Abstract This study attempts to determine the level of scientific reasoning skills of secondary school students and analyze the influence of students' academic level and gender on these skills. It also intends to ascertain the skills that students found difficult. The scientific reasoning skills questionnaire proposed by Hanson (2016) was administered to 122 Spanish secondary school students in grades 8-11 (ages 13-17 years old). From the questionnaire scores obtained and the ANOVA performed, it can be concluded that: a) the average level of scientific reasoning skills does not seem appropriate; b) academic training has a significant effect on these skills; and c) gender does not produce significant differences. The most problematic skills for students were located through difficulty index of the items included in the questionnaire. Finally, the possible didactic implications derived from the study are discussed.

Resumen En este estudio se intenta determinar el nivel de las habilidades de razonamiento científico de los estudiantes de educación secundaria y analizar la influencia de la formación académica y del género sobre dichas habilidades. También se pretende conocer las habilidades que presentan mayor dificultad para estos estudiantes. Han participado 122 estudiantes españoles de cuatro niveles académicos diferentes entre 8º y 11º grado (edades entre 13 y 17 años) a los que se ha administrado el cuestionario de habilidades de razonamiento científico propuesto por Hanson (2016). De las puntuaciones obtenidas en el cuestionario y del ANOVA realizado puede concluirse que: a) el nivel medio de habilidades de razonamiento científico no parece el apropiado; b) la formación académica tiene un efecto significativo sobre dichas habilidades; y c) el género no produce diferencias significativas. A partir del índice de dificultad de los ítems del cuestionario se localizan las destrezas más problemáticas para los estudiantes. Por último, se discuten las posibles implicaciones didácticas que se derivan del estudio.

Resumen El propósito de este estudio fue investigar la posible influencia de la disposición hacia el pensamiento crítico, el nivel académico y el género (variables independientes) sobre el desempeño en resolución de problemas de estudiantes de secundaria (variable dependiente). Han participado 114 estudiantes de educación secundaria españoles, 55 chicos y 59 chicas, de 3º y 4º de ESO y de 1º de Bachillerato (9º, 10º y 11º grado, respectivamente). A todos ellos se les ha administrado un cuestionario sobre disposición hacia el pensamiento crítico y una prueba de resolución de problemas (un problema de las pruebas PISA). De la matriz de correlaciones producto-momento de Pearson entre variables y del análisis de regresión backward stepwise efectuado se han derivado las siguientes conclusiones: 1) la disposición hacia el pensamiento crítico (esto es, el potencial uso del pensamiento crítico) y el género parecen tener un insignificante peso en el desempeño en la resolución de problemas; y 2) el nivel académico muestra una contribución muy destacada en el rendimiento en la resolución de problemas.

Abstract The purpose of this study was to investigate the possible influence of critical thinking disposition, academic level and gender (independent variables) on the problem-solving performance of high school students (dependent variable). A total of 114 Spanish secondary school students participated, 55 boys and 59 girls, from the 3rd and 4th years of Compulsory Secondary Education (ESO) and the 1st year of High School (9th, 10th and 11th grade, respectively). All of them were administered a questionnaire on critical thinking disposition and a problem-solving test (a PISA test problem). From the Pearson product-moment correlation matrix between variables and the backward stepwise regression analysis performed, the following conclusions have been derived: 1) the disposition towards critical thinking (i.e., the potential use of critical thinking) and gender seem to have an insignificant weight on problem-solving performance; and 2) academic level shows a very prominent contribution to problem-solving performance.

Resumo Objetivo deste estudo foi investigar a possível influência da disposição para o pensamento crítico, nível acadêmico e gênero (variáveis independentes) no desempenho na resolução de problemas de alunos do ensino médio (variável dependente). Participaram 114 alunos espanhóis do ensino secundário, 55 garotos e 59 garotas, do 3º e 4º do ESO e do 1º de ensino médio (9º, 10º e 11º ano, respectivamente). Todos eles receberam um questionário sobre a disposição para o pensamento crítico e um teste de resolução de problemas (um problema nos testes PISA). A partir da matriz de correlação produto-momento de Pearson entre as variáveis e a análise de regressão backward stepwise realizada, as seguintes conclusões foram derivadas: 1) a disposição para o pensamento crítico (isto é, o uso potencial do pensamento crítico) e o gênero parecem têm peso insignificante no desempenho de resolução de problemas; e 2) o nível acadêmico mostra uma contribuição muito importante para o desempenho na resolução de problemas.

Resumen En este trabajo se hace una primera aproximación a la ansiedad de los estudiantes de secundaria ante las ciencias. Se han aplicado a 175 estudiantes de educación secundaria de diferentes cursos dos cuestionarios validados y una prueba de evaluación de competencias científicas. Un cuestionario mide la ansiedad ante diversos contextos científicos y el otro evalúa la ansiedad generada por una prueba de evaluación de ciencias. El análisis de los resultados obtenidos por medio de pruebas Anova evidencia que: a) la ansiedad ante situaciones científicas es mayor que en otras situaciones y disminuye significativamente con el aumento del nivel académico; b) la ansiedad generada en la prueba de evaluación es mayor, de forma estadísticamente significativa, en las chicas que en los chicos; y c) no se ha constatado una correlación significativa entre el nivel de ansiedad generada por la prueba de evaluación y el rendimiento conseguido en esta prueba.

Abstract In this paper is carried out a first approximation to anxiety surrounding situations related to science. One hundred and seventy-five spanish secondary education students at different educational levels have been administered two validated tests and a scientific competencies assessment test. One test measures the anxiety caused by scientific contexts, and the other test assesses the science assessment test anxiety. The analysis of the results obtained by means of Anova tests allow us to conclude that: a) the anxiety in scientific situations is greater than the non-scientific situations, and this anxiety gets smaller as the school grade level increases. ; b) the science assessment test anxiety is statistically significantly higher for women than for men; and c) there is no evidence of a significant correlation between the science assessment test anxiety and science test scores.

Resumo Uma primeira aproximação é feita à ansiedade dos estudantes de secundário frente às ciências neste trabalho. Foram administrados dois questionários validados e um teste de avaliação de competências científicas a 175 estudantes de educação secundária de cursos diferentes. Um questionário mede a ansiedade frente à diferentes contextos científicos e o outro avalia a ansiedade gerada por um teste de avaliação das ciências. A análise dos resultados obtidos por meio de testes Anova mostra que: a) a ansiedade frente à situações científicas é maior que em outras situações, e diminui significativamente com o aumento do nível acadêmico; b) a ansiedade gerada no teste de avaliação é maior, de modo estatisticamente significante, nas raparigas que nos rapazes; e c) não foi confirmada uma correlação significante entre o nível de ansiedade gerado pelo teste de avaliação e a pontuação obtida neste teste.

RESUMO Neste artigo é efetuada uma revisão descritiva da literatura sobre o Conhecimento Pedagógico do Conteúdo - CPC - em ciências e sobre a pesquisa realizada sobre o tema. Em suma, analisa-se o seguinte: a) como é definido, quais são suas principais características e a forma como o CPC foi determinado entre os professores; b) sua relação com o conhecimento da matéria a ser ensinada e a aprendizagem dos estudantes; c) como ele foi utilizado para a formação e a avaliação de professores; e d) os tópicos científicos em que o CPC tem sido estudado. Conclui-se que o CPC perfila-se como uma ferramenta fundamental para melhorar a qualidade da formação dos professores.

ABSTRACT This paper gives a descriptive overview of the literature related to Pedagogical Content Knowledge - PCK - in the sciences. It is expected that this review can contribute to a better understanding of PCK, pointing out what has been investigated about this concept. Specifically, we analyze: a) how PCK is defined, what are its main features and how it has been appropriated by teachers; b) the relationship between PCK, knowledge of the contents to be taught and students learning; c) how PCK was actually used in teachers’ training and teachers’ evaluation; and, d) the scientific areas in which PCK has been studied. It concludes that PCK is an essential tool for improving the quality of teacher training.

RESUMEN En este artículo se lleva a cabo una revisión descriptiva de la literatura que permite dar a conocer qué es el Conocimiento Didáctico del Contenido -CDC- en ciencias y qué se ha investigado sobre el mismo. En concreto, se analiza: a) cómo se define, qué características tiene y cómo se ha determinado en los profesores; b) su relación con el conocimiento de la materia a enseñar y con el aprendizaje de los estudiantes; c) cómo se ha utilizado en la formación y evaluación del profesorado; y d) en qué temas científicos se ha estudiado. Se concluye que el CDC se perfila como una herramienta fundamental para mejorar la calidad de la formación del profesorado.

RÉSUMÉ Cet article procède à une révision descriptive de la littérature sur la Connaissance Pédagogique du Contenu - CPC - en sciences. L’analyse porte sur: a) comment est définie la CPC, quels en sont les caractéristiques principales et comment les professeurs l´ont determinée; b) son rapport avec la maitrise des contenus et les acquis des étudiants; c) comment a été utilisée la CPC dans la formation et l’évaluation des enseignants; et d) les sujets scientifiques où la CPC a été abordée. La conclusion indique que la CPC offre un outil crucial pour améliorer la qualité de la formation des enseignants.

Resumen Introducción. Las destrezas en los procesos de la ciencia forman parte de la alfabetización científica y constituyen un componente muy importante de la enseñanza de las ciencias. Sin embargo, son escasos los estudios en Iberoamérica sobre estas destrezas en la Educación Secundaria. Objetivo. Se trata de un estudio exploratorio para determinar el grado de familiaridad e interés de estudiantes de Secundaria en estas destrezas. Materiales y métodos. A 144 estudiantes de Educación Secundaria españoles de cinco niveles educativos diferentes se les administró un cuestionario en el que se les demanda el grado de familiaridad e interés en las destrezas de los procesos de las ciencia básicas e integradas. Resultados. El grado de familiaridad con las destrezas de los procesos de la ciencia es creciente a medida que se avanza en el nivel académico. Sin embargo, el grado de interés es máximo al principio y al final de la Educación Secundaria. La prueba U de Mann-Whitney revela que no existen diferencias significativas entre las destrezas básicas e integradas. La prueba "chi cuadrado" evidencia una asociación significativa tanto entre el grado de familiaridad y el nivel académico, como entre el grado de interés y el nivel académico. Conclusiones. El grado de familiaridad de los estudiantes de Secundaria con las destrezas de los procesos de la ciencia es aceptablemente bueno (a excepción de tres destrezas integradas) y es significativamente mejor al final de la Educación Secundaria. El grado de interés es bastante alto y es significativamente mayor al principio y al final de la Educación Secundaria.

Abstract Introduction. Skills for science processes are a part of scientific literacy and also are a very important component of science teaching. There are, nevertheless, not enough studies in Iberoamerica about these skills in secondary education. Objective. This is an exploratory study that aims to determine the familiarity and interest degrees of secondary education students on these skills. Materials and methods. A questionnaire was given to 144 Spanish secondary students, from five different education levels. In that questionnaire, their familiarity and interest degrees on the skills of the basic and integrated sciences are demanded. Results. The familiarity degree with the sciences processes is growing as the academic level is higher. Nevertheless, the interest degree reaches its maximum levels at the beginning and at the end of the secondary education. The U Mann-Whitney´s test reveals that there are not significant differences between the basic and the integrated skills. The "chi square" test demonstrates a significant association between the familiarity degree and the academic level and between the interest degree and the academic level. Conclusions. The familiarity degree of secondary education students with the skills related to science processes is relatively good (except for three integrated skills) and is significantly better at the end of the secondary education. The interest degree is really high and is significantly higher at the beginning and at the end of the secondary education.

Resumo Introdução. As destrezas nos processos da ciência formam parte da alfabetização científica e constitui um componente muito importante do ensino das ciências. Mas, são escassos os estudos na Ibero-América sobre estas destrezas na Educação Secundária. Objetivo. Se trata de um estudo exploratório para determinar o grau de familiaridade e interesse de estudantes de Secundária nestas destrezas. Materiais e métodos. A 144 estudantes de Educação Secundária espanhóis de cinco níveis educativos diferentes se lhes administrou um questionário no qual se lhes demanda o grau de familiaridade e interesse nas destrezas dos processos das ciências básicas e integradas. Resultados. O grau de familiaridade com as destrezas dos processos da ciência é crescente a medida que se avança no nível acadêmico. Mas, o grau de interesse é máximo no princípio e ao final da Educação Secundária. A prova U de Mann-Whitney revela que não existem diferenças significativas entre as destrezas básicas e integradas. A prova "chi quadrado" evidencia uma associação significativa tanto entre o grau de familiaridade e o nível acadêmico, como entre o grau de interesse e o nível acadêmico. Conclusões. O grau de familiaridade dos estudantes de Secundária com as destrezas dos processos da ciência é aceitavelmente bom (a exceção de três destrezas integradas) e é significativamente melhor ao final da Educação Secundária. O grau de interesse é bastante alto e é significativamente maior no princípio e no final da Educação Secundária.

This study analyses the influence of word problem's context and structure, and capturing the structure and using analogies on problem-solving. A 2x3x2 factorial design was used with two between-subjects variables -capturing the structure and the use of analogies- and one within-subjects variable -structural complexity of word problem-. Two types of booklets containing two word problems that differ from each other in structure (and each type of booklet having problems of different context) and questions about capturing the structure and using analogies in problem solving, were administered to 66 third-year pre-service primary teachers from the same university (University of Valencia,Spain). The results of the ANOVAs showed that: a) Problems increase in difficulty when they have complex structure and low familiarity context, and b) Capturing the structure and the use of analogies are needed to solve structurally complex problems

En este trabajo se analiza la influencia de la estructura y contexto del problema, y la captación de la estructura y el uso de analogías en la resolución de problemas. Se utiliza un diseño factorial 2x3x2 con dos variables inter-sujetos (captación de la estructura y uso de analogías) y una variable intra-sujetos (complejidad de la estructura del problema). A 66 profesores de primaria en formación (en tercer curso del grado) se les dieron dos tipos de cuadernillos con problemas de diferente estructura (en cada tipo de cuadernillo los problemas son de diferente contexto), y preguntas sobre la captación de la estructura y uso de analogías. Los resultados de varios ANOVA muestran que: a) Los problemas son más difíciles cuando tienen una estructura compleja y un contexto de baja familiaridad, y b) La captación de la estructura y el uso de analogías son necesarios para resolver los problemas de mayor complejidad estructural.

This article outlines a procedure that was used to develop a written test for evaluating the conceptual knowledge of chemical equilibrium constant among university students. The concepts in the subject matter were carefully defined through propositional statements. Students' understanding of the topic was determined through interviews. These data were used to produce nine multiple choice questions. Each question was designed to identify misconceptions related to the chemical equilibrium constant. The test was evaluated by foure associate professors and was administred to a total of 196 spanish university students. This test has a Cronbach's alpha reliability of 0.63 and its content validity values ranged from 3.7 to 5.

This work starts from the wrong belief that scientific knowledge offers a detailed picture of the world in which we live and it shows the paths to immerse us in him. Next, structures and processes of science are analysed to allow perceiving how is produced the rapprochement of science to reality. Specifically, theories, concepts, models and scientific explanations are examined from epistemological bases that are founded in the history of science. It is concluded that the scientists' theoretical constructions are always provisional, and they allow approximation to the real world and to move forward in its research programs, but are independent of reality and do not copy it

A partir de la creencia errónea de que el conocimiento científico ofrece un cuadro detallado del mundo en que vivimos y muestra los caminos para adentrarnos en él, en este trabajo se analizan las estructuras y los procesos de la ciência para permitir vislumbrar cómo se produce el acercamiento de la ciência a la realidad. En concreto, se examinan teorías, conceptos, modelos y explicaciones científicas desde bases epistemologicas que se fundamentan en la história de la ciência. Se concluye que las construcciones teoricas de los científicos, que siempre son provisionales, les permiten aproximarse al mundo real y avanzar en sus programas de investigación, pero son independientes de la realidad y no la copian

In this paper it is presented a thermodynamic analysis that aims to find the mathematical expression of the variation of extent of reaction with the infinitesimal variation in the temperature at constant volume of a chemical equilibrium mixture. The goal of this paper is to establish an alternative approach to avoid both the Le Chatelier's principle and the problems that emerge when trying to apply its qualitative statements. This attempt is based on the laws of thermodynamics.

This paper presents and classifies the cognitive and metacognitive variables involved in the processes that students execute in problem solving. Moreover, it shows how these variables affect the students success in problem solving. These variables are classified in: piagetian and neo-piagetian, representational, metacognitive and transfer of learning. In the first group of variables it is discussed formal reasoning ability and other neo-piagetian factors. In the second group of variables it is analysed mental models and external representations. Implications for chemistry education are collected as a proposal of didactic strategies in the classroom.

In this paper an experiment was carried out to test the theory of mental models of Johnson-Laird, which classifies subjects according to their previous knowledge. The subjects of the experiment were high school students of Valencia (Spain), to whom a problem solving test was administered. The results found seem to confirm that an inverse relation between the number of mental models implied in the problem and the percentage of subjects that solve it correctly, as the theory predicts. Moreover, subjects of higher previous knowledge do not always solve problems significantly better.

En este trabajo se llevó a cabo un experimento, para poner a prueba la teoría de modelos mentales de Johnson-Laird, según la cual los sujetos se clasifican según su conocimiento previo. Los sujetos participantes en el experimento fueron alumnos de bachillerato de un centro educativo de Valencia (España), a quienes se les administró una prueba de resolución de problemas. Los resultados parecen confirmar un relación inversa entre el número de modelos mentales implicados en el problema y el porcentaje que lo resuelve correctamente, tal y como predice la teoría. Además, los sujetos con mayor conocimiento previo, no siempre resuelven significativamente mejor los problemas.