Abstract The study of the evolution of the conceptual models of students is a topic of current importance in the didactics of science. Initial studies in the field of modeling were oriented toward describing the models of students and teachers and professors in different fields of knowledge with important results in didactics. Today, and particularly in this investigation, we assume the models as powerful representations to represent and build knowledge in the classroom. First we identified the college students’ initial conceptual models of the concept of immunity. Then we applied a didactic unit aimed at the evolution of the initial models to immunology models determined by the curricular program in which the investigation was conducted. This qualitative research was conducted with twenty second-semester students of a university program in health sciences. Content analysis of the texts written by the students was carried out during an academic semester. The initial and final models of the students were characterized, as well as the change in the uses of languages and graphic representations, which are indicators of the understanding of molecular defense mechanisms that are part of innate and acquired immunity. It was observed that the models used by students before and after the educational intervention follow explanatory principles of the scientific models used in immunology.

Resumen El estudio de la evolución de los modelos conceptuales de los estudiantes es un tema de actual importancia en la didáctica de las ciencias. Los estudios iniciales en el campo de la modelización se orientaron a describir los modelos de estudiantes y profesores en diferentes campos del conocimiento con resultados importantes en la didáctica. Hoy, y de manera particular en esta investigación, asumimos los modelos como representaciones potentes para representar y construir conocimiento en el aula de clase. Con la investigación se identificaron y caracterizaron los modelos conceptuales iniciales de estudiantes universitarios sobre el concepto de inmunidad. Identificados los modelos se aplicó una unidad didáctica orientada al logro de la evolución de los modelos iniciales a los modelos de inmunología determinados por el programa curricular en el que se realizó la investigación. Esta es una investigación cualitativa, realizada con veinte estudiantes de segundo semestre de un programa universitario de ciencias de la salud. Se realizaron análisis de contenido de los textos escritos por los estudiantes a lo largo de un semestre académico. Se caracterizaron los modelos iniciales y finales de los estudiantes, así como el cambio en los usos de lenguajes y representaciones gráficas los cuales son indicadores de la comprensión de los mecanismos moleculares de defensa que forman parte de la inmunidad innata y de la adquirida. Se observó que los modelos empleados por los estudiantes antes y después de la intervención didáctica siguen principios explicativos de los modelos científicos empleados en inmunología.

Argumentation in science is a dialogic process and a fundamental tool for the co-construction of more meaningful understandings of the concepts discussed in class. Therefore, it is one of the responsibilities to be assumed explicitly in science teaching and learning. The central aim of our research is to propose a model for teaching argumentation in science. We have collected and analyzed qualitatively information from a teacher who participates in a critical reflection process on argumentation and her own performance. The findings evidence how important it is for teachers to deepen their knowledge of epistemological, conceptual and teaching aspects, which are key to a model for teaching argumentation in science. Similarly, we show how identifying these aspects both in the teacher's thought and performance, and the relationship between them, allows constructing a model for teaching science argumentation.

La argumentación en ciencias es un proceso dialógico y una herramienta fundamental para la co-construcción de comprensiones más significativas de los conceptos abordados en el aula. Por ello, es una de las competencias que debe asumirse de manera explícita en los procesos de enseñanza y aprendizaje de las ciencias. El objetivo central de nuestra investigación es proponer un modelo de enseñanza de la argumentación en ciencias. La información recogida para nuestro propósito y analizada bajo el enfoque cualitativo, se obtiene del proceso realizado por una docente que participa en un proceso de reflexión crítica sobre la argumentación y su propio desempeño. Los resultados resaltan la importancia que tiene para el docente profundizar en tres aspectos centrales de un modelo de enseñanza de la argumentación en ciencias: el epistemológico, el conceptual y el didáctico. De igual manera, se muestra cómo la identificación de estos aspectos tanto en el pensamiento como en el desempeño de la docente y su relación, permite construir un modelo para la enseñanza de la argumentación en ciencias.

En primera instancia se hace una discusión general acerca del objeto de estudio de la didáctica de las ciencias y su relación con el campo de la pedagogía; esta lleva a establecer algunos límites y tensiones entre la formación y el pensamiento crítico en dominios específicos del conocimiento, como eje central de la didáctica de las ciencias, el cual desborda los convencionales propósitos centrados en la enseñanza y en el aprendizaje de las ciencias. A lo largo del texto se privilegia la tesis del desarrollo del pensamiento crítico de dominio específico, lo cual nos lleva, en segundo lugar, a presentar resultados de investigación sobre la expresión del pensamiento crítico en niños, niñas y maestros de grados cuarto y quinto de educación básica primaria de 56 instituciones públicas de la ciudad de Manizales, en el campo de las ciencias naturales. El estudio fue de naturaleza mixta y las categorías investigadas fueron solución de problemas, metacognición y argumentación, las cuales se consideran constituyentes del pensamiento crítico en los estudiantes. Para la recolección de la información se diseñaron diez talleres en los cuales se presentaban situaciones problema sobre diferentes temáticas de ciencias. Los análisis se realizaron con 224 niños y 5 maestros. El estudio se adelantó en tres momentos, en cada uno de los cuales se realizó el análisis de cada una de las categorías, así como el análisis de las relaciones entre ellas. Se presentan los resultados independientes para cada una de las tres categorías investigadas, así como un análisis comprensivo de la relación entre ellas en función de comprender la expresión del pensamiento crítico en los niños investigados. Se describieron comprensivamente las concepciones de los maestros acerca del pensamiento crítico.

It is the purpose of this paper to briefly discuss the object of study in Sciences Didactics and its relation to pedagogy, so that, teachers can establish some limits and tensions between education and critical thinking in specific domains of knowledge, which represent bases for science learning and teaching. The study proposes critical thinking as a learned skill that needs instruction and practice in a specific domain and presents research results of a study regarding elementary students and teachers critical thinking skills in 56 public schools from Manizales. The categories taken into consideration for this study were: problem solving, metacognition and argumentation, because they are considered the core to start the critical thinking development. Data was collected by using ten workshops which presented problematic situations regarding different sciences topics. The participants were 224 children and five teachers who actively worked in three different moments that were intended to develop the three proposed categories as well their relations. The results were analyzed for each of the three categories and a comprehensive analysis was done to establish the relationship between them so that we can understand the critical thinking development in the participants. Finally, teachers and students conceptions of critical thinking are described within the context of science education.

Em uma primeira instância faz-se uma discussão geral acerca do objeto de estudo da didática das ciências e sua relação com o campo da pedagogia. Esta discussão leva a estabelecer alguns limites e tensões entre a formação e o pensamento crítico em domínios específicos do conhecimento, como eixo central da didática das ciências, indo além dos objetivos convencionais centrados no ensino e aprendizagem das ciências. Ao longo do texto se privilegia a tese do desenvolvimento do pensamento crítico de domínio específico, o qual nos leva, em segundo plano, a apresentar resultados de investigação sobre a expressão do pensamento crítico em meninos, meninas e professores da quarta e quinta séries da educação básica de 56 instituições públicas da cidade de Manizales, no campo das ciências naturais. O estudo foi de natureza mista e as categorias investigadas foram resolução de problemas, metacognição e argumentação, as quais são consideradas constituintes do pensamento crítico dos estudantes. Para a constituição dos dados, foram planejadas dez oficinas nas quais se apresentavam situações-problema sobre diferentes temas das ciências. As análises se realizaram com 224 crianças e 5 professores. O estudo se dividiu em três momentos, em cada um dos quais se realizou a análise de cada uma das categorias, assim como a análise das relações entre elas. São apresentados os resultados independentes para cada uma das três categorias investigadas, assim como uma análise relacionada à relação entre elas em função da compreensão da expressão do pensamento crítico nas crianças investigadas. São descritas, ainda, as compreensões sobre as concepções dos professores acerca do pensamento crítico.

Objetivo: desarrollar y aplicar una herramienta interactiva que proporcione una experiencia virtual en el tema de la semiología neurológica y propicie el logro de aprendizajes profundos de esta y el mejoramiento en el proceso de aprendizaje de los estudiantes de medicina de la Universidad de Caldas en el año 2010. Materiales y métodos: investigación de tipo observacional analítico de cohortes con desarrollo de dos herramientas informáticas: BLOG educativo y CD con apoyos audiovisuales. Población de estudio: 52 estudiantes de medicina de la Universidad de Caldas que cursaban Semiología General en el primer semestre de 2010: 24 hombres y 28 mujeres entre 18 y 24 años. Los participantes del BLOG fueron 30 estudiantes y los no participantes, 22. Los momentos evaluativos fueron tres: al inicio, en la mitad y al final del semestre; en cada evaluación se analizaron cuatro categorías de aprendizaje profundo: capacidad de análisis, riqueza de vocabulario técnico, riqueza conceptual y resolución de problemas. Resultados: en la mayoría de los estudiantes que participaron en el BLOG predominaron las respuestas adecuadas en cada una de las categorías de aprendizaje profundo. Conclusiones: el uso de una herramienta informática para la enseñanza y el aprendizaje de la semiología neurológica demostró ser útil para facilitar la adquisición de aprendizajes profundos; el desarrollo del BLOG permitió a los estudiantes adquirir confianza al momento de realizar el examen clínico de los pacientes.

Objective: to develop and implement an interactive tool that provides a virtual experience in the field of neurological semiology and is conducive to achieve deep learning and improvement in the learning process of medicine students at Universidad de Caldas in 2010. Materials and methods: cohort observational analytical research with development of two computing tools: educational BLOG and CD with audiovisual material. Population: 52 medicine students at Universidad de Caldas who were taking the General Semiotics class in the first semester, 2010: 24 men and 28 women ages 18 to 24. Thirty students participated in the educational BLOG and 22 did not. Students were evaluated in three moments: at the beginning, in the middle and at the end of the semester. Four deep learning categories were evaluated in each moment: analytical ability, richness in technical vocabulary, conceptual competence and problem solving ability. Results: most of the students who participated in the BLOG had dominantly appropriate responses in each of the categories of deep learning. Conclusions: the use of a computing tool for neurological semiology teaching and learning proved useful as a facilitator in the acquisition of deep learning. The BLOG development allowed students to gain confidence at the moment of performing the patients' clinical examination.

Objetivo: desenvolver e aplicar uma ferramenta interativa que proporcione uma experiência virtual no tema da semiologia neurológica e propicie o logro de aprendizagem profundos desta e o melhoramento no processo de aprendizagem dos estudantes de medicina da Universidade de Caldas no ano 2010. Materiais e métodos: pesquisa de tipo observacional analítico de cohorte com desenvolvimento de duas ferramentas informáticas: BLOG educativo e CD com apoios audiovisuais. Povoação de pesquisa: 52 estudantes de medicina da Universidade de Caldas que cursavam Semiologia Geral no primeiro semestre de 2010: 24 homens e 28 mulheres entre 18 e 24 anos. Os participantes do BLOG foram 30 estudantes e os não participantes, 22. Os momentos avaliados foram 3: ao inicio, na metade e ao final do semestre; em cada avaliação analisaram se quatro categorias de aprendizagem profundo: capacidade de analise, riqueza de vocabulário técnico, riqueza conceptual e resolução de problemas. Resultados: Na maioria dos estudantes que participaram no BLOG predominaram as respostas adequadas em cada uma das categorias de aprendizagem profunda. Conclusões: O uso de uma ferramenta informática para os ensinamentos e a aprendizagem da semiologia neurológica ser útil para facilitar a aquisição de aprendizagens profundas; desenvolvimento do BLOG permitiu aos estudantes adquirir confiança ao momento de realizar o exame clinico dos pacientes.

1. Objetivo: Caracterizar los modelos argumentativos que utilizan estudiantes de biología en la solución de problemas de genética, desde las categorías modelo conceptual, estructura argumentativa y comportamiento discursivo. 2. Materiales y Métodos. Realizamos un estudio cualitativo, con metodología de tipo descriptiva, en el que analizamos las respuestas escritas y orales de 4 estudiantes. Como instrumentos para la recolección de la información diseñamos 7 problemas en cuya solución estaban implicados los modelos de herencia de Lamarck y de Mendel. Para el análisis de la información aplicamos los procedimientos del análisis de discurso y el análisis de contenido a los textos escritos y orales. 3. Resultados. En el momento de resolver problemas, las estudiantes con las que realizamos el estudio emplearon estructuras argumentativas restringidas, un comportamiento discursivo que se caracteriza por el uso frecuente de conectores de posibilidad y deícticos, y el uso de modelos de herencia que han precedido al modelo molecular. Los modelos argumentativos caracterizados se constituyen en la base para intervenciones didácticas en el campo de la Enseñanza de la Genética.

1. Goal. To characterize argumentative models through biology students in the solution of genetics problems, from the conceptual model, argumentative structure and discursive behavior categories. 2. Materials and Methods. A qualitative study with a descriptive-type methodology was conducted, where the written and oral responses of four (4) students were analyzed. To gather the corresponding information, seven (7) problems were designed, where Lamarck and Mendel's heritage models were implied. To analyze the information, discourse and content analysis procedures were applied to the oral and written texts. 3. Results. At the moment of solving the problems, the students participating in the study used restricted argumentative structures, a discursive behavior characterized by the frequent use of possibility connectors and deictics, as well as the heritage models that have preceded the molecular model. The argumentative models characterized become the basis for didactic interventions in the field of Genetics Teaching.

1. Objetivo: Caracterizar os modelos argumentativos utilizados pelos estudantes de biologia na solução de problemas de genética, desde as categorias do modelo conceitual, estrutura argumentativa e comportamento discursivo. 2. Materiais e Métodos: É um estudo qualitativo, com metodologia descritiva, onde se analisa as respostas orais e escritas de quatro (4) estudantes. Como instrumentos para a coleta de dados, sete (7) problemas foram desenhados, em cuja solução estavam implicados os modelos da hereditariedade de Lamarck e Mendel. Para a análise dos dados aplicaram-se os procedimentos da analise de discurso e a analise de conteúdo aos textos escritos e orais. 3. Resultados. No momento de resolver os problemas, as estudantes que participaram no estudo empregaram estruturas argumentativas restringidas, um comportamento discursivo caracterizado pelo uso freqüente de ligadores de possibilidade e deícticos, como também pelo uso dos modelos da hereditariedade que precederam o modelo molecular. Os modelos argumentativos caracterizados constituem-se na base para intervenções didáticas no campo do Ensinamento da Genética.

Se realizó el estudio de las representaciones mentales de 21 estudiantes de 17-18 años (primero de bachillerato del sistema educativo español) sobre el concepto de respiración. Para su estudio se realizaron análisis orientados a lograr un mejor conocimiento de los aspectos epistemológicos, ontológicos y cognitivo-lingüísticos de los estudiantes; la integración de estas tres dimensiones de análisis nos llevo a construir representaciones mentales multidimensionales sobre el concepto de respiración. Desde la perspectiva epistemológica se ubicaron los textos escritos por los alumnos según los diferentes paradigmas explicativos de la respiración; el análisis ontológico nos llevo a identificar las principales concepciones de los estudiantes sobre el concepto analizado; el análisis cognitivo-lingüístico nos permitió conocer el tipo de discurso elaborado por los estudiantes así como su contenido y coherencia. En su conjunto el análisis multidimensional nos permitió identificar algunos obstáculos para el aprendizaje del concepto de respiración en el grupo estudiado.

A study of the mental representations about the respiration concept was made with 21 students from 17 to 18 years old (first high school degree of the Spanish educational system). Data was analyzed in order to obtain a better knowledge of the epistemologic, ontologic and cognitive-linguistic aspects of the students' mental representations. The integration of these three dimensions of analysis led us to construct multidimensional mental representations concerning the respiration concept. From the epistemological perspective, the texts, written by the students, were classified according to the different explanatory paradigms of the respiration concept. The ontological analysis led us to identify the main conceptions of the students about the selected concept. The cognitive-linguistic analysis allowed us to identify the kind of discourse made by the students as well as its content and coherence. As a whole, the multidimensional analysis allowed us to identify some of the obstacles the participating students should face to comprehend the respiration concept.

Foi realizado um estudo a respeito das representações mentais de 21 estudantes de 17-18 anos (primeiro grau de bacharelado no sistema educativo espanhol) acerca do conceito de respiração. Para este estudo foram feitas analises orientadas a conseguir um melhor conhecimento dos aspectos epistemológicos, ontológicos e cognitivo-lingüísticos dos estudantes. A integração destas três dimensões de análise nos permitiu construir representações multidimensionais do conceito de respiração. Desde a perspectiva epistemológica foi possível classificar os textos escritos pelos alunos segundo os diferentes paradigmas explicativos da respiração. A análise ontológica levou-nos a identificar as principais representações mentais dos estudantes a respeito do conceito analisado. A análise cognitivo-lingüística nos permitiu conhecer o tipo de discurso elaborado pelos estudantes, bem como seu conteúdo e coerência. No seu conjunto, a análise multidimensional nos permitiu identificar alguns obstáculos na aprendizagem do conceito de respiração no grupo estudado.