribar a l’objectiu s’han definit tres focus d’anàlisi, i en relació a cadascun s’ha formulat una pregunta d’investigació i diversos objectius per respondre-la. Els tres focus d’anàlisi són: a) els articles sobre la taula periòdica publicats durant els últims 15 anys en una mostra de revistes d’impacte de didàctica de les ciències i de didàctica de la química, b) una mostra de llibres de text de química d’ESO i batxillerat, i c) les respostes d’una enquesta lliurada a un grup de professors d’aquests mateixos nivells escolars.
Pel que fa a la mostra d’articles, es pregunta quins són els nuclis conceptuals amb més presència i quina és la funció docent que donen a la taula periòdica. Respecte a la mostra de llibres de text es pregunta en quin grau els nuclis conceptuals identificats en els articles estan presents en el relat d’aquests llibres i quina funció atorga aquest relat a la taula periòdica. Finalment, quant a les respostes del professors, es demana en quin grau les seves respostes inclouen els nuclis conceptuals identificats en els articles i quina funció es dóna a la taula periòdica, tenint en compte la seqüenciació de temes que els professors proposen per introduir aquesta taula a l’aula.
Per respondre la primera pregunta, dirigida a la mostra acotada de revistes, es procedeix a la ressenya, classificació i anàlisi dels articles seleccionats mitjançant categories emergents. Els nuclis conceptuals que emergeixen són: a) el concepte d’element químic, b) el format de la taula periòdica com a problema, c) l’explicació de la periodicitat, d) el desenvolupament històric del sistema periòdic i e) les característiques generals de diversos elements químics. Mitjançant l’anàlisi de contingut dels articles a partir d’aquests nuclis conceptuals identifiquem les funcions següents: la funció de modelització, la funció classificadora, la funció heurística simbòlica i la funció heurística electrostàtica.
Per respondre la segona pregunta, sobre els llibres de text, s’ha dissenyat una plantilla d’anàlisi i un instrument d’interpretació bidimensional (epistemològic-ontològic) basats en els nuclis conceptuals presents als articles. El resultat mostra que el concepte d’element químic apareix centrat en el caràcter atòmic; que el tema del format com a problema és inexistent; que la periodicitat hi apareix d’una forma més descriptiva que explicativa; i que el desenvolupament històric es presenta mitjançant una retòrica de lògica positivista i un “relat” comú que presenta variacions en funció de la visió dels elements. A partir de l’anàlisi i la interpretació d’aquests nuclis conceptuals, identifiquem les següents funcions en els llibres text: la funció classificadora i la funció heurística macro-micro.
Per respondre la tercera pregunta s’ha dissenyat, a partir dels nuclis conceptuals presents als articles, una enquesta dirigida a un grup de professors i un instrument per interpretar-ne les respostes. El concepte d’element químic hi apareix de forma difusa; es té en compte la diversitat de formats, però no com a problema; i el desenvolupament històric es centra en la capacitat predictiva, ordenadora i explicativa com a característiques importants per l’acceptació de la taula periòdica per part de la comunitat científica. A partir de l’anàlisi i la interpretació dels nuclis conceptuals identifiquem les següents funcions: la funció classificadora i la funció explicativa.
Dels resultats de l’anàlisi es desprèn que la funció classificadora, juntament amb els “relats” més habituals en l’ensenyament de la taula periòdica, contribueixen a perpetuar la idea de l’àtom com objecte d’estudi de la química. Es tendeix a descartar l’ús del mol i de l’àtom químic en el nivell “meso” com a eines de pensament, que poden ser útils als alumnes per explicar i intervenir en els canvis químics. Aquests canvis són, finalment, el principal objecte d’estudi de la química. / Esta investigación tiene el propósito general de estudiar la función de la tabla periódica en la enseñanza de la química. Pretende identificar hasta qué punto la enseñanza de la tabla periódica contribuye a perpetuar la idea de que los átomos son el objetivo de estudio de la química, más que una herramienta para pensar los cambios químicos e intervenirlos de manera racional y razonable. La investigación se centra especialmente en la educación escolar preuniversitaria, en el contexto de la actividad científica escolar, concretada en la química escolar, que es el marco teórico didáctico dentro del cual se abordan las preguntas de investigación.
Para alcanzar este propósito, se han definido tres focos de análisis y en relación con cada uno se ha formulado una pregunta de investigación y diversos objetivos para responderla. Los tres focos de análisis son: a) los artículos sobre la tabla periódica publicados durante los últimos 15 años en una muestra de revistas de impacto de didáctica de las ciencias y de didáctica de la química, b) una muestra de libros de texto de química de ESO y bachillerato, y c) las respuestas a una encuesta suministrada a un grupo de profesores de los mismos niveles escolares.
Respecto a la muestra de artículos, se pregunta cuáles son los núcleos conceptuales con mayor presencia y cuál es la función docente que otorgan a la tabla periódica. Respecto a la muestra de libros de texto, se pregunta en qué grado los núcleos conceptuales identificados en los artículos están presentes en el “relato” de estos libros y qué función otorga este relato a la tabla periódica. Finalmente, en relación a las respuestas de los profesores, se pregunta en qué grado sus respuestas incluyen los núcleos conceptuales identificados en los artículos y qué función se otorga a la tabla periódica, teniendo en cuenta la secuenciación de temas que los profesores proponen para introducirla en el aula.
Para responder la primera pregunta, dirigida a la muestra de revistas acotada, se procede a la reseña, clasificación y análisis de los artículos seleccionados mediante categorías emergentes. Los núcleos conceptuales que emergen son: a) el concepto de elemento químico, b) la cuestión del formato de la tabla periódica como problema, c) la explicación de la periodicidad, d) el desarrollo histórico del sistema periódico y e) las características generales de diversos elementos químicos. Mediante el análisis de contenido de los artículos a partir de estos núcleos conceptuales identificamos las siguiente funciones: la función de modelización, la función clasificadora, la función heurística simbólica y la función heurística electrostática.
Para responder la segunda pregunta, dirigida a los libros de texto, se ha diseñado una plantilla de análisis y un instrumento de interpretación bidimensional (epistemológico-ontológico) basados en los núcleos conceptuales presentes en los artículos. El resultado muestra que el concepto de elemento químico aparece centrado en el carácter atómico; la cuestión del formato como problema es inexistente; la periodicidad aparece de una manera más descriptiva que explicativa; y el desarrollo histórico se presenta mediante una retórica de lógica positivista y un “relato” común que presenta variaciones en función de la visión de elemento. A partir del análisis e interpretación de estos núcleos conceptuales identificamos las siguientes funciones en los libros de texto: la función clasificadora y la función heurística macro-micro.
Para responder la tercera pregunta se ha diseñado, a partir de los núcleos conceptuales presentes en los artículos, una encuesta dirigida a un grupo de profesores y un instrumento para interpretar las respuestas. El concepto de elemento químico aparece difuso; se tiene en cuenta la diversidad de formatos aunque no como un problema; y el desarrollo histórico se centra en la capacidad predictiva, ordenadora y explicativa como características importantes para la aceptación de la tabla periódica por parte de la comunidad científica. A partir del análisis e interpretación de los núcleos conceptuales identificamos las siguientes funciones: la función clasificadora y la función explicativa.
De los resultados del análisis se desprende que la función clasificadora, junto con los “relatos” más habituales en la enseñanza de la tabla periódica, contribuyen a perpetuar la idea del átomo como objeto de estudio de la química. Se tiende a descartar el uso del mol y del átomo químico en el nivel ‘meso’ como herramientas de pensamiento, que pueden ser útiles a los alumnos para explicar e intervenir en los cambios químicos. Estos cambios son, finalmente, el principal objeto de estudio de la química. / The main purpose of this research is to study the function of the periodic table in chemistry teaching. It aims to identify to what extent the teaching of the periodic table helps perpetuating the idea that atoms are the goal of studying chemistry, rather than a tool for thinking about chemical changes and acting on them both rationally and reasonably. The research specially focuses on high school scientific activity and in particular in school chemistry, which is the educational theoretical framework from which the research questions are addressed.
To achieve this goal, three focal points of analysis are defined as well as one research question for each, and different objectives that allow answering them. The three focal points are: a) the articles on the periodic table published during the last 15 years in a sample of impact journals of science education and chemistry teaching, b) a sample of high school chemistry textbooks, and c) responses to an inquiry answered by a group of high school teachers.
For the sample of articles the research question refers to the identification of the most frequent core concepts that appear in the articles and the teaching function that is given to the periodic table.
For the sample of textbooks the research question refers to what extent the core concepts identified in the articles are present in the narrative of these books, and the teaching function given to the periodic table in them.
Finally, regarding the teachers' responses, the research question refers to what extent their answers include the core concepts identified in the articles and the teaching function given to the periodic table by them, considering the sequencing of topics that teachers propose to introduce it in their classes.
To answer the first question, regarding the sample of journals, a review, classification and analysis of selected articles is done by emerging categories. The most frequent core concepts are: a) the concept of chemical element, b) the issue of the format of the periodic table, c) the explanation of the periodicity, d) the historical development of the periodic system, and e) the general characteristics of different chemical elements. The functions of the periodic table are identified through the content analysis of the articles and it is based on the core concepts. The identified functions of the periodic table in the articles are: the modelling function, the classifying function, the symbolic heuristic function and the electrostatic heuristic function.
To answer the second question, regarding the sample of textbooks, a template and a bi-dimensional interpreting tool (epistemological-ontological) based on the core concepts are designed. The main results show that the concept of chemical element focuses on the atomic nature; the issue of the format is non-existent; the periodicity appears in a more descriptive than explanatory way; and the historical development is presented by a logical-positivist rhetoric and a common narrative that has variations depending on the view of the element. Based on the analysis and interpretation of the core concepts the following functions of the periodic table are identified in the textbooks: the classifying function and the macro-micro heuristic function.
To answer the third question, it has been designed a directed inquiry for a group of teachers and a tool to interpret their responses, both based on the core concepts identified in the articles. The concept of chemical element appears to be diffuse, the issue of the format is considered important for the teachers but not problematic; and the historical development focuses on the predictive, explanatory and ordering power of the periodic table as important features for its acceptance by the scientific community. Based on the analysis and interpretation of the core concepts the following functions of the periodic table are identified in the teachers' responses: the classifying function and the explanatory function.
The most highlighted outcomes show that the classifying function along with the most usual narratives in the teaching of the periodic table help perpetuating the idea of the atom as a chemistry object of study. It is not mostly considered the use of the mole and the chemical atom in the 'meso' level as thinking tools that could be helpful for students in explaining and intervening on chemical changes. These changes are finally the main chemistry object of study.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:TDX_UAB/oai:www.tdx.cat:10803/368571 |
| Date | 01 February 2016 |
| Creators | Agudelo Carvajal, Carlos Guillermo |
| Contributors | Izquierdo Aymerich, Mercè, Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Didàctica de la Matemàtica i de les Ciències Experimentals |
| Publisher | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Source Sets | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| Format | 420 p., application/pdf |
| Source | TDX (Tesis Doctorals en Xarxa) |
| Rights | L'accés als continguts d'aquesta tesi queda condicionat a l'acceptació de les condicions d'ús establertes per la següent llicència Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/es/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0034 seconds