Approach to the study of didactic strategies in experimental sciences in initial training of secondary school teachers: description of an experience

Se fundamenta y describe una actividad orientada a la formación inicial de profesores de secundaria de especialidades de ciencias experimentales. La actividad está planteada como intento de aproximación al estudio de distintas estrategias didácticas, más o menos insertas dentro del marco socio-constructivista: “aprendizaje por descubrimiento”, “cambio conceptual”, “enseñanza por investigación entorno a problemas” y “enfoques CTS”. La actividad incluye una serie de estudios de caso (cuatro en total, uno para cada estrategia analizada) consistente en supuestos de secuencias de actividades dirigidas a alumnos de educación secundaria obligatoria. Acompañando a los cuatro casos se proporciona un guión de análisis consistente en una serie de preguntas que los alumnos tienen que responder, como forma de orientar el trabajo y de articular el desarrollo de la actividad en su conjunto. La actividad fue ensayada con grupos de alumnos del MAES (Máster de Educación Secundaria) de especialidades de “Física y Química” y de “Biología y geología”, y sus resultados expuestos en otro estudio publicado en paralelo a éste.An activity geared towards the initial training of secondary school teachers specializing in experimental sciences is described in this paper. The activity is conceived as an attempt to approach the study of different didactical strategies of a constructivist frame which included a number of case studies, four in all: "discovery learning", "conceptual change", "research teaching by setting problems" and "approaches CTS". Each of the strategies consisted of sequences of activities aimed at students in compulsory secondary education. Guides notes of analysis accompanied the four cases. These guides were a series of questions that students had to answer. In this manner the work of the students was oriented and the whole activity was developed. The activity was carried out with groups of MAES students specializing in "Physics and Chemistry" and "Biology and Geology" and their results were reported in another study published in parallel to it

Aproximación al estudio de las estrategias didácticas en ciencias experimentales en formación inicial del profesorado de Educación Secundaria: descripción de una experiencia

An activity geared towards the initial training of secondary school teachers specializing in experimental sciences is described in this paper. The activity is conceived as an attempt to approach the study of different didactical strategies of a constructivist frame which included a number of case studies, four in all: "discovery learning", "conceptual change", "research teaching by setting problems" and "approaches CTS". Each of the strategies consisted of sequences of activities aimed at students in compulsory secondary education. Guides notes of analysis accompanied the four cases. These guides were a series of questions that students had to answer. In this manner the work of the students was oriented and the whole activity was developed. The activity was carried out with groups of MAES students specializing in "Physics and Chemistry" and "Biology and Geology" and their results were reported in another study published in parallel to it.Se fundamenta y describe una actividad orientada a la formación inicial de profesores de secundaria de especialidades de ciencias experimentales. La actividad está planteada como intento de aproximación al estudio de distintas estrategias didácticas, más o menos insertas dentro del marco socio-constructivista: “aprendizaje por descubrimiento”, “cambio conceptual”, “enseñanza por investigación entorno a problemas” y “enfoques CTS”. La actividad incluye una serie de estudios de caso (cuatro en total, uno para cada estrategia analizada) consistente en supuestos de secuencias de actividades dirigidas a alumnos de educación secundaria obligatoria. Acompañando a los cuatro casos se proporciona un guión de análisis consistente en una serie de preguntas que los alumnos tienen que responder, como forma de orientar el trabajo y de articular el desarrollo de la actividad en su conjunto. La actividad fue ensayada con grupos de alumnos del MAES (Máster de Educación Secundaria) de especialidades de “Física y Química” y de “Biología y geología”, y sus resultados expuestos en otro estudio publicado en paralelo a éste.Palabras claves: enseñanza de las ciencias; estrategias didácticas; formación del profesorado de educación secundaria; recursos en formación docente; secuencias didácticas.Approach to the study of didactic strategies in experimental sciences in initial training of secondary school teachers: description of an experienceAn activity geared towards the initial training of secondary school teachers specializing in experimental sciences is described in this paper. The activity is conceived as an attempt to approach the study of different didactical strategies of a constructivist frame which included a number of case studies, four in all: "discovery learning", "conceptual change", "research teaching by setting problems" and "approaches CTS". Each of the strategies consisted of sequences of activities aimed at students in compulsory secondary education. Guides notes of analysis accompanied the four cases. These guides were a series of questions that students had to answer. In this manner the work of the students was oriented and the whole activity was developed. The activity was carried out with groups of MAES students specializing in "Physics and Chemistry" and "Biology and Geology" and their results were reported in another study published in parallel to it.Keywords: science teaching; didactics strategies; training of secondary school teachers; resource for teachers; didactic sequence

Spanish Preservice Primary School Teachers' Understanding of the Tides Phenomenon

In this study, we analyzed the descriptive knowledge and mental models of the phenomenon of tides manifested by 111 preservice primary teachers. The instrument employed is an open-ended questionnaire, analyzed by means of an approach that explores the descriptions, explanations, and predictions in respect of this phenomenon by our subjects. First, we made a descriptive study of the kinds of ideas applied across different dimensions of analysis, and, subsequently, a cluster analysis was performed to check how those ideas were articulated and modeled. By means of this analysis, we were able to identify the mental models underlying the responses of preservice primary teachers. Furthermore, the results showed that the models they did have were not used when it came to making predictions in local situations. Instead, they employed heuristic rules based on everyday assumptions, not always consistent with tidal cycles of approximately 12 h. However, faced with situations that required thinking on a global scale, they did use their models, normally based on alternative conceptions. Lastly, from the results obtained, we consider some of the possible difficulties that preservice primary teachers may have in learning about the phenomenon of tides, and the implications for future teaching-learning designs aimed at overcoming those difficulties.Contract grant sponsor: Spanish Ministry of Science, Innovation, and Universities. R&D EDU2017-82518-P

Progresión de las concepciones de los futuros maestros/as de primaria acerca de la naturaleza de los modelos

Se analiza la progresión de las concepciones que manejan futuros maestros/as de edu- cación primaria en torno a la naturaleza de los modelos a través de una experiencia de aprendizaje de 12 sesiones basada en la modelización. El instrumento utilizado para recoger la información fue un cuestionario tipo Likert en torno a cinco dimensiones que intenta caracterizar el concepto de modelo. El cuestionario fue cumplimentado como pretest y como postest por 106 alumnos. Los resultados es- tadísticos obtenidos de las respuestas dadas por los estudiantes durante el pretest y el postest revelaron una buena consistencia a raíz de sus valores del coeficiente de fiabilidad. Por otro lado, se observa de manera generalizada, una progresión favorable en las concepciones de los alumnos en torno a la com- prensión de la naturaleza de los modelos tras la secuencia didáctica desarrollada

Análisis reflexivo de profesores de ciencias de secundaria en formación inicial en torno a diferentes secuencias didácticas

In this article the dynamics of reflection brought about in groups of future secondary education teachers of Natural Sciences in the context of initial training is analysed. These students discussed didactic sequences representing different trends in science education. The sequences were designed by the professor to illustrate strategies such as "discovery learning", "conceptual change", "research teaching by setting problems" and "CTS approaches"(Jiménez-Tenorio y Oliva, 2016). In particular, perceptions displayed around them and their comparisons are described. The aspects considered for sequence analysis were: the activity and initiative granted to the student, the role of the questions as organizers of the activity, the role assigned to the students’ conceptions, transmitted processes and images of science, and connections with daily life, among others. The results showed the perceptions of students about the strategies, were much closer to the didactic intention expected by the professor when the strategies were designed. This reflects the potential of the activity posed as a resource for initial training, and shows an acceptable performance of the participants in its realization.Se analiza la dinámica de reflexión propiciada en grupos de futuros profesores de Ciencias de la Naturaleza de educación secundaria en un contexto de formación inicial, durante el análisis de secuencias didácticas representativas de distintas tendencias de enseñanza de las ciencias. Las secuencias fueron diseñadas por los formadores para ilustrar estrategias tales como las de “aprendizaje por descubrimiento”, “cambio conceptual”, “enseñanza por investigación en torno a problemas” y “enfoques CTS” (Jiménez-Tenorio y Oliva, 2016). Concretamente, se describen las percepciones mostradas en torno a ellas y sus comparaciones. Las dimensiones contempladas para el análisis de las secuencias fueron: la actividad e iniciativa concedida al estudiante, el papel de las preguntas como organizadores del discurso, el rol asignado a las concepciones del alumnado, los procesos e imágenes de la ciencia promovidos, y las conexiones con la vida diaria, entre otros. Los resultados mostraron percepciones sobre las estrategias muy próximas a la intencionalidad didáctica prevista por el formador al diseñar las mismas, lo que sugiere la potencialidad de la actividad planteada como recurso para la formación inicial, y evidencia un aceptable desempeño de los participantes en su realización.Palabras claves: enseñanza de las ciencias; estrategias didácticas; formación del profesorado de educación secundaria; recursos en formación docente; secuencias didácticas.Reflective analysis of secondary science teachers in initial formation around different didactic sequencesIn this article the dynamics of reflection brought about in groups of future secondary education teachers of Natural Sciences in the context of initial training is analysed. These students discussed didactic sequences representing different trends in science education. The sequences were designed by the professor to illustrate strategies such as "discovery learning", "conceptual change", "research teaching by setting problems" and "CTS approaches"(Jiménez-Tenorio y Oliva, 2016). In particular, perceptions displayed around them and their comparisons are described. The aspects considered for sequence analysis were: the activity and initiative granted to the student, the role of the questions as organizers of the activity, the role assigned to the students’ conceptions, transmitted processes and images of science, and connections with daily life, among others. The results showed the perceptions of students about the strategies, were much closer to the didactic intention expected by the professor when the strategies were designed. This reflects the potential of the activity posed as a resource for initial training, and shows an acceptable performance of the participants in its realization.Keywords: science teaching, didactic strategies, training of secondary school teachers, resource for teachers, didactic sequence

Reflective analysis of secondary science teachers in initial formation around different didactic sequences

Se analiza la dinámica de reflexión propiciada en grupos de futuros profesores de Ciencias de la Naturaleza de educación secundaria en un contexto de formación inicial, durante el análisis de secuencias didácticas representativas de distintas tendencias de enseñanza de las ciencias. Las secuencias fueron diseñadas por los formadores para ilustrar estrategias tales como las de “aprendizaje por descubrimiento”, “cambio conceptual”, “enseñanza por investigación en torno a problemas” y “enfoques CTS” (Jiménez-Tenorio y Oliva, 2016). Concretamente, se describen las percepciones mostradas en torno a ellas y sus comparaciones. Las dimensiones contempladas para el análisis de las secuencias fueron: la actividad e iniciativa concedida al estudiante, el papel de las preguntas como organizadores del discurso, el rol asignado a las concepciones del alumnado, los procesos e imágenes de la ciencia promovidos, y las conexiones con la vida diaria, entre otros. Los resultados mostraron percepciones sobre las estrategias muy próximas a la intencionalidad didáctica prevista por el formador al diseñar las mismas, lo que sugiere la potencialidad de la actividad planteada como recurso para la formación inicial, y evidencia un aceptable desempeño de los participantes en su realizaciónIn this article the dynamics of reflection brought about in groups of future secondary education teachers of Natural Sciences in the context of initial training is analysed. These students discussed didactic sequences representing different trends in science education. The sequences were designed by the professor to illustrate strategies such as "discovery learning", "conceptual change", "research teaching by setting problems" and "CTS approaches"(Jiménez-Tenorio y Oliva, 2016). In particular, perceptions displayed around them and their comparisons are described. The aspects considered for sequence analysis were: the activity and initiative granted to the student, the role of the questions as organizers of the activity, the role assigned to the students’ conceptions, transmitted processes and images of science, and connections with daily life, among others. The results showed the perceptions of students about the strategies, were much closer to the didactic intention expected by the professor when the strategies were designed. This reflects the potential of the activity posed as a resource for initial training, and shows an acceptable performance of the participants in its realization

Analysis of science learning experiences of students of Preschool and Primary school initial teacher training through their life‐stories

Se presenta una investigación sobre las experiencias de aprendizaje de las ciencias de los maestros/as en formación inicial de dos universidades españolas. Se recogieron 263 relatos de vida entre estudiantes de Grado en Educación Infantil y Primaria -a partes iguales en que narraban sus vivencias en las etapas de Infantil, Primaria y Secundaria, y también en entornos no académicos. Estos relatos se analizaron cualitativamente, mediante la definición de categorías y subcategorías de contenido, y cuantitativamente, mediante el recuento de la frecuencia de aparición de fragmentos clasificados en ellas. Se presentan resultados respecto a contenidos, recursos, aproximaciones metodológicas, aspectos subjetivos y aprendizaje en entornos no académicos. Estos evidencian la necesidad de promover, desde la formación inicial de maestros/as, experiencias de aprendizaje de las ciencias enmarcadas en un modelo constructivista, que impliquen un papel protagonista del estudiante, el uso de metodologías activas y de contextos de aprendizaje distintos al aula.We present a research on science learning experiences of initial teacher training students at two Spanish universities. We collected 263 life-stories among students of Degree in Preschool and Primary Education -equal halves-, where students explained their experiences at Preschool, Primary and Secondary Education, and at non-academic contexts. These life-stories were qualitatively analyzed, by defining content categories and subcategories, and also quantitatively analyzed, by counting the frequency of appearance of fragments classified within them. We present results regarding contents, didactic resources, methodological approaches, subjective aspects, and learning at non-academic contexts. These clearly show the need to promote, from initial teacher training, science learning experiences framed in a constructivist model involving a leading role of students, and the use of active methodologies and learning contexts other than the classroom

La interpretación del fenómeno de las mareas como foco para el diseño de una propuesta didáctica

Se presenta una secuencia didáctica diseñada para facilitar la comprensión del fenómeno de las mareas e involucrar a los participantes en procesos de modelización. Esto implica la construcción, revisión y reconstrucción de modelos, así como la reflexión en torno a su naturaleza y su papel en la enseñanza de la ciencia. El objetivo de este artículo es describir y caracterizar dicha secuencia, así como su implementación en el aula. Ésta sigue las pautas marcadas en las investigaciones de diseño: etapa preparatoria, etapa de implementación de dos ciclos y estudio retrospectivo. Los resultados del estudio preparatorio reafirmaron las dificultades en la enseñanza y aprendizaje de este tema: los profesores en las entrevistas mostraron su complejidad en diferentes ámbitos; el análisis de los libros de texto detectó posibles mejoras escritas y visuales, y los cuestionarios previos identificaron en los estudiantes ideas iniciales alejadas del modelo de ciencia escolar. En cuanto a la implementación, la trayectoria de progresión propuesta resultó ser apropiada, al igual que la organización de las actividades en el marco de la modelización. Además, se obtuvieron mejoras en los resultados del segundo ciclo de implementación. Por último, el análisis retrospectivo conllevó la realización de dos grandes tipos de cambios en la secuencia inicial y detectó una progresión en los modelos de la mayoría de los estudiantes. Palabras clave: Estudio retrospectivo; Investigación basada en el diseño; Mareas; Modelos; Secuencia de enseñanza-aprendizaje. The interpretation of the tides phenomenon as a focus for the design of a didactic proposal Abstract: A didactic sequence designed to facilitate the understanding of the tides phenomenon and involve participants in modeling processes is presented. This involves the construction, revision and reconstruction of models, as well as reflection on their nature and their role in the teaching of science. The objective of this article is to describe and characterize said sequence, as well as its implementation in the classroom. This one follows the guidelines set by design based research: preparatory stage, two-cycle implantation stage, and retrospective study. The results of the preparatory study reaffirmed the difficulties in teaching and learning this topic: the teachers in the interviews showed its complexity in different areas, the analysis of the textbooks detected possible written and visual improvements, and the previous questionnaires identified in the students’ initial ideas were far removed from the school science model. Regarding implementation, the proposed progression trajectory turned out to be appropriate, as was the organization of activities within the framework of modeling. In addition, improvements were obtained in the results of the second implementation cycle. Finally, the retrospective analysis involved the realization of two main types of changes in the initial sequence and detected a progression in the models of most of the students. Keywords: Retrospective study; Design based research; Tides; Models; Teaching-learning sequences.Se presenta una secuencia didáctica diseñada para facilitar la comprensión del fenómeno de las mareas e involucrar a los participantes en procesos de modelización. Esto implica la construcción, revisión y reconstrucción de modelos, así como la reflexión en torno a su naturaleza y su papel en la enseñanza de la ciencia. El objetivo de este artículo es describir y caracterizar dicha secuencia, así como su implementación en el aula. Ésta sigue las pautas marcadas en las investigaciones de diseño: etapa preparatoria, etapa de implementación de dos ciclos y estudio retrospectivo. Los resultados del estudio preparatorio reafirmaron las dificultades en la enseñanza y aprendizaje de este tema: los profesores en las entrevistas mostraron su complejidad en diferentes ámbitos; el análisis de los libros de texto detectó posibles mejoras escritas y visuales, y los cuestionarios previos identificaron en los estudiantes ideas iniciales alejadas del modelo de ciencia escolar. En cuanto a la implementación, la trayectoria de progresión propuesta resultó ser apropiada, al igual que la organización de las actividades en el marco de la modelización. Además, se obtuvieron mejoras en los resultados del segundo ciclo de implementación. Por último, el análisis retrospectivo conllevó la realización de dos grandes tipos de cambios en la secuencia inicial y detectó una progresión en los modelos de la mayoría de los estudiantes. Palabras clave: Estudio retrospectivo; Investigación basada en el diseño; Mareas; Modelos; Secuencia de enseñanza-aprendizaje. The interpretation of the tides phenomenon as a focus for the design of a didactic proposal Abstract: A didactic sequence designed to facilitate the understanding of the tides phenomenon and involve participants in modeling processes is presented. This involves the construction, revision and reconstruction of models, as well as reflection on their nature and their role in the teaching of science. The objective of this article is to describe and characterize said sequence, as well as its implementation in the classroom. This one follows the guidelines set by design based research: preparatory stage, two-cycle implantation stage, and retrospective study. The results of the preparatory study reaffirmed the difficulties in teaching and learning this topic: the teachers in the interviews showed its complexity in different areas, the analysis of the textbooks detected possible written and visual improvements, and the previous questionnaires identified in the students’ initial ideas were far removed from the school science model. Regarding implementation, the proposed progression trajectory turned out to be appropriate, as was the organization of activities within the framework of modeling. In addition, improvements were obtained in the results of the second implementation cycle. Finally, the retrospective analysis involved the realization of two main types of changes in the initial sequence and detected a progression in the models of most of the students. Keywords: Retrospective study; Design based research; Tides; Models; Teaching-learning sequences

La fotografía como medio de aprendizaje de la educación ambiental. Una propuesta didáctica en Educación Infantil

The proposal of this article is to use photography as a didactical tool that promotes both analysis and reflection towards attitudes, skills and environmental knowledge in the primary school phase. We have thus elaborated a didactical proposal based upon the strategy of resolving socio-environmental problems. We shall use deforestation as a central theme so as to later treat more specific themes applicable to the classroom such as the use of paper. One question to keep in mind with the use of photography is the importance of using images that are close to the child’s personal experience as these will cause a greater implication in the themes to be treated. For this reason, photography can be used as an educative resource in that it is a potential motivator, fundamental in all educative processes.  Also, the first years of primary school are ideal moments to initiate an environmental education, so that children can begin to be aware of how their acts have consequences upon their own environment. This will cause them to reflect on how they consume natural resources and make them think about new solutions.El propósito del presente artículo es utilizar la fotografía como herramienta didáctica que propicie el análisis y reflexión hacia actitudes, destrezas y nociones medioambientales en la etapa de infantil. Para ello elaboramos una propuesta didáctica en base a la estrategia de resolución de problemas socioambientales; utilizamos la deforestación como eje central para más adelante tratar aspectos más concretos que puedan llevarse al aula como es el consumo de papel. Una cuestión a tener en cuenta en el uso de fotografías es la importancia de emplear imágenes cercanas al niño ya que son las que van a producir un mayor interés e implicación en el tema que se esté tratando. Por tanto, la fotografía puede utilizarse como recurso educativo por presentar un potente componente motivador, fundamental en todo proceso de enseñanza-aprendizaje. Además, la etapa de infantil se trata de un momento idóneo para iniciar la educación ambiental, de manera que los niños y niñas empiecen a tomar conciencia de que sus actos conllevan unas repercusiones en el medio donde viven, reflexionen sobre el consumo de los recursos naturales y propongan posibles soluciones

The interpretation of the tides phenomenon as a focus for the design of a didactic proposal

Se presenta una secuencia didáctica diseñada para facilitar la comprensión del fenómeno de las mareas e involucrar a los participantes en procesos de modelización. Esto implica la construcción, revisión y reconstrucción de modelos, así como la reflexión en torno a su naturaleza y su papel en la enseñanza de la ciencia. El objetivo de este artículo es describir y caracterizar dicha secuencia, así como su implementación en el aula. Ésta sigue las pautas marcadas en las investigaciones de diseño: etapa preparatoria, etapa de implementación de dos ciclos y estudio retrospectivo. Los resultados del estudio preparatorio reafirmaron las dificultades en la enseñanza y aprendizaje de este tema: los profesores en las entrevistas mostraron su complejidad en diferentes ámbitos; el análisis de los libros de texto detectó posibles mejoras escritas y visuales, y los cuestionarios previos identificaron en los estudiantes ideas iniciales alejadas del modelo de ciencia escolar. En cuanto a la implementación, la trayectoria de progresión propuesta resultó ser apropiada, al igual que la organización de las actividades en el marco de la modelización. Además, se obtuvieron mejoras en los resultados del segundo ciclo de implementación. Por último, el análisis retrospectivo conllevó la realización de dos grandes tipos de cambios en la secuencia inicial y detectó una progresión en los modelos de la mayoría de los estudiantes.A didactic sequence designed to facilitate the understanding of the tides phenomenon and involve participants in modeling processes is presented. This involves the construction, revision and reconstruction of models, as well as reflection on their nature and their role in the teaching of science. The objective of this article is to describe and characterize said sequence, as well as its implementation in the classroom. This one follows the guidelines set by design based research: preparatory stage, two-cycle implantation stage, and retrospective study. The results of the preparatory study reaffirmed the difficulties in teaching and learning this topic: the teachers in the interviews showed its complexity in different areas, the analysis of the textbooks detected possible written and visual improvements, and the previous questionnaires identified in the students’ initial ideas were far removed from the school science model. Regarding implementation, the proposed progression trajectory turned out to be appropriate, as was the organization of activities within the framework of modeling. In addition, improvements were obtained in the results of the second implementation cycle. Finally, the retrospective analysis involved the realization of two main types of changes in the initial sequence and detected a progression in the models of most of the students.Financiado por: FEDER/Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades–Agencia Estatal de Investigación/_Proyecto EDU2017-82518-P