Les representacions de l alumnat sobre el cicle de l aigua

of 43
All materials on our website are shared by users. If you have any questions about copyright issues, please report us to resolve them. We are always happy to assist you.
Categories
Published
C A P Í T O L 6 Les representacions de l alumnat sobre el cicle de l aigua INTRODUCCIÓ El procés de modelització a l aula es fa mitjançant una gran varietat de llenguatges; la combinació del significat
C A P Í T O L 6 Les representacions de l alumnat sobre el cicle de l aigua INTRODUCCIÓ El procés de modelització a l aula es fa mitjançant una gran varietat de llenguatges; la combinació del significat parcial de les paraules amb el significat parcial dels dibuixos, dels gestos, dels experiments, de la lectura del llibre de text, aportarà el significat global. El progrés de cada alumne estarà condicionat a la manera com aquest integri tota aquesta informació. Es poden fer aproximacions sobre com l alumnat s apropia d un contingut o model científic a través del que escriuen, del que dibuixen, de com resolen un problema, de com saben plantejar preguntes rellevants, etc. En el nostre cas, aquesta aproximació es farà a partir dels diagrames que els alumnes fan del cicle de l aigua. 424 L evolució de les representacions s ha estudiat a partir dels diagrames realitzats per l alumnat en tres moments separats en el temps. Els diagrames són considerats com l expressió o la representació, mitjançant el mode visual i lingüístic, del model mental fet amb un propòsit determinat (Buckley & Boulter, 2000). Els diagrames són els artefactes o les representacions a través dels quals els i les alumnes externalitzen el seu coneixement o model mental (Gobert, 2000). En aquesta recerca, quan parlem de representacions ens referim a les representacions externes d idees, d objectes o de sistemes realitzades pels alumnes. En aquest cas, aquesta representació s ha fet fonamentalment a través del mode visual, per el qual s usen indistintament els termes representació i diagrama. Quan parlem de models ens referim a aquelles representacions simplificades d una idea o d un fenomen que inferim que els alumnes tenen del fenomen al qual estan donant significat, en aquest cas en relació amb el cicle de l aigua. La pregunta que ens plantegem és: com evolucionen les representacions de l alumnat sobre el cicle de l aigua? L objectiu general és identificar, caracteritzar i comparar diferents tipus de representacions sobre el cicle de l aigua. Aquest objectiu es concreta en uns objectius més específics que són: Identificar, caracteritzar i comparar els models espacials i dinàmics que sobre el cicle de l aigua tenen els alumnes de la classe. Identificar, caracteritzar i comparar els models causals que sobre el cicle de l aigua tenen els alumnes de la classe. Identificar i comparar els usos i significats de les fletxes que apareixen en els diagrames fets per les i els alumnes. El capítol està organitzat en tres apartats que corresponen als objectius plantejats. En el primer apartat s identifica i es caracteritza una tipologia de models en relació amb els components espacials i dinàmics. Aquest procés d identificació i de caracterització es fa en els tres diagrames que ha realitzat cada alumne: en el diagrama inicial (DI), en el diagrama realitzat durant l activitat d ensenyament-aprenentatge (DA) i en el diagrama final (DF). El fet de disposar d aquesta informació en tres moments diferents Capítol 6: Les representacions de l alumnat sobre el cicle de l aigua 425 en el temps permet comparar i determinar l evolució de cada alumne i del total de la classe. En el segon apartat s identifica i es caracteritza una tipologia de models causals, malgrat no ser aquest un dels aspectes fonamentals tractats en el procés d ensenyament-aprenentatge desenvolupat a l aula. Aquest procés d identificació es fa en el diagrama inicial (DI) i en el diagrama final (DF). En el darrer apartat s identifiquen i caracteritzen els usos que fan els alumnes de les fletxes en els seus diagrames. Aquesta part de l anàlisi sorgeix de la constatació de l ús multisemàntic de les fletxes per part dels alumnes. Com que es disposa dels diagrames inicials, diagrames realitzats durant l activitat d ensenyament-aprenentatge, i del diagrama final, es fa una comparació en l ús de les fletxes, per part dels alumnes, abans, durant i un any després de l activitat d ensenyamentaprenentatge. 6.1 Identificació, caracterització i comparació dels models espacials i dinàmics n Elaboració d una xarxa sistèmica Per analitzar els diagrames dels estudiants s ha construït una xarxa sistèmica (Bliss i Ogborn, 1979 i Bliss et al., 1983) on s han recollit les característiques espacials i dinàmiques (Gobert i Clement, 1999) que expressen els alumnes quan fan el seu diagrama del cicle de l aigua. Les característiques espacials s han analitzat a partir de l observació de quins components estàtics o magatzems d aigua dels que trobem a la natura són representats pels alumnes. D una manera simplificada, es pot considerar que en la natura hi ha tres grans magatzems d aigua (Bach, 2001): l atmosfera, on podem trobar l aigua en els tres estats físics, com a vapor d aigua en l aire, en forma líquida i/o sòlida en els núvols; l escorça, on l aigua pot estar emmagatzemada a la superfície, en els casquets polars, en glaceres, llacs, embassaments o subterràniament en els aqüífers, i finalment, el magatzem d aigua per excel lència, els mars i oceans. 426 Segons aquest criteri, els rius que apareixen en els dibuixos dels alumnes no són considerats magatzems d aigua, sinó un flux d aigua, és a dir, un component dinàmic que comunica el magatzem escorça amb el magatzem mar o oceans. Així mateix, les fonts o surgències d aigua es consideren un flux entre l escorça subterrània i la superficial. Les característiques dinàmiques del cicle recullen aquells fluxos que es produeixen entre els diferents magatzems d aigua o dins del mateix magatzem i que poden comportar o no canvis d estat de l aigua. En la figura 6.1 es mostren alguns dels possibles fluxos que es poden establir dins un mateix magatzem o entre diferents magatzems. Fluxos que s estableixen atmosfera atmosfera oceans escorça superficial condensació solidificació circulació atmosfèrica precipitació oceans evaporació circulació oceànica escorça superficial escorça subterrània evaporació evaporació transpiració desembocadura dels rius liquació icebergs circulació subterrània precipitació llevantades, tsunamis circulació superficial escorrentia fusió surgència fonts escorça subterrània intrusions marines infiltració circulació subterrània Figura 6.1 Alguns dels fluxos que s estableixen entre els diferents magatzems d aigua de la Terra. La xarxa sistèmica que es mostra en la figura 6.2 s ha fet tenint en compte els components espacials i dinàmics que apareixen en els diagrames fets pels alumnes, cosa que explica que no apareguin tots els magatzems i fluxos comentats anteriorment. Aquesta xarxa sistèmica s ha utilitzat per analitzar els tres diagrames fets per l alumnat: el diagrama inicial (DI), el diagrama realitzat durant l activitat a l aula (DA) i el diagrama final (DF). Capítol 6: Les representacions de l alumnat sobre el cicle de l aigua 427 vapor d'aigua 1 núvols (aigua líquida) 2 Components espacials. Magatzems d'aigua a la natura aigües superficials glaceres/neu llacs embassaments aigües subterrànies aqüífers 6 mar 7 Components dinàmics Fluxos d'aigua a la natura evaporació (i canvi d'estat) transpiració (i canvi d'estat) precipitació circulació superficial (rius) circulació subterrània dins l'atmosfera condensació circulació atmosfèrica dins l'escorça fusió infiltració escorrentia superficial sorgència (font) Figura 6.2. Xarxa sistèmica per analitzar el diagrama sobre el cicle de l aigua en relació amb els components espacials i dinàmics. n Identificació i caracterització dels models espacials i dinàmics en el diagrama inicial La taula de la figura 6.3 recull els resultats que s han obtingut en aplicar els ítems de la xarxa sistèmica a cadascun dels diagrames inicials realitzats per l alumnat. 428 Components espacials Components dinàmics alumne 1 vapor 2 núvol 3 glacera 4 llac 5 pantà 6 aqüifer 7 mar 8 evapor. 9 transp. 10 precipit 11 cir. sup 12 cir. sub 13 conde. 14 cir. atmo 15 fusió 16 infiltra 17 escorren 18 sorgènc Tipus de model 1 x x x 1 2 x x x x x 3 3 x x x x x x 3 4 x x x x x x x x x x 1 7 x x x x x x 3 8 x x x x x x x x 1 13 x x x x 1 14 x x x x x x 3 15 x x x x x x x 1 18 x x x x x x 3 19 x x x x x x x 3 20 x x x x x 2 21 x x x x x x x x x x x x x 3 24 x x x 1 25 x x x x x x x x x x x 4 26 x x x x x x 3 27 x x x x x x x 3 28 x x x x x 3 29 x x x x x 2 30 x x x x 1 n % 36,7 76,7 6, , ,3 0 76,7 56,6 3,3 0 16,7 13, Figura 6.3. Graella dels resultats obtinguts de l anàlisi dels components espacials i dinàmics del diagrama inicial (n = 30). La graella de resultats mostra que els components espacials més representats són els corresponents al magatzem atmosfera, vapor d aigua (36,7%) i núvols (76,7%), i al magatzem mar (70%). Quant als components dinàmics, els tres processos més representats són la Capítol 6: Les representacions de l alumnat sobre el cicle de l aigua 429 precipitació (76,7%), la circulació superficial (56,6%) i l evaporació (53,3%). L anàlisi dels diagrames ha permès definir, en el diagrama inicial, quatre tipus de models sobre el cicle de l aigua en relació amb els components espacials i dinàmics. Malgrat que es descriuen com a categories o tipus ben definits (tipus 1, 2, 3 i 4), es poden considerar com un continu que va del tipus 1, una representació simple i parcial del cicle de l aigua, fins al tipus 4, una representació molt més completa i global. En la taula de la figura 6.3 s observa que en la columna de tipus de models apareix el valor 0. D aquesta manera es representa aquells alumnes que o bé només han fet un text escrit o bé han fet un dibuix que no s adiu amb la demanda de dibuixar el cicle de l aigua. El tipus 1 o model no cíclic recull les representacions on no hi ha un tancament entre les entrades i les sortides d aigua, és a dir, on la circulació de l aigua queda interrompuda en algun moment. El tipus 2 o model atmosfèric recull les representacions que tanquen el recorregut de l aigua en la natura però que només consideren dos magatzems: l atmosfera i l oceà, i dos fluxos o canvis de magatzem: l evaporació i la precipitació. Aquests diagrames només fan referència a la circulació atmosfèrica de l aigua. L aigua inicia el seu recorregut al mar, on s evapora, es formen els núvols i torna a ploure damunt el mar. El tipus 3 o model de circulació superficial afegeix a l anterior la circulació superficial o el retorn de l aigua continental a l oceà, és a dir, ja té en compte tres magatzems (atmosfera, escorça i oceans) i alguns dels fluxos entre aquests. L aigua del mar s evapora, es formen els núvols, plou a les muntanyes, es formen els rius i aquests van cap al mar. Hi ha diagrames que mostren de manera específica l origen del rius a partir de la fusió de la neu de les geleres. El tipus 4 o model de circulació subterrània manifesta una altra ubicació de l aigua i un nou flux, l aigua subterrània i la seva circulació, però no mostra el procés d infiltració de l aigua. L aigua del mar, dels rius i dels llacs s evapora, es formen els núvols, plou, hi ha circulació superficial (els rius circulen cap al mar) i una part d aigua circula subterràniament fins a arribar també al mar. Un exemple de cada tipus de model es mostra en la taula 6.4. I una taula resum amb els models definits i la freqüència amb què apareixen en la mostra analitzada es recull en la figura 6.5. 430 Tipus 1. Model no cíclic Tipus 2. Model atmosfèric Tipus 3. Model de circulació superficial Tipus 4. Model de circulació subterrània Figura 6.4. Diagrama inicial. Diagrames tipus de cada model de cicle de l aigua. Capítol 6: Les representacions de l alumnat sobre el cicle de l aigua 431 Tipus de model Alumnes Freqüència Percentatge Tipus 1 Model no cíclic 1, 6, 12, 13, 15, 17, 24, ,7% Tipus 2 Model atmosfèric 8, 20, % Tipus 3 Tipus 4 Model de circulació superficial Model de circulació subterrània 2, 3, 4, 7, 14, 18, 19, 21, 23, 26, 27, % ,3% Tipus 0 No representen 5, 9, 10, 11, 16, % Figura 6.5. Diagrama inicial. Tipus de models espacials i dinàmics del cicle de l aigua dels alumnes de primer d ESO (n = 30). La taula de la figura 6.5 mostra que el model de circulació superficial és el més freqüent (40%), que només una alumna representa en el seu diagrama inicial l aigua subterrània i la seva circulació, i que un 26,7% de l alumnat expressa un model no cíclic de circulació de l aigua en la natura. n Identificació i caracterització dels models espacials i dinàmics en el diagrama realitzat durant l activitat d ensenyamentaprenentatge (DA) Per analitzar el diagrama que l alumnat ha realitzat durant la intervenció educativa s ha utilitzat la mateixa xarxa sistèmica que per el diagrama inicial (figura 6.2). La graella dels resultats obtinguts es mostra en la taula de la figura 6.6. Una primera evidència d aquesta anàlisi és que un nombre important d alumnes representen ara en el seu diagrama l aigua subterrània i el procés de la infiltració, així com una uniformitat més gran en les seves representacions. Aquest canvi ha fet que els tipus de representació o de models definits a partir del diagrama inicial resultin insuficients i s hagin hagut de definir nous tipus de models. 432 Components espacials Components dinàmics alumne 1 vapor 2 núvol 3 glacera 4 llac 5 pantà 6 aqüifer 7 mar 8 evapor. 9 transp. 10 precipit 11 cir. sup 12 cir. sub 13 conde. 14 cir. atmo 15 fusió 16 infiltra 17 escorren 18 sorgènc model 1 x x x x x x 0 2 x x x x x x x x x x x 5 3 x x x x x x x m x x x x x x x 6 4 x x x x x x x x x x x x x 6 5 x x x x x x x x x x x x x 6 7 x x x x x x x x x x x x 5 8 x x x x x x x x x x 5 9 x x x x x x x x x x x x x 6 10 x x x x x x x x x x x x x x 5 11 x x x x x x x x x x x x x 5 12 x x x x 0 14 x x x x x x x x x x x x x 6 17 x x x x x x x x x x x x 6 18 x x x x x x x x 3 19 x x x x x x x x x x x x 6 20 x x x x x x x x x x x x 5 21 x x x x x x x x x x x x x 5 22 x x x x x x x x x 3 23 x x x x x x x x x x x x x x x x 6 25 x x x x x x x x x x x x x 5 26 x x x x x x x m x x x x x x x 6 27 x x x x x x x x x x x x x 5 28 x x x x x x x m x x x x x 5 29 x x x x x m x x x x 3 30 x x x x x x x x x x x x x 5 n % % Figura 6.6. Graella dels resultats obtinguts de l anàlisi dels components espacials i dinàmics en el diagrama fet durant l activitat d ensenyamentaprenentatge (n = 25). En relació amb la identificació dels diferents components espacials o magatzems d aigua en la natura, s observa que els alumnes posen el nom en els llocs ja presents en el dibuix on es pot trobar aigua, com el mar (100%) o el llac (92%), i hi afegeixen, majoritàriament, els llocs proposats Capítol 6: Les representacions de l alumnat sobre el cicle de l aigua 433 en la discussió a classe, com són els núvols (100%), les glaceres (88%) i l aigua subterrània o aqüífer (96%). L anàlisi de les dades permet observar que els processos representats, ordenats segons la seva freqüència, són: evaporació, precipitació i infiltració, representat pel 88% dels alumnes, circulació superficial i fusió (80%), transpiració (64%), circulació subterrània (40%), condensació (28%) i circulació atmosfèrica (4%). Els alumnes que han dibuixat una font en el seu dibuix s han consignat com que han representat el procés de surgència (84%), malgrat que són molt pocs (alumne 5, 9, 23, 25, 27 i 30) els que realment mostren la relació de la surgència d aigua d una font amb les aigües subterrànies. També és interessant destacar els pocs alumnes (28%) que afegeixen en el seu dibuix la condensació, malgrat haver-ho demanat específicament la professora. La situació contrària es dóna en el cas de la circulació superficial, procés que la professora no representa en el diagrama que fa a la pissarra i que un 80% de l alumnat fa constar de manera explícita en els seus diagrames. S han identificat sis models del cicle de l aigua en relació amb els components espacials i dinàmics. Els tipus 1, 2, 3 i 4 coincideixen amb els models definits en el qüestionari inicial, mentre que els tipus 5 i 6 recullen diferents representacions i consideracions en relació amb l aigua subterrània. El tipus 5 o model d aigua subterrània com una reserva independent recull aquells diagrames on es representa l aigua subterrània com una bossa o un llac d aigua sota terra, sense mostrar cap relació amb la resta de l aigua que circula per la natura. En el dibuix poden aparèixer signes que representen el procés d infiltració, que mostra com ha arribat l aigua a aquesta localització, però no com aquesta aigua es reincorpora de nou al cicle hidrològic. En un cas (alumne 20), el text escrit que acompanya el diagrama diu: «L aigua dels rius i mars es pot infiltrar pel terra i formar llacs d aigua subterrània». Veiem que, malgrat parlar d infiltració com el mecanisme que ha permès tenir aigua subterrània, aquesta queda desconnectada del circuit natural. El tipus 6 o model integrador recull aquelles representacions que a més de mostrar l aqüífer i la circulació subterrània, mostren el procés de la infiltració pel qual l aigua superficial passa a ser subterrània. 434 Un exemple d alguns dels diagrames fets per l alumnat corresponents als nous models definits, els tipus 5 i 6, es mostra en la figura 6.7. Tipus 5. Model d aigua subterrània com una reserva independent Tipus 6: Model integrador Figura 6.7. Diagrama d aula. Exemples de diagrames corresponents als models tipus 5 i 6. La taula de la figura 6.8 és un resum de la freqüència amb què apareixen cadascun dels models en la mostra analitzada. Capítol 6: Les representacions de l alumnat sobre el cicle de l aigua 435 Tipus de model Alumnes Freqüència Percentatge Tipus 1 Model no cíclic 0 0 Tipus 2 Model atmosfèric 0 0 Tipus 3 Tipus 4 Tipus 5 Model de circulació superficial Model de circulació subterrània Model d aigua subterrània com una reserva independent 18, 22, % 2, 7, 8, 10, 11, 20, 21, 25, 27, 28, 30 Tipus 6 Model integrador 3, 4, 5, 9, 14, 17, 19, 23, % 9 36% Tipus 0 No representen 1, % Figura 6.8. Diagrama d aula. Tipus de models espacials i dinàmics del cicle de l aigua dels alumnes de primer d ESO (n = 25). En els dibuixos fets durant el procés d ensenyament-aprenentatge hi ha molts alumnes que representen l aigua subterrània i el procés d infiltració, però els costa representar la circulació de l aigua subterrània considerada com la connexió al circuit general d aigua en la natura. Els i les alumnes marquen fletxes que corresponen a la infiltració, dibuixen l aigua sota terra de diferents maneres, com una bossa de petroli, com un riu, amb unes onades, però no expressen el mecanisme pel qual aquesta aigua torna a reincorporar-se al cicle hidrològic. D aquí la freqüència tan alta (44%) d alumnes que expressen un model d aigua subterrània com a reserva independent del circuit de l aigua. La dificultat de l alumnat per representar la circulació subterrània es detecta, per tant, com un problema. n Identificació i caracterització dels models espacials i dinàmics en el diagrama final (DF) Es disposa de vint-i-nou diagrames. Tots els alumnes han fet la representació gràfica que se ls demana i totes elles són significatives en relació amb la demanda. Per analitzar els diagrames finals s ha utilitzat la mateixa xarxa sistèmica que per el diagrama inicial (figura 6.2). Els resultats obtinguts es mostren en la graella de resultats de la figura 6.9, així com la correspondència de cada alumne amb la tipologia de model que manifesta en el seu diagrama. 436 Components espacials Components dinàmics alumne 1 vapor 2 núvol 3 glacera 4 llac 5 pantà 6 aqüifer 7 mar 8 evapor. 9 transp. 1 x x x x 1 2 x x x x x x 3 3 x x x x x x x x x x 4 4 x x x x x x x 4 5 x x x x x x x x x x x x 6 7 x x x x x x x x x 5 8 x x x x x x x x 4 9 x x x x 1 10 x x x x x x x x 4 11 x x x x x x x x x x 4 12 x x x x x x x 1 13 x x x x 2 14 x x x x x x x x x 6 15 x x 1 16 x x x x x x x 4 17 x x x x x x 2 18 x x x x x x x x 1 19 x x x x x x x x x x x 6 20 x x x x x x x x x 5 21 x x x x x x x x x 5 22 x x x x 2 23 x x x x x x x x 6 24 x x x x x x x x x x 4 25 x x x x x x x x x x x 6 26 x x x x x x x x x 4 27 x x x x x x x 3 28 x x x x x x x x x 3 29 x x x x x x 2 30 x x x x x x x x x x
Similar documents
View more...
We Need Your Support
Thank you for visiting our website and your interest in our free products and services. We are nonprofit website to share and download documents. To the running of this website, we need your help to support us.

Thanks to everyone for your continued support.

No, Thanks
SAVE OUR EARTH

We need your sign to support Project to invent "SMART AND CONTROLLABLE REFLECTIVE BALLOONS" to cover the Sun and Save Our Earth.

More details...

Sign Now!

We are very appreciated for your Prompt Action!

x