Aprendizaje de la termodinámica a través de un cambio conceptual Translated title: Aprendizagem da termodinâmica através de uma mudança conceitual Translated title: Learning Thermodynamics Through a Conceptual Change

Abstract

Resumen Una de las principales dificultades en los procesos de enseñanza y aprendizaje es la existencia de ideas erróneas que conllevan a estructuras conceptuales deficientes llamadas frecuentemente conceptos alternativos. El presente trabajo propuso y puso en práctica una serie de innovaciones educativas en la enseñanza de la termodinámica, cuyo fin fue generar un conflicto cognitivo que permitiera al estudiante confrontar sus conceptos alternativos y modificarlos. Los cursos en los cuales se desarrolló este estudio se efectuaron de manera presencial durante los años del 2015 al 2019 y fue ajustada a modalidad no presencial durante los años 2020 y 2021. La metodología de investigación comprendió una extensa revisión bibliográfica, la selección de cuatro innovaciones educativas para el diseño del curso, la puesta en práctica de las innovaciones durante siete años y la evaluación de los impactos de las innovaciones a partir de encuestas escritas y entrevistas grupales. Los resultados revelan un alto grado de aceptación de las metodologías implementadas en el curso tanto para la modalidad presencial como para la modalidad no presencial. Los estudiantes expresaron que las innovaciones pedagógicas posibilitaron un cambio conceptual y el despertar de un sentido crítico sobre los contenidos de la termodinámica.

Translated abstract

Resumo Uma das principais dificuldades nos processos de ensino e aprendizagem é a existência de ideias errôneas que levam a estruturas conceituais deficientes, freqüentemente chamadas de conceitos alternativos. O presente trabalho propôs e colocou em prática uma série de inovações educacionais no ensino da termodinâmica, cujo objetivo era gerar um conflito cognitivo que permitisse ao aluno confrontar seus conceitos alternativos e modificá-los. Os cursos em que este estudo foi desenvolvido foram realizados de forma presencial durante os anos de 2015 a 2019 e foram ajustados para a modalidade não presencial durante os anos de 2020 e 2021. A metodologia de pesquisa incluiu uma extensa revisão bibliográfica, a seleção de quatro inovações educacionais para o desenho do curso, a implementação das inovações por sete anos e a avaliação dos impactos das inovações a partir de pesquisas escritas e entrevistas em grupo. Os resultados revelam um alto grau de aceitação das metodologias implementadas no curso, tanto para a modalidade presencial quanto para a modalidade não presencial. Os alunos expressaram que as inovações pedagógicas possibilitaram uma mudança conceitual e o despertar de um senso crítico sobre os conteúdos de termodinâmica.

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Abstract One of the main difficulties in the teaching and learning processes is the existence of erroneous ideas that lead to deficient conceptual structures, frequently called alternative concepts. The present work proposed and put into practice a series of educational innovations in the teaching of thermodynamics, whose purpose was to generate a cognitive conflict that would allow the students to confront their alternative concepts and modify them. The courses in which this study was developed were carried out face-to-face during the years 2015 to 2019 and were adjusted to non-face-to-face modality during the years 2020 and 2021. The research methodology included an extensive bibliographic review, the selection of four innovations education for the design of the course, the implementation of the innovations for seven years and the evaluation of the impacts of the innovations from written surveys and group interviews. The results reveal a high degree of acceptance of the methodologies implemented in the course, both for the face-to-face modality and for the non-face-to-face modality. The students expressed that the pedagogical innovations made possible a conceptual change and the awakening of a critical sense about the contents of thermodynamics.