MARTINS, Iva; BAPTISTA, Mónica    TOME, Inês. Educação STEM no desenvolvimento das estruturas cognitivas acerca das transformações de energia: Um estudo com alunos do 9.º ano. []. , 36, 2, e23032.   31--2023. ISSN 0871-9187.  https://doi.org/10.21814/rpe.25599.

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O conceito de energia, embora sendo um conceito central no ensino das Ciências, é um conceito abstrato, cuja compreensão coloca muitos desafios e dificuldades aos alunos. De igual forma, os fenómenos associados a este conceito, nomeadamente as transformações de energia, revestem-se de particular dificuldade conceptual para grande parte dos alunos. Assim, este estudo teve como objetivo conhecer o efeito de uma atividade STEM (Science, Tecnhology, Engineering, and Mathematics), para o ensino, em contexto formal, do tópico “Transformações de Energia”, nas estruturas cognitivas de 31 alunos do 9.º ano de escolaridade. O estudo seguiu um design de pré-teste e pós-teste, com um grupo único. A recolha de dados foi realizada através de um teste de associação de palavras (WAT), com seis palavras-estímulo, antes e depois da realização da atividade. Os resultados obtidos permitiram a construção de tabelas de frequências e de mapas das estruturas cognitivas dos alunos nos dois momentos. Adicionalmente, e como forma de revelar a natureza das associações de palavras feitas pelos alunos, foi solicitado que estes escrevessem frases com as palavras associadas. A análise dos resultados foi realizada tendo em conta as associações mais frequentemente indicadas pelos alunos (i.e., com base no tipo e nas frequências das palavras-resposta) e a natureza das mesmas (i.e., com base nas frases escritas pelos alunos). Tendo em conta os resultados e a sua análise, é possível concluir que houve uma evolução das estruturas cognitivas dos alunos, o que é indicativo de que o seu envolvimento na atividade STEM promoveu a construção de um conhecimento mais aprofundado sobre os conteúdos em questão.

The concept of energy, although a central concept in Science teaching, is an abstract concept, whose understanding poses many challenges and difficulties to students. Likewise, the phenomena associated with this concept, namely energy transformations, are particularly difficult for most students. Thus, this study aimed to know the effect of a STEM activity (Science, Technology, Engineering, and Mathematics), for the teaching, in a formal context, of the topic “Energy Transformations”, in the cognitive structures of 31 students attending the 9th grade. The study followed a pre-test and post-test design, with a single group. Data collection was performed through a word association test (WAT), with six stimulus words, before and after the activity. The results obtained allowed the construction of tables of frequencies and maps of the cognitive structures of the students in the two distinct moments. In addition, and as a way of revealing the nature of the word associations made by the students, they were asked to write sentences with the associated words. The analysis of the results was performed considering the associations most frequently made by the students (i.e., based on the type and frequencies of the response words) and their nature (i.e., based on the sentences written by the students). Considering the results and their analysis, it is possible to conclude that there was an evolution of the cognitive structures of the students, which is indicative that their involvement in the STEM activity promoted the construction of a more in-depth knowledge about the contents in question.

El concepto de energía, aunque es un concepto central en la enseñanza de las Ciencias, es un concepto abstracto, cuya comprensión plantea muchos desafíos y dificultades a los estudiantes. Del mismo modo, los fenómenos asociados con este concepto, a saber, las transformaciones energéticas, son particularmente difíciles para la mayoría de los estudiantes. Así, este estudio tuvo como objetivo conocer el efecto de una actividad STEM (Science, Technology, Engineering, and Mathematics), para la enseñanza, en un contexto formal, del tema “Transformaciones Energéticas”, en las estructuras cognitivas de 31 estudiantes del 9.º grado de escolaridad. El estudio siguió un diseño pre-test y post-test, con un solo grupo. La recolección de datos se realizó a través de una prueba de asociación de palabras (WAT), con seis palabras de estímulo, antes y después de la actividad. Los resultados obtenidos permitieron la construcción de tablas de frecuencias y mapas de las estructuras cognitivas de los estudiantes en los dos momentos. Además, y como una forma de revelar la naturaleza de las asociaciones de palabras hechas por los estudiantes, se les pidió que escribieran oraciones con las palabras asociadas. El análisis de los resultados se realizó teniendo en cuenta las asociaciones más frecuentemente hechas por los estudiantes (es decir, basadas en el tipo y frecuencia de las palabras de respuesta) y su naturaleza (es decir, basadas en las oraciones escritas por los estudiantes). Con base en los resultados y su análisis, es posible concluir que hubo una evolución de las estructuras cognitivas de los estudiantes, lo que es indicativo de que la su participación en la actividad STEM promovió la construcción de un conocimiento más profundo sobre los contenidos en cuestión.

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