Aprendizaje de conceptos en termodinámica : cómo y cuándo

Abstract

En esta tesis doctoral se estudian mecanismos de aprendizaje de conceptos en termodinámica en estudiantes universitarios de la Licenciatura en Física. Se abordaron dos contextos particulares: desarrollo conceptual colectivo y desarrollo conceptual asistido por simulaciones computacionales para el caso de fenómenos térmicos. Más concretamente, se intenta develar qué características de las simulaciones y de las interacciones de a pares intervienen, cómo lo hacen y cuando, en los cambios conceptuales experimentados por esos estudiantes durante la resolución de problemas. Los resultados permiten teorizar en dos sentidos. En primera instancia, se desarrolla una extensión teórica en el campo del desarrollo conceptual, en particular de la Teoría de Clases de Coordinación, hacia entornos de progresos conceptuales colectivos. Se identifican y proponen mecanismos para estudiar cómo el conocimiento se desarrolla como una construcción compartida colectivamente. En segunda instancia, se desarrollan aportes teóricos para procesos de cambio conceptual asistidos por simulaciones computacionales. Se proponen mecanismos para identificar diferentes clases de interacción y trabajo con estas herramientas. A partir de los diversos estudios se identifican algunas implicancias para la enseñanza de conceptos en Física en entornos colectivos y en entornos asistidos por simulaciones computacionales.

In this doctoral thesis we study mechanisms of learning concepts in thermodynamics in university students of the Physics Degree. Two particular contexts were approached: collective conceptual development and conceptual development assisted by computational simulations for the case of thermal phenomena. More specifically, it is tried to reveal which characteristics of the simulations and of the interactions of pairs intervene, how they do it and when, in the conceptual changes experienced by those students during the resolution of problems. The results allow us to theorize in two ways. Firstly, a theoretical extension is developed in the field of conceptual development, in particular of Coordination Class Theory, towards environments of collective conceptual progress. Mechanisms are identified and proposed to study how knowledge is developed as a collectively shared construction. Secondly, theoretical contributions are developed for processes of conceptual change assisted by computer simulations. Mechanisms are proposed to identify different kinds of interaction and work with these tools. From the different studies, some implications are identified for the teaching of concepts in Physics in collective environments and in environments assisted by computer simulations.