Una propuesta de diseño y evaluación de secuencias de enseñanza-aprendizaje en Física: el caso de las leyes de Newton
DOI:
https://doi.org/10.55767/2451.6007.v31.n2.26948Palabras clave:
Evaluación y rediseño de secuencias, Secuencias de Enseñanza-Aprendizaje, Enseñanza de trabajo y energía, Física introductoria universitariaResumen
En este artículo presentamos una propuesta de diseño y evaluación de Secuencias de Enseñanza-Aprendizaje (SEA) para secundaria y Universidad. Se tienen en cuenta aportaciones relevantes en el diseño de secuencias de enseñanza fundamentadas en la metodología de Investigación Basada en el Diseño y discutiremos cómo las SEA, diseñadas según esta propuesta, se relacionan con la progresión de los estudiantes en el aprendizaje. Se presenta la metodología iterativa Investigación Basada en el Diseño que permite evaluar y rediseñar SEA. El contexto de nuestra implementación y evaluación es un innovador curso de física para estudiantes de primer año de Secundaria post-obligatoria en España. Se presenta la concreción de cada fase de la metodología
de Investigación Basada en el Diseño (siglas en inglés DBR), explicando cómo se diseña la secuencia y cómo se evalúa. Los resultados obtenidos en el primer año de implementación son esperanzadores en cuanto al aprendizaje logrado por los estudiantes. Se analizan las fortalezas y debilidades de la SEA después de esta primera implementación.
Citas
Ametller, J., Leach, J., y Scott, P. (2007). Using perspectives on subject learning to inform the design of
subject teaching: an example from science education. Curriculum Journal, 18(4), 479–492.
Andersson, B. y Bach, F. (2005). On designing and evaluating teaching sequences taking geometrical
optics as an example. Science Education, 89(2), 196-218.
Anderson, T. y Shattuck, J. (2012). Design based research: A decade of progress in education research?
Educational Researcher, 41(1), 16–25.
Arons, A. B. (1999). Development of energy concepts in introductory physics course. American Journal
of Physics, 67(12), 1063-1067.
Bell, P. (2004). On the theoretical breadth of design-based research in education. Educational Psychologist,
39(4), 243–253.
Buty, C., Tiberghien, A., y Le Maréchal, J. (2004). Learning hypotheses and an associated to design and
to analyze teaching learning sequences. International Journal of Science Education, 26(5), 579–604.
Carr, W. y Kemmis, S. (1986). Becomming critical. In Education, knowledge and action research. London:
Falmer.
Carrascosa Alís, J., Perales, E., Rey Cubero, A., y Rosa Cintas, S. (2017). La enseñanza de las fuerzas.
Dificultades y orientaciones en educación secundaria.
Chabay, R. W. y Sherwood, B. A. (2011). Matter and Interactions vol I, 3º ed. John Wiley & Sons.
Chevallard, Y. (1991). La trasposition didactique (Didactical transposition) (2nd ed.). Grenoble, France:
La Pensée Sauvage.
Coelho, R. L. (2010). On the concept of force: How understanding its history can improve physics teaching.
Science & education, 19(1), 91.
Davis, E., Palincsar, A. S., Arias, A. M., Bismack, A. S., Marulis, L., y Iwashyna, S. (2014). Designing
educative curriculum materials: A theoretically and empirically driven process. Harvard Educational
Design-Based Research Collective. (2003). Design-based research: An emerging paradigm for educational
inquiry. Educational Researcher, 32(1), 5–8.
Duit, R., Gropengieber, H., Kattmann, K., Komorek, M., y Parchmann, I. (2012). The Model of Educational
Reconstruction- A Framework for Improving Teaching and Learning Science. En D. Jorde y J.
Dillon (Eds.), Science Education Research and Practice in Europe Retrospective and Prospective (pp.
13–38). Rotterdam, The Netherland: Sense Publishers.
Easterday, M., Rees Lewis, D., y Gerber, E. (2014). Design-based research process: Problems, phases and
applications. En J. L. Polman, E. A. Kyza, D. K. O’Neill, I. Tabak, W. R. Penuel, A. S. Jurow, … L.
D’Amico (Eds.), Proceedings of International Conference of Learning Sciences (pp. 317–324). Boulder,
CO: International Society of the Learning Sciences.
Eisenbud, L. (1958). On the classical laws of motion. American Journal of Physics, 26(3), 144-159.
Ellis, B. D. (1962). Newton's Concept of Motive Force. Journal of the History of Ideas, 23(2), 273-278.
Fishman, B. J. y Krajcik, J. (2003). What does it mean to create sustainable science curriculum innovations?
A commentary. Science Education, 87(4), 564–573.
Furió, C. y Carnicer, J. (2002). El desarrollo profesional del profesor de ciencias mediante tutorías de
grupos cooperativos. Estudio de ocho casos. Enseñanza de Las Ciencias, 20(1), 47–73.
Galili, I. y Tseitlin, M. (2003). Newton's First Law: Text, translations, interpretations and physics education.
Science y Education, 12(1), 45-73
Gil, D. y Carrascosa, J. (1994). Bringing pupils’ learning closer to a scientific construction of knowledge:
A permanent feature in innovations in science teaching, Sci. Edu. 78; 301.
Guisasola, J., Furió, C. y Ceberio, M. (2008). Science Education based on developing guided research.
Science Education in Focus, 55-85.
Guisasola, J., Almudi, J. M., Ceberio, M. y Zubimendi, J. L. (2009) Diseño y evaluación de secuencias de
instrucción basadas en la investigación para la introducción de campos magnéticos, International Journal
of Science and Mathematics Education, 7(4), 699-722.
Guisasola, J., Zuza, K., Ametller, J., y Gutierrez-Berraondo, J. (2017). Evaluating and redesigning teaching
learning sequences at the introductory physics level. Physical Review Physics Education Research,
13(2), 020139.
Gutierrez-Berraondo, J., Zuza, K., Zavala, G., y Guisasola, J. (2018). University students' ideas on the
relations between work and energy in Mechanics in introductory Physics courses. Revista Brasileira de
Ensino de Física, 40(1).
Hestenes, D., Wells, M., y Swackhamer, G. (1992). Force concept inventory. The physics teacher, 30(3),
141-158.
Hewitt, P. G. (2002). Conceptual physics. Pearson Educación.
Hierrezuelo, J. y Montero, A. (1991). La ciencia de los alumnos: su utilización en la didáctica de la Física
y Química. Málaga: Elzevir.
Juuti, K. y Lavonen, J. (2006). Design-Based Research in Science Education: One Step towards Methodology
NorDiNa: Nordic Studies in Science Education. Science Education, 4; 54–68.
Kortland, K. y Klaassen, K. (2010). Designing theory-based teaching-learning sequences for science
education. Utrechet: CDBeta Press.
Leach, J., Scott, P., Ametller, J., Hind, A., y Lewis, J. (2006). Improving Subject Teaching Lessons from
Research in Science Education. Routledge.
Leach, J. y Scott, P. (2002). Designing and Evaluating Science Teaching Sequences: An approach Drawing
upon the Concept of Learning Demand and a Social Constructivist Perspective on Learning. Studies
in Sciences Education, 38(1), 115–142.
Lijnse, P. L. y Klaassen C. W. J. M. (2004). Didactical structures as an outcome of research on teachinglearning
sequences? Int. J. Sci. Educ 26; 537.
Martínez-Torregrosa, J., Alemany, F. S., Blanco, J. L. D., Cubero, A. R., y Cintas, S. R. (2016). La enseñanza
problematizada de la física cuántica en el nivel introductorio. Una propuesta fundamentada. Revista
de Enseñanza de la Física, 28(2), 77-100.
McDermott, L. C. y Shaffer, P. S. (1992). Research as a guide for curriculum development, Part II: Design
of instructional strategies, Am. J. Phys. 60; 1003.
Meheut, M. y D. Psillos, D. (2004). Teaching-learning sequences: Aims and tools for science education
research, Int. J. Sci. Educ. 26; 515.
Nieveen, N. (2009). Formative evaluation in educational design research. En An introduction to educational
design research (pp. 89–101). Enschede: SLO.
Pfundt, H. y Duit, R. (1994). Bibliography. Students’ Alternative Frameworks and Science Education
(4th Edition). Kiel: IPN.
Osuna García, L., Martínez-Torregrosa, J., Carrascosa Alís, J., y Carbonell, R. V. (2007). Planificando la
enseñanza problematizada: el ejemplo de la óptica geométrica. Enseñanza de las ciencias: revista de
investigación y experiencias didácticas, 25(2), 277-294.
Pintó, R. (2005). Introducing curriculum innovations in science: Identifying teachers’ transformations and
the design of related teachers’ education. Science Education, 89(1), 1–12
Psillos, D. y Kariotoglou, P. (2016). Iterative design of teaching-learning sequences: Introducing the
science of materials in European schools. Dordrecht, The Netherland: Springer.
Savinainen, A., Mäkynen, A., y Nieminen, P. (2017). The Effect of Using a Visual Representation Tool in
a Teaching Learning Sequence for Teaching Newton’s Third Law. Research in Science Education, 119–
135.
Schoenfeld, H. A. (2002). How can we examine the connections between teachers’ world views and their
educational practices? Issues in education. Contributions from Educational Phycology, 8(2), 229–232.
Sebastiá, B. M. y Martínez-Torregrosa, J. (2005). Preservice elementary teachers’ conceptions of the SunEarth
model: A proposal of teaching-learning sequences. Astronomy Education Review, 4(1), 121–126.
Tiberghien, A., Vince, J., y Gaidioz, P. (2009). Design based Research: Case of a teaching sequence on
mechanics. International Journal of Science Education, 31(7), 2275–2314.
Viennot, L. (1979). Spontaneous reasoning in elementary dynamics. European Journal of Science Education,
1(2), 205-221.
Zuza, K., Almudi, J. M., Leniz, A., y Guisasola, J. (2014). Adressing students’ difficulties with Faraday’s
law: A guided problem solving approach. Physical Review Special Topics- Physics Education Research,
10(1), 1–16.
subject teaching: an example from science education. Curriculum Journal, 18(4), 479–492.
Andersson, B. y Bach, F. (2005). On designing and evaluating teaching sequences taking geometrical
optics as an example. Science Education, 89(2), 196-218.
Anderson, T. y Shattuck, J. (2012). Design based research: A decade of progress in education research?
Educational Researcher, 41(1), 16–25.
Arons, A. B. (1999). Development of energy concepts in introductory physics course. American Journal
of Physics, 67(12), 1063-1067.
Bell, P. (2004). On the theoretical breadth of design-based research in education. Educational Psychologist,
39(4), 243–253.
Buty, C., Tiberghien, A., y Le Maréchal, J. (2004). Learning hypotheses and an associated to design and
to analyze teaching learning sequences. International Journal of Science Education, 26(5), 579–604.
Carr, W. y Kemmis, S. (1986). Becomming critical. In Education, knowledge and action research. London:
Falmer.
Carrascosa Alís, J., Perales, E., Rey Cubero, A., y Rosa Cintas, S. (2017). La enseñanza de las fuerzas.
Dificultades y orientaciones en educación secundaria.
Chabay, R. W. y Sherwood, B. A. (2011). Matter and Interactions vol I, 3º ed. John Wiley & Sons.
Chevallard, Y. (1991). La trasposition didactique (Didactical transposition) (2nd ed.). Grenoble, France:
La Pensée Sauvage.
Coelho, R. L. (2010). On the concept of force: How understanding its history can improve physics teaching.
Science & education, 19(1), 91.
Davis, E., Palincsar, A. S., Arias, A. M., Bismack, A. S., Marulis, L., y Iwashyna, S. (2014). Designing
educative curriculum materials: A theoretically and empirically driven process. Harvard Educational
Design-Based Research Collective. (2003). Design-based research: An emerging paradigm for educational
inquiry. Educational Researcher, 32(1), 5–8.
Duit, R., Gropengieber, H., Kattmann, K., Komorek, M., y Parchmann, I. (2012). The Model of Educational
Reconstruction- A Framework for Improving Teaching and Learning Science. En D. Jorde y J.
Dillon (Eds.), Science Education Research and Practice in Europe Retrospective and Prospective (pp.
13–38). Rotterdam, The Netherland: Sense Publishers.
Easterday, M., Rees Lewis, D., y Gerber, E. (2014). Design-based research process: Problems, phases and
applications. En J. L. Polman, E. A. Kyza, D. K. O’Neill, I. Tabak, W. R. Penuel, A. S. Jurow, … L.
D’Amico (Eds.), Proceedings of International Conference of Learning Sciences (pp. 317–324). Boulder,
CO: International Society of the Learning Sciences.
Eisenbud, L. (1958). On the classical laws of motion. American Journal of Physics, 26(3), 144-159.
Ellis, B. D. (1962). Newton's Concept of Motive Force. Journal of the History of Ideas, 23(2), 273-278.
Fishman, B. J. y Krajcik, J. (2003). What does it mean to create sustainable science curriculum innovations?
A commentary. Science Education, 87(4), 564–573.
Furió, C. y Carnicer, J. (2002). El desarrollo profesional del profesor de ciencias mediante tutorías de
grupos cooperativos. Estudio de ocho casos. Enseñanza de Las Ciencias, 20(1), 47–73.
Galili, I. y Tseitlin, M. (2003). Newton's First Law: Text, translations, interpretations and physics education.
Science y Education, 12(1), 45-73
Gil, D. y Carrascosa, J. (1994). Bringing pupils’ learning closer to a scientific construction of knowledge:
A permanent feature in innovations in science teaching, Sci. Edu. 78; 301.
Guisasola, J., Furió, C. y Ceberio, M. (2008). Science Education based on developing guided research.
Science Education in Focus, 55-85.
Guisasola, J., Almudi, J. M., Ceberio, M. y Zubimendi, J. L. (2009) Diseño y evaluación de secuencias de
instrucción basadas en la investigación para la introducción de campos magnéticos, International Journal
of Science and Mathematics Education, 7(4), 699-722.
Guisasola, J., Zuza, K., Ametller, J., y Gutierrez-Berraondo, J. (2017). Evaluating and redesigning teaching
learning sequences at the introductory physics level. Physical Review Physics Education Research,
13(2), 020139.
Gutierrez-Berraondo, J., Zuza, K., Zavala, G., y Guisasola, J. (2018). University students' ideas on the
relations between work and energy in Mechanics in introductory Physics courses. Revista Brasileira de
Ensino de Física, 40(1).
Hestenes, D., Wells, M., y Swackhamer, G. (1992). Force concept inventory. The physics teacher, 30(3),
141-158.
Hewitt, P. G. (2002). Conceptual physics. Pearson Educación.
Hierrezuelo, J. y Montero, A. (1991). La ciencia de los alumnos: su utilización en la didáctica de la Física
y Química. Málaga: Elzevir.
Juuti, K. y Lavonen, J. (2006). Design-Based Research in Science Education: One Step towards Methodology
NorDiNa: Nordic Studies in Science Education. Science Education, 4; 54–68.
Kortland, K. y Klaassen, K. (2010). Designing theory-based teaching-learning sequences for science
education. Utrechet: CDBeta Press.
Leach, J., Scott, P., Ametller, J., Hind, A., y Lewis, J. (2006). Improving Subject Teaching Lessons from
Research in Science Education. Routledge.
Leach, J. y Scott, P. (2002). Designing and Evaluating Science Teaching Sequences: An approach Drawing
upon the Concept of Learning Demand and a Social Constructivist Perspective on Learning. Studies
in Sciences Education, 38(1), 115–142.
Lijnse, P. L. y Klaassen C. W. J. M. (2004). Didactical structures as an outcome of research on teachinglearning
sequences? Int. J. Sci. Educ 26; 537.
Martínez-Torregrosa, J., Alemany, F. S., Blanco, J. L. D., Cubero, A. R., y Cintas, S. R. (2016). La enseñanza
problematizada de la física cuántica en el nivel introductorio. Una propuesta fundamentada. Revista
de Enseñanza de la Física, 28(2), 77-100.
McDermott, L. C. y Shaffer, P. S. (1992). Research as a guide for curriculum development, Part II: Design
of instructional strategies, Am. J. Phys. 60; 1003.
Meheut, M. y D. Psillos, D. (2004). Teaching-learning sequences: Aims and tools for science education
research, Int. J. Sci. Educ. 26; 515.
Nieveen, N. (2009). Formative evaluation in educational design research. En An introduction to educational
design research (pp. 89–101). Enschede: SLO.
Pfundt, H. y Duit, R. (1994). Bibliography. Students’ Alternative Frameworks and Science Education
(4th Edition). Kiel: IPN.
Osuna García, L., Martínez-Torregrosa, J., Carrascosa Alís, J., y Carbonell, R. V. (2007). Planificando la
enseñanza problematizada: el ejemplo de la óptica geométrica. Enseñanza de las ciencias: revista de
investigación y experiencias didácticas, 25(2), 277-294.
Pintó, R. (2005). Introducing curriculum innovations in science: Identifying teachers’ transformations and
the design of related teachers’ education. Science Education, 89(1), 1–12
Psillos, D. y Kariotoglou, P. (2016). Iterative design of teaching-learning sequences: Introducing the
science of materials in European schools. Dordrecht, The Netherland: Springer.
Savinainen, A., Mäkynen, A., y Nieminen, P. (2017). The Effect of Using a Visual Representation Tool in
a Teaching Learning Sequence for Teaching Newton’s Third Law. Research in Science Education, 119–
135.
Schoenfeld, H. A. (2002). How can we examine the connections between teachers’ world views and their
educational practices? Issues in education. Contributions from Educational Phycology, 8(2), 229–232.
Sebastiá, B. M. y Martínez-Torregrosa, J. (2005). Preservice elementary teachers’ conceptions of the SunEarth
model: A proposal of teaching-learning sequences. Astronomy Education Review, 4(1), 121–126.
Tiberghien, A., Vince, J., y Gaidioz, P. (2009). Design based Research: Case of a teaching sequence on
mechanics. International Journal of Science Education, 31(7), 2275–2314.
Viennot, L. (1979). Spontaneous reasoning in elementary dynamics. European Journal of Science Education,
1(2), 205-221.
Zuza, K., Almudi, J. M., Leniz, A., y Guisasola, J. (2014). Adressing students’ difficulties with Faraday’s
law: A guided problem solving approach. Physical Review Special Topics- Physics Education Research,
10(1), 1–16.
Publicado
2019-12-20
Cómo citar
Guisasola, J. ., Zuza, K., & Sagastibeltza, M. . (2019). Una propuesta de diseño y evaluación de secuencias de enseñanza-aprendizaje en Física: el caso de las leyes de Newton. Revista De Enseñanza De La Física, 31(2), 57–69. https://doi.org/10.55767/2451.6007.v31.n2.26948
Número
Sección
Investigación Didáctica
Licencia
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.
Aquellos autores/as que tengan publicaciones con esta revista, aceptan los términos siguientes:Los autores/as conservarán sus derechos de copiar y redistribuir el material, bajo los términos estipulados en la Licencia de reconocimiento, no comercial, sin obras derivadas de Creative Commons que permite a terceros compartir la obra bajo las siguientes condiciones:
- Reconocimiento — Debe reconocer adecuadamente la autoría, proporcionar un enlace a la licencia e indicar si se han realizado cambios. Puede hacerlo de cualquier manera razonable, pero no de una manera que sugiera que tiene el apoyo del licenciador o lo recibe por el uso que hace.
- NoComercial — No puede utilizar el material para una finalidad comercial.
- SinObraDerivada — Si remezcla, transforma o crea a partir del material, no puede difundir el material modificado.
- Los autores/as podrán adoptar otros acuerdos de licencia no exclusiva de distribución de la versión de la obra publicada (p. ej.: depositarla en un archivo telemático institucional o publicarla en un volumen monográfico) siempre que se indique la publicación inicial en esta revista.
- Se permite y recomienda a los autores/as difundir su obra a través de Internet (p. ej.: en archivos telemáticos institucionales o en su página web) antes y durante el proceso de envío, lo cual puede producir intercambios interesantes y aumentar las citas de la obra publicada. (Véase El efecto del acceso abierto).
