Redox models in chemistry textbooks for the upper secondary school: friend or foe?

Abstract

We have investigated how chemistry textbooks use models of redox reactions in different subject areas, how they change models between and within the topics, and how they deal with specific learning difficulties identified in the literature. The textbooks examined were published for use in the natural science programme in Swedish upper secondary schools and in the UK A-level course. As a starting point, the defined redox models found in the literature were used to investigate the textbooks. The results show that all redox models are used with the addition of alternative representations. Authors exclusively use the electron and the oxidation number models in inorganic chemistry. In organic chemistry, the oxygen and hydrogen model are used, and in biochemistry mainly hydrogen and alternative representations. There is no guide to changes of models between the subject areas. However, within the inorganic chemistry, authors guide model change which was not identified in either organic or biochemistry. Regarding the learning difficulties, the authors dealt with just a few of them.

Clasificación y análisis de los problemas terminológicos asociados con el aprendizaje de la química: obstáculos a superar

“…Otro ejemplo paradigmático de esta clase corresponde al término oxidación, para el que existen cuatro significados científicos diferentes (Davies, 1991;Ringnes, 1995;Österlund, Berg y Ekborg, 2010) (ganancia de oxígeno, disminución de la cantidad de hidrógeno, pérdida de electrones y aumento del número de oxidación), con algunos rasgos comunes entre los tres primeros, siendo el concepto de aumento del número de oxidación el que engloba a los otros tres, y sobre el que se suele trabajar a la hora del ajuste de ecuaciones redox (Garritz y Rincón, 1996). Los términos ácido, base y neutralización también entrarían dentro de esta categoría de significados que han ido evolucionando en función de la teoría que los ha ido sustentando y redefiniendo a largo de la historia.…”

Análisis de las actividades de aprendizaje incluidas en libros de texto de ciencias naturales para educación primaria utilizados en México

“…Es posible identificar varias aproximaciones y finalidades relacionadas con el análisis de libros de texto de ciencias. Puede ser objeto de análisis, entre muchos aspectos: el trabajo en equipo (De la Caba y López, 2005), los aspectos pedagógicos (Koulaidis y Tsatsaroni, 1996), la visión de la ciencia que se transmite (Abd-El-Khalick et al, 2008), el uso de analogías (Newton, 2003;Raviolo y Garritz, 2009), las características y uso de las ilustraciones (Perales y Jiménez, 2002;Gkitzia et al, 2011), el uso de modelos y teorías (Furió-Más et al, 2005;Do Carmo et al, 2009;Österlund et al, 2010), el tipo de preguntas que presenta (Pappa y Tsaparlis, 2011; Nakiboğlu y Yildirir, 2011) y las actividades que se proponen a los alumnos (Jiménez, 2000;Campanario, 2001). La diversidad de aspectos analizados refleja las distintas preocupaciones de los analistas.…”

A representação das reações redox através das imagens em livros didáticos brasileiros de química

“…A reação redox é um tipo de reação Química que envolve perda e ganho de elétrons, ou seja, transferência de elétrons entre duas espécies Químicas. Esse tipo de reação é essencial para algumas funções básicas da vida como a respiração e a fotossíntese e está presente em diversos processos do dia a dia como em pilhas e baterias, bafômetro; eletrodeposição e oxidação de metais, corrosão e escurecimento de frutas (Österlund, Berg & Ekborg, 2010).…”

“…Apesar de ser um dos principais conceitos ensinados no Ensino Médio em diferentes países (Basheer, Hugerat, Kortam & Hofstein, 2017) as reações redox são vistas como um dos temas mais difíceis para ensinar e aprender (Ahtee, Asunta & Palm, 2002). Diversas pesquisas relatam as dificuldades conceituais, as principais concepções alternativas e até mesmo o uso de linguagem e representações inapropriadas em livros didáticos (LD) (Barke, Hazari & Yitbarek, 2009;Österlund, Berg & Ekborg, 2010;Schmidt, Marohn & Harrison, 2007).…”