Abstract
This chapter presents the convergence of digital technologies applied in four experiences of interaction in science education. The first experience presents the potential of the interaction forums of virtual social networks in the context of physics explored through a science fiction film. The second summarizes the development of a video game for mobile devices focused on the recognition of biological controllers. The third and fourth sections present the design and application of online role-playing video games to teach about wetland ecosystems and to develop the concept of discontinuity of matter, respectively. Each of the experiences presents its objectives, scope, and limitations, together with reflections and projections of the work done, with the intention of offering the reader possible scenarios for future or current research in the field.
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References
Abella, S., & García-Martínez, Á. (in press). Modelizando un humedal con estudiantes de secundaria: uso de un video histórico-ambiental para la enseñanza de la ecología [Modelling of a wetland ecosystem. Socio-environmental representations of secondary school students and implications for teaching ecology] Tecné Episteme y Didaxis: TED.
Abella, S., & García-Martínez, Á. (2016). La imagen de ciencia en estudiantes de secundaria generada a partir de su interacción con un videojuego. Una estrategia didáctica desde el concepto de humedal [The image of science in high school students generated from their interaction with a video game. A didactical strategy from the concept of wetland] (pp. 1589–1593). Tecné Episteme y Didaxis: TED.
Abella-Peña, L., Bonilla, M., Calderón, D., Correal, M., Gil, D., García-Martínez, Á., Hernández, R., León, O., Medina, G., Molina, A., Mosquera Suárez, C. J., Romero, J., Prieto, C. Y., Soler, S., & Guevara, J. C. (2013). In C. Merino Rubilar, & M. Borja Orozco, (Eds.). Orientaciones específicas para la integración de tic en la enseñanza de las ciencias naturales [Specific guidelines for the integration of ICT in the teaching of natural sciences] Ediciones Universitarias de Valparíso.
Abella-Peña, L., Castelblanco, C. J., & García-Martínez, Á. (2019). El videojuego y la enseñanza de las ciencias [The video game and the teaching of science]. In Digital inclusion and science education (pp. 195–231). Bellaterra, Sociedad Chilena de Didáctica, Historia y Filosofía de las Ciencias.
Abella-Peña, L. E., & García-Martínez, Á. (2023). Bases conceptuales y metodológicas de una propuesta de formación soportada en TIC para profesores de química en formación inicial [Conceptual and methodological bases of a training proposal supported by ICT for preservice chemistry teachers]. Investigações em Ensino de Ciências, 28(1), 23–38.
Aduriz, A. (2005). Una introducción a la naturaleza de las ciencias, la epistemología en la enseñanza de las ciencias naturales [An introduction to the nature of sciences, epistemology in the teaching of natural sciences]. Fondo de cultura y economía S.A.
Aduriz-Bravo, A., & Izquierdo Aymerich, M. (2009). Un modelo de modelo científico para la enseñanza de las ciencias naturales [A model of scientific model for the teaching of natural sciences]. Revista Electronica de Investigacion En Educación En Ciencias, Especial, 63, 40–49. https://doi.org/10.1016/j.yqres.2004.11.004
Andrade, M. E., & Benitez-Castañeda, H. (2005). Los humedales de la Sabana de Bogotá: Àrea importante para la conservación de las aves de Colombia y el mundo [The wetlands of the Sabana de Bogotá: Important area for the conservation of the birds of Colombia and the world]. Bogotá Colombia, 60.
Apablaza, J., & Hidalgo, J. A. (2000). Introducción a la entomología general y agrícola [Introduction to general and agricultural entomology]. Ediciones – UC.
Ayala-Villamil, L.-A., & García-Martínez, Á. (2020). VNOS: A historical review of an instrument on the nature of science. Interdisciplinary journal of environmental and science. Education, 17(2), e2238. https://doi.org/10.21601/ijese/9340
Barnett, M., Keating, T., Harwood, W., & Saam, J. (2002). Using emerging technologies to help bridge the gap between university theory and classroom practice: Challenges and successes. School Science and Mathematics, 102(6), 299–312.
Blonder, R., & Shelley, R. (2015). I like Facebook: Exploring Israeli high school chemistry teachers’ Tpack and self-efficacy beliefs. Education and Information Technologies, 22, 1–28.
Braaten, M., & Windschitl, M. (2011). Working toward a stronger conceptualization of scientific explanation for science education. Science Education, 95(4), 639–669.
Carrascosa, J. (2005). The problem of alternative conceptions today (Part II). The change of alternative conceptions. Eureka Journal on Science Teaching and Dissemination, 2(3), 388–402. https://doi.org/10.25267/rev_eureka_ensen_divulg_cienc.2005.v2.i3.07
Cheng, N. (2021). Innovation of audio-visual teaching modes of TCSOL based on “Tik Tok”. In 2021 3rd international conference on internet technology and educational Informization (ITEI) (pp. 64–69). https://doi.org/10.1109/ITEI55021.2021.00024
Chimeno, J. (2000). How to make learning chemical nomenclature fun, exciting, and palatable. Journal of Chemical Education, 77(2), 144–146.
Coll, M. Monereo, C. (Orgs.). (2010). Psicologia da educação virtual: aprender e ensinar com as tecnologias da informação e comunicação. Armed.
Di Tore, P. A. (2014). Perception of space, empathy and cognitive processes: Design of a video game for the measurement of perspective taking skills. International Journal of Emerging Technologies in Learning, 9(7), 23–29. https://doi.org/10.3991/ijet.v9i7.3718
Engeström, Y. (1987). An activity-theoretical approach to developmental research. Orienta-Konsultit.
Engeström, Y. (2013). Aprendizagem expansiva: por uma reconceituação pela teoria da atividade. Teorias Contemporâneas da Aprendizagem (pp. 68–90) (Ronaldo Cataldo Costa, Trans.). Penso.
Enyedy, N., & Hoadley, C. M. (2006). From dialogue to monologue and Back: Middle spaces In computer-mediated learning. Computer-Supported Collaborative Learning, 1, 413–439.
Flick, U., Castiblanco, O., & Viscaino, D. (2010). Introducción a la Investigacion Qualitativa [Introduction to Qualitative Research], 5(2).
Friedman, A. J., & Ginsburg, A. (2013). Monitoring what matters about context and instruction in science education: A NAEP data analysis report. National Assessment Governing Board.
Furió, C., Solbes, J., & Carrascosa, J. (2006). Las ideas alternativas sobre conceptos científicos: tres décadas de investigación. Resultados y perspectivas [Alternative ideas about scientific concepts: Three decades of research. Results and perspectives]. Alambique, 48, 64–78.
García-Llamas. (2003). Métodos de investigación en educación. UNED.
García-Martínez, Á., Hernández Barbosa, R., & Abella-Peña, L. (2018). Diseño del trabajo de aula: un proceso fundamental hacia la profesionalización de la acción docente [Design of classroom work: a fundamental process towards the professionalization of teaching action]. Revista Científica, 3(33), 316–331. https://doi.org/10.14483/23448350.12623
Gaspar, A. (2004). Cinquenta anos de Ensino de Física. Educação: Revista de Estudos da Educação, 13(21), 71–91.
Gros Salvat, B. (2000). El ordenador invisible. Hacia la apropiación del ordenador en la enseñanza [The invisible computer. Towards the appropriation of the computer in teaching]. (Gedisa). Barcelona.
Gros, B. (2007). Digital games in education: Me design of games-based learning environments. Journal of Research on Technology in Education, 40(1), 23–38. https://doi.org/10.1080/15391523.2007.10782494
Gros, B. (2009). Certezas e interrogantes acerca del uso de los videojuegos para el aprendizaje [Certainties and questions about the use of video games for learning]. Revista Internacional de Comunicación Audiovisual, Publicidad y Literatura, 1(7), 251–264.
Gunawardena, C. N., Lowe, C. A., & Anderson, T. (1997). Analysis of A global online debate and the development of an interaction analysis model for examining social construction of knowledge In computer conferencing. Journal of Educational Computing Research., 17, 397–431.
Henri, F. (1992). Computer conferencing and content analysis. In A. R. Kaye (Ed.), Collaborative learning through computer conferencing (pp. 117–136). Springer.
Interstellar. (2014). Direção De Christopher Nolan. Warner Bros. 1 Blu-Ray.
Izquierdo Aymerich, M. (2005). Hacia Una Teoría De Los Contenidos Escolares [Towards a theory of school content]. Enseñanza de las Ciencias, 23(1), 111–122.
Izquierdo Aymerich, M. (2013). School chemistry: An historical and philosophical approach. Science and Education, 22(7), 1633–1653. https://doi.org/10.1007/s11191-012-9457-5
Izquierdo Aymerich, M., García-Martínez, Á., Quintanilla, M., & Adúriz-Bravo, A. (2016). Historia, filosofía y didáctica de las ciencias: aportes para la formación del profesorado de ciencias [History, philosophy and didactics of science: contributions to the training of science teachers]. https://doi.org/10.14483/9789588972282
Jorba, J., Gómez, I., & Prat, A. (Eds.). (2000). Hablar y escribir Para aprender. Uso de la lengua en situación de enseñanza-aprendizaje desde las áreas curriculares. Síntesis/ICE UAB.
Lacasa, P. (2011). Los videojuegos. Aprender en mundos reales y virtuales [Video games. Learn in real and virtual worlds]. (Morata, S.).
Lemke, J. L. (1990). Talking science: Language, learning, and values. Greenwood Press.
Magntorn, O. (2007). Reading Nature Developing ecological literacy through teaching. Retrieved from https://131.220.23.155/zotero/files/522.pdf
Maltese, A. V., & Tai, R. B. (2010). Eyeballs in the fridge: Sources of early interest in science. International Journal of Science Education, 32(5), 669–685.
Marbà, A. Márquez, C., Custodio, I. P., & Prat Pla, A. (2022). La lectura en el proceso de construcción de los modelos científicos [Reading in the process of building scientific models]. In M. Quintanilla-Gatica y A. Adúriz-Bravo (compil.). Enseñanza de las ciencias para una nueva cultura docente: Desafíos y oportunidades (pp. xx–xx). Editorial UC.
Mckenney, S., & Reeves, T. C. (2019). Conducting educational design research (2nd ed.). Routledge.
Mcneill, K. L., Lizotte, D. J., Krajcik, J., & Marx, R. W. (2006). Supporting students' construction of scientific explanations by fading scaffolds in instructional materials. Journal of the Learning Sciences, 15(2), 153–191.
Mendoza, E. R., & Suárez-Guerrero, C. (2021). Ecosistemas locales de aprendizaje ante la globalización tecnológica. Retos de los modelos educativos digitales pospandemia [Local learning ecosystems in the face of technological globalization. Challenges of post-pandemic digital educational models]. RIITE Revista Interuniversitaria de Investigación en Tecnología Educativa, 11, 1–11.
Ministerio de Educación [Ministry of Education]. (2013a). Ciencias Naturales, Programa de Estudio para Cuarto año Básico [Natural sciences, study program for fourth grade]. MINEDUC.
Ministerio de Educación [Ministry of Education]. (2013b). Ciencias Naturales, Programa de Estudio para Sexto año Básico [Natural sciences, study program for sixth grade]. MINEDUC.
Mondéjar, T., Hervás, R., Johnson, E., Gutierrez, C., & Latorre, J. M. (2016). Correlation between videogame mechanics and executive functions through EEG analysis. Journal of Biomedical Informatics, 63, 131–140. https://doi.org/10.1016/j.jbi.2016.08.006
Moreira, M. A. (2018). Uma Análise Crítica Do Ensino De Física. Advanced Studies, 32(94), 73–80.
Mosquera Suarez, C. J., Ariza, L. G., Reyes Guío, A., & Hernández Rodríguez, C. (2008). Una propuesta didáctica para la enseñanza de los conceptos estructurantes de discontinuidad de la materia y unión química desde la epistemología y la historia de la ciencia contemporánea [A didactical proposal for teaching of discontinuity of matter structural concepts and chemical bond from the contemporaries epistemology and history science]. Coloquio Investigación e Innovación de La Enseñanza de Las Ciencias, 2(1), 42–49.
Mosquera Suárez, C. J., Mora Penagos, W., & García-Martínez, A. (2003). Conceptos Fundamentales de la Química, y su relación con el desarrollo profesional del profesorado [Fundamental concepts of chemistry, and its relationship with the professional development of teachers]. Fondo de publicaciones Universidad Distrital Francisco Jose de Caldas.
Mwanza, D. (2001). Where theory meets practice: A case for an activity theory based methodology to guide computer system design.
Osborne, J., & Dillon, J. (2008). Science education in Europe: Critical reflections. The Nuffield Foundation.
Paredes-Arturo, N.-M., & García-Martínez, Á. (2021). Aportes de la historia de la ciencia a la construcción de explicaciones en el aula [Contributions of the history of science to the construction of explanations in the classroom]. Revista Científica, 43(1), 93–108. https://doi.org/10.14483/23448350.17119
Posada Aparicio, J. M. (2002). Memoria, cambio conceptual y aprendizaje de las ciencias [Memory, conceptual change and learning of science]. REEC: Revista Electrónica de Enseñanza de Las. Ciencias, 1(2), 92–113. http://reec.uvigo.es/volumenes/volumen1/REEC_1_2_4.pdf
Pozo, I., Gómez M., Limón M., & Sanz A., (1991). Procesos cognitivos en la comprensión de la ciencia: las ideas de los adolescentes sobre la Química [Cognitive processes in understanding science: adolescents’ ideas about chemistry]. CIDE-MEC.
Quintanilla, M. (2022). Creatividad y enseñanza de las ciencias. Una mirada desde la historia de las ciencias [Creativity and science teaching. A look from the history of science]. In N. Píriz, M. López, & J. Tucc, Enseñanza de las Ciencias y Aulas Creativas Editorial EPA, Montevideo Uruguay Cap. 3, 57–78.
Quintanilla, M., & Vauras, M. (2021). Inclusión digital y enseñanza de las ciencias. Aprendizaje de competencias del futuro para promover el desarrollo del pensamiento científico [Digital inclusion and science education. Learning skills for the future to promote the development of scientific thinking] (pp. 3598–3598). Tecné, Episteme y Didaxis: TED.
Rodríguez Gómez, G., Gil Flores, J., & García Jiménez, E. (1999). Primeros pasos en la investigación cualitativa [First steps in qualitative research]. In Metodología de la Investigación Cualitativa (pp. 81–100). Aljibe.
Rodríguez-Malebrán, M., Manzanilla, M., Peña, E., Occelli, M., & Ramírez-Rivera, C. (2020). Evaluación del videojuego educativo “Aphids Attack” a través de modelos log-lineales para la enseñanza de las interacciones ecológicas en el nivel primario [Assesment of the educational video game “Aphids Attack” through log-linear models for the teaching of ecological interactions at the primary level]. Pixel-Bit. Revista de Medios y Educación, 59, 201–224.
Rogoff, B. (1998). Observando A atividade sociocultural em três planeos: apropriação participatória, participação guía e aprendizado. In J. V. Wertsch, P. Del Rio, & A. Alvarez (Eds.), Estudos Socioculturais Da Mente (pp. 123–142). Artmed.
Rogoff, B. (2005). A Natureza Cultural Do Desenvolvimento Humano. Artmed.
Rosa, C. W., & Rosa, A. B. (2005). Ensino De Física: Objetivos E Imposições No Ensino Médio. Electronic Journal of Science Education, 4, 1.
Rosa, C. W., & Rosa, A. B. (2007). Ensino Da Física: Tendências E Desafios Na Prática Docente. Revista Iberoamericana de Educación n.° 42.
Rosa, C. W. D., & Rosa, Á. B. D. (2012). O ensino de ciências (Física) no Brasil: da história às novas orientações educacionais. Revista Iberoamericana de Educación.
Sanmartí, N. (2000). Capítulo 10. El diseño de unidades didácticas [Chapter 10. The design of didactical units]. En F. J. Perales-Palacios, & P. Cañal, (Eds.), Didáctica de las Ciencias Experimentales. .
Sanmartí, N., & Izquierdo, M. (2001). Cambio y conservación en la enseñanza de las ciencias ante las TIC [Change and conservation in the teaching of science in the fase of ICT]. Didáctica de las Ciencias Experimentales, 2001 Jul–Sep; VIII (29), 71–83.
Sanz, A., Pozo, J., Pérez, M., & Limón, M. (1992). Las ideas de los alumnos sobre la ciencia como teorías implícitas [Students’ ideas about science as implicit theories]. Infancia y Aprendizaje, 57, 3–22.
Shute, V. J., Ventura, M., & Ke, F. (2015). The power of play: The effects of Portal 2 and Lumosity on cognitive and noncognitive skills. Computers and Education, 80, 58–67. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2014.08.013
Van Den Akker, J., et al. (Eds.). (2006). Educational design research (p. 5). Routledge.
Wang, F., & Hannafin, M. J. (2005). Design-based research and technology-enhanced learning environments. Education Technology Research And Development, 53(4), 5–23.
Wertsch, J. V., Del Rio, P., & Alvarez, A. (1998). Estudos Socioculturais Da Mente. Artmed.
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García-Martínez, Á. et al. (2024). Convergence of Digital Technologies in Science Teaching at School. In: Marzabal, A., Merino, C. (eds) Rethinking Science Education in Latin-America. Contemporary Trends and Issues in Science Education, vol 59. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-52830-9_16
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