El aprendizaje de empuje y sus variaciones contextuales: un análisis de caso desde la teoría de clases de coordinación

Un fenómeno relevado en numerosas oportunidades en el ámbito de la investigación en educación en física, es que la utilización de conceptos físicos durante la resolución de problemas está inexplicablemente relacionada a las diferencias contextuales de los problemas. En este trabajo se adopta la Teoría de Clases de Coordinación (diSessa y Wagner, 2005) para entender cómo dos contextos diferentes están involucrados en la coordinación del concepto de empuje de dos alumnos universitarios de física. Las nociones de proyección y de alineamiento, junto con la consideración de que definiciones diferentes pueden proveer diferentes familias de proyecciones han permitido abordar dos cuestiones en este estudio de caso: a) Por qué los estudiantes pueden resolver un problema y no otro siendo que ambos involucran el mismo concepto, y b) Por qué las explicaciones generadas por el entrevistador, aunque correctas y variadas, no les ayudan a superar su confusión.There is plenty of evidence that indicates that the use of physical concepts during problem solving depends on context. There is not as yet an understanding of why this happens. Coordination Class Theory (diSessa y Wagner, 2005) is adopted here to illuminate how two different contexts are involved during the coordination of buoyancy by two university physics students while they solve two problems. The theoretical ideas involved in the description of the case study presented are those of alignment, concept projection and that each definition provides a family of projections. This allowed to address two issues: a) Why these students can solve one buoyancy problem and not another one; and b) Why the interviewer’s explanations, both correct and diverse, did not help students overcome their misunderstanding.Fil: Buteler, Laura Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; ArgentinaFil: Coleoni, Enrique Andres. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentin

Exploring the Relation Between Intuitive Physics Knowledge and Equations During Problem Solving

Solving many quantitative problems does not necessarily lead to an improved Physics understanding. However, physicists, who have learned physics largely through quantitative problems solving, often have a refined physical intuition. Assuming that the refinement of physical intuitions occurs, to a great extent, during problem solving, the question that guides this study is: how do equations contribute (or not) to the refinement of students’ intuitions? We approach this study within a knowledge-in-pieces perspective and we describe intuitions using diSessa’s (1993) phenomenological primitives. We present a study in which two cases, corresponding to two groups of students solving a problem involving buoyancy are compared. We discuss how the use of equations does or does not contribute to the refinement in students’ intuitions.Fil: Buteler, Laura Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; ArgentinaFil: Coleoni, Enrique Andres. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; Argentin

Refining Archimedes' principle through classroom experimentation, an analysis from discourse progressiveness

Se presenta un estudio de caso de una clase real durante la cual los estudiantes analizan la situación de un recipiente con agua, ubicadosobre el platillo de una balanza. Se les pregunta si se alterará (y cómo) la lectura de la balanza al colocar en el agua un cuerpo demadera que flota. La pregunta de investigación es qué rol ocupa el experimento en el mecanismo social de la progresividad. El análisismuestra que el experimento puede incidir fuertemente en la dinámica discursiva en el aula. En el caso analizado opera como un elementoque fija una parte de la estructura semántica. El estudio enriquece la comprensión de las interacciones en el aula y de cómopodrían fomentarse; a la vez, aporta información acerca de cómo generar las condiciones para que un experimento tenga relevanciadesde el punto de vista de aprendizaje de conceptos y pueda ser interpretado en profundidad por los estudiantes.A case study of a real class is presented during which students analyze the situation of a container of water, located on the pan of a balance. They are asked if (and how) the scale reading will be altered by placing a floating wooden body in the water. The research question is what role the experiment occupies in the social mechanism of progressivity. The analysisshows that the experiment can strongly influence the discursive dynamics in the classroom. In the case analyzed, it operates as an element that fixes a part of the semantic structure. The study enriches the understanding of interactions in the classroom and how they could be fostered; at the same time, it provides information about how to generate the conditions for an experiment to be relevant from the point of view oflearning concepts and can be interpreted in depth by studentsFil: Baudino Quiroga, Nicolás. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; ArgentinaFil: Coleoni, Enrique Andres. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; ArgentinaXIV Conferencia Interamericana sobre Educación en FísicaSan José de Costa RicaCosta RicaUniversidad Estatal a Distancia de Costa RicaUniversidad de San Carlos de Guatemal

Interaction par la parole: Un examen du discours dans les classes de sciences

En este trabajo, se realiza una revisión de artículos publicados sobre análisis del discurso en el período 2011-2017, en 12 revistas periódicas de educación científica muy consultadas por los investigadores de nuestra comunidad. El estudio del discurso en el área de enseñanza de las ciencias ha crecido a tasas cada vez mayores desde hace 40 años. El principal interés en este objeto de estudio radica en las posibilidades que ofrece para describir dinámicas reales de interacción en las aulas para entender cómo las estructuras de participación y el contenido a aprender se sintonizan en un mismo fenómeno. El objetivo de esta revisión es poder dar cuenta del estado actual del arte como así también de las líneas de investigación emergentes. El universo de trabajos analizados fue de 81 trabajos, seleccionados a partir de un conjunto inicial de 140. Estos fueron clasificados en categorías construidas a través de un proceso iterativo de los datos. En los resultados, se discuten los principales consensos y disensos de la bibliografía así como también algunas áreas de vacancia.The present work is a revision of work carried out on discourse analysis in the period 2011-2017, and published in 12 journals of Science Education very frequently accessed by researchers of our community. The study of discourse within Science Education has been growing consistently for over 40 years. The main interest in these studies lies in the potential they offer to describe the actual interaction dynamics in Science classrooms. This opens interesting perspectives to understand how participation structures and traits of the content to be learned are combined. Our goal was to describe the present state-ofthe-art and the emergent lines of research thereof. A total of 81 papers were analysed, which were selected from an initial set of 140. These papers were classified in categories established through an iterative analysis process. In the results section, the main consensus and controversies are discussed, as well as areas requiring further research.Dans ce travail, on fait une revue de travaux publiés sur l'analyse du discours au cours de la période 2011-2017 dans 12 revues scientifiques périodiques d'éducation très consultées par les chercheurs de notre communauté. Le nombre d’études portant sur l’analyse du discours, dans le domaine de l’enseignement de la physique, a augmenté à un rythme croissant depuis 40 ans. L’intérêt principal de cet objet d’étude réside dans les possibilités qu´il présente pour décrire la dynamique réelle de l’interaction dans les salles de classe afin de comprendre comment les structures de participation et le contenu à apprendre s’accordent dans le même phénomène. On poursuit l’objectif de rendre compte de l’état actuel des connaissances ainsi que des axes de recherche émergents. Nous avons analysé 81 articles á partir d´un ensemble intial de 140. Ils ont été classés en catégories construites selon un processus d'analyse itératif. Dans les résultats, les principaux consensus et divergences sont discutés, ainsi que certains postes vacants.Fil: Baudino Quiroga, Nicolás. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; ArgentinaFil: Velasco, Juan José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; ArgentinaFil: Coleoni, Enrique Andres. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; ArgentinaFil: Buteler, Laura Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; Argentin

Expérimentation et apprentissage: Une analyse de la progressivité du discours

En este trabajo presentamos un estudio un estudio de caso, realizado sobre una muestra incidental, en el que analizamos el mecanismo social que genera la progresividad discursiva en un aula de Física. Mediante esa progresividad los estudiantes avanzan en la construcción de una Estructura Semántica Común (ESC). Nuestra pregunta de investigación es qué rol ocupa un experimento en ese mecanismo social de la progresividad. Mediante el análisis del caso bajo estudio, logramos describir el impacto que tiene ese artefacto que es el experimento en la dinámica discursiva en el aula. En el caso analizado opera como un elemento que fija una parte de la ESC. En la discusión previa, los estudiantes discuten qué sucederá con un sistema físico particular y por qué sucederá. Una vez llevado a cabo el experimento, ya no hay discusión acerca de qué sucederá. Sin embargo deben alcanzar un consenso acerca de por qué eso sucede. Creemos que nuestro trabajo aporta información acerca de cómo son las condiciones en las que un experimento puede tener relevancia en el aprendizaje de conceptos.In this paper we present a case study, on an incidental sample, in which we analyze the social mechanism that generates discursive progressiveness in a Physics classroom. Through this progressiveness, students advance in the construction of a Common Semantic Structure (CSS). Our research deals with the role an experiment plays in the social mechanism of progressiveness. The analysis in our case study shows us that the experiment is an artifact that can strongly influence the discursive dynamics in the classroom. In the case analyzed, it operates as an element that fixes a part of the CSS. Prior to the experiment, students discuss what will happen to a particular physical system, as well as why that will happen. Once the experiment is done, there is no more discussion about what will happen. However, students need to reach a new consensus about why it happens. We believe that our work provides information about the conditions under which an experiment is relevant to concept learning.Neste artigo apresentamos um estudo de caso, realizado sobre uma amostra incidental, no qual analisamos o mecanismo social que gera a progressividade discursiva numa sala de aula de Física. Através desta progressividade, os estudantes avançam na construção de uma Estrutura Semântica Comum (CS). A nossa questão de investigação é que papel desempenha uma experiência no mecanismo social da progressividade. Através da análise do caso em estudo, conseguimos descrever o impacto que o artefacto da experiência tem sobre a dinâmica discursiva na sala de aula. No caso analisado, funciona como um elemento que fixa uma parte do CES. Na discussão anterior, os estudantes discutem o que irá acontecer a um determinado sistema físico e porque é que isso irá acontecer. Uma vez realizada a experiência, não há mais discussão sobre o que irá acontecer. No entanto, devem chegar a um consenso sobre a razão pela qual isso acontece. Acreditamos que o nosso trabalho fornece informações sobre as condições em que uma experiência pode ter relevância para a aprendizagem de conceitos.Dans cet article, nous présentons une étude de cas, réalisé sur un éhantillon fortuit, dans laquelle nous analysons le mécanisme social qui génère la progressivité discursive dans une classe de physique. Grâce à cette progressivité, les étudiants avancent dans la construction d'une structure sémantique commune (SSC). Notre question de recherche est de savoir quel es le rôle d’une expérience dans le mécanisme social de la progressivité. Grâce à l'analyse du cas étudié, nous sommes parvenus à décrire l'impact que l'artefact de l'expérience a sur la dynamique discursive dans la classe. Dans le cas analysé, il fonctionne comme un élément qui fixe une partie de l'SSC. Dans la discussion précédente, les élèves discutent de ce qui va arriver à un système physique particulier et pourquoi cela va se produire. Une fois l'expérience réalisée, il n'y a plus de discussion sur ce qui va se passer. Cependant, ils doivent parvenir à un consensus sur la raison pour laquelle cela se produit. Nous pensons que notre travail fournit des informations sur les conditions dans lesquelles une expérience peut être pertinente pour l'apprentissage de concepts.Fil: Baudino Quiroga, Nicolás. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; ArgentinaFil: Coleoni, Enrique Andres. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; Argentin

Understanding improved interactions in a Physics classroom through the lens of discourse progressiveness

Science-learning research has addressed the analysis of discourse dynamics in classes oriented towards student-centred learning environments. One aspect not much investigated is the progressiveness of that discourse. For progressiveness to exist, interactions must tend to be symmetrical and power imbalances in dialogue must be reduced to a minimum. Also, a real dialogue must be established between the worldviews of participants. In this article we investigate this topic by analysing two sessions on thermodynamics taught by the same teacher (years 2016 and 2017). In both, the teacher presents the same problem situation. After the first session, and before the second one, the teacher analyzed her own videos with the purpose of designing classes with a greater dialogical component. The research carried out seeks to describe the changes in the teacher's actions and how these are articulated with the changes in student’s interactions. For the analysis we used a social mechanism identified by Clarà (2019) to describe progressiveness, which consists of a series of iterations of the sequence (Direction) → Inference ↔ Observation ↔ Consensus → Fixation. Through this model, we were able to account for progressiveness in collective inquiry, and also to distinguish more and less fruitful teacher-interventions to foster it.Fil: Baudino Quiroga, Nicolás. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; ArgentinaFil: Coleoni, Enrique Andres. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentin

Exploring the Relation Between Intuitive Physics Knowledge and Equations During Problem Solving

Solving many quantitative problems does not necessarily lead to an improved Physics understanding. However, physicists, who have learned physics largely through quantitative problems solving, often have a refined physical intuition. Assuming that the refinement of physical intuitions occurs, to a great extent, during problem solving, the question that guides this study is: how do equations contribute (or not) to the refinement of students’ intuitions? We approach this study within a knowledge-in-pieces perspective and we describe intuitions using diSessa’s (1993) phenomenological primitives. We present a study in which two cases, corresponding to two groups of students solving a problem involving buoyancy are compared. We discuss how the use of equations does or does not contribute to the refinement in students’ intuitions.Fil: Buteler, Laura Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; ArgentinaFil: Coleoni, Enrique Andres. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; Argentin

Diferenciando grados de sofisticación epistémica durante la resolución de un problema de electrostática

El presente es un estudio de caso en el cual se analizan las producciones de tres estudiantes de un curso universitario introductorio mientras resuelven un problema de electrostática. El objeto de estudio son las epistemologías personales, las cuales sirven a los estudiantes, y a los sujetos en general, para gestionar el propio conocimiento y posicionarse de maneras particulares frente a éste durante tareas cognitivas como la resolución de problemas. Se presenta un aporte de carácter teórico en relación al constructo de sofisticación epistémica. Se proveen elementos que permiten graduarla y tomarla como un indicador de la experticia de los sujetos en el plano epistémico. La importancia de los resultados radica en la posibilidad de visibilizar más la dimensión epistémica en el aprendizaje de la física.The present paper presents a case study in which an analysis is carried out on the production of three introductory physics students while solving an electrostatic problem at college level. The objects under study are students' personal epistemologies, which enable them, and everyone, to deal with their own knowledge in different ways when confronted to cognitive activities such as problem solving. The contribution of this paper is theoretical, and is related to the construct of epistemic sophistication. Our analysis provides elements that allow for a grading of sophistication as an indicator of subjects' epistemic expertise. Results are important in their potential value to better understand the epistemic dimension in the learning of Physics.Fil: Perea, Maria Andrea. Universidad Nacional de Córdoba; ArgentinaFil: Buteler, Laura Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; ArgentinaFil: Coleoni, Enrique Andres. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentin

Analizing high school students’ problem solving through their personal epistemologies

A case study is presented in which the epistemic aspects of three students’ productions during problem solving are analyzed. These students address a non-instructional Mechanics problem. The theoretical framework adopted is that of Cognitive Resources, which assumes that students’ cognitive activities are epistemicaly framed via the activation of epistemic resources. The analysis shows that students’ epistemic frames can account for certain characteristics of their reasonings. Furthermore,the epistemic analysis offered gives insight into how they are able to carry out a metacognitive analysis on their own reasoning. Regarding the characteristics in these students personal epistemologies, these high-school students exhibit an epistemic sophistication compared to that of more advanced university students reported in the literature.Se presenta un estudio de caso en elque se analizan los aspectos epistémicos de produccionesdetres estudiantes durante la resolución de problemas. Estos estudiantes abordanun problema no instruccional de Mecánica. El marco teórico adoptado es el de Recursos Cognitivos, que asume que las actividades cognitivas delos estudiantes seenmarcadas epistemológicamente a través de la activación de los recursos epistémicos. El análisis muestra que los marcos epistémicos de los estudiantes pueden dar cuenta de algunas características de sus razonamientos. Además, el análisis epistémico ofrecido da una idea de la forma en que son capaces de llevar a cabo un análisis metacognitivo sobre su propio razonamiento. En cuanto a las características de las epistemologías personalesdeestos estudiantes, estos estudiantes de secundaria muestran una sofisticación epistemológica en comparación con la de los estudiantes universitarios más avanzados en la literatura.Fil: Coleoni, Enrique Andres. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; ArgentinaFil: Buteler, Laura Maria. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; ArgentinaFil: Perea, Maria Andrea. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentin