Abstract: The present study focuses on the visible, that is, on analyzing errors that students make to identify possible causes. The framework proposed by the APOE (Action, Process, Object, and Schema) theory is applied through the definition of 27 variables based on mathematical elements involved in three tasks that conform a questionnaire on the concept of derivative. The participants are 103 first-year engineering students. The data gathered consist of students’ answers to the questionnaire collected during the first semester of the year 2021. The results show that there are difficulties associated with the construction of the reversal of processes as revealed by the great number of errors associated with the use variables obtained from logical equivalences. It is concluded that encapsulating the derivative as a cognitive object, corresponding to its function, is difficult to achieve.

Resumen: Este estudio se enfoca en lo visible, es decir, en el análisis de errores que los estudiantes cometen a fin de identificar posibles dificultades. Se considera el marco propuesto por la teoría APOE (Acción, Proceso, Objeto, y Esquema), por medio de la definición de 27 variables en función de elementos matemáticos involucrados en tres tareas que conforman un cuestionario sobre el concepto de derivada. Los participantes son 103 estudiantes de primer año de ingeniería. Los datos corresponden a las producciones de los estudiantes, obtenidos de la aplicación del cuestionario y recolectados durante el primer semestre del año 2021. Los resultados muestran que existen dificultades asociadas a la construcción de la reversión de procesos que se manifiesta en el gran número de errores asociados al uso de las variables que se establecen a partir de las equivalencias lógicas. Se concluye que la encapsulación de la derivada como un objeto cognitivo, correspondiente a una función, es compleja de alcanzar.

Resumen: Esta investigación exploratoria identifica y clasifica errores vinculados al concepto de subespacio vectorial que cometen estudiantes de ingeniería de primer año de universidad. Para ello, 210 estudiantes identifican y justifican por escrito por qué un conjunto no es un subespacio vectorial. Los resultados muestran que los estudiantes cometen tres tipos errores (E1, E2, E3): 1) procedimiento incorrecto para determinar si un conjunto es subespacio vectorial, 2) relaciones incoherentes entre conceptos y 3) representación errónea de los elementos de un subespacio vectorial. Esta tipología puede ser una guía para diseñar tareas que promuevan la comprensión de este concepto y gestionar la emergencia de estos errores en el aula. Se concluye que la clasificación de errores sobre subespacio vectorial puede ayudar a los profesores a la hora de planificar la enseñanza de este concepto.

Abstract: This exploratory research study identifies and classifies errors on the concept of vector subspace that are committed by first-year engineering students. Two-hundred and ten students identify and justify in writing why a set is not a vector subspace. The results show that students committed three types of errors (E1, E2, and E3): 1) conducting an incorrect procedure when determining whether a set is a vector subspace, 2) inferring incoherent correlations between concepts, and 3) misrepresenting vector subspace elements. This typology can be used as a guide to design tasks that enhance the understanding of the vector subspace concept. It can also serve to determine when these types of errors emerge in the classroom. It is concluded that classifying student errors on the concept of vector subspace can assist professors when planning on how to teach this concept.

Resumen (Objetivo) Este estudio busca caracterizar el conocimiento matemático especializado que movilizan estudiantes para maestro, al resolver tareas que involucran la comparación de áreas de figuras planas. (Metodología) Participan 70 estudiantes para maestro que cursan el tercer año del grado de Educación Primaria, en la Universidad Autónoma de Barcelona, durante el periodo 2020-21. Los estudiantes para maestro responden un cuestionario semiestructurado de respuesta abierta que contemplaba un total de ocho tareas. Se realiza un análisis de contenido cualitativo que considera los procedimientos y las justificaciones utilizadas por los estudiantes para maestro en la resolución de dos tareas. El foco está en dos de los subdominios del modelo de Conocimiento Especializado del Profesor de Matemáticas, el Conocimiento de los Temas y de la Estructura de las Matemáticas. (Resultados) El uso de procedimientos relacionados con la descomposición, y reorganización de superficies, facilita la movilización de categorías de conocimiento especializado y el establecimiento de conexiones con otros contenidos matemáticos. La coordinación de diversos registros de representación posibilita el establecimiento de conexiones intraconceptuales en la resolución de las dos tareas presentadas. (Conclusiones) Las representaciones, en sus registros discursivo y no discursivo, se presentan como indicadores claves, pues permiten hacer explícitos los procedimientos que son utilizados por los estudiantes para maestro y, a partir de estos, las justificaciones, propiedades y principios geométricos que sustentan el proceso de resolución.

Resumo (Objetivo) Este estudo visa caracterizar o conhecimento matemático especializado mobilizados por professores estagiários na resolução de tarefas que envolvem a comparação de áreas de figuras planas. (Metodologia) Participaram 70 professores estagiários do terceiro ano do ensino fundamental na Universidade Autônoma de Barcelona, durante o período de 2020-21. Os professores estagiários respondem a um questionário aberto semi-estruturado com um total de oito tarefas. É realizada uma análise de conteúdo qualitativo que considera os procedimentos e justificativas utilizadas pelos professores estagiários na resolução de duas tarefas. O foco está em dois dos subdomínios do modelo de Conhecimento Especializado do Professor de Matemática, Conhecimento dos Temas e da Estrutura da Matemática. (Resultado) O uso de procedimentos relacionados à decomposição e reorganização de superfícies facilita a mobilização de categorias de conhecimento especializado e o estabelecimento de conexões com outros conteúdos matemáticos. A coordenação de vários registros de representação permite estabelecer conexões intraconceituais na resolução das duas tarefas apresentadas. (Conclusões) As representações, em seus registros discursivos e não discursivos, são apresentadas como indicadores-chave, pois explicitam os procedimentos utilizados pelos professores estagiários e, a partir deles, as justificativas, propriedades e princípios geométricos que sustentam o processo de resolução.

Abstract (Objective) This study seeks to characterize the specialized mathematical knowledge that preservice teachers make use of when solving tasks that involve comparison of areas of flat figures. (Methodology) Seventy (70) preservice teachers, in the third year of the Primary Education degree at the Universidad Autónoma de Barcelona during the period 2020-21, participated in the study. Preservice teachers answered a semi-structured open-ended questionnaire, which included eight tasks. A qualitative content analysis was carried out to analyze the procedures and justifications used by preservice teachers when solving two tasks. The analysis focuses on two of the subdomains of the Mathematics Teacher's Specialized Knowledge model, Knowledge of Topics and of the Structure of Mathematics. (Results) The use of procedures related to the decomposition and reorganization of surfaces facilitates making use of categories of specialized knowledge, and establishing connections with other types of mathematical content. Furthermore, coordination of different registers of representation makes it possible to establish intra conceptual connections in the solution of the two tasks presented. (Conclusions) Representations, in their discursive and non-discursive registers, are presented as key indicators which assist in making explicit the procedures used by preservice teachers, and based on them, the justifications, properties and geometric principles that support the resolution process.

Abstract This study aims to identify the implementation of different partial meanings of the area in students aged 13-14 when solving area tasks. Written procedures and justifications are analyzed in three tasks and the partial meanings of the area used are identified. Six student profiles are established, according to the concepts, procedures, properties, and representations used by the students. The results show a generalized tendency of students to associate area with the use of formulas, showing little variation in procedures for area measurement and little relationship between the partial meanings of area.

Resumen Este estudio pretende identificar la puesta en práctica de diferentes significados parciales del área en estudiantes de 13-14 años cuando resuelven tareas de área. Se analizan procedimientos y justificaciones escritas en tres tareas y se identifican los significados parciales del área utilizados. Se establecen seis perfiles de estudiantes, atendiendo a los conceptos, procedimientos, propiedades y representaciones que los estudiantes usan en sus resoluciones. Los resultados muestran una tendencia generalizada de los estudiantes a asociar el área con el uso de fórmulas, evidenciando procedimientos poco variados para medir áreas y escasas relaciones entre los significados parciales del área.

Resumen Este estudio analiza la importancia del tratamiento de puntos de no-derivabilidad en la tematización del esquema de derivada. Para ello, se consideró el marco propuesto por la teoría APOE, a través del uso y conexiones lógicas que los estudiantes universitarios establecen entre los elementos matemáticos y los modos de representación cuando resuelven tareas sobre derivada. Se utilizaron dos instrumentos: el primero fue un cuestionario conformado por tres tareas propuestas en distintos modos de representación, en cuya resolución era necesaria la utilización de los elementos matemáticos constitutivos del concepto de derivada; este instrumento fue aplicado a los 40 estudiantes participantes del estudio. El segundo instrumento correspondió a una entrevista clínica que se centró en el análisis de las respuestas de los estudiantes en relación con el tratamiento que realizan en los puntos de no-derivabilidad en derivadas sucesivas. Esta entrevista clínica se aplicó a 5 de los 9 estudiantes clasificados en el nivel de desarrollo Trans-derivada. Los resultados del análisis constatan que la coherencia del esquema es fundamental para identificar un esquema tematizado. Además, se observó el importante papel desempeñado por el análisis de los puntos de no-derivabilidad en la conexión y el tránsito entre derivadas de diferentes órdenes, especialmente desde el modo de representación gráfico, lo cual puede ser un factor que favorece la tematización del esquema de derivada.

Abstract This study analyzes the importance of the treating non-derivability points in addressing the derivative schema. To do this, we have considered the framework proposed by APOS theory, through the use and logical connections that university students established between mathematical elements and representation modes when solving tasks on derivative concept. To achieve the aim, we devised two instruments: the first was a questionnaire consisting of three tasks proposed in different representation modes, in whose resolution the use of mathematical constituent elements of the concept of derivative was necessary, this instrument was applied to 40 students that participated in the study. The second instrument corresponded to a clinical interview focused on the analysis of student answers regarding the treatment performed in non-derivability points in successive derivatives. This clinical interview was applied to 5 of the 9 students classified in the level of development Trans-derivative. The results of analysis corroborate that the coherence of the schema is fundamental to identify a addressed schema, in addition, they show the important role played by the analysis of the non-derivability points in the connection and transit between derivatives of different orders, especially from the graphic representation mode, which favors addressing the derivative schema.

The naïf "empirical-positivistic" image of science is often pinpointed by current science education as an obstacle for a science education of quality. Nevertheless, the school of the philosophy of science known as logical positivism, of the first half of the 20th century, provided some sharp conceptualisations on the nature of science that can still be valuable for science teachers. In this paper, we review some of the fundamental ideas of this school in the light of its possible contributions to pre- and in-service science teacher education. We use seven conceptual fields to structure the analysis of those ideas and we state the criteria by which we consider them of interest.

La imagen de ciencia "empiropositivista" ingenua es a menudo señalada por la didáctica de las ciencias actual como un obstáculo para una educación científica de calidad. Sin embargo, la escuela epistemológica conocida como positivismo lógico, de la primera mitad del siglo XX, proveyó algunas conceptualizaciones rigurosas acerca de la naturaleza de la ciencia que pueden ser todavía valiosas para los profesores y profesoras de ciencias naturales. En este trabajo revisamos algunas de las ideas fundamentales de esa escuela a la luz de sus posibles aportaciones a la formación inicial y continuada del profesorado de ciencias. Usamos siete campos conceptuales para estructurar el análisis de esas ideas y planteamos los criterios por los cuales las consideramos de interés.