Using Multi-Modal Representations to Improve Learning in Junior Secondary Science

Abstract

There is growing research interest in both the challenges and opportunities learners face in trying to represent scientific understanding, processes and reasoning. These challenges are increasingly well understood by researchers, including integrating verbal, visual and mathematical modes in science discourse, and making strong conceptual links between classroom experiences and diverse 3D and 2D representations. However, a matching enhanced pedagogy of representation-rich learning opportunities, including their theoretical justification, is much less clearly established. Our paper reports on part of a three-year project to identify practical and theoretical issues entailed in developing a pedagogical framework to guide teacher understanding and practices to maximize representational opportunities for learners to develop conceptual understandings in science.

Do student perceptions of teaching predict the development of representational competence and biological knowledge?

“…There was only limited improvement in students' representational competence and REPRESENTATIONAL COMPETENCE IN BIOLOGY CLASSES 32 perceived frequencies of teaching practices were both positively and negatively related to its development. Accordingly, we agree that attention is needed to explore a wider variety of effective teaching practices with representations (Tytler et al, 2007;Waldrip et al, 2010) and join Eilam (2012) in arguing that more attention should be paid to representations within professional development programmes to adequately prepare teachers to foster students' understanding of this topic. Representational competence plays a fundamental role in fostering scientific literacy and enabling students to participate in discourse about scientific topics (Lemke, 2004;Yore & Hand, 2010;Kozma et al, 2000), consequently research studies such as the one described in this paper help us further understand the crucial role that teachers and teaching practices play in supporting student learning in science.…”

“…When working together autonomously in groups, students seem more likely to pay attention to the content rather than the representational aspects of the domain. This might indicate that a teacher-mediated explicit negotiation of representational aspects in the class matters for supporting students to develop RC (see approaches such as Tytler et al, 2007;Waldrip, Prain, & Carolan, 2010).…”

Níveis Significantes do Significado das Estações do Ano com o Uso de Diversidade Representacional na Formação Inicial de Professores de Ciências

“…Alguns pesquisadores utilizam o modelo triádico de signo peirceano na área da educação científica (Tytler, & Prain, 2013;Waldrip, Prain, & Carolan, 2010), fazendo-se distinções entre uma representação em um signo ou significante (e.g., um desenho de um fluxograma de energia; ou setas numa explicação diagramática de forças), a interpretação ou sentido dado a esse signo por um intérprete (a ideia científica de energia; ou a ideia científica de força), e seu referente, ou o fenômeno que tanto a interpretação quanto o significante referem-se (exemplos de operação da energia em objetos no mundo; ou exemplos de operações de força em objetos no mundo). E a cada nova interpretação de uma representação reativa uma nova interação dessa tríade, tornando-se uma nova interpretação de uma interpretação já existente (Tytler, & Prain, 2013;Waldrip, Prain, & Carolan, 2010).…”

“…E a cada nova interpretação de uma representação reativa uma nova interação dessa tríade, tornando-se uma nova interpretação de uma interpretação já existente (Tytler, & Prain, 2013;Waldrip, Prain, & Carolan, 2010). Segundo Waldrip, Prain e Carolan (2010), os alunos, ao se envolverem com significados científicos ainda não vistos, devem reconhecer as diferenças entre a ideia (ou conceito), as diferentes formas de representar essa ideia e os fenômenos a que se refere.…”

Affordances dos materiais como indutores de equívocos durante experimentos para o ensino de física

“…Por essa linha de pesquisa, buscamse elementos teóricos na teoria dos signos que auxiliem a compreender melhor como se dão os mecanismos de apropriação pelos estudantes das representações semióticas, (DUVAL, 2004) empregadas no ensino da matemática e das ciências da natureza e suas tecnologias. Ao envolver os estudantes em atividades de produção, interpretação, transformação, coordenação e integração, em variados modos e formas representacionais desses campos do saber, criam-se condições para refinar, complementar e delimitar os conceitos matemáticos e científicos ensinados (WALDRIP; PRAIN; CAROLAN, 2010).…”