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Tántalo, un metal maleable, dúctil, de alto punto de fusión, es utilizado primordialmente en la obtención de aleaciones especiales, capacitores, placas para reparar fracturas de cráneo, entre otras cuestiones. Al considerar la importancia de este elemento describimos aquí su historia, propiedades y aplicaciones. 

(Thomas Graham. I. Contribticones a la termodinámica, química y la oclusión de gases). A Thomas Graham (1805-1869) se le conoce como el fundador de la química coloidal y por sus investigaciones fundamentales en las áreas de la naturaleza del ácido fosfórico y los fosfatos, difusión de gases, líquidos, y soluciones, adsorción de gases por los metales, diálisis, osmosis, fenómenos de transferencia a través de membranas, y constitución de la materia. 

(Qué nos dicen las progresiones de aprendizaje de los procesos de transformación de carbono acerca del modo en que los estudiantes aprenden a usar las leyes de conservación de la materia y la energía) Este artículo describe nuestras investigaciones respecto a las progresiones de aprendizaje que los estudiantes desarrollan al comprender tópicos de conservación de materia y energía, que se relacionan con procesos de transformación de carbono tales como combustión, fotosíntesis, respiración celular, digestión y biosíntesis. Nuestras investigaciones señalan que, en general, solo el 10% de los estudiantes de preparatoria de los Estados Unidos son capaces de explicar científicamente estos procesos utilizando las leyes de conservación de la materia y la energía en forma correcta, es decir, en que los átomos de los reactivos coinciden con los de los productos y la energía química se asocia correctamente a cambios en los enlaces químicos. En cambio, los estudiantes cuyas explicaciones son confusas no utilizan las leyes de la conservación de la materia y la energía para elaborar sus ideas. En este artículo presentamos datos que indican que la enseñanza explícita de las leyes de conservación de la materia y la energía y el uso de evaluaciones que sirvan como herramientas de aprendizaje, favorecen el avance y la progresión de los estudiantes al comprender los procesos de transformación de carbono. 

(Mapeo del Aprendizaje en Química: Las Perspectivas de los Químicos) Como parte de trabajo anterior, hemos venido desarrollando un marco conceptual conocido como Las Perspectivas de los Químicos, el cual busca capturar una visión de aprendizaje incremental en química. Este marco fue desarrollado junto con el proyecto curricular Living by Chemistry (LBC), el cual incluye un sistema de evaluación de conocimientos químicos para los niveles medio, medio-superior y universitario conocido como ChemQuery. Estos proyectos han sido financiados por la National Science Foundation (NSF). ChemQuery es un sistema de evaluación que se basa en un conjunto de ideas claves en la disciplina, una rúbrica de evaluación, preguntas representativas, y el marco conceptual Las Perspectivas de los Químicos. El sistema permite combinar datos empíricos con modelos de medición de la familia Rasch (IRT), con el fin de analizar e interpretar dichos datos (Wilson, 2005). El sistema permite describir progreso en el aprendizaje de los estudiantes en un curso o entre cursos de química y explorar diferencias individuales en el nivel de compresión de conceptos científicos seleccionados. Nuestro propósito es estudiar cómo aprenden los estudiantes con el fin de saber lo que ellos saben y encontrar mejores maneras de apoyar su aprendizaje. En su momento, nuestro trabajo representó una descripción temprana de una progresión de aprendizaje en química que creemos es relevante hoy día. Por tanto, este trabajo se centra en la descripción de lo que hemos aprendido acerca de trayectorias de aprendizaje de los estudiantes en química a través del desarrollo del marco conceptual de Las Perspectivas dentro del sistema de evaluación ChemQuery. 

(Progresiones de aprendizaje como una guía para el desarrollo del aprendizaje significativo de la ciencia: Un marco nuevo para las ideas viejas) El desarrollo de progresiones de aprendizaje es una estrategia para generar el tipo de marcos curriculares coherentes que dan lugar a buenos resultados en las pruebas internacionales sobre conocimientos científicos y tecnológicos. Nosotros hemos desarrollado una progresión de aprendizaje que describe cómo los estudiantes de secundaria pueden construir conocimientos más sofisticados sobre la estructura, propiedades y comportamiento de la materia. Esta progresión delinea las relaciones entre ideas que los estudiantes deben desarrollar para adquirir conocimientos más avanzados. En nuestro trabajo utilizamos datos recolectados a través de 82 entrevistas individuales con estudiantes de secundaria y en evaluaciones administradas a 4000 estudiantes estadounidenses, con el fin de caracterizar cómo los estudiantes seleccionan y aplican ideas para explicar fenómenos que involucran transformaciones de la materia. Nuestros resultados indican que la mayoría de los estudiantes utilizaron un conjunto limitado de ideas para construir sus explicaciones pero que, con apoyo adecuado, pueden ser capaces de integrar ideas sobre estructura de la materia, conservación, interacción y energía para construir explicaciones mecanísticas sobre cambios en la materia. 

[-]El aprendizaje de conceptos fundamentales en ciencia con el fin de facilitar la comprensión de conceptos más complejos es una tarea educativa esencial. Sin embargo, las investigaciones que se basan en el uso de métodos rigurosos para estudiar cómo se desarrollan los conceptos de los estudiantes a través tiempo son limitadas. En este artículo respondemos a dos preguntas claves sobre progresiones de aprendizaje del concepto de transiciones de fase: (1) ¿Qué modelos mentales sobre la materia y los cambios de fase poseen los estudiantes de diferentes grados escolares? y (2) ¿Qué trayectorias conceptuales siguen los estudiantes al aprender estos conceptos? Presentamos los resultados de un estudio que involucró estudiantes en los grados cuarto, quinto, y de séptimo a doceavo (N= 832). Nuestro trabajo dio lugar a dos resultados principales. Primero, los modelos mentales de los estudiantes sobre los conceptos estudiados cambiaron gradualmente de directos y sensoriales a sintéticos, y después a de tipo científico. Segundo, con base en un análisis de cladística, encontramos conceptos cruciales que deben desarrollarse antes de que los estudiantes posean los conceptos científicos. Nuestros resultados proporcionan una perspectiva novedosa desde la cual abordar el estudio de progresiones de aprendizaje sobre conocimientos científicos fundamentales. 

Presentamos un marco para una progresión de aprendizaje que busca conectar el currículo de química al razonamiento de los estudiantes respecto a las sustancias que se mezclan con agua y se mueven a través de los sistemas ambientales. Argumentamos que la comprensión respecto a soluciones y suspensiones es necesaria para el desenvolvimiento informado en el debate público sobre problemas ambientales respecto al agua. La instrucción y el currículo que apoya a los estudiantes a desarrollar razonamientos basados en modelos deben responder a las formas de ver el mundo de los estudiantes, y apoyarlos para que desarrollen estos razonamientos. Basados en evidencia, presentamos una progresión de aprendizaje para las sustancias en el agua. Proponemos también principios para el diseño de currículo y enseñanza de tópicos de química general que se basan en esta progresión de aprendizaje sensible al pensamiento de los estudiantes. Afirmamos que enfocarse en los procesos de creación de sentido de los estudiantes puede informar el desarrollo e influencia del conocimiento de la química en el debate público acerca de los recursos y los problemas ambientales acerca del agua. 

(La Dificultad de Preguntas sobre Materia y Energía: Implicaciones para una Progresión de Aprendizaje para cursos de Química en Bachillerato) La comprensión de cómo se desarrollan las ideas y las formas de razonamiento de los estudiantes sobre los conceptos de materia y energía es de central importancia para favorecer el aprendizaje significativo en cursos de química. Es también crítico investigar la comprensión de los estudiantes sobre modelos y modelaje. En este trabajo utilizamos preguntas de evaluación basadas en modelos computacionales para investigar la comprensión de los estudiantes sobre a) materia y energía y b) modelos y modelaje, en el contexto de nueve temas diferentes de química. La comparación del nivel de dificultad de preguntas sobre diferentes temas nos permitió hacer visible una posible progresión de aprendizaje sobre temas de química en el bachillerato. Los resultados de nuestro estudio pueden informar el desarrollo de currículos de química en ese nivel educativo. 

(Una progresión de aprendizaje para la comprensión del cambio químico) Esta contribución se centra en resultados relacionados con el concepto de cambio químico obtenidos como parte de un estudio más amplio dedicado al estudio de las ideas de los estudiantes sobre el concepto de substancia. Tomando en cuenta el trabajo de pilotaje, cerca de 6000 estudiantes provenientes de 45 escuelas distintas participaron en el proyecto. Los resultados fueron obtenidos utilizando un cuestionario con preguntas cerradas con opciones de respuesta basadas en resultados de investigaciones educativas sobre concepciones alternativas. La posibilidad de una progresión de aprendizaje fue explorada utilizando modelaje de Rasch. En general, los datos muestran buen alineamiento con el modelo de Rasch y describen una progresión de aprendizaje. Dicha progresión se describe en este artículo, junto con la discusión de sus implicaciones para la enseñanza de la química. Hay razones para suponer que un currículum basado en esta progresión tendría un efecto positivo en el aprendizaje de los estudiantes. 

El concepto de progresiones de aprendizaje está tomando un lugar central en la investigación educativa y en el desarrollo de currículos en ciencias en los Estados Unidos. Las progresiones de aprendizaje son modelos educativos que describen cómo evoluciona la comprensión de los estudiantes sobre conceptos e ideas centrales en una disciplina. A la fecha tan sólo se han desarrollado y validado una cuantas progresiones de aprendizaje en áreas centrales en la educación en ciencias. Es este número de Educación Química, varios líderes y pioneros en la investigación y el desarrollo en esta área describen y discuten su trabajo para extender y reforzar nuestro entendimiento sobre progresiones de aprendizaje en química.