Preconcepcions i Dificultats d'Aprenentatge en Ciències

Preconcepcions: Partícules i Canvis d'Estat

• La idea intuïtiva és que la matèria és contínua.
• Els estudiants que pensen que aquesta matèria està feta de petites "coses" també pensen que aquestes "coses" tenen les mateixes propietats que l'objecte (color, sabor, estat, etc.).
• L'espai entre partícules està ocupat per un altre tipus de material (sovint pensen que és aire).
• Molts estudiants pensen que un canvi d'estat implica un canvi de massa.
• Molts estudiants consideren que els sòlids són resistents, durs i mal·leables, però tenen dificultats per classificar la pols o els teixits com a sòlids. La pols es considera sovint com a líquid o com a pas intermedi entre el sòlid i el líquid.
• Un material líquid es considera més lleuger que el mateix material en estat sòlid i més pesat que en estat gasós.

Idees del Professorat sobre els Materials

• Els estudiants tenen idees sobre el que formen les coses (matèria). Alguns estudiants de primària fins i tot poden utilitzar paraules com “àtoms” i “molècules”.
• La naturalesa particulada de la matèria es troba darrera de molts continguts del currículum de primària que s’espera que els infants construeixin.
• Els i les mestres necessiten una sèrie de conceptes bàsics sobre l’estructura de la matèria per tal de poder plantejar converses amb els infants que siguin molt més significatives i els permetin construir millor aquests coneixements.
• Això no vol dir que la naturalesa particulada de la matèria s’hagi d’introduir formalment a primària, sinó que cal fer-hi èmfasi com a una manera d’entendre el model científic sobre la matèria que es construeix. Depenent del context, de l’edat dels infants, del contingut... alguns docents poden considerar necessari introduir aquests continguts específics i parlar en termes de partícules.

Idees Prèvies: Evaporació i Condensació

Una relació de progressió de les idees segons l’edat:

• L’aigua desapareix (5-6 anys)
• L’aigua penetra en els objectes sòlids (s’absorbeix) (7-8 anys)
• L’aigua "s’evapora" a algun lloc (es desplaça) (9-10 anys)
• L’aigua s’evapora; s’escampa al cel, als núvols, al sostre, a l'aire... (Dispersió, transferència) (9-11 anys)
• L’aigua va a l’aire i canvia el seu estat (cap als 13 anys)
• Es considera que el concepte de condensació és més difícil d’entendre que l’evaporació, ja que els estudiants troben que és difícil creure que sempre hi ha vapor d’aigua a l’aire.

Dificultats i Idees Prèvies: Canvis Químics

1. Els estudiants tenen dificultats per identificar que dos o més materials interactuen entre si o amb el medi ambient. Tendeixen a pensar que el canvi només passa amb un dels materials i només un és el responsable del canvi.
2. Quan els estudiants expliquen reaccions químiques, tendeixen a explicar-ho:
   • Passen sense cap motiu
   • La matèria desapareix
   • Els productes finals ja existien al principi
   • Els reactius es transmeten als productes finals
3. Tendeixen a pensar que la massa no es conserva (especialment si hi ha gasos implicats).
4. Tot i que reconeixen que l'oxigen és essencial per a una combustió, no entenen que interactua (p. ex., es combina) amb els altres reactius.

Dificultats dels Estudiants: Cicle de l'Aigua

• Entendre que els núvols estan formats per l’aigua en dos estats de la matèria: vapor i aigua líquida.
• Identificació de determinats magatzems d’aigua com les aigües subterrànies o processos com la infiltració o la transpiració.
• Distingir els sistemes d’aigua de depuració i filtració.

Dificultats dels Alumnes: Éssers Vius

• Consideren els aliments sempre com a quelcom sòlid, i mai com una beguda.
• No solen reconèixer l’aliment com una font de material que esdevindrà part del seu cos en el creixement o com a font d’energia.
• No diferencien el producte (aliment) del component o components que el poden formar (nutrients).
• Bona part de l’alumnat pensa que la digestió és el procés productor d’energia; alguns pensen que l’energia s’allibera per combustió a l’estómac.
• La majoria no consideren que la respiració sigui un procés metabòlic d’obtenció d’energia (micro), i la consideren tan sols un intercanvi de gasos o només associada a la ventilació pulmonar (macro).
• L’excreció és considerada com a expulsió de líquids beguts. S’excreta allò que el cos no vol, no necessita, allò dolent, perjudicial...
• No hi ha concepte de sistema circulatori més enllà de "les venes, la sang"...

Dificultats d'Aprenentatge i Idees Prèvies

• Els estudiants tendeixen a classificar el moviment dels objectes en els que es mouen i els que no es mouen. Normalment no classifiquen els diferents moviments en categories com:
  • en repòs
  • accelerat
  • desaccelerat
  • moviment amb velocitat constant
  • canvi de direcció
• Confonen velocitat i acceleració (tot i que l'acceleració és el canvi de velocitat). Per exemple: "viatja a gran velocitat" = "es mou acceleradament".