Qué quiero investigar

Máster oficial
2008/2009
Iniciación a la investigación en didáctica
de las matemáticas y las ciencias
Módulo 6
Trabajo de investigación
El alumnado y la conservación del
elemento en un cambio químico
Autora: Mª
Teresa Salamanca Cubero
Tutora: Mercè Izquierdo
Este trabajo no se habría podido
realizar sin mis alumnos y sin mi tutora
Índice
1. Planteamiento del problema
1.1
1.2
1.3
1.4
El problema en su contexto
Justificación de la investigación
¿Dónde se re3aliza la investigación?
Concreción del problema
2. ¿Qué ideas y posicionamientos existen en la literatura que
pueden apoyar mi trabajo?
2.1 Modelo cognitivo de ciencia escolar
2.2 El Modelo de Cambio Químico
4· Diseño de la investigación
3.1 Aproximación metodológica
3.2 Selección del contexto y de la muestra
3.3 Instrumentos y estrategia de recogida de datos
3.3.1
3.3.1
3.3.1
Cuestionarios
Observación de cómo un grupo de alumnos/as realizan la
actividad de quemar hierro
Otros instrumentos de recogida de datos
4. Análisis de datos y resultados del análisis
4.1 Procesos de recogidas de datos y análisis de los cuestionarios
4.2 Resultados y discusión de los resultados de los cuestionarios
4.1.1 Cambio químico como interacción entre substancias.
4.1.2 Descripción de los cambios observados y el cambio substancial.
4.1.3 Visión atomista o globalista d los alumnos
4.3 Procesos de recogidas de datos y análisis de la grabación en video
4.4 Resultados y discusión de los resultados de la grabación en video
5. Validez y transferibilidad de los resultados
6
Conclusiones, prospectiva e implicaciones
6.1 Conclusiones
6.2 Prospectivas e implicaciones
7
Bibliografía
1- Planteamiento de la investigación
1.1 El problema en su contexto
Los alumnos, en general, presentan serias dificultades en el aprendizaje
de la química, pero las dificultades son mayores si estos alumnos son sordos
escolarizados en la modalidad bilingüe o/y si procede de un entorno
deprimido social y económicamente, como es el caso del grupo investigado. Es
este entorno concreto el que justifica que una profesora de química se preocupe
por introducir nuevas estrategias de enseñanza en la iniciación a la química.
Pero es evidente que para poder introducir nuevas estrategias en la
enseñanza de los cambios químicos, es fundamental conocer las dificultades de
los alumnos en su aprendizaje. Las dificultades son debidas a que los
fenómenos químicos son muy complejos y sería imposible avanzar en su
estudio sin la construcción de la idea de átomo. Pero los alumnos deben
comprender su carácter eminentemente cuantitativo: para la química, el átomo,
constituye un “paquete de materia elemental” que arrastra su masa a lo largo
de todos los cambios en los que interviene, y no es fácil. La bibliografía muestra
la dificultad de la construcción de esta idea.
Con esta investigación se pretende mostrar las dificultades con que se
han encontrado un grupo de alumnos de 3 ESO, en un curso de iniciación de la
química, en la construcción de la idea de elemento. También se pretende
mostrar la importancia de la comunicación multimodal, especialmente de los
gestos, en los procesos de aprendizaje en un aula de estas características. Con
ello queremos contribuir a la innovación docente en aula y mejorar la
enseñanza y aprendizaje de la química en los cursos de iniciación a la química.
El foco de interés de esta investigación no es el alumnado sordo. Para
realizar una investigación focalizada en los alumnos sordos sería necesaria la
colaboración de lingüistas y de la profesora de soporte a los alumnos sordos
con la que comporto la docencia. Tampoco se pueden extraer conclusiones
generales sobre las dificultades de aprendizaje de los alumnos en el aprendizaje
de la química, ya que la investigación se ha realizado en un contexto muy
concreto y la muestra es muy pequeña. Pero sí se pueden extraer algunas
conclusiones de interés y diseñar instrumentos para que los profesores puedan
conocer la situación concreta de sus alumnos en los cursos de iniciación a la
química.
Cuando se lea este trabajo debe tenerse presente una dificultad y riqueza
adicional al mismo: la investigadora ha estado implementando en su aula
nuevas formas de hacer, a medida que investigaba. Esto hace que los objetivos
y las categorías establecidas para el análisis hayan ido evolucionado y
clasificándose poco a poco, prácticamente, al final.
Por último señalar que los destinatarios de este trabajo son todos
aquellos profesionales que quieran conocer las dificultades de aprendizaje de
los alumnos en los cursos de iniciación a la química. Si estos destinatarios son
profesionales relacionados con la enseñanza de alumnos sordos, este trabajo
1
puede ayudar a abrir nueva líneas de investigación cuyo foco de interés sí sea
las dificultades de aprendizaje de estos alumnos.
1.2 Justificación de la investigación
La autora y, en general, los profesores de química tenemos que hacer
frente al reto de iniciar a nuestros alumnos en la química. Pero en este trabajo se
considera que es fundamental que los alumnos comprendan el carácter
eminentemente cuantitativo del átomo; esta idea se ha de ir construyendo
como evidencia a medida que se van conociendo cambios químicos en los que
se puede intervenir. Es decir, es fundamental construir la evidencia de que el
elemento se conserva ya que se conserva la masa. Es evidente que la
construcción de la evidencia de que elemento se conserva no es nada fácil. Una
primera dificultad radica en que “lo que cambia” resulta fácilmente detectable,
pero “lo que se conserva” no lo es tanto, ya que las ideas del alumnado sobre
“la conservación” y “la permanencia” forman parte de un sistema de
pensamiento más fuerte que cualquier otro.
Nos proponemos conocer las opiniones de un grupo reducido de
alumnos, respecto a la permanencia o pérdida de identidad de las substancias
que reaccionan, como prerrequisito para analizar los escollos y/o “éxitos” de
aprendizaje de un grupo reducido de alumnado de 3ESO en la construcción de
la idea de elemento como un “paquete de materia elemental” que arrastra su
masa a lo largo de un cambio químico. Se considera, en este punto, que los
alumnos, basándose en la observación cualitativa de los cambios drásticos de
propiedades (aspecto, color, olor, formación de gases…), podrán extraer
conclusiones sobre la no permanencia de las substancias en el cambio químico
(Hall, 1976) y también asumirán, la permanencia de las substancias en los
cambios físicos. La permanencia de las substancias en los cambios físicos está
más asumida en los alumnos que la no permanencia en los químicos, gracias a
la fácil comprobación de que la substancia obtenida en los primeros es la
misma, cosa que no es posible aventurar en los segundos.
Otra finalidad de esta investigación es analizar los éxitos y escollos de
este grupo reducido de alumnos en la construcción de la idea de cantidad de
substancia y su unidad, el mol. Cabe destacar que, en general, al introducir
estos conceptos, existen dificultades para diferenciar suficientemente los dos
sistemas de referencia epistemológica reseñados por la psicología cognitiva:
1) El referente empírico, cuya visión macroscópica podemos entender
como un globalismo, ya que fija su atención en propiedades de las sustancias
(considerada “materia”) como un todo común (sin partes) y que se concretan en
conceptos como la masa, el peso o el volumen, bastante interiorizadas (aunque,
muchas veces, no diferenciadas) en los estudiantes de secundaria a través de
procesos de generalización inductiva.
2) El referente atomista como visión submicroscópica que explica estos
procesos químicos con conceptos como la cantidad de átomos mediante
procesos de abstracción reflexiva o de generalización constructiva (Vuik 1981).
2
Puede ayudar a comprender la importancia de buscar datos sobre cómo
los alumnos construyen la idea de cantidad de substancia, tener presente que la
introducción de la idea de cantidad de sustancia se derivaría de la necesidad de
establecer las oportunas relaciones entre los dos referentes. La interpretación
cuantitativa de cualquier proceso químico implica la necesidad de contar las
partículas intervinientes de las distintas sustancias independientemente de la
masa específica de sus partículas. El problema quedaría resuelto, desde el punto
de vista epistemológico, con la introducción de la cantidad de partículas. No
obstante, la imposibilidad material de contarlas directamente y la necesidad y,¡comodidad!- de hacerlo a través del otro referente empírico obliga a
introducir esta nueva magnitud, la cantidad de sustancia, que servirá como
magnitud macroscópica para comparar cantidades de partículas en porciones
de sustancias diferentes, y que no debe confundirse ni con la masa muy
conocida por los estudiantes que se inician en la Química, ni con la cantidad de
partículas, confusión que se da frecuentemente en el profesorado. Así pues, el
atributo principal de la cantidad de sustancia en este contexto teórico será el de porción
de sustancia que contiene un número de conjuntos o «paquetes» de partículas y, en una
primera aproximación cualitativa, podemos establecer que la asociación de
ideas entre cantidad de sustancia y cantidad de partículas será la propia de una
visión atomista de la materia (más adelante se podrán diferenciar
progresivamente las magnitudes cantidad de partículas y cantidad de
sustancia). Por el contrario, en el caso de que se perciban prioritariamente las
sustancias como un todo y, en consecuencia, se asocie preferentemente la idea
de cantidad de sustancia con la de masa -más bien, con la de peso- o con la de
volumen, entenderemos que predomina un perfil globalista primario sobre la
constitución de la materia (Bachelard 1978).
En este trabajo se asume que la comunicación es una parte esencial de la
actividad que se desarrolla en la clase de ciencias, pero el hecho que en el aula
estén escolarizados alumnos sordos que utilizan el LSC (Lenguaje de Signos
Catalán) con lengua principal de comunicación le da una relevancia especial.
Por ello es de gran importancia en este trabajo los enfoques teóricos que ayudan
a comprender los diversos factores que contribuyen a que la comunicación en
una clase de ciencias transforme las ideas de los alumnos y aumente sus
posibilidades de intervención en los fenómenos del mundo natural.
La actividad comunicativa que analizamos aquí consiste en
contextualizar un discurso científico que se ordena alrededor de la actividad
experimental: quemar lana de hierro. La investigación se centra en algunos de
los signos de comunicación: gestos, imágenes… que se generan a lo largo del
proceso. El interés por conocer cómo se produce una actividad comunicativa en
una situación concreta de clase obliga a profundizar en el «campo» (el tema de
que se trata, quemar lana de hierro en nuestro caso); el «modo» o canal, que
puede ser oral, gestual, gráfico…; y el «tenor» o relaciones interpersonales que
se establecen en el acto comunicativo, teniendo presente que hay alumnos
sordos en el aula (Márquez et al, 2003).
En este trabajo se utilizará el término “modo semiótico” o “modo
comunicativo” en este sentido: como sistema de recursos semióticos con
3
determinadas funciones que hacen posible la comunicación (Márquez et
al.2003), centrándose en los gestos y movimientos de manos.
Abordamos el aprendizaje de cambio químico, teniendo presente que
todos los fenómenos que van a llegar a ser modelos de Cambio Químico han de
compartir las siguientes “reglas del juego”:
Es „interacción entre materiales‟ que están formados por átomos de
elementos que son indestructibles, en la que unas sustancias desaparecen y
aparecen sustancias nuevas.
En esta interacción se conservan la masa (es decir, los átomos de los
elementos) y la energía.
Las substancias interaccionan en proporciones fijas.
Se puede controlar: se puede producir a más o menos velocidad
(Izquierdo, 2006).
1.3 ¿Dónde se realiza la investigación?
La investigación se ha realizado en el IES Consell de Cent, lugar donde
ejerce la docencia la investigadora.
La muestra es un grupo reducido de 3 ESO considerado apropiado para
la investigación. Este grupo se está iniciando en la química y, en él, la master
imparte la docencia.
El IES Consell de Cent es un instituto público situado a un extremo del
Poble Sec, casi tocando al mar, en el distrito de Sants-Montjuïc de Barcelona.
Desde sus inicios es un centro de escolarización preferente de alumnado
sordo en modalidad bilingüe. La Lengua de Signos Catalana es utilizada en
todas las actividades de aprendizaje. La docencia la imparte oralmente la
profesora del curso al conjunto del grupo, y la psicopedagoga competente en
LSC realiza la acomodación-interpretación de lo que la profesora o compañeros
oyentes dicen y, también, traduce al catalán lo que expresan con signos los
alumnos sordos durante la actividad. En ocasiones, los signos utilizados en las
clases de ciencias son el resultado de la negociación entre el profesorado de
apoyo y los alumnos, ya que no existe un diccionario de signos específicos para
los términos científicos.
En este contexto tan peculiar, hay que buscar la razón por la que una
profesora de química está investigando cómo sus alumnos se aproximan a una
idea fundamental del cambio químico como es la conservación del elemento.
1.4 Concreción del problema: objetivos y pregunta de investigación
La pregunta a la que quiere dar algunas respuestas es: ¿cómo se
aproxima un determinado grupo de alumnos/as a la idea de conservación del
elemento en diferentes cambios químicos? Y para obtenerlas se marca como
objetivos:
• Analizar las escollos y/o “éxitos” de aprendizaje de un grupo reducido
de alumnado de 3ESO en la construcción de la idea de elemento cómo un
„paquete de materia elemental‟ que arrastra su masa a lo largo de un cambio
químico concreto.
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• Averiguar por cuál de los tipos de asociaciones de ideas, la atomista o
la/s globalista/s, antes descritas, se inclinan las preferencias de este pequeño
grupo de estudiantes al iniciarse en el estudio de la química.
• Describir el uso que se hace en este grupo de algunos de los diferentes
modos comunicativos: los gestos y el lenguaje visual y conocer las funciones
que realiza cada modo comunicativo.
• Determinar estos modos comunicativos y su influencia en la
comunicación más eficaz de significados.
2. ¿Qué ideas y posicionamientos existen en la literatura que
pueden apoyar mi trabajo?
2.1 Modelo cognitivo de ciencia escolar
Este trabajo no se habría realizado si antes no hubiese un conocimiento y
una aceptación de le Modelo Cognitivo de Ciencia como una propuesta poderosa
de la didáctica de las ciencias naturales, principalmente porque caracteriza la
ciencia en el aula como una actividad cognitiva y discursiva (Izquierdo, 1996).
Se ha planteado como hipótesis de trabajo que potenciar el aprendizaje
de los aspectos conservativos en el cambio químico (el elemento se conserva en
el cambio químico) mejora el modelo que hace de él el alumnado; y se acepta
que las estrategias de enseñanza-aprendizaje deben proponerse generar
experiencia química antes de decir lo que es el cambio químico, introduciendo
definiciones y fórmulas cuando sea necesario. El Modelo Cognitivo de Ciencia
Escolar se inspira en la filosofía cognitiva de la ciencia (Giere, 1988) y provee
una visión unificadora de la ciencia erudita y la ciencia escolar, debido a su
concepción semántica (representacional) de las teorías científicas (Izquiedo, 1996).
Desde esta perspectiva, las ciencias constituyen una manera de pensar y
de actuar con el objetivo de interpretar determinados fenómenos e intervenir en
ellos mediante un conjunto de conocimientos teóricos y prácticos,
estructurados. El Modelo Cognitivo de Ciencia (MCC) (Giere, 1988; 1992) nos
muestra que el proceso mediante el cual se construyen estos conocimientos no
es radicalmente diferente del de otras elaboraciones humanas con las cuales se
da significado a los acontecimientos que se quieren controlar. Tal como dice
Giere (1988), los científicos generan nuevos conocimientos contrastando
determinados conjuntos de hechos del mundo con “modelos” en los que se
cumplen determinados patrones de conocimiento (parece ser que así pensamos
todas las personas, sólo que los modelos en la vida cotidiana son diferentes a los
científicos, que son más específicos y menos plurivalentes).
Las ciencias cognitivas destacan el hecho de que, como en toda actividad
cognitiva, para hacer ciencia es necesario actuar con una meta propia (que en
este caso es interpretar el mundo, darle significado para intervenir en él)
utilizando la capacidad humana de representarse mentalmente lo que se está
haciendo y de emitir juicios (evaluar) (Izquierdo, 2000). En
las
personas,
cuando”algo en el mundo tira de ellas”, cuando se persigue una finalidad que
interesa alcanzar porque es valiosa, entonces se piensa sobre lo que se hace, se
5
inventan los lenguajes adecuados a la nueva experiencia y se establece un
consenso respecto a los que van a permitir comunicarla, para continuar
actuando, pensando, comunicando con éxito hasta alcanzar la meta. (Guidoni,
1985) (Ver fig. 1).
Figura 1: Las dimensiones de la cognición
En el proceso de modelización de la ciencia escolar, se van ajustando las
conexiones entre lo que se piensa, lo que se dice y lo que se hace mediante una
argumentación en clase que vaya introduciendo la perspectiva propia de los
modelos teóricos y de los lenguajes disciplinares (Izquierdo, 2007).
La actividad química escolar es, como la científica, una actividad de
emergencia de conocimiento y requiere, igualmente, experimentación,
elaboración de evidencias e introducción de nuevos lenguajes. La
experimentación ha de ir acompañada de la argumentación para transformar
los resultados en evidencias, ha de orientarse en este sentido puesto que por ella
misma no “muestra” nada a quienes aún no han pensado nunca en
interacciones entre materiales. Esta conexión de similitud entre modelos y
hechos del mundo en los que se puede intervenir es lo que hace que la ciencia
sea racional y también razonable para quien pueda argumentar esta conexión y
justificarla con los lenguajes adecuados.
Es importante destacar que el Modelo puede definirse mediante
diferentes lenguajes, que pueden llegar a ser muy abstractos, pero que no han
de ser así necesariamente. Lo importante es que contribuya a relacionar de
manera significativa un grupo de fenómenos los cuales, debido a que son
“similares”, permiten un mismo tipo de intervenciones experimentales y se van
a poder explicar de la misma manera (figura 2).
6
Figura 2: En clase han de construirse las relaciones entre la ciencia escrita de los libros, los fenómenos y las
características comunes del cambio químico, representadas, si es posible, por una teoría atómica química.
2. 2 El Modelo de Cambio Químico
La Química es difícil porque es al mismo tiempo una ciencia muy
concreta (se refiere a una gran diversidad de substancia) y muy abstracta (se
fundamenta en unos „átomos” a los que no se tiene acceso), y porque la relación
entre los cambios que se observan y las explicaciones no es evidente ya que se
habla de los cambios químicos con un lenguaje simbólico que es muy distinto
del que conoce y utiliza el alumnado al transformar los materiales en la vida
cotidiana. Incluso el objeto de la química (comprender y gestionar la
transformación de los materiales) queda lejos de los intereses de las gentes de
ahora, que ya están acostumbrados a aceptar los fenómenos más llamativos sin
tener necesidad de comprenderlos (Izquierdo, 2004).
Como ya se ha señalado anteriormente, la enseñanza-aprendizaje del
concepto de cambio químico no es nada fácil, sobre todo si no tiene en cuenta
las ideas de los alumnos. La bibliografía habla incluso de dificultades en la
construcción de los prerrequisitos para la construcción de la idea de elemento
(átomo químico). Una primera dificultad en la construcción de esta idea radica
en que “lo que cambia” resulta fácilmente detectable, pero “lo que se conserva”
no lo es tanto, ya que las ideas del alumnado sobre “la conservación” y “la
permanencia” forman parte de un sistema de pensamiento más fuerte que
cualquier otro.
Los fenómenos químicos son muy complejos y sería imposible avanzar
en su estudio sin la ayuda de la teoría atómica. Pero los átomos se han de ir
construyendo como evidencia a medida que se van conociendo cambios
químicos en los que se puede intervenir; es fundamental que los alumnos
comprendan su carácter eminentemente cuantitativo: es fundamental construir
la evidencia de que el elemento se conserva, ya que se conserva la masa. Por
este motivo se tiene que planificar actividades de aula que tengan por objetivo
la conservación del elemento durante el cambio químico (Izquierdo, 2006).
Se necesita un modelo de ciencia compatible con lo que se ha estado
diciendo hasta ahora. La educación científica no puede ser sólo un aprendizaje
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de la ciencia: se debe fundamentar en un aprendizaje del carácter de la ciencia
cómo actividad humana. Los profesores han de ayudar a sus alumnos a entender que
la ciencia es una forma de hablar sobre experiencias familiares y no familiares que nos
permiten establecer relaciones entre ellas de formas novedosas. Aprender esta forma de
hablar no requiere un talento especial ni una inteligencia sobresaliente (Lemke, 1997).
En este punto, es importante no olvidar que este trabajo aborda el concepto de
cambio químico, teniendo presente que todos los fenómenos que van a llegar a
ser modelos de Cambio Químico han de compartir las “reglas del juego”
explicitadas en el apartado 1.1 y que, en la construcción del MCQ, la
argumentación como actividad discursiva en el aula es fundamental.
3. Diseño de la investigación
3. 1
Aproximación metodológica
Dado los objetivos la investigación y el tamaño reducido que tendrá la
muestra se ha optado por una investigación cualitativa. Se utilizará una
metodología interpretativa, con la finalidad de comprender algunos aspectos de
cómo los alumnos se aproximan a la idea de conservación del elemento
(elemento químico). En esta investigación se enfatiza tanto los procesos como los
resultados. Se interesa `por saber cómo los sujetos piensan y que significado poseen sus
perspectivas en el asunto que se investiga. Lo que se quiere analizar es el contenido de
la información recogida para posteriormente extraer conclusiones.
3.2
Selección del contexto y de la muestra
El IES Consell de Cent, en el cual se realiza la investigación, es un centro
de escolarización preferente de alumnos sordos, en modalidad bilingüe
(lenguaje oral y lenguaje de signos)
Se toma como objeto de la investigación el grupo 3B de ESO por:
Considerarse que son alumnos que se encuentra en un periodo de
iniciación a la química.
Ser un grupo de alumnos a los que la investigadora imparte clase.
Ser un grupo reducido de 15 alumnos.
Tener tres alumnos sordos escolarizados.
3.3 Instrumentos y estrategia de recogida de datos
Se han diseñados tres cuestionarios para la investigación y, también,
una observación de cómo unos alumnos realizan la actividad quemar lana de
hierro.
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3.3.1 Cuestionarios
Se han pasado tres cuestionarios: dos abiertos y, en el último, dos
cuestiones fueron abiertas y el resto cerradas:
(a) Antes de iniciar el curso de química (pre-análisis): para explorar
las ideas del alumnado sobre el objetivo a investigar y obtener
datos sobre el grupo a investigar. Se ha pasado el 3 de Marzo del
2009. Me ha ayudado a situarme en la investigación, conocer las
ideas de los alumnos sobre la permanencia o pérdida de identidad
de las substancias y preestablecer algunas categorías
e
indicadores para el análisis.
(b) Sobre la actividad en que se quema el hierro: para obtener datos
relevantes sobre el objetivo de la investigación y ayudar a la
triangulación los resultados junto con la grabación en video y la
observación in situ de la tutora de este trabajo. Se ha pasado el 20
de Abril del 2009
(c) Al finalizar el curso (post-análisis): para obtener datos que
confirmen o no confirmen los anteriores resultados y dar
respuesta más fiable a nuestra pregunta de investigación. Se ha
pasado en dos sesiones, el 1 y 2 de Junio del 2009.
Aunque la muestra de nuestra investigación es el grupo 3B, también se
han pasado los cuestionarios a 3A, lo cual ha permitido realizar pruebas piloto.
La finalidad de estos cuestionarios es obtener datos sobre las dificultades
con que se encuentran estos alumnos cuando se enfrentan a la idea de elemento
y, una vez identificada la dificultad y clarificados los elementos teóricos y
conceptos relevantes, identificar los indicadores para medirlos.
La mayoría de las cuestiones son abiertas, porque se considera que
dejando espacio al alumno para expresarse, posiblemente será más fácil
detectar sus dificultades. En contrapartida, la extracción de datos y su análisis
requiere más tiempo y es más complejo.
El primer cuestionario (anexo 1) hace referencia a un fenómeno que es el
más citado por todos los investigadores sobreperfiles conceptuales del
alumnado de dieciséis años cuando se habla de cambio químico: “clavo de
hierro que se oxida” o oxidación del hierro (Solsona, 2002).
El segundo cuestionario (anexo 2) hace referencia a la combustión del
hierro, fenómeno que tiene dos aspectos que lo hacen especialmente interesante:
a) la lana de hierro al quemarse aumenta de peso, aunque aparentemente
disminuye el volumen; b) el producto de la interacción no es el dióxido de
carbono como cuando se quema por ejemplo un cacahuete, resultado que no es
obvio si no se tiene claro que el hierro es una substancia simple/un elemento.
El último cuestionario se ha diseñado para averiguar por cuál de los
tipos de asociaciones de ideas, la atomista o la/s globalista/s se inclinan las
preferencias de estos estudiantes al iniciarse en el estudio de la química (ver
anexo 3) y se puede dividir en dos partes.
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La primera parte (cuestiones 1 y 2) hace referencia a otro fenómeno en
que no hay interacción con el oxígeno: la fabricación de una nueva substancia a
partir de azufre y hierro. La primera cuestión tiene como objetivo obtener datos
sobre aspectos ya investigados en los otros cuestionarios. La segunda cuestión
tiene por objetivo averiguar la preferencia cognitiva de los estudiantes. Para ver
por cuál de las dos asociaciones de ideas se decantan, las respuestas se clasifican
en: a) coherente con el pensamiento atomista si se obtiene una razón de
proporcionalidad sencilla (1,7/1); o b) coherente con el pensamiento
empiricista-globalista si se explica que cantidades de masa de cada substancia
han reaccionado y cuáles no, si haber calculado adecuadamente la relación de
masas que han interaccionado entre sí.
La segunda parte son cuestiones de opción múltiple (cuestiones 3, 4 y
6) extraídas de la bibliografía. Las cuestiones 3 y 4 tienen por objetivo averiguar
no sólo cuál es la preferencia cognitiva de los estudiantes respecto a la idea de
cantidad de sustancia, sino también si cada uno de aquéllos responden de
forma coherente con el mismo esquema conceptual. Para ver por cuál de las dos
posibles asociaciones de ideas se decantan, se les presenta en cada cuestión dos
sustancias, con sus átomos simulados, sobre los platillos de una balanza y se les
pregunta dónde hay mayor cantidad de sustancia, solicitando una explicación
de sus respuestas. En cada uno de los ítems se ha mantenido constante una de
las tres variables (número de partículas, peso y volumen), respectivamente. Las
respuestas se han clasificado de acuerdo con el tipo de asociación de ideas
elegido, es decir, en:
a) Esquemas conceptuales que asocian cantidad de sustancia con peso.
b) Esquemas conceptuales que asocian cantidad de sustancia con
volumen.
c) Esquemas conceptuales que asocian cantidad de sustancia con
cantidad de partículas (Furió, 1993).
La cuestión 6 es una cuestión de opción múltiple, en el que las
preguntas tienen contestaciones exclusivas y excluyentes, es decir, contienen la
afirmación de que no se obtiene nada material o sí que se obtiene y, en este
último caso, hay dos opciones sobre la permanencia o no de la sustancia
primitiva. También se incluyó la respuesta “No lo sé” para evitar la
aleatoriedad en la respuesta, así como otro apartado (“Otra respuesta”) por si
querían contestar de manera diferente (Furió, 1987).
Los cuestionarios diseñados para esta investigación son el producto
de las sucesivas modificaciones hechas a los cuestionarios iniciales. Para
realizar las modificaciones se ha tenido en cuenta tanto las sugerencias
realizadas por el profesorado del máster, como los resultados de las pruebas
piloto.
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3.3.2 Observación de cómo un grupo de alumnos/as realizan la
actividad de quemar la hierro
Un miembro del departamento de Didàctica de las Matemáticas y las
Ciencias Experimentales de la UAB realizó una grabación de video de 32:20
minutos, el 15/4/2009. La tutora del trabajo también estuvo presente, tomando
notas sobre lo que observa, con el objetivo de triangular y dar fiabilidad a la
investigación. El objetivo de la grabación es realizar un análisis del discurso
multimodal.
A partir de la grabación, se realizará una trascripción multimodal de las
diferentes interacciones de los alumnos y posteriormente un análisis del
discurso multimodal de algunos “segmentos de interactividad” (Coll et al. 1992,
Coll, 1998) de dos grupos de alumnos cuando interaccionan los participantes
entre sí (anexo 5, cuadro I y II). Lo que caracteriza cada segmento es a) el
contenido; b) la forma de organización de los participantes (Márquez et al.
2003). Este análisis, de acuerdo con los objetivos de la investigación, se centrará
en dos aspectos:
-
identificar las funciones comunicativas de los distintos modos
semióticos en la construcción de significado; y
mostrar la relación de los mismos a lo largo de la actividad
analizada.
3.3.3 Otros instrumentos de recogida de datos
Otros trabajos realizados por los alumnos, como la práctica: El ataque del
salfumán al cinc (25 de Mayo del 2009) (ver anexo 4), la libreta de anotaciones
que llevo en el bolso, observaciones realizadas en el aula (anexo 5), comentarios
y memos añadidos en los documentos elaborados…que son y serán de ayuda
para la comprensividad de los datos recogidos, la completitud de los análisis, la
reinterpretación de las situaciones desde nuevas perspectivas... y la
triangulación de los resultados.
4. Análisis de datos y resultados
4.1Análisis de los cuestionarios
Por tratarse de una investigación en la que queremos obtener una
descripción de los obstáculos que encuentran los alumnos para construir la idea
de átomo químico, la recogida de datos y el análisis de datos han sido procesos
prácticamente simultáneos. Se debe tener presente que la investigación se ha
realizado a medida que la profesora implementaba en el aula nuevas
actividades, diseñadas tomando como referencia el MCQ. Esto hecho ha
condicionado fuertemente el trabajo, ya que los análisis de los datos obtenidos
con un instrumento, condicionaba la elaboración del siguiente cuestionario.
11
Con el análisis de los datos se ha tratado de darles significado y ha
implicado consolidar, reducir e interpretar lo que los alumnos han dicho y lo
que se ha observado. Ha sido un proceso sistemático de selección,
categorización e interpretación que ha pretendido explicar las dificultades de la
construcción de ideas fundamentales del cambio químico y, finalmente, la
conservación del elemento químico. La interacción entre substancias y el
cambio substancial han emergido en este trabajo como ideas fundamentales en
la construcción de átomo químico, después de analizar las dificultades de los
alumnos.
Para organizar los datos y poder manipularlos ha sido necesario
codificarlos, es decir asignar una descripción resumida, a los distintos aspectos
que nos interesan de los datos, para poder recuperarlos con facilidad,
organizarlos e interpretarlos. Para ello se ha utilizado hojas de cálculo Excel y
gráficas obtenidas a partir de las mismas. Pero este análisis no ha partido de
cero, se ha iniciado con una primera aproximación que tomaba como referencia
el artículo de Izquierdo, M. y Solsona, N. que lleva por nombre “La
conservación del elemento, una idea inexistente en el alumnado de secundaria”.
Se hizo un primer grupo de datos, se leyeron y releyeron los primeros datos,
escribiendo notas al margen, se anotaban las primeras reflexiones, las primeras
ideas, relaciones… alejándose las agrupaciones de datos, cada vez más, de las
categoría del artículo tomado como referencia; lo cual es lógico, porque se
analizaban fenómenos diferentes. Poco a poco se estableció un primer sistema
de agrupación de datos o categorías diferentes a la de la bibliografía, que al
establecer un nuevo grupo de datos a analizar y comparar el primer grupo de
datos con el segundo, dará forma al paso siguiente y, así sucesivamente, vamos
orientando la creación de categorías. Los nombres de las categorías intentan
reflejar lo que la investigadora ve en los datos. Este proceso ha sido arduo y
lento, debido al número de instrumentos de recogida de datos utilizados. Pero
finalmente se han obtenido unas categorías que se han considerado una
aportación valiosa para investigaciones posteriores que quieran analizar como
se construye la idea de átomo químico, por ser un manera de dar significado a
los datos obtenidos, siendo coherentes con la bibliografía consultada. Estas
categorías son:
Cambio químico como interacción entre substancias.
Descripción de los cambios observados y, especialmente, el cambio
substancial.
Conservación del elemento.
Interaccionan las substancias en proporciones fijas.
También se han utilizado las categorías: visión globalista y visión
atomista para ayudar a clasificar a los alumnos en globalistas o atomistas según
su visón de la materia. Estas categorías han sido extraídas de la bibliografía (ver
marco teórico).
Las subcategorías relacionadas con cada categoría, aunque tienen puntos
en común en todos los fenómenos analizados, dependen del mismo y ayudan a
clasificar a los alumnos dentro de cada categoría. Por ejemplo en el fenómeno
de quemar la lana de hierro un alumno puede considerar que hay interacción
12
entre substancias, pero que la substancia que interacciona con el hierro es el
fuego.
4.2 Resultados y discusión de los resultados de los cuestionarios
Dado el volumen de los datos, para poder dar comprensibilidad a los
resultados se ha optado por colocar las tablas en que se agrupan los alumnos en
diferentes categorías en el anexo 6. Así mismo, en el anexo 6, también están
incluidas algunas transcripciones de las respuestas de los alumnos que se
consideran significativas para mostrar que respuestas se agrupan en cada
categoría y/o subcategoría. También estas transcripciones son útiles porque
nos muestran algunas particularidades de las respuestas de los alumnos que
son significativas para interpretar los datos, aunque no se consideran
suficientemente relevantes para considerarlas categorías.
Los resultados de la investigación que se consideran más relevantes se
refieren a las categorías consideradas en el apartado anterior, por lo que los
resultados de la investigación se van a presentar atendiendo a la mismas, por
reflejar éstas las evidencias que tiene que construir el alumno para llegar a
construir correctamente la idea de elemento (átomo químico) como “un
paquete de materia elemental que conserva su masa a lo largo del cambio
químico”. Para cada categoría se presentarán los gráficos con los resultados
obtenidos en cada cuestionario y, así, posteriormente poder pasar a analizar
los resultados.
4.2.1
Cambio químico como interacción entre substancias
A partir de cada uno de los cuestionarios, se han extraído los datos
considerados significativos y se han representado en cuadros de diferentes
formatos, con la intención de facilitar el posterior análisis de los resultados:
Cuestionario exploratorio
Pasado a los alumnos al iniciar el
curso (3 de Marzo del 2009).
Cuestionario: predicción de quemar
la lana de hierro
Pasado a los alumnos antes de
iniciar la actividad (15 de abril del 2009)
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
El cambio químico como interacción entre
substancias
número de alumnos
Número de alumnos
El cambio químico como interacción entre
substancias
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
1- Habla de interacción con 2- No habla de interacción
oxígeno
con oxígeno
Se trabaja con una muestra de 12 alumnos
Cuadro 1
1- Hablan de
oxidación
como
interacción
con oxigeno
2- Habla de
oxidación sin
hablar del
oxigeno
3- No hablan de
interacción
Se trabaja con una muestra de 12 alumnos
Cuadro 2
13
Cuestionario: quemar lana de hierro
8
7
6
5
4
3
2
1
0
Pasado a los alumnos a finales del
curso (25 de Mayo del 2009).
Cambio químico como interacción entre
substancias
El cambio químico como interacción entre
substancias
1- Hablan de
interacción del
hierro con el
oxigeno
2- Hablan
formación de
óxido, sin
hablar de
interacción
con oxigeno
3- Habla de
interacción del
oxigeno con el
fuego
Cuadro 3
Se trabaja con una muestra de 12 alumnos
Número de alumnos
número de alumnos
Pasado a los alumnos una vez
finalizada la actividad
Cuestionario: ataque del salfumán al
cinc
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
1- Hablan de interacción 2- Hablan de interacción de
del salfumant con el zinc
substancias sin decir
cuáles
Cuadro4
Se trabaja con una muestra de 12 alumnos
Si cruzamos las respuestas de alumnos sordos con las respuestas de los
alumnos oyentes respecto si/no hay interacción con el oxigeno, obtenemos el
siguiente cuadro:
Actividad: quemar lana de hierro
Sordos
Oyentes
Si habla de
interacción
con oxígeno
No habla de
interacción
con oxígeno
0
8
3
1
Cuadro 5
Actividad: ataque salfumásn al cinc
Sordos
Oyentes
Si habla de
interacción
con oxígeno
No habla de
interacción
con oxígeno
0
7
3
1
Cuadro 6
Después de una lectura detenida y reiterada de los datos se han obtenido
los siguientes resultados:


Los alumnos, en su mayoría, parecen no tener dificultades
para construir la idea de que el cambio químico se da
cuando hay interacción entre substancias, aunque algunos
alumnos sí tienen dificultades en especificar las substancias
que interacciona ver evolución cuadro 1, 2,3 y 4).
Los alumnos sordos no asocian cambio químico con
interacción entre substancias en las actividades: quemar
lana de hierro y ataque del salfumán al cinc (cuadro 5 y 6)
14
4.2.2
Descripción de los cambios
substancial
observados y el cambio
A partir de cada uno de los cuestionarios, se han extraído los datos
considerados significativos y se han representado en diferentes cuadros, con la
intención de facilitar el posterior análisis de los resultados:
Cuestionario: quemar lana de hierro
Si cruzamos el número de alumnos que si/no hablan de cambio
substancial con el número de alumnos que si/no describen cambios de
propiedades de las substancias, se obtiene el siguiente cuadro:
Describen
cambios
propiedades
No
describen
cambio de
propiedades
Hablan
cambio
substancial
No hablan
de cambio
substancial
11
0
1
0
Hay cambio
estado
No
hay
cambio
estado
Si
hablan
cambio
substancial
No hablan
cambio
substancial
0
0
11
0
Cuadro 8
Se trabaja con una muestra de 12 alumnos
Cuadro 7
Se trabaja con una muestra de 12 alumnos
Cuestionario: ataque del salfumán al cinc
Si cruzamos el número de alumnos que si/no hablan de cambio
substancial con el número de alumnos que si/no describen cambios de
propiedades de las substancias, se obtiene el siguiente cuadro:
Hablan
cambio
substancial
No hablan
de cambio
substancial
Describen
cambios
propiedades
9
31
No
describen
cambio de
propiedades
0
0
Cuadro 9
Se trabaja con una muestra de 12 alumnos
1Todos los alumnos sordos
Si cruzamos las respuestas de alumnos sordos con las respuestas de los
alumnos oyentes respecto a la identificación del gas que se desprende,
obtenemos el siguiente cuadro:
15
Sordos
Oyentes
El gas que
aparece es
vapor
de
agua
El gas que
aparece es
hidrógeno
3
0
0
7
Cuadro 10
Se trabaja con una muestra de 12 alumnos
Y si cruzamos el número de alumnos que si/no hablan de cambio
substancial con el número de alumnos que si/no consideran que el cinc se
disuelve en el salfumán, se obtiene el siguiente cuadro:
Hablan
cambio
substancial
No hablan
de cambio
substancial
Hablan de
disolución
del cinc
9
0
No hablan
de
disolución
del cinc
0
0
Cuadro 11
Se trabaja con una muestra de 12 alumnos
Cuestionario final: cuestión 6
Si cruzamos las respuestas de alumnos sordos con las respuestas de los
alumnos oyentes respecto si/no se ha producido un cambio de estado,
obtenemos el siguiente cuadro:
Sordos
Oyentes
Hablan
cambio
sustancial
Hablan
cambio
estado
0
8
31
0
de
de
Cuadro 12
Se trabaja con una muestra de 12 alumnos
1Todos los alumnos sordos
Después de una lectura detenida y reiterada de los datos se han obtenido
los siguientes resultados:


Los alumnos sordos no asocian el cambio químico a un cambio
substancial (cuadro 9, 10 y 12).
Los alumnos oyentes aunque parecen asociar el cambio químico a un
cambio substancial, muchas veces describen los cambios observados
como cambios físicos. Este hecho se evidencia, con claridad, en la
16

actividad: ataque del salfumán al cinc. Los alumnos oyentes hablan
de disolución del cinc en el salfuman y cambio substancial como si
estos dos fenómenos pudiesen darse de manera conjunta (cuadro 11).
En la actividad: quemar lana de hierro, en que la mayoría de los
alumnos han descrito cambios de propiedades en las substancias, los
alumnos han asociado el cambio químico con cambio substancial
(cuadro 7).
4.2.3
Conservación elemento
A partir de cada uno de los cuestionarios, se han extraído los datos
considerados significativos y se han representado en diferentes cuadros, con la
intención de facilitar el posterior análisis de los resultados:
Cuestionario exploratorio
Las ideas de los alumnos, sobre si aumenta o no el peso, nos ayudará a
conocer como ellos interpretan la oxidación del clavo de hierro, antes de iniciar
el curso de iniciación a la química. El siguiente cuadro recoge datos sobre este
aspecto.
Número de
alumnos
Aumenta el peso
Pierde peso
Igual peso
3
5
5
Cuadro 13
Se trabaja con una muestra de 13 alumnos
Predicción de quemar lana de hierro
Como en el cuestionario anterior, se han recogido datos sobre las ideas
de los alumnos sobre que le sucede al peso cuando se quema lana de hierro.
Esos datos se han recogido en el siguiente cuadro:
Número de
alumnos
Aumenta el peso
Pierde peso
Igual peso
9
3
0
Cuadro 14
Se trabaja con una muestra de 12 alumnos
Cuestionario: quemar lana de hierro
Ahora vamos a considerar diferentes niveles de aproximación a la idea de
conservación del elemento hierro:
Un primer nivel, perfil globalista primario sobre la constitución de
la materia, que es considerar que el óxido de hierro es la suma del
hierro y del oxígeno.
17
Un segundo nivel que considera las substancias formadas por
partículas.
Y si cruzamos el número de alumnos que si/no hablaban de aumento de
peso con estos dos “niveles de conservación del hierro”. Debido a que el
alumno 6 del grupo “hablan de aumento de peso” no asiste a clase, la muestra
de este grupo se reducirá a ocho.
Hablan
aumento
peso
Hablan
perdida
de peso
3
“paquetes 3
3
0
2
0
Óxido=hierro + oxígeno
Hablan
elementales de materia”
Sin referencias
Cuadro 15
Se trabaja con una muestra de 11 alumnos
Actividad: ataque del salfumán al cinc
Si cruzamos las respuestas de alumnos sordos con las respuestas de los
alumnos oyentes con respecto hablar (bien o mal)/enunciar conservación del
elemento.
Sordos
Oyentes
Hablan
conservación
del elemento
Enuncian
conservación
del elemento
0
7
3
2
Cuadro 16
Se trabaja con una muestra de 12 alumnos
Las dificultades de los alumnos para construir correctamente la idea de
conservación del elemento (átomo químico), ya que la masa se conserva en los
cambios químicos, quedan evidenciadas en la siguiente trascripción del
cuestionario: ataque del salfumán al cinc (cuadro 13):
Alumna 6
: Els elements zinc i salfuman son paquets de material elemental
perque arratran la seva massa al llarg canvi químic, el zinc s‟ha dissolt al
salfuman i sortian bombolles que era l‟hidrogen i el hidrogen no s‟ha perdut
perque lem recollit amb un tubet de goma. Llavorans no s‟ha perdut res de
massa.
Después de una lectura detenida y reiterada de los datos se han obtenido
los siguientes resultados:
En un cambio químico, la idea de conservación del elemento porque se
conserva la masa, no es una idea que los alumnos conozcan cuando se ha
iniciado el curso de química (cuadro 13).
18
Al finalizar la investigación, algunos alumnos, cuando hablan de
conservación del elemento, confunde conservación del elemento, con
permanencia de las substancias, lo cual evidencia que la idea de átomo
químico no está del todo bien construida. En la actividad quemar lana de
hierro, los alumnos parecen tener clara la idea de que el hierro no ha
desaparecido, sino que forma parte de la nueva substancia; pero la
mayoría de los alumnos consideran que aumenta el peso porque se
suman las dos substancias y no explican este cambio substancial a partir
de la conservación del elemento (cuadro 14 y 15).
Las descripciones que hacen los alumnos sobre los fenómenos
observadas cada vez son mejores, más cercanas al MCQ. Pero parecen no
diferenciar entre substancia y elemento (ver trascripción).
Las descripciones hechas por los alumnos sordos tienen un rasgo común,
parecen ser respuestas bien memorizadas, sin compresión de las ideas
implicadas en el fenómeno en que han intervenido (cuadro 16).
4.2.4
Visión atomista o visión globalista de la materia
Como ya se ha explicado en el apartado 3.3.1, el último cuestionario se
ha diseñado para averiguar por cuál de los tipos de asociaciones de ideas, la
atomista o la/s globalista/s se inclinan las preferencias de mis estudiantes al
iniciarse en el estudio de la química (ver anexo 3). La primera parte (cuestión 2)
hacen referencia a otro fenómeno en que no hay interacción con el oxígeno: la
fabricación de una nueva substancia a partir de azufre y hierro. La primera
cuestión tiene como objetivo obtener datos sobre aspectos ya investigados en
los otros cuestionarios. La segunda cuestión tiene por objetivo averiguar la
preferencia cognitiva de los estudiantes. Para ver por cuál de las dos
asociaciones de ideas se decantan, las respuestas se clasifican en: a) coherente
con el pensamiento atomista si se obtiene una razón de proporcionalidad Fe/S
igual a 1,7/1; o b) coherente con el pensamiento empiricista-globalista si se
explica que cantidades de masa de cada substancia han reaccionado y cuáles no,
sin haber calculado adecuadamente la relación de masas.
La segunda parte del tercer cuestionario son cuestiones de opción
múltiple (cuestiones 3 y 4) extraídas de la bibliografía (ver anexo 3). Tiene por
objetivo averiguar no sólo cuál es la preferencia cognitiva de los estudiantes
respecto a la idea de cantidad de sustancia, sino también si cada uno de
aquéllos responden de forma coherente con el mismo esquema conceptual. Para
ver por cuál de las dos posibles asociaciones de ideas se decantan, se les
presenta en cada cuestión dos sustancias, con sus átomos simulados, sobre los
platillos de una balanza y se les pregunta dónde hay mayor cantidad de
sustancia, solicitando una explicación de sus respuestas. En cada uno de los
ítems se ha mantenido constante una de las tres variables (número de
partículas, peso y volumen), respectivamente. Las respuestas se han clasificado
de acuerdo con el tipo de asociación de ideas elegido, es decir, en:
a) Esquemas conceptuales que asocian cantidad de sustancia con peso.
19
b) Esquemas conceptuales que asocian cantidad de sustancia con
volumen.
c) Esquemas conceptuales que asocian cantidad de sustancia con
cantidad de partículas (Furió, 1993).
Los resultados obtenidos para cada uno de los cuestionarios son:
A partir de este último cuestionario, se han extraído los datos
considerados significativos y se han representado en cuadros, con la intención
de facilitar el posterior análisis de los resultados:
Cuestionario final: cuestión 2
Número de
alumnos
Atomista
Globalista
No interpreta
resultado
5
6
1
Cuadro 17
Se trabaja con una muestra de 12 alumnos
Para mostrar que se ha considerado una visión globalista, se ha
seleccionado la siguiente trascripción:
Alumna 3 : (Explica que sucederá cuando se acerca el imán, después de haber
interaccionado
1,7 g de hierro con 1 g de azufre)
En aquesta interacciona tot el ferro, la substancia ferro amb les seves
propietats desapareix, i per tant el ferro ja no es atret per l‟iman.
Se ha entendido como un globalismo la visión macroscópica que fija su
atención en propiedades de las sustancias como un todo común (sin partes) y
que se concretan en conceptos como la masa, el peso o el volumen
Cuestionario final: cuestión 4
Se trata de un cuestionario tipo test.
Número de alumnos
Cuestión tipo test
8
7
6
5
4
3
2
1
0
Asocian
Asocian
Asocian
cantidad de
cantidad de
cantidad de
sustancia con sustancia con sustancia con
peso
volumen
cantidad de
partículas
No sabe
Cuadro 17
Se trabaja con una muestra de 12 alumnos
20
Cuestionario final: cuestión 5
Se trata de un cuestionario tipo test.
número de alumnos
Cuestión tipo test
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
Asocian
cantidad de
sustancia con
peso
Asocian
cantidad de
sustancia con
volumen
Asocian
cantidad de
sustancia con
cantidad de
partículas
No sabe no
contestan
Cuadro 18
Se trabaja con una muestra de 12 alumnos
Después de una lectura detenida y reiterada de los datos se han
obtenido los siguientes resultados:
Parece que los alumnos se inclinan por una visión atomista
cuando se recogen los datos con cuestiones cerradas y/o ya
existen referentes atomistas en las cuestiones (los átomos
simulados en las balanzas), como es el caso de la cuestión 4 y 5
(cuadro 18 y19).
La visión macroscópica que podemos entender como un
globalismo, ya que fija su atención en propiedades de las
sustancias como un todo común (sin partes) y que se concretan en
conceptos como la masa, el peso o el volumen, parece ser la más
común cuando el alumno interpreta el fenómeno con una breve
narración (cuadro 17).
4.3 Procesos de recogidas de datos y análisis de la grabación en video
El grupo que es objeto de la investigación tiene una peculiaridad que lo
hace distinto diferente a otros grupos de otros centros educativos, en este grupo
también hay escolarizados alumnos sordos en modalidad bilingüe (ver
apartado 1.2 y 2.3).
El primer paso para el análisis ha sido decidir qué observar en el video.
Después de sucesivas visiones del mismo, se decide analizar los gestos y el
lenguaje visual por ser los modos comunicativos que más fuerza tienen en la
grabación, seguramente, porque los gestos y el lenguaje visual son una
herramienta facilitadora de la comunicación. Con la trascripción del video se ha
se ha procedido a la identificación de cada segmento de interactividad o
secuencia de la interacción con el objetivo de obtener las unidades de análisis y
relacionarlas con el momento que se realiza, el contexto en que se realiza y el
grupo de alumnos que se ha generado (cuadro 20). Lo que ha caracterizado
21
cada segmento de interactividad es a) el contenido temático, b) que hubiese
interactividad con alumnado sordo, y c) la organización de los participantes
(trabajo colectivo o trabajo individual). Atendiendo estos criterios, se han
tomado cuatro segmentos de interactividad que se han asociado con cualquiera
de los tres contenidos temáticos definidos: predecir que le sucederá a la lana de
hierro cuando se queme, cómo pesar la lana de hierro y cómo quemar la lana de
hierro. Los participantes en las interacciones son, por un lado, el grupo I,
formado por dos alumnas oyentes (una de las cuales tiene conocimientos de
LSC) y un alumno sordo (alumno 12) y, por otro lado, la profesora de soporte a
los sordos interaccionando con la alumna 1(sorda), tal como muestra el anexo
5.
Cuadro 20
Situación de cada segmento de interactividad
Segmento Ubicación
temporal
Segmento 5:48-6:41
1
Segmento
2
Segmento
3
12.0214.03
20:0920:54
Segmento
5
22:4924:13
Contenido
temático
Predecir que
sucederá a la lana
de hierro
Como quemar la
lana de hierro
Pesar hierro
Como quemar lana
de hierro
Participantes
Grupo 1
Grupo 1
Alumna 1S y
profesora
sordos
Alumna 1Sy
profesora de
sordos
Es importante señalar que la consideración del discurso de los alumnos y
de la profesora de soporte a los alumnos sordos en estas tres situaciones
concretas, desde un punto de vista no estrictamente lingüístico, ha comportado
adaptar la gramática sistémico-funcional (GSF) al análisis de los otros modos
comunicativos que constituyen el discurso, diferentes al lenguaje oral. Para
realizar el análisis se han tenido que establecer categorías. Las categorías
obtenidas para poder realizar el posterior análisis de los datos, son simples
adaptaciones, no exentas de dificultad, de las consultadas en la bibliografía. En
este trabajo cada modo comunicativo en un segmento de interactividad ha sido
analizado según a) los espacios semióticos; y b) los procesos (Márquez, 2003).
Se define espacio semiótico como aquel espacio de la realidad al cual da
significado un determinado proceso. De acuerdo con la bibliografía se han
considerado tres espacios semióticos:
Espacio temático: todo aquel significado que tiene relación con quemar
la lana de hierro.
22
Espacio de gestión del grupo: todo significado que tenga relación con la
organización del grupo de trabajo y la clase como un espacio
comunicativo y social donde es necesario gestionar la participación, l, el
tiempo, la organización del trabajo…
Espacio de la representación: todo significado que tenga relación con las
estrategias usadas por las profesoras de soporte a los alumnos sordos o
por los miembros del grupo I para comunicar los contenidos.
Asociados a estos espacios temáticos, tenemos siete procesos, como
muestra el cuadro siguiente:
Los tres espacios semióticos definidos y los procesos que les dan significado
Espacio semiótico
A- Espacio temático
B- Espacio de gestión del
grupo de trabajo
C- Espacio de la
representación
Procesos
1- Procesos relacionados con cómo pesar
2- Procesos relacionados con cambios sufridos o
provocados al quemar el hierro.
3- Procesos relacionados con el control del cambio químico.
Procesos relacionados con la gestión del grupo de trabajo.
1- Proceso de “nombrar” entidades relacionadas con la
temática.
2- Procesos relacionados con la gestión de la
representación o la explicación.
3- Procesos mentales.
A continuación se van a definir los diferentes procesos:
Procesos relacionados con cómo pesar: en este grupo se incluyen los
procesos que representan cómo pesar la lana de hierro.
Procesos relacionados con cambios sufridos o provocados al quemar el
hierro: en este grupo se incluyen todos los procesos que suceden al
quemar la lana de hierro.
Procesos relacionados con el control del cambio químico: en este grupo
se incluyen todos los procesos que intervienen en el control de este
cambio químico.
23
Procesos relacionados con la gestión del grupo de trabajo: en este
grupo se incluyen todos los procesos relacionados con el control de la
participación, del tiempo…
Proceso de “nombrar” entidades relacionadas con la temática: en este
grupo se incluyen todos los procesos de nombran objetos o fenómenos
relacionados con quemar la lana de hierro.
Procesos relacionados con la gestión de la representación o la
explicación: en este grupo se incluyen todos los procesos que van
dirigidos a clarificar y controlar las acciones realizadas.
Procesos mentales: en este grupo se incluyen los procesos que a)
manifiestan actitudes y sentimientos, tales como mostrar acuerdo, dudas,
desagrado, concentración distracción...
Una vez ya establecidas las categorías, se ha pasado al análisis de los
segmentos escogidos. Para ello lo que se ha hecho es escoger los gestos
(representados por imágenes) o el lenguaje visual (todo lo que se ha escrito en
la pizarra durante la sesión grabada) relacionados con los procesos establecidos
y asignarles un verbo y una imagen, tal y como muestra el cuado siguiente:
Tipos de procesos, los gestos, los verbos asignados a los gestos y la imagen
Todos los alumnos tienen su guión de la experiencia sobre la mesa
Espacio
semiótico
A- Espacio
temático
Procesos
1- Procesos
relacionados
con cómo
pesar
2- Procesos
relacionados
con cambios
sufridos o
provocados al
quemar el
hierro.
Gesto
Verbos
asignados
Conjuntar
(pesa el hierro y la
bandeja a la vez)
Alumna 18, 12:48
El dedo gira entorno al
conjunto bandeja y lana de
hierro
Lenguaje
visual
Explicación de
cómo pesar:
20:09- 20:54
El dibujo queda
en la pizarra toda
la sesión.
Arder
Alumna 18; 13:36
Deshacerse
Alumna 20; 05:54
Dedos tocándose entre sí
Alumna 20; O5:56
mano dibuja círculos
horizontales y después
hacia fuera
Cambiar,
transformarse
24
Desaparecer
Alumna 20;
06:36
06:39
La mano derecha se
desplaza de la palma de la
mano izquierda hacia fuera
Chispear
3- Procesos
relacionados
con el control
del cambio
químico.
(provocar
combustión)
Profesora;13:42
Chispear
Alumna 18;13:36
Profesora alumnos sordos;
24:01
(provocar
combustión
Hinchar
Hinchar
Alumna 1S; 23:22
Abrir
Profesora
alumnos sordos; 22:55
(abrir la madeja de
lana de hierro)
Comprimir
Alumna 1S; 23:19
(lana de hierro
apretada)
Alertar
B- Espacio de
gestión del
grupo de
trabajo
Procesos
relacionados con la
gestión del grupo de
trabajo.
(pedir atención)
Alumna/o 18 y 12S;
14:56
toca brazo
Alertar
(pedir atención)
Esperar
Alumna/o 18 y 12S;
12:37
Ofrecer
(ceder el turno)
Alumna/o 18 y 12S 14:51
25
Apartar
Profesora sordos y alumna
15; 20:09
profesora alumnos sordos
Nombrar
4C- Espacio de
la
representa
ción
1- Proceso de
“nombrar”
entidades
relacionadas con la
temática.
Alumna 20, 05:58
Tocar lana hierro con el
dedo
Alumna 18; 06:05
Tocar la lana de hierro con
la mano
Profesora; 13:58
Tocar la fuente de
alimentación con la mano
(para introducir
explicación sobre
qué le sucederá a
la lana de hierro)
Escrito en la
pizarra “safata” a
los 20:54
Nombrar
(para introducir
explicación sobre
la utilidad de la
fuente de
alimentación)
Arder
(en lenguaje de
signos)
Alumno S 12;15:07
5-
2- Procesos
relacionados con la
gestión de la
representación y la
explicación.
Indicar
(indicar faena)
Profesora; 08:05
Leer
Dedo mueve dedo sobre
guión
Alumna 18, 08:12
(indica al alumno
12S que faena
hacer)
Leer
Profesora;07:43
Dedo sigue texto escrito por
alumno
(supervisar)
Suponer
6-
3- Procesos
mentales.
Alumna 20; 06:36
26
Desagradar
Alumna 20; 14:49
Ventilar
(molestar el humo)
Alumna 18; 14:49
Irritar
(irritar el humo)
Alumno 12S; 14:55
Apestar
(oler mal)
Alumno 12S; 14:55
Asentir
(las explicación
que le da el
alumno12S)
Alumna 18;16:47
Mover la cabeza de arriba a
abajo
Concentrase
Alumna 20; 09:18
Distraerse
(perder tiempo)
Alumna 20; 09:02
Una vez asociado cada gesto a un proceso y a un verbo, se ha pasado a
definir las funciones de dichos modos, tal y como nos muestra el cuadro
siguiente:
27
Funciones que realiza el gesto cuando los alumnos queman lana hierro
Modo semiótico
Función comunicativa
Dar respuestas a preguntas.
Ejemplo: suponer
Expresar de manera voluntaria un
sentimiento.
Ejemplo: apestar
Dar a entender que se recibe el
mensaje, que hay comunicación.
Ejemplo. Asentir
Gesto
Señalar o indicar el conjunto.
Ejemplo: conjuntar, indicar
Llamar la atención.
Ejemplo: alertar
Mostrar u ofrecer a otra persona
objetos.
Ejemplo: ofrecer
Hacer que el receptor reaccione como
uno quiera.
Ejemplo: apartar
Visualizar como realizar procesos
Ejemplo: abrir
Visualizar el efecto de un proceso
Ejemplo: arder
Nombrar objetos y procesos.
Ejemplo: arder en LSC
Dar sentido a los procesos dinámicos.
Ejemplo: desaparecer
4.4 Resultados y discusión de los resultados de la grabación en video
Los resultados de esta investigación que se consideran más relevantes se
refieren a tres aspectos: la contribución de cada modo semiótico al discurso de
los alumnos y la profesora de apoyo, las funciones comunicativas que realizan
cada modo y las relaciones comunicativas entre los distintos modos
comunicativos, incluido el oral.
28
1- En cuanto a la contribución de cada modo semiótico en la actividad
comunicativa, resaltar que:
El lenguaje visual aparece en pocas ocasiones en la interacción
entre los participantes. Está presente en el espacio semiótico
temático y en el de la representación.
Aparecen gestos en los tres espacios semióticos.
La variedad de gestos que se genera en la comunicación entre los
miembros del grupo I es muy considerable. Sobre todo en el
espacio de la representación y la gestión del grupo.
2- En cuanto a las funciones comunicativas que realizan los dos modos
semióticos señalar que:
Se utilizan los gestos para “nombrar” las entidades relacionadas
con la temática: los procesos de decir o nombrar objetos o
procesos relacionados con quemar la lana de hierro. Por ejemplo,
para nombrar la fuente de alimentación o la lana de hierro.
No aparece ningún gesto para asignar procesos propios y claves
de los fenómenos químicos. No aparecen gestos asociados ni a
conservar, ni a interaccionar, y el gesto asociado a desaparecer es
prácticamente igual al asociado a transformar…
Hay gestos polisémicos, por lo que su significado dependerá del
contexto. Por ejemplo: leer e indicar.
El lenguaje visual se utiliza para explicar a los alumnos sordos
como pesar la lana de hierro y a nombrar “safata”.
3- En cuanto a las relaciones que se establecen entre los diferentes
modos comunicativos.
El contexto de los grupos analizados, grupos con alumnos sordos,
hace que los potenciales comunicativos de los gestos se utilicen de
una manera más competente o las limitaciones de los gestos se
superen. Se utilizan para complementar el LSC o el lenguaje oral
incluso, a veces lo substituyen.
El lenguaje visual es utilizado, por la profesora de atención al
alumnado sordos, para nombrar objetos y para clarificar sus
explicaciones de cómo pesar.
5. Validez y transferibilidad de los datos
Por tratarse de una investigación realizada con una muestra pequeña y
en un contexto que podría clasificarse de no estándar (si es que existe algún
contexto estándar) los resultados obtenidos a partir de los cuestionarios no son
transferibles a otros grupos de alumnos y/o contextos. Pero los instrumentos y
29
las categorías obtenidas si pueden ayudar e, incluso, ser válidas para realizar
otras investigaciones con los mismos o similares objetivos.
Por otro lado, los resultados obtenidos a partir del análisis multimodal
pueden servir de referencia y de punto de partida para futuras investigaciones
que tengan como objetivo aspectos relacionados con la comunicación
multimodal.
6- Conclusiones, prospectiva e implicaciones
6.1 Conclusiones
La investigación realizada ha permitido llegar a unos resultados que
contribuyen a conocer mejor cuales son los éxitos y escollos en la construcción
de la idea de conservación del elemento, cuál es la visión de la materia del
grupo de alumnos investigados, describir el uso que se hace en este grupo de
algunos de los diferentes modos comunicativos: los gestos y el lenguaje visual y
conocer las funciones que realiza cada modo comunicativo y determinar estos
modos comunicativos y su influencia en la comunicación más eficaz de
significados.
1- Respecto a los éxitos y escollos en la construcción de la idea de
conservación del elemento:
Los alumnos, exceptuando los alumnos sordos, parecen no tener
dificultades en relacionar cambio químico con interacción entre
materiales.
La permanencia de las substancias es una realmente una idea
tozuda. Este grupo algunos alumnos, entre los cuales se incluyen
los alumnos sordos, tiene problemas para relacionar cambio
químico con cambio substancial, aunque hayan intervenido en los
fenómenos con anterioridad. Explican los cambios observados,
como cambios de las propiedades de las substancias.
Los alumnos, aunque enuncien la conservación del elemento
químico, pocas veces lo aplican para justificar sus observaciones
a lo largo de un fenómeno considerado cambio químico.
2- Respecto la inclinación de los alumnos, sobre las dos visiones de la
materia: atomista o globalista, los alumnos siguen teniendo una visión
“globalista” de la materia, ya que en pocas ocasiones aplican la idea de átomo
químico para explicar los cambios observados. El alumnado, cuando justifica de
manera cualitativa los fenómenos químicos, utiliza menos la visión atomista
que la globalista. El alumnado utiliza más masivamente una visión atomista, si
en los enunciados hay referentes atomistas.
3- Respecto al uso de los gestos y su influencia en la comunicación más
eficaz de significados se han extraído las siguientes conclusiones:
30
Los gestos utilizados son del ámbito cotidiano, por lo que son
plurivalentes y poco específicos. No aparecen “gestos científicos”
(propios del lenguaje científico).
La distribución y la contribución de los modos a la comunicación
están ligadas al contexto y los potenciales o las limitaciones se
superan cuando el contexto comunicativo lo requiere. Los gestos
ganan fuerza en la expresión voluntaria de sentimientos, en la
gestión del grupo de trabajo, en la gestión de las explicaciones.
Facilitan la comunicación entre los individuos, permitiendo el
trabajo en grupo y la comunicación con la profesora de la materia,
ayudando a superar las limitaciones en el conocimiento del
lenguaje, sea éste el LSC o el lenguaje oral. Los gestos son
herramientas que pueden ayudar a hacer compresible las
explicaciones.
6.2
Prospectiva e implicaciones
El proceso de investigación seguido para conocer las dificultades y éxitos
de los alumnos en la construcción de la idea de átomo químico, nos sugiere y
recomienda considerar algunos aspectos metodológicos para iniciar la
enseñanza de la química y ayudar al profesorado a conocer las ideas y
dificultades de los alumnos cuando se inician en la química, tales como:
Utilizar las narrativas de los alumnos como un instrumento para
detectar sus dificultades. Recoger datos con cuestionarios abiertos,
dar espacios a los alumnos para que se expresen, ayuda a detectar
las dificultades del alumno en la construcción del átomo químico.
La actividad: quemar lana de hierro parece ser una buena actividad
para construir la evidencia del cambio substancial y la evidencia de
conservación del elemento, en un cambio químico.
Editar materiales didácticos y/o actividades de aula que tengan
como directriz el Modelo de Cambio Químico, en los que se enfatice
en la idea de elemento químico y su conservación.
Las categorías pueden ser utilizadas por los profesores de química
que impartan la docencia en los cursos de iniciación, para poder
conocer las ideas y dificultades de sus alumnos en la construcción
de la idea de átomo químico.
Y, después de realizar el análisis multimodal, se sugiere para contribuir a
mejorar la comunicación de las ideas en el aula:
Difundir la importancia de los gestos como un modo comunicativo
que puede llegar a contribuir (o ya contribuye) a relacionar de
manera significativa un grupo de fenómenos los cuales, debido a
que son “similares”, permiten un mismo tipo de intervenciones
31
experimentales y se van a poder explicar de la misma manera,
argumentando que muchos de los gestos que están presentes en la
construcción de la comunicación, en un aula, expresan emociones y
que son estos “gestos emocionales” (apestar, suponer, apartar…) los
que dan soporte a la construcción de las ideas. Los profesionales
que utilizan el LS lo tienen claro y acompañan los signos con
expresiones faciales y gestos.
Crear o seleccionar gestos relevantes asociados a los procesos de
nombrar entidades o procesos específicos del cambio químico, por
ejemplo: elemento químico, interacción, substancia simple,
substancia compuesta, cantidad de substancia, conservar… podrían
ayudar a los alumnos, tanto oyente como sordo, a construir un
mejor MCQ. Para ello se tiene que consideramos que la actividad
química escolar es, como la científica, una actividad de emergencia
de conocimiento y requiere, igualmente, experimentación,
elaboración de evidencias e introducción de nuevos lenguajes que la
haga más accesibles (Izquierdo, 2006). Teniendo presente que el
problema que existe en la actualidad es que no hay un diccionario
de LSC (Lenguaje de Signos en Catalán) de ciencias y los interpretes
o profesionales con conocimientos en LSC tienen que pactar los
signos con la persona sorda, esta sugerencia podría contribuir a que
el LSC incorporará signos propios del “lenguaje científico”
ayudando a acercar el conocimiento científico a las personas sordas.
Promover investigaciones que analicen aspectos relaciones con la
comunicación entre la profesora de la materia y los alumnos sordos.
Sería interesante analizar qué sucede con la información, cuando
está se traduce del lenguaje verbal (oral y/o escrito) al LSC y/o el
paso inverso, del LSC al lenguaje verbal.
32
Bibliografía
Libros y revistas
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del cambio de substancias en las reacciones químicas. Enseñanza de las Ciencias, 5
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FOUREZ, G. (1994) La construcción del pensamiento científico: filosofía y ética de la
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Concepciones de los estudiantes sobre una magnitud “olvidada” en la
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33
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Graó.
Web’s
Materials de suport del curs. Recursos didàctics de física i química a l'ESO
<http://www.xtec.net/cdec/recursos/pagines/recursos_fq.htm>
34
Anexo 1
Benvolgut/da alumne/a,
Com ja saps, jo aquest curs estic fent una màster a la Universitat Autònoma de
Barcelona. El nom del màster és Iniciació a la recerca educativa en didàctica de
les matemàtiques i les ciències.
Com a treball del màster, em demanen fer una investigació i jo he escollit
treballar aspectes referents a la introducció de la química en els nivells
d‟iniciació.
Com pots imaginar-te la teva col·laboració ens serà molt útil en aquest treball, i
jo te la demano omplint aquest qüestionari.
L‟objectiu d‟aquest qüestionari és conèixer les teves idees sobre aspectes
concrets i no tindrà cap incidència a les notes.
Agraint-te la teva col·laboració per avançat,
Mª Teresa Salamanca
Professora del Departament de Ciències del IES Consell de Cent
ii
Cuestionario Inicial
Centre educatiu:
Número de classe:
Sexe:
Edat:
Curs:
1- Què penseu que li ha succeït al clau de la imatge?
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.......................................................................................................................................
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2- Quins canvis s‟han produït? Per què?
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.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
ii
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.......................................................................................................................................
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3- El clau guanyarà pes, perdrà pes o quedarà igual? Justifica la resposta.
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4- Tots els materials, en condicions semblants en la que es troba el clau de
ferro, es comporten igual que ell. Explica-ho ficant exemples
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
iii
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.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
5- Aquest canvi, te‟n recorda algun altre? Explica-ho ficant exemples
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
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Moltes gràcies per la teva col·laboració!
iv
Anexo 2
Cuestionario de la actividad: quemar la lana de hierro
Centre educatiu:
Número de classe:
Sexe:
Edat:
Curs:
Cuestionario
Com és la llana de ferro?
1.
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.......................................................................................................................................
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2.
Apart de la llana de ferro, quins altres “actors” han intervingut en la
crema?
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.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
v
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.......................................................................................................................................
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.......................................................................................................................................
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.......................................................................................................................................
3.
Quines són les característiques i funcions d’aquests “actors”?
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.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
vi
Quins canvis has observat en la llana de ferro i en el seu entorn quan
4.
l’has cremat?
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
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5.
Com has fet per cremar el ferro?
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.......................................................................................................................................
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.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
vii
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.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
6.
Creus que s’ha conservat alguna cosa al llarg del canvi? Per què ho
creus?
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.......................................................................................................................................
7.
Altres observacions, comentaris, explicacions... respecte a aquest
fenomen.
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.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
viii
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.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
Moltes gràcies per la teva col·laboració
ix
Anexo 3
Cuestionario final
1- Completa la taula següent i interpreta algunes de les característiques d‟un
canvi químic que ja has manipulat: la fabricació d’una nova substància a partir
de sofre i ferro. Et passaré fotografies de l‟experiment per ajudar ha recordar les
teves observacions.
Característiques del
canvi químic
Explicació i interpretació a partir del fenomen observat
Conservació
massa
de
la
Proporcions
definides
Fenomen:
fabricar una nova substancia amb el sofre i el ferro
Canvi de substàncies
x
2- Si l‟experiment l‟haguessis fet amb les masses de ferro i sofre del quadre,
quin serien els resultats que esperaries obtenir. Anota‟ls a la graella.
Massa ferro
(g)
Massa
sofre
(g)
1,7
1,0
1,7
2,0
1,7
0,6
Massa final
La relació de Què succeirà quan
masses amb què apropem l’imant
interaccionen1
Per què esperes aquests resultat?
1
Los alumnos tenían sobre la mesa la tabla periódica.
xi
4- Indica on és més gran la quantitat de substancia (senyala amb una creu la
resposta que consideres correcta) i explica les raons de la teva elecció
□ És més gran la quantitat de substancia en la A.
□ És més gran la quantitat de substancia en la B.
□ És igual en las dues.
□ No ho sé.
Raona la teva resposta:
xii
5- Imagina que sobre la taula tens dos pilots de coure i sofre:
Sabent que cada àtom de coure pesa el doble que cada àtom de sofre, indica
quin pes s‟ha d‟ agafar de cada substancia perquè hi hagi el mateix número de
àtoms d‟ambdues (senyala amb una creu la resposta que consideres correcta) i
explica les raons de la teva elecció:
□ El mateix pes d‟ambdues.
□ El doble pes de sofre que de coure.
□ El doble pes de coure que de sofre.
□ Altre resposta:...................................
□ No ho sé.
Raona la teva resposta:
xiii
6- Es crema una mica d‟alcohol en un plat, fins que no quedi líquid.
□ Els gasos produïts continuaran sent l‟alcohol que hi havia, però en estat
gasos.
□ Els gasos produïts seran noves substàncies- distintes a l‟alcohol- que estaran
en estat gasós.
□ L‟alcohol ha desaparegut i no s‟ha convertit en res material.
□ Altre resposta:
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
□ No ho sé.
Raona la teva resposta:
xiv
Anexo 4
Atac del salfumant a un metall
3- Hem vist que molts metalls reaccionen amb el salfumant (dissolució de
àcid clorhídric al 20 %). Agafa uns centímetres cúbics (cc) de salfumant i
afegeix uns trossets de zinc.
1.a. Anota les teves prediccions sobre què succeirà en aquesta
experiència.
1.b.
Fes un dibuix del muntatge que fem servir i anota les teves
observacions.
xv
1.c.
Construeix una base d‟orientació que permeti la identificació
d‟aquest canvi químic.
xvi
Anexo 5
Parrilla de observación de la actividad: quemar lana de hierro
Lugar de la grabación
Los actores y sus
características
Grupos de trabajo
Estructura de clase
Objetos físicos
presentes
Hecho que se desarrolla
Se realiza en el laboratorio de física y química del IES Consell de
Cent.
Profesora aula: Mª Teresa Salamanca con una experiencia de 20
años como profesora en secundaria, 18 de los cuales como
funcionaria y 12 años de antigüedad en el centro. Tiene la
licenciatura en química y la especialidad docente en física i
química.
Profesora de soporte del alumnado sordo: Tiene una experiencia
de 8 años, 6 de los cuales en el centre, como psicopedagoga con
conocimientos en el lenguaje de signos.
Alumnado: Es un grupo de 11 chicas i 2 chicos de 3 ESO, 3 de
los cuales son sordos. Su actitud, en general es buena con un
rendimiento desigual.
Grupo 1
Grupo 2
Grupo 3
Grupo 4
Alumno12 s
Alumna7 s
Alumna1 s
Alumna17
Alumna18
Alumna16
Alumna13
Alumna6
Alumna20
Alumna5
Alumna3
Alumna11
Alumna15
Se dedican, aproximadamente, 15 minutos a predecir que
sucederá, 30 minutos a que los alumnos realicen la práctica y
comenten los resultados en grupos reducidos.
Lana de hierro, generador de corriente continua, dos balanzas
digitales (una por fila), bandejas de aluminio, una baldosa para
aislar
la bandeja de la taula, lápiz, fotocopia sobre le
experimento, apuntes...
Quemar lana de hierro, iniciando la combustión de hierro con
una fuente de alimentación a 9 V.
xvii
Observaciones
generales sobre como el
alumnado desarrolla la
actividad
Grupo 1: son las más autónomas. Una alumna conoce el LSC y
ayuda al alumno sordo. Hay mucho lenguaje no verbal.
Grupo 2: tienen problemas para interpretar que está sucediendo.
Necesitan el soporte de la profesora.
Grupo 3: tienen problemas también. Son las últimas en quemar el
hierro. Se da mucho lenguaje no verbal, entre la profesora del
alumnado sordo y la alumna sorda. La profesora tiene que
recurrir al lenguaje no verbal, visual y gestos, para hacerse
entender y complementar el lenguaje de signos.
Grupo 4: La líder es la alumna 15. No hay excesiva participación
de lo otros miembros del grupo. La actitud de la alumna 15 se
podría clasificar de traviesa.
xviii
Anexo 6
Cuadro I
Cuestionario exploratorio
Número de alumno
0- No se relaciona 1- Se habla de cambio físico
cambio químico con
interacción
entre
materiales
A- El cambio químico 1- Hablan de oxidación sin hablar de
como cambio substancial interacción con oxigeno
3
4
5
6
7
11
12
13
15
16
17
18
20
4
3
4
frecuencia
1
5
6
7
11
12
2- Habla de de oxidación i habla de
contacto con el oxígeno
16
13
B- Causas del cambio 1- Habla de humedad
químico
2- Habla de temperatura
15
12
8
17
18
16
3- Habla de perdida de electrones
20
5
20
3
20
1
16
1
C- Descripción de los 1- Hablan de cambios en los
cambios observados
materiales, considerados como objetos
1.a color
1.b textura
3
1
3
1
1.c estado
5
1.d forma
2- Hablan de la aparición de nuevas
substancias
D- Idea de conservación 1- Habla de cambios de peso
de elemento
1.a Aumenta peso
1.b Pierde peso
4
3- Permanencia del clavo
12
6
12
3
13
1
18
5
7
3
3
15
16
11
18
5
17
20
17
20
3
5
1
4
4- Hierro esfumado
5- No sabe o no contesta
2
13
1.c No cambia el peso
2- El hierro no consumido
6
13
11
6
12
15
16
18
3
5
7
2
Algunas transcripciones de las respuestas de los alumnos que son
significativas para la construcción de las categorías:
Descripción de los cambios observados
Alumna 5 : (cambio) químic perque ha canviat d‟un estat a l‟altre.
Alumna 6 : (cambio) físic perque ha canviat la substancia.
Alumna 11: (el hierro) s‟ha fet mal bé osigui s‟ha oxidat.
El cambio químico como cambio substancial y la conservación
del elemento (¿dónde se encuentra el hierro?)
xix
Alumna 11: (el hierro) ha desaparegut.
Alumna 15: (el hierro) s‟ha fet pols.
Alumna 12S: (el hierro) desapareix sol, l‟oxidat meja per ferro i oxidat es aumenta
i ferro baixa.
Alumna 13: (el hierro) ha canviat d‟estat pero el ferro segueis.
xx
Cuadro II
Cuestionario: predicciones quemar lana de hierro
Número de clase
1S
0- No se relaciona 1- Se habla de cambio físico
cambio químico con
interacción
entre
materiales
A- Cambio químico 1- Hablan de oxidación como
como interacción entre interacción con oxigeno
substancias
2- Habla de oxidación sin
hablar del oxigeno
3
5
6
7 S 11
3
5
6
11
12
S
13
15
13
17
18
20
frecuencias
17
18
20
8
7
B- Descripción de los 1- Hablan de cambios en los
cambios observados
materiales,
considerados
como objetos
1.1 Cambios de color
1
5
1
1.2 Cambios textura
1.3 Cambios estado
1.4 Cambios volumen
1.5 Olor
12
18
20
3
2- Hablan de cambio químico
como cambio substancial
2.1 Óxido de hierro
1
3
5
13
2.2 Óxido de carbono
3- Hablan
substancia
DIdea
conservación
elemento
de
tipos
15
17
6
11
1
de
de 1- Habla de cambios de peso
de
1.a Aumenta peso
1
3
5
3
5
12
6
7
1.b Pierde peso
1.c No cambia el peso
2- Habla de desaparición
materia
3- Justifica aumento peso
3.1 Óxido resultado de la
suma dos substancia
1
3.2 Hay más partículas
1
3.3La masa cambia, pero
elemento está
4- No sabe no contesta
11
13
15
13
15
18
17
12
3
3
7
15
15
7
9
18
13
13
20
20
3
20
1
17
6
4
5
1
xxi
Cuadro III
Cuestionario: quemar lana de hierro
Número de alumno 1 S 3 5 7 S 11 12 S 13 15 16 17 18 20 frecuencia
0- No se
relaciona
cambio
químico con
interacción
entre
materiales
A- El cambio
químico
como
interacción
entre
substancias
0
1- Hablan de
interacción del
hierro con el
oxigeno
2- Hablan
formación de
óxido, sin hablar
de interacción con
oxigeno
3- Habla de
interacción del
oxigeno con el
fuego
B- El cambio 1- Hablan del
químico se
fuego
puede
2- Hablan de
controlar
soplar
3- Hablan de
“abrir” la madeja
de lana de hierro
Cambios de color
3
11
CDescripción
de los
cambios
observados
17 18 20
16
7
1
1
1
3
1
1 3 5
13
4
5
1 3 5
Cambios textura
13 15
1
7
12 13 15 16 17 18 20
11
1 3 5
12 13
17 18 20
8
1
12 13
17
4
Cambios estado
Cambios volumen
Cambios de peso
1 3 5
13
16 17 18 20
8
Olor
1
1
Humo
3
15
Hablan de CO2
2
16 17
20
3
20
3
18 20
6
1- Hablan de
cambio substancial
D. Cambio
substancial
1.1 Hablan de
formación de
substancias
compuestas
1.2. Hablan de
aparición de
nuevas
substancias con
propiedades
3
3 5
13
7
12
xxii
diferentes a las
substancias
desaparecidas
1.3 Simplemente
nombran las
nueva substancia:
òxido de hierro
1
E- Idea de
1- Hablan de
conservación conservación de la
de elemento masa del elemento
1.a - Aumenta el
peso porque se
suman las dos
substancias que
interaccionan
1
5
1.b - Habla de
“paquetes
elementales de
materia que
arrastran su masa
a lo largo del
cambio químico”
para interpretar los
resultados
3
1.c- Habla de
interacciones en
proporciones
definidas
2- Habla de
permanencia de
las substancias
por no haber
reaccionado en su
totalidad
3
3- Considera que
no se conserva
nada
1
11
13 15 16 17
12
15
17 18 20
13
6
7
2
15
11
1
2
1
Algunas transcripciones de las respuestas de los alumnos que son
significativas para la construcción de las categorías:
Descripción de los cambios observados
Alumna 1 S : si cremen el ferro, despres hi ha oxid de ferro, fara que pesa mes
per que hi han mes particules que abans
Hablan de cambio substancial
Alumna 7S : Que ha aparegut una substància nova, l‟oxid fde ferro, ha canviat
en negre i una mica de marró, (el fregall de ferro). Per això és una
canvi químic.
xxiii
Hablan formación de óxido, sin hablar de interacción con oxigeno
Alumno 16
: Al tiempo que se quemaba el hierro iba apareciendo oxido
Hablan de interacción de substancias en proporciones fijas
Alumna 15 : L‟oxigen s‟uneix amb el ferro però en proporcions iguals, i hi ha
un moment en que el ferro no pot cremar més, i deixa d‟interaccionar amb
l‟oxigen.
Conservación del elemento
Alumna 3
: … que pessi mes perque s‟ha format oxid de ferro. Es a dir que hi
han mes elements que abans. Abans nomes teniem el ferro i ara
al oxidar-se tenim oxid de ferro, es a dir oxid i ferro. Per tant hi
ha dos elements hi pesa mes que abans, que nomes hi havia un.
El ferro s‟ha barrejat amb l‟oxigen, pero el ferro es conserva.
Nomes ha interaccionat es a dir s‟ha ajuntat amb l‟oxigen, pero
no s‟ha perdut.
El cual (l’òxid de ferro) te mes particules ja que apart de la primera
substancia (el ferro) s‟ha afegit altre substancia (l‟oxid) al cremarlo
Alumna 5
: (Es conserva el ferro) per que és l‟únic que no ha canviat, aunque ni
hi ha més oxigen a medida que es cremat.
…també que no es conserva la mateixa massa peró el element es
igual.
Alumna13 : …augmenta de pes perque [ l‟oxid de ferro = oxigen + ferro ] i és a
dir no només no es perd cap element si no que es guanya un
l‟oxigen.
(Es conserva el ferro) perque no se evapora.
Alumna18 : El resultat final es que, queda el ferro i “a sobre” el oxid de ferro
El pes ha augmentat 5 grams perquè el fregall ha guanyat oxigen
Hablan de tipo de substancias en las interacciones
Alumna 3
Alumna 13
: El ferro ha interaccionat amb l‟oxigen i s‟ha format l‟oxid de ferro.
Que es un compost d‟oxigen i de ferro.
: …Pesa més perquè les partículas s‟han ajuntat i passa a ser un
material compost ja que està format per O2 i ferro
xxiv
Alumna18
: El ferro és una substancia simple, pero alhora que es forma el oxid
de ferro, el oxid de ferro es forma amb una substancia composta
El cambio químico se puede controlar
Alumna 3
: Quan bufavem el que feiem era que l‟oxigen de l‟aire l‟apropaven
al fregall.
Alumna 5
: …també bufar per que es fasi mes foc i Aixi es crema mes
Alumna 3
: sense foc tambe podria interaccionar pero molt lentament, per tant
l‟hem cremat.
xxv
Cuadro IV
Cuestionario final
Visión
globalista
Visión
globalista
Cuestión 5
Visión
atomistaa
Cuestión 4
Visión
atomista
Cuestión 2
número de clase
Cuestión 6
1S 3
Hablan conservación masa 1
Interpreta el fenómeno
“atomisticamente”
Interpreta el fenómeno
“globalisticamente”
1
No interpretada resultado
Asocian
cantidad
de
sustancia con cantidad de
partículas
1
Asocian
cantidad
sustancia con peso
Asocian
cantidad
sustancia con volumen
No sabe
2
5
6
7S 11
12S 13
15
16 17 20
frecuencias
5
6
7
12
15
16 17 20
12
11
3
13
13
6
7
11
12
17 20
15
5
3
7
12
13
15
4
6
16
2
16
7
de
5
11
20
3
de
Asocian
cantidad
de
sustancia con cantidad de
partículas
1
Asocian
cantidad
de
sustancia con peso
Asocian
cantidad
de
sustancia con volumen
No sabe, no contesta
Cambio químico cómo
cambio substancial
Cambio de estado
1
Alcohol desaparece
17
1
6
3
1
7
5
3
12
6
11
6
11
7
13
13
15
15
16
20
8
17
4
16 17 20
8
12
5
3
1
Algunas transcripciones de las respuestas de los alumnos que son
significativas para la construcción de las categorías:
Cuestión 2:
Alumna 3 : (Explica que sucederá que sucede cuando se acerca el imán, después de haber
interaccionado 1,7 g de hierro con 1 g de azufre)
En aquesta interacciona tot el ferro, la substancia ferro amb les seves
propietats desapareix, i per tant el ferro ja no es atret per l‟iman.
xxvi
Alumna 11 : (No ha calculado bien la relación de masa, pero interpreta que sucede
cuando 1,7g de hierro con 0,6 de azufre)
Si que atrauen (habla del imán) perque sobre ferro.
Alumna 13 : (Calcula bien la relación de masa, pero interpreta que sucede cuando 1,7g
de hierro con 0,6 de azufre)
Que l‟himant atreu el ferro. Perquè falten 0,4g de sofre sobra ferro.
Cuestión 4
Alumna 3
: En la sunstancia B hi han més atoms que en la substancia A. Pesa
mes la substancia A.
Alumno 12S: Hi ha mes substancies es B perque hi ha moltes partículas.
Alumna 17 : Hi ha la mateixa quantitat, pero en la B les partículas són més
petites. Hi ha el mateix encara que la A pesa més.
Alumna 20 : (En altres respostes)Un àtom de coure per dos de sofre.
Cuestión 5
Alumna 3
: El atom de coure te el doble de massa que el sofre, i per igualar-lo
cal dos atoms de sofre
Cuestión 6
Alumna 1S : Potser que s‟ha canviat d‟estat líquid en gassos Però continua sent
(que) es alcohol.
Alumna 6 : Perque la substancia alcohol desaparaixara i se conserva el element
alcohol.
Alumna 12S: Els gasos soc d‟alchol perque el vapor que surt gracies alcohol
cremat. Per aixo el gas es alcohol.
Alumna 13: En el canvi químic s‟arrossega l‟element però apareéis una nova
substancia amb propietas diferents i estat diferent. Les sunstancies
que formen l‟alchol cambien d‟estat (estat gassos)
Alumna 16 : Es perden las propietats pero l‟element es conserva.
xxvii
Cuadro V
Cuestionario: ataque del salfumán al cinc
frecuencia
Número de clase
0No
se
relaciona cambio
químico
con
interacción entre
materiales
Acambio
químico
como
interacción entre
substancias
1S
1*
3
5
6
7S
7*
11
12S 15
12*
16
17
18
20
3
1Hablan
de
interacción
del
salfumant con el zinc
2Hablan
de 1
interacción
de
substancias sin decir
cuáles
B- El cambio 1- Hablan de cantidad
químico
se de zinc
puede controlar 2- Hablan de cantidad
de salfumant
3- Hablan del tamaño
del zinc
4- Habla fuego
1
C- Se describen 1-Cinc desaparece
los
cambios
observados
1.a disuelto en HCl
3
6
11
7
15
12
17
18
20
16
15
8
4
17
3
20
3
17
3
20
15
7
3
1.b pasa ha estado
líquido
1.c cinc disminuye
tamaño
3.5 Aparición de un
gas
3.5.1 Vapor agua
1
3
3.5.2 Hidrogeno
3
1- Hablan cambio
substancial
1.1
Hablan
de
DCambio cloruro de zinc
substancial
1.2
Hablan
de
substancias
compuestas o/i de
substancias simples
5
6
1
12
3
11
16
17
20
5
2
3
1
7
3
6
5
6
6
12
11
3
15
17
18
7
15
17
18
20
4
17
18
20
5
xxviii
1.3
Hablan
de
aparición de nuevas
substancias
con
propiedades diferentes
a
las
substancias
desaparecidas
2No hablan de
cambio substancial
EIdea
de 1Hablan
de
conservación de conservación
del
elemento
elemento
relacionándola con las
substancias
que
intervienen
2Enuncia
el
elemento se conserva
3Enuncia elemento 1
como un “paquete de
materia”
4No
habla de
conservación
3
5
6
15
17
20
6
3
3
6
11
15
17
18
20
16
5
7
7
1
12
4
Algunas transcripciones de las respuestas de los alumnos que son
significativas para la construcción de las categorías:
Conservación del elemento
Alumna 1S :…l‟element es conserva, considerant l‟element com un “paquet de
materials” (pero no habla en ningún momento qué elementos intervienen
ni qué substancias interaccionan. Da la sensación de una frase
memorizada).
Alumna 3
: La massa s‟ha conservat perque els elements zinc, clor i hidrogen
han arrossegat la seva massa al llarg del canvi químic, i s‟ha
conservat l‟hidrogen perque era en un espai tancat (el gas hidrogeno
se recogía con una jeringuilla).
Alumna 5
: …pero conserva el seu mateix pes canvia de estat solid a estat
líquid i el zinc desapareix i es fa liquid.
Alumna 6
: Els elements zinc i salfuman son paquets de material elemental
perque arratran la seva massa al llarg canvi químic, el zinc s‟ha
dissolt al salfuman i sortian bombolles que era l‟hidrogen i el
hidrogen no s‟ha perdut perque lem recollit amb un tubet de goma.
Llavorans no s‟ha perdut res de massa .
Alumna 11
: Els elements zinc i salfumant son paquests de materia elemental
que arrosega la seva massa al llarg del canvi químic.
xxix
Alumna 7S : La massa se conserva. L‟element es conserva considerant l‟element
com un paquet de materia (pero no habla en ningún momento qué
elementos intervienen o qué substancias interaccionan. Da la sensación de
una frase memorizada).
Alumna 20 : Cada substància està composta d‟elements i cada element es com
un paquet de matèria que arrosega la seva massa al llarg del canvi
químic. Per tant l‟element es conserva però la substancia zinc i la
substancia àcid clorhídric desapareixen amb les seves propietats,
apareix una substàcia nova, clorur de zinc, amb unes propietats
característiques
xxx