Despite the widespread notion amongst chemistry educators that the laboratory is essential to learn chemistry, it is often a neglected area of teaching and, arguably, of educational research. Research has typically focused on secondary education, single institutions, and isolated interventions that are mostly assessed quantitatively. It has also honed in on compartmentalised features instead of searching understanding of broader aspects of learning through experimentation. This paper contends there is a gap in subject specific, tertiary level research that is comprehensive and learning-centred instead of fragmented and instruction-based. A shift in focus requires consideration of methodological approaches that can effectively tackle the challenges of researching complex learning environments. This paper reckons qualitative approaches, specifically phenomenology, are better suited for this purpose. To illustrate this potential, it summarises an exemplar phenomenological study that investigated students’ experience of change in instructional style from an expository (traditional) laboratory program to one that was cooperative and project-based (reformed). The study suggests the experience was characterised by a transition from a learning environment that promoted mindless behaviour to one in which students were mindfully engaged in their learning. Thus, this work puts forth the use of Mindfulness Theory to investigate and support design of laboratory experiences.

Self-explaining refers to the generation of inferences about causal connections between objects and events for one's own consumption. Self-explaining is amongst the practices of science deemed essential for scientific competence; therefore, a valued learning outcome in itself. Nonetheless, generation of authentic explanations is seldom promoted in college science instruction. This work examined the effect of engagement in self-explaining on conceptual understanding of chemistry. Learning and performance tasks were completed individually in the classroom ecology of a large-enrolment General Chemistry course in the US. The study spanned a period of five semesters including pilot-tests and replications. The self-explaining intervention followed a multi-condition comparison design that used performance on a post-test to assess learning. Students were randomly assigned to the following conditions: reviewing a correct explanation, explaining correct or incorrect answers, explaining agreement with answers produced by others, and explaining their own answers. A cohort of students who underwent standard instruction with no intervention and had prepared for formal examination served as reference. The self-explaining cohorts performed better than the reference group, and in one case was the difference statistically significant. Findings suggest that self-explaining activities support students' conceptual understanding at least as much as instruction. This study contributes evidence for the self-explaining effect and the ICAP hypothesis in a discipline where no evidence is available. Furthermore, it adds to the relatively little work in self-explaining that has explored naturalistic learning environments. This work supports the incorporation of self-explaining activities in the repertoire of instructional practices for General Chemistry.

La auto-explicación se refiere a la generación de inferencias para el consumo propio sobre conexiones causales entre objetos y eventos. La auto-explicación es una de las prácticas de la ciencia que se consideran esenciales para la competencia científica; por tanto, en sí misma es un valioso producto de aprendizaje. Sin embargo, la generación de explicaciones auténticas en la instrucción universitaria de ciencias se promueve muy poco. Este trabajo examinó el efecto que generar auto-explicaciones tiene sobre la comprensión conceptual de la química. El aprendizaje y la ejecución de las tareas fueron completados individualmente en la ecología natural de un salón de clases en un curso masivo de Química General en los EEUU. El estudio se prolongó por cinco semestres incluyendo las pruebas piloto y las réplicas. La intervención de auto-explicación siguió un diseño comparativo de condiciones múltiples que usó un post-test para evaluar el aprendizaje. Los estudiantes fueron asignados aleatoriamente a las siguientes condiciones: revisión de una explicación correcta, explicación de respuestas correctas o incorrectas, explicación de la opinión sobre preguntas producidas por otros, explicación de las respuestas propias. Se usó de referencia un cohorte que recibió instrucción estándar sin intervención y que se había preparado para la examinación formal. Los cohortes de auto-explicación ejecutaron el post-test mejor que el grupo de referencia; en un caso la diferencia fue estadísticamente significativa. Los resultados sugieren que las actividades de auto-explicación apoyan la comprensión conceptual al menos tanto como la instrucción dirigida. Este estudio aporta evidencia para el efecto de auto-explicación y la hipótesis ICAP en una disciplina en que tal evidencia no estaba disponible. Más aún, suma al relativamente poco trabajo en auto-explicación que ha explorado ambientes de aprendizaje en la ecología natural del salón de clases. Este trabajo apoya la incorporación de auto-explicaciones en el repertorio de prácticas de aprendizaje en la enseñanza de Química General.

The generation and evaluation of scientific evidence and explanations is a fundamental scientific competency that science education should foster. As a learning strategy, self-explaining refers to students' generation of inferences about causality, which in science can be related to making-sense of how and why phenomena happen. Substantial empirical research has shown that activities that elicit self-explaining enhance learning in the sciences. Despite the potential of self-explaining, college instruction often presents chemistry as a rhetoric of conclusions, thereby instilling the view that chemistry is a mere collection of facts. In addition to a frail understanding of the concept, other factors that may contribute to the underuse of self-explaining activities in college chemistry are the following: lack of an accessible corpus of literature and lack of research related to chemical education. This paper intends to contribute to improving the understanding of self-explaining in chemistry education and to describe the current state of research on self-explaining in tertiary level science education. This work stems from preliminary research to study ways to promote engagement in self-explaining during chemistry instruction and to assess how different levels of engagement influence learning of specific chemistry content.

La generación y evaluación de evidencia y explicaciones científicas es una competencia fundamental que la enseñanza de las ciencias procura cultivar. Como estrategia de aprendizaje, la auto-explicación se refiere a la generación de parte de los estudiantes de inferencias causales. Esto en ciencia se relaciona con la construcción de sentido sobre cómo y por qué ocurren los fenómenos. Una cantidad sustancial de investigación empírica ha mostrado que las actividades que promueven auto-explicación mejoran el aprendizaje de las ciencias. A pesar del potencial de este tipo de estrategias, comúnmente la instrucción universitaria presenta la química como retórica de conclusiones, inculcando con ello la idea de que la química es una mera colección de hechos. La frágil comprensión del concepto, la falta de acceso a literatura y la carencia de investigación relacionada con el campo de la educación química son algunos de los factores que contribuyen al poco uso de las auto-explicaciones. Este artículo pretende contribuir a mejorar la comprensión de las auto-explicaciones en educación química y describir el estado actual de la investigación sobre el tema a nivel de la enseñanza universitaria. Este trabajo se basa en investigación preliminar que estudia maneras de promover las auto-explicaciones durante la instrucción de química y evaluar cómo diferentes niveles de su uso influyen en el aprendizaje de contenidos de química.

Research in chemistry laboratory instruction has rarely focused on the lived experience of graduate teaching assistants (GTAs) and how it influences the pedagogic value of laboratory work. A phenomenological study was undertaken to explore the meaning that eleven GTAs ascribed to their teaching experience. Phenomenological reduction and analysis of interviews produced three core dimensions that describe GTAs' experience: Doing, Knowing, and Transferring. The perceived GTA role emerged as the interconnecting factor among them. In this study, findings suggest that GTAs viewed themselves as providers of knowledge and managers of time and safety and that GTA self-image shaped their instructional decisions about the learning environment. The gains accessible to these GTAs (content mastery, communication skills, and personal satisfaction) are not exclusive to laboratory teaching. Gains related to the development of more sophisticated views of knowledge and science were not evident. Implications for laboratory reform and GTA training are highlighted.

La investigación del aprendizaje en los laboratorios de química se ha enfocado muy poco en las experiencias de los estudiantes de posgrado que fungen como instructores (Instructores Asistentes) y sobre como éstas afectan el aprendizaje. Un estudio fenomenológico fue realizado para explorar el sentido que once IAs asignaron a su tarea de instrucción. La reducción y el análisis fenomenológicos de entrevistas produjeron tres dimensiones fundamentales que describen la experiencia de los IAs: Hacer, Saber y Transferir. El rol percibido de los IAs emergió como el factor que interconecta estas tres dimensiones. Los resultados sugieren que los IAs se ven a sí mismos como proveedores de conocimiento y administradores del tiempo y la seguridad, y que su auto-imagen determina sus decisiones sobre la instrucción y el ambiente de aprendizaje. Los beneficios accesibles para los IAs (dominio de los contenidos, habilidades de comunicación y satisfacción personal) no son exclusivos de la instrucción en el laboratorio. No fueron evidentes los beneficios relacionados con el desarrollo de perspectivas más sofisticadas sobre el conocimiento y la ciencia. En este artículo se discuten implicaciones para la instrucción y el entrenamiento de asistentes.