Model 5E and teaching thermodynamics. Design and evaluation of a teaching-learning sequence
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| Publicado: |
Universidad Nacional, Costa Rica
2023
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| Acceso en línea: | https://www.revistas.una.ac.cr/index.php/uniciencia/article/view/17583 |
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Universidad Nacional de Costa Rica |
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Zárate-Moedano, Ramón Suárez-Medellín, Jorge Manuel Pérez-Hernández, Rosa Luz |
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Modelo 5E para la enseñanza de la termodinámica. Diseño y evaluación de secuencias de enseñanza-aprendizaje Modelo 5E para ensino de termodinâmica. Desenho e avaliação de sequências de ensino-aprendizagem |
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UNICIENCIA175832023-06-22T18:57:12Z Model 5E and teaching thermodynamics. Design and evaluation of a teaching-learning sequence Modelo 5E para la enseñanza de la termodinámica. Diseño y evaluación de secuencias de enseñanza-aprendizaje Modelo 5E para ensino de termodinâmica. Desenho e avaliação de sequências de ensino-aprendizagem Zárate-Moedano, Ramón Suárez-Medellín, Jorge Manuel Pérez-Hernández, Rosa Luz Thermodynamics 5E Model Design-based research Secondary education Termodinámica Modelo 5E Investigación basada en diseño Educación secundaria ensino médio pesquisa baseada em design modelo 5E termodinâmica [Objective] The objective of this investigation is to document the design, implementation and evaluation process of a teaching-learning sequence based on the 5E model for teaching the concepts of heat and temperature. [Methodology] Using a design-based research methodology, the implementation of a teaching-learning sequence was designed, implemented, and evaluated with secondary school students between 13 to 15 years old. Nineteen (19) students from two Mexican schools participated, organized into two groups, one from each school. Using a pretest – posttest experimental design, quantitative data were recorded related to the students' knowledge about the use of the concepts of heat and temperature to explain natural phenomena, as well as qualitative data obtained during sessions with the students. Quantitative data were analyzed using the Shapiro-Wilk test and two-factor ANOVA using JASP with p≤0.05. In addition, a triangulation with qualitative data was performed to support the conclusions. [Results] The results obtained showed positive effects related to the knowledge that students achieved during implementation of the sequence. Positive effects were also found in the qualitative evidence, where it was observed that the conceptual integration displayed by the students was sufficient to explain, in a coherent and complex way, the natural phenomena related to the concepts of heat and temperature. [Conclusions] The teaching-learning sequence achieved the proposed learning goals related to the concepts of heat and temperature. A list of design principles is included that is intended as a guide for other teachers interested in adapting this experience to their local contexts. [Objetivo] El objetivo es documentar el proceso de diseño, implementación y evaluación de una secuencia de enseñanza-aprendizaje basada en el modelo 5E para la enseñanza de los conceptos de calor y temperatura. [Metodología] Utilizando la metodología de investigación basada en el diseño se diseñó, implemento y evaluó la aplicación de una secuencia de enseñanza-aprendizaje a estudiantes con edades entre 13 y 15 años, de educación secundaria. Participaron 19 estudiantes de dos escuelas en México organizados en dos grupos, uno por cada escuela. Utilizando pretest y postest, se registraron datos cuantitativos asociadas a los conocimientos de los estudiantes y datos cualitativos, obtenidos durante las sesiones con los estudiantes, asociados al uso de los conceptos de calor y temperatura para explicar fenómenos naturales. Los datos cuantitativos fueron analizados con la prueba Shapiro-Wilk y ANOVA de dos factores, utilizando JASP con p≤0.05. Además, se realizó una triangulación con datos cualitativos para dar soporte a las conclusiones. [Resultados] Los resultados obtenidos muestran efectos positivos relacionados con los conocimientos que alcanzan los estudiantes durante la implementación. También se encuentran efectos positivos en las evidencias cualitativas donde se observa que la integración conceptual que logran los estudiantes logra explicar de forma coherente y compleja los fenómenos naturales relacionados con los conceptos de calor y temperatura. [Conclusiones] En conclusión, la secuencia de enseñanza-aprendizaje diseñada alcanza las metas de aprendizaje propuestas relacionadas con los conceptos de calor y temperatura. Se incluye un listado de principios de diseño que pretenden ser una guía para otros docentes interesados en adaptar esta experiencia a sus contextos locales. [Objetivo] O objetivo é documentar o processo de projeto, implementação e avaliação de uma sequência de ensino-aprendizagem baseada no modelo 5E para o ensino dos conceitos de calor e temperatura. [Metodologia] Utilizando a metodologia de pesquisa baseada em design, projetou-se, implementou-se e avaliou-se a aplicação de uma sequência de ensino-aprendizagem a alunos dos 13 aos 15 anos do ensino médio. Participaram 19 alunos de duas escolas do México, organizados em dois grupos, um para cada escola. Através do pré-teste e pós-teste, foram registados dados quantitativos associados ao conhecimento dos alunos e dados qualitativos, obtidos durante as sessões com os alunos relativos à utilização dos conceitos de calor e temperatura para explicar fenômenos naturais. Os dados quantitativos foram analisados com o teste de Shapiro-Wilk e ANOVA de dois fatores, usando JASP com p≤0,05. Além disso, uma triangulação foi realizada com dados qualitativos para apoiar as conclusões. [Resultados] Os resultados obtidos mostram efeitos positivos relacionados ao conhecimento que os alunos alcançam durante a implementação. Efeitos positivos também são encontrados nas evidências qualitativas onde se observa que a integração conceitual alcançada pelos alunos consegue explicar de forma coerente e complexa os fenômenos naturais relacionados aos conceitos de calor e temperatura. [Conclusões] Em conclusão, a sequência de ensino-aprendizagem projetada atinge os objetivos de aprendizagem propostos relacionados aos conceitos de calor e temperatura. Inclui-se uma lista de princípios de design que pretende ser um guia para outros professores interessados em adaptar esta experiência aos seus contextos locais. Universidad Nacional, Costa Rica 2023-06-22 info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion Papers evaluated by academic peers Artículos evaluados por pares académicos application/pdf text/html application/epub+zip application/pdf https://www.revistas.una.ac.cr/index.php/uniciencia/article/view/17583 10.15359/ru.37-1.22 Uniciencia; Vol. 37 No. 1 (2023): Uniciencia. January-December, 2023; 1-19 Uniciencia; Vol. 37 Núm. 1 (2023): Uniciencia. January-December, 2023; 1-19 Uniciencia; v. 37 n. 1 (2023): Uniciencia. January-December, 2023; 1-19 2215-3470 spa https://www.revistas.una.ac.cr/index.php/uniciencia/article/view/17583/28404 https://www.revistas.una.ac.cr/index.php/uniciencia/article/view/17583/28405 https://www.revistas.una.ac.cr/index.php/uniciencia/article/view/17583/28406 https://www.revistas.una.ac.cr/index.php/uniciencia/article/view/17583/28407 Copyright (c) 2023 Shared by Journal and Authors (CC-BY-NC-ND) |