Revista Electrónica de Investigación en Educación en Ciencias

Editorial

Maria Rita Otero, Viviana Carolina Llanos, Maria Paz Gazzola — Tue, 23 Dec 2025 00:00:00 +0000

Editorial, Número Especial Revista Electrónica de Investigación en Educación en Ciencias (REIEC)
2006-2025 20 Años

Institutional and epistemological conditions for a transition to the paradigm of questioning the world

Yves Chevallard, Heidi Strømskag — Tue, 23 Dec 2025 00:00:00 +0000

This article examines the institutional and epistemological conditions for a transition from the paradigm of visiting works to the paradigm of questioning the world within educational institutions, particularly in secondary and tertiary education. Anchored in the Anthropological Theory of the Didactic, the analysis conceives paradigms as tacit social contracts that govern human activity and investigates how didactic systems evolve through changes in the relations between teachers, students, and knowledge. The discussion traces the historical development of successive variants of the first paradigm—centered on the study of pre-established works—toward the emergence of the second paradigm, characterized by collective inquiry into generating questions. Central to this transition are the notions of adidacticity, milieu, and definalization, which enable a shift from prescribed exercises to the genuine study of questions. Through examples such as study and research activities and study and research paths, the paper analyzes the dialectic of didactization and adidactization, the construction of the milieu, and the evolving topogenesis of teachers and students. The article concludes by identifying epistemological attitudes required of teachers and learners to engage in education as a process of questioning the world—problematizing, Herbartian, procognitive, exoteric, and encyclopedic—thereby redefining both the aims and the assessment of education in this emerging didactic paradigm.

Quel enseignement de l’informatique à l’école primaire en France ? Réflexions sur 40 ans de développements

Georges-Louis Baron — Tue, 23 Dec 2025 00:00:00 +0000

La France a introduit dès 1970 l’informatique dans l’enseignement de second degré, d’abord comme démarche (algorithmique, organisatrice et modélisante) puis finalement comme discipline propre (2020). Dans l’enseignement primaire, il s’est développé après 1980 un grand intérêt pour l’informatique afin de faciliter le développement chez les élèves d’une «pensée logistique», notamment à partir de la programmation en langage LOGO. Mais le chemin vers la constitution de l’informatique comme matière d’enseignement primaire s’est révélé tortueux et reste pour l’instant inabouti. Le texte qui suit s’intéresse à ce problème. Analysant les étapes suivies, il relève que les mathématiques semblent avoir acquis une sorte de prééminence en matière d’enseignement de l’informatique à l’école. Cependant, la situation n’est pas figée et il existe de nombreuses initiatives, impulsées par des collectivités territoriales, des associations ou des communautés de pratique (voire des entreprises), en particulier dans des cadres péri et parascolaires. Nous soulignons à ce sujet l’importance des recherches participatives visant à faciliter la transmission d’une culture informatique à tous les jeunes.

Análisis ontosemiótico de la emergencia y evolución del concepto de carga eléctrica

Juan D. Godino — Tue, 23 Dec 2025 00:00:00 +0000

En este trabajo caracterizamos los diversos significados del concepto de carga eléctrica y las conexiones entre los mismos aplicando las herramientas del enfoque ontosemiótico (EOS). Estas etapas comienzan con la observación del efecto eléctrico al frotar el ámbar, siguen con el estudio cuantitativo a nivel macroscópico, la introducción del concepto de campo y el estudio estructural atómico-molecular, hasta alcanzar el reconocimiento de la carga eléctrica como una propiedad fundamental cuantizada de la materia a nivel subatómico. El EOS ayuda a identificar, para cada significado parcial, los diferentes tipos de fenómenos y problemas en cuya solución interviene el concepto de carga, así como las prácticas operativas y discursivas que se ponen en juego. También tiene en cuenta el papel de las herramientas simbólicas y experimentales en la conformación de cada significado. Finalmente indicamos algunas implicaciones para el diseño de los procesos de enseñanza y aprendizaje de los fenómenos eléctricos. La comprensión de los diversos significados puede ayudar a superar concepciones erróneas sobre la carga eléctrica.

The concept of Cognitive Conflict in Science Education: structural and functional aspects

Konstantinos Ravanis — Tue, 23 Dec 2025 00:00:00 +0000

This article approaches the concept of cognitive conflict from a two-dimensional perspective: the first concerns the study of the structural elements of the concept, and the second involves identifying the functional characteristics of cognitive conflict in Science Education research and in teaching practices for learning and teaching Natural Sciences. In this dual orientation, cognitive conflict is defined, distinguished from other related concepts, and differentiated from concepts that create misunderstandings. The types of cognitive conflict (simple, operational, and socio-cognitive conflict) are also presented, and relevant examples are provided.

Migration de concepts de la didactique des mathématiques à la didactique professionnelle

Janine Rogalski — Tue, 23 Dec 2025 00:00:00 +0000

La migration des concepts de la didactique des mathématiques à la didactique professionnelle est étudiée dans le contexte français (avec les références théoriques à Vergnaud, Brousseau, Chevallard, et à Pastré). Les grands concepts considérés sont ainsi les champs conceptuels, les situations didactiques, la transposition didactique et les concepts pragmatiques. On montre l’importance de l’analyse épistémologique et de la prise en compte de leur complexité conceptuelle dans les deux didactiques disciplinaires alors que l’analyse des situations (et de leur transposition) est au cœur de la didactique professionnelle. Certains des concepts ont migré directement en didactique professionnelle : situation didactique (ou milieu didactique), contrat didactique, transposition didactique. D’autres sont propres à la didactique professionnelle, dans laquelle la notion de concepts pragmatiques, introduite par Pastré, joue un rôle central. La genèse de la didactique professionnelle est mise en relation avec la mise en relation de deux communautés scientifiques soutenues par le CNRS (Centre national de la recherche scientifique) : un groupement de recherches (GDR) en didactique des disciplines scientifiques et un GDR de psychologie cognitive ergonomique, considérant l’activité de travail. La conclusion de l’article discute des apports de la didactique professionnelle à la didactique des mathématiques, avec l'analyse de l'activité enseignante comme un cas spécifique de gestion d'environnement dynamique, et l’articulation de la didactique des mathématiques et la psychologie ergonomique dans le cadre théorique de la Double Approche initié par Robert et Rogalski, il s'y ajoute une dimension instrumentale pour la prise en compte du rôle des techniques de l'information (TICE).

Material potencialmente significativo para o ensino de função de proporcionalidade

José Roberto da Silva, Marco Antonio Moreira — Tue, 23 Dec 2025 00:00:00 +0000

pesquisa que relata a elaboração e uso de um texto de apoio para o ensino de Função de Proporcionalidade foi vivenciada por 32 alunos que são professores do Ensino Fundamental e Médio da rede pública estadual em um curso de especialização em ensino de matemática. O corpus utilizado abarca estudos sobre a Álgebra em termos didático-epistemológico/pedagógico, também se apoia nas teorias da Aprendizagem Significativa, dos Campos Conceituais e da Atividade, instituindo as chamadas Atividades Didáticas Ausubel, Vergnaud e Leontiev – ADAVL (Silva, 2009). A investigação, que teve colaboração de um professor especialista em ensino de matemática, foi realizada na disciplina Didática da Matemática e trata-se de uma pesquisa qualitativa, um estudo de caso educativo do tipo investigação-ação. A análise das respostas às atividades, aos questionários e dos mapas conceituais revelou mudanças relevantes na ressignificação do sistema conceitual dos elaboradores do texto de apoio e dos alunos sobre funções afim, linear e de proporcionalidade. Logo, no marco ausubeliano, este texto de apoio corresponde a um material potencialmente significativo.

Guy Brousseau’s contribution to the constitution of the didactics of mathematics

Saddo Ag Almouloud, Teodora Pinheiro Figueroa — Tue, 23 Dec 2025 00:00:00 +0000

This theoretical text analyzes the contribution of Guy Brousseau to the constitution of mathematics teaching. It presents a brief review of his academic and professional career and analyzes some interpretations of the theoretical constructs developed by this researcher within the theory of the situation. It reveals inexhaustible and constant energy, unwavering determination, boundless curiosity and extreme rigor. All this led him to develop the most successful and coherent theory of the last thirty years. The strength and uniqueness of this thought and approach were synthesized in what he termed situation theory, fueled by several constructs that attest to its scientific relevance

L'enseignement et l’apprentissage de la physique fondés sur l'investigation scientifique : entre guidage de l’enseignant et autonomie des élèves

Jean-Marie Boilevin — Tue, 23 Dec 2025 00:00:00 +0000

Face au phénomène de désaffection pour les études scientifiques, de nombreux rapports publiés en France et au niveau international proposent le plus souvent de renouveler les méthodes d’enseignement. Mais comment enseigner la physique à l’école obligatoire ? Les dispositifs d’enseignement prenant appui sur le problème de physique (démarche d’investigation, situation-problème, résolution de problème, etc.) très présents dans les curriculums actuels seraient-ils la solution ? Cet article se propose d’étudier le cas de l’enseignement des sciences fondé sur l’investigation. Une revue de littérature montre qu’il n’existe aucun consensus dans les curriculums comme dans les recherches en didactique des sciences sur une définition précise de ce que serait précisément ce type d’enseignement. De plus, les controverses scientifiques sont importantes sur le sujet de l’efficacité d’un tel type d’enseignement. A partir d’une approche théorique francophone développée par Chevallard, nous présenterons notre propre vision pour le cas de l’enseignement de la physique au secondaire. Puis, nous discuterons de la répartition des rôles possibles entre l’enseignant et ses élèves dans ce type d’activité en classe pour permettre des apprentissages. En effet, apprendre la physique suppose une négociation entre la rationalité de la physique et celle du sens commun. Du coup, enseigner la physique suppose, non seulement la maitrise des savoirs disciplinaires mais également des modes de transmission en jeu et des connaissances en épistémologie pour comprendre les questions (et les réponses) auxquelles s’attache la physique. En s’appuyant sur des recherches menées notamment en France, nous aborderons finalement la question des types de guidage que devrait proposer l’enseignant pour permettre

Incerteza, Risco e Futuro Aberto: educação científica e Mundo Contemporâneo

Maurício Pietrocola — Tue, 23 Dec 2025 00:00:00 +0000

Este artigo de reflexão discute como a ideia moderna de “progresso”, entendida como melhoria das condições materiais médias de vida, entra em tensão com a produção contemporânea de riscos e com a expansão da incerteza. A partir do quadro da “sociedade do risco” (Beck) e dos “riscos fabricados” e da confiança em sistemas especializados (Giddens), argumenta-se que muitas ameaças atuais são difíceis de perceber objetivamente devido à sua invisibilidade, rapidez e caráter emergente. Defendem-se implicações para a educação científica: formar cidadãos capazes de avaliar riscos, deliberar em cenários de incerteza e compreender os limites e o alcance do conhecimento especializado nas decisões públicas

Una experiencia virtual en la formación inicial docente para la comprensión de los números complejos

Valeria Randolph, Marcela Parraguez, Sebastián Herrero — Tue, 23 Dec 2025 00:00:00 +0000

La enseñanza y comprensión de los números complejos constituye un desafío persistente en la formación inicial de profesores de matemática, debido a la tensión entre enfoques procedimentales y la necesidad de construir significados algebraicos, geométricos y estructurales integrados. En este contexto, los entornos virtuales de aprendizaje ofrecen oportunidades para diseñar experiencias formativas que favorezcan la articulación entre distintas formas de pensar los objetos matemáticos. El objetivo de este estudio es describir la articulación de los modos de pensar los números complejos que evidencian futuros profesores de matemática en un curso virtual orientado al desarrollo de un Pensar Práctico y Teórico de este sistema numérico. El marco teórico se sustenta en la teoría Modos de Pensamiento, considerando una variedad aplicada a los números complejos que distingue los modos geométrico-gráfico estático y dinámico, analítico-aritmético y analítico-estructural. La investigación adopta un enfoque cualitativo interpretativo, mediante un estudio de caso en el que participaron 22 futuros profesores de matemática. Los datos, obtenidos a partir de producciones escritas de cuatro tareas matemáticas, fueron analizados mediante análisis de contenido. Los resultados muestran un predominio del modo de pensar analítico-aritmético y dificultades para consolidar significados geométricos dinámicos y estructurales, aunque se identifican articuladores relevantes —como el módulo, las partes real e imaginaria y las transformaciones complejas— que favorecen la interacción entre modos de pensar. Se concluye que el diseño de experiencias virtuales con enfoque histórico-epistemológico y cognitivo puede contribuir a una comprensión más integrada de los números complejos en la formación inicial docente.

Análisis de las resoluciones de ejercicios y problemas de integrales realizadas por ingresantes a la universidad

Myriam Nuñez, Cecilia Crespo Crespo, Paula Zambianchi — Tue, 23 Dec 2025 00:00:00 +0000

Este trabajo presenta un análisis cualitativo y cuantitativo de los resultados obtenidos en las evaluaciones parciales de estudiantes de la asignatura Matemática 51 del Programa UBA XXI de la Universidad de Buenos Aires. La investigación se centra en los ejercicios evaluados sobre integrales, que se refieren a la aplicación de métodos de sustitución, integrales definidas y cálculo de áreas. Para ello se realizó una comparación entre los resultados obtenidos en cada cuatrimestre (Primer y Segundo Cuatrimestres 2024; Primer Cuatrimestre 2025) consideraron los errores que cometieron los estudiantes y las habilidades que demostraron en sus respuestas.

Narrativa Interativa Gamificada Jornada da Mel e a aprendizagem de matemática financeira

Tue, 23 Dec 2025 00:00:00 +0000

Esta pesquisa relata o uso da Narrativa Interativa Gamificada (NIG) Jornada da Mel na aprendizagem de matemática financeira, tendo como objetos de conhecimento: porcentagem, juros simples e juros compostos. O estudo conceitua NIG como materiais em formato digital que utilizam elementos de jogos digitais (narrativas e mecânicas) como meio de contextualizar situações-problemas. O estudo analisou as potencialidades dessa NIG na aprendizagem de conceitos básicos de matemática financeira com 20 estudantes do 2º ano do ensino médio de uma escola da rede pública do Estado do Ceará, Brasil. Os dados consistiram em um pré-teste, situações-problemas disponibilizadas na NIG e um instrumento de avaliação da usabilidade. Os resultados apontaram para um melhor desempenho nas situações-problemas na NIG quando comparado ao pré-teste, tendo em vista que a média de pontuação foi de 9,10 de um total de 15 questões (60,7% de acerto) enquanto no pré-teste, a média foi de 4,25 de um total de 9 questões (47,2% de acerto). O teste de usabilidade indicou a boa aceitação da NIG pelos estudantes. Em conclusão, a NIG possibilitou uma melhor aprendizagem pela contextualização das situações-problemas presentes, pela narrativa e pelos elementos de jogos (gamificação). Essas características indicam que narrativas interativas gamificadas são uma alternativa para propiciar contextos de aprendizagem da matemática.

La modelización matemática en el aula multigrado rural, cuando las matemáticas van al campo

Miguel Ángel Rodríguez Mejía, Avenilde Romo Vázquez — Tue, 23 Dec 2025 00:00:00 +0000

Se presenta una investigación que tuvo por objeto introducir una actividad de modelización matemática en una escuela rural multigrado colombiana, como alternativa frente al escaso sentido que el estudiantado atribuía a la escuela en general y a la clase de matemáticas en particular. Para ello, se diseñó e implementó un Recorrido de Estudio e Investigación (REI) enmarcado en el paradigma del Cuestionamiento del Mundo (Chevallard, 2013). La implementación y el análisis de los REI producidos por los estudiantes permitieron identificar y describir la evolución de la actividad de modelización desde una perspectiva ecológica, atendiendo a las funciones didácticas de mesogénesis, topogénesis y cronogénesis. A partir de estos resultados, se reflexiona sobre las condiciones que hacen viable una actividad de modelización matemática en el contexto escolar rural, así como sus posibilidades, desafíos y contribuciones a una enseñanza de las matemáticas que reconoce y honra el territorio e invita a aprender en comunidad.

The impact of a groupware lesson planning system on teachers' well-being

Tue, 23 Dec 2025 00:00:00 +0000

This study addresses the issue of teachers’ well-being in the context of lesson planning activities, which are often characterized by professional isolation, workload overload, and limited use of collaborative technologies. The objective of the research was to analyze how a collaborative lesson planning groupware system impacts teachers’ perceived well-being, considering the domains of affect, community, and work. A mixed-methods approach was adopted, grounded in the design science research paradigm. The participants were 30 public school teachers from the state of Pernambuco, Brazil, who interacted with a high-fidelity groupware prototype and completed a well-being questionnaire based on the IEEE P7010-2020 standard, in addition to performing tasks using the think-aloud protocol. The results indicate that the use of groupware elicited predominantly positive affects, such as happiness and calmness, enhanced teachers’ sense of belonging to a professional community, and increased perceptions of productivity and job satisfaction. Although negative affects were identified, they were not predominant. The study concludes that collaborative lesson planning supported by groupware can significantly contribute to teachers’ well-being by reducing professional isolation, fostering collaboration, and optimizing pedagogical work processes.

Apoio às práticas pedagógicas híbridas como espaço de formação continuada em serviço de professores de matemática no ensino fundamental

Tue, 23 Dec 2025 00:00:00 +0000

A formação continuada de professores de Matemática é essencial para promover inovação pedagógica e integração de tecnologias digitais no ensino. Este estudo analisa o impacto do apoio ao desenvolvimento de práticas pedagógicas na modalidade híbrida em serviço no desenvolvimento de professores de Matemática do Ensino Fundamental. Foi realizada uma pesquisa-ação com professor e sua turma do 6º ano do Ensino Fundamental. Os resultados evidenciam que o apoio e a utilização de recursos digitais favoreceram o desenvolvimento profissional dos professores participantes. O ambiente virtual utilizado como espaço para planejamento, registro, produção de recursos e reflexão docente, permitiu que professores desenvolvessem estratégias pedagógicas mais eficazes e contextualizadas. Os ambientes virtuais parecem funcionar como dispositivos centrais para a constituição de ecossistemas híbridos de formação, fortalecendo a autonomia, a reflexão crítica e a inovação pedagógica na docência de Matemática.

A conceptual framework for steam education: a proposal from and for the Global South

Dennys Leite Maia, Raíza de Araújo Domingos Soares — Tue, 23 Dec 2025 00:00:00 +0000

STEAM education (Science, Technology, Engineering, Arts, and Mathematics) has gained global recognition as an innovative educational model, yet in Brazil and across the Global South it remains insufficiently disseminated, with limited research guiding teachers in its implementation. A persistent misconception reduces STEAM to the simple addition of disciplines, overlooking its core as a pedagogical approach rooted in investigative and creative practices - an understanding central to this study. This paper introduces a conceptual framework for STEAM tailored to Brazil, while addressing broader challenges of the Global South, developed through document analysis, literature review, and empirical research. The framework defines STEAM as an interdisciplinary pedagogical strategy that fosters active methodologies, rejecting reductionist interpretations of STEM+Arts. Rather than prescribing a rigid methodology, STEAM is framed as a flexible approach that empowers teachers to design problem-based learning sequences and engage students in defining problems. By emphasizing interdisciplinarity and real-world problem solving, the framework contests disciplinary silos and reinforces the teacher’s role as facilitator of inquiry-driven learning. Practical guidelines are provided for educators, particularly in under-resourced K-12 settings. Ultimately, this study informs educators, training programs, and policymakers in Brazil and the Global South, positioning STEAM as a catalyst for innovation, equity, and social transformation.

Princípios de educação financeira aportados na modelagem matemática na perspectiva de uma Aprendizagem Significativa

Tue, 23 Dec 2025 00:00:00 +0000

Este trabalho, cujo objetivo foi elaborar uma proposta pedagógica a partir dos conhecimentos prévios de alunos do Ensino Médio sobre preceitos da Modelagem Matemática (MM) e da Educação Financeira (EF) na perspectiva de promover uma aprendizagem significativa de Matemática Financeira, foi realizado em duas fases. A 1ª fase, realizada com um concluinte de Licenciatura em Matemática da Universidade de Pernambuco–Campus Mata Norte, consistiu na demarcação de considerações didático-epistemológicas. Isto subsidiou a 2ª fase, a materialização e a aplicação da proposta pedagógica por um aluno do programa de Doctorado de la carrera de Enseñanza de las Ciencias da UNICEN–Tandil, Argentina. A pesquisa é de natureza qualitativa do tipo estudo exploratório, foi realizada em duas turmas de 3º ano em distintas escolas públicas do estado de Pernambuco, Brasil, onde a escola da 1ª fase se situa no município de Glória do Goitá, e a da 2ª fase no município de Orobó. Na 1ª fase, no âmbito do currículo rescrito, a criação de situações de compra/venda usando o Cartão de Crédito, apoiada no orçamento/consumo enquanto princípios da EF pautada nas noções de vantagem/desvantagem, evidencia-se a explicitação de dinheiro e de juros, nesta ordem, como ideias mais geral e mais específica. Por sua vez, na 2ª fase, propor atividades com MM utilizando princípios da EF para promover a aprendizagem significativa de conteúdos de Matemática Financeira ou recorrer a estes conteúdos para promover uma aprendizagem significativa de princípios da EF se mostrou como possibilidades viáveis.

Contribuições da análise estatística implicativa no tratamento e análise de questões no campo da avaliação

Saddo Ag Almouloud — Tue, 23 Dec 2025 00:00:00 +0000

O objetivo deste artigo é apresentar um estudo aprofundado sobre a aplicação da Análise Estatística Implicativa (ASI) no tratamento e análise de questões relacionadas à avaliação educacional, especialmente no ensino da matemática. O texto revisita conceitos fundamentais da avaliação, discute desafios práticos e teóricos, e destaca a utilidade da ASI para compreender estruturas cognitivas e hierarquias de competências a partir de grandes bases de dados, como PISA e TIMSS, além de estudos nacionais. O estudo utiliza a metassíntese qualitativa para revisar e interpretar pesquisas que aplicaram a ASI em avaliações educacionais, seguindo etapas rigorosas de seleção, leitura sistemática, análise comparativa e formulação de interpretações integradoras. A busca bibliográfica, baseada no protocolo POT (População, Outcome, Tipo de pesquisa), identificou 11 artigos relevantes, majoritariamente de Antoine Bodin e colaboradores, que abordam a análise de questões de avaliação com o uso da ASI e outras ferramentas estatísticas. O conjunto de estudos revisados evidencia a relevância da ASI como ferramenta estatística avançada para analisar avaliações educacionais, especialmente em matemática. A ASI permite revelar hierarquias cognitivas, dependências entre itens e estruturas do conhecimento, complementando métodos tradicionais e contribuindo para uma avaliação mais significativa e contextualizada. Também evidencia desafios práticos e teóricos da avaliação, a importância de critérios claros, a limitação dos testes padronizados e a necessidade de abordagens multiculturais e didáticas para interpretar resultados internacionais e promover a inclusão educacional. A integração da análise epistemológica e didática com métodos estatísticos como a ASI representa um avanço para a compreensão e melhoria das avaliações educacionais. Como perspectiva, o autor pretende analisar dados de Exame Nacional de Desempenho dos Estudantes do Brasil, no intuito de revelar hierarquias cognitivas, dependências entre itens e estruturas do conhecimento, complementando métodos tradicionais e contribuindo para uma avaliação significativa e contextualizada, aspectos que não são, em geral, evidenciados em outros tipos de análises estatísticas.

Un marco estratégico para la integración ética y didáctica de la inteligencia artificial generativa en la enseñanza con enfoque STEAM

Mario Di Blasi Regner — Tue, 23 Dec 2025 00:00:00 +0000

El artículo evalúa la idoneidad del marco del conocimiento tecnológico pedagógico del contenido (TPACK) para la integración de la inteligencia artificial generativa (IAG) en la educación. Se sostiene que TPACK es un modelo conceptual indispensable, actuando como una "lente regulatoria" que vincula la tecnología con los objetivos pedagógicos (PK) y de contenido (CK). No obstante, su formulación tradicional es insuficiente para abordar los desafíos sistémicos y éticos únicos de la IAG, descrita como proteica, opaca e inestable. La integración de la IAG en el contexto STEAM (ciencia, tecnología, ingeniería, arte y matemáticas), que promueve la interdisciplinariedad y la resolución de problemas auténticos, es crucial para guiar una aplicación responsable. El artículo propone una adaptación urgente que incluye: la reconfiguración del conocimiento pedagógico tecnológico (TPK) para integrar la ingeniería de prompts (PE) como estrategia didáctica avanzada (ej. Chain-of-Thought prompting), la expansión del conocimiento tecnológico del contenido (TCK) para incorporar la alfabetización crítica de contenido generado (curación y detección de sesgos), y la expansión obligatoria de un conocimiento contextual extendido (XK) para que las instituciones gestionen la gobernanza ética y el impacto social a largo plazo de la IAG.