Remote Laboratories: A resource for learning about gases in university courses massively taught in Argentina during the COVID pandemic

Remote Laboratories: A resource for learning about gases in university courses massively taught in Argentina during the COVID pandemic

Authors

DOI:

https://doi.org/10.22458/ie.v25i38.4121

Keywords:

experimental activity, remote laboratories, teaching method, distance education, natural sciences, Chemistry teaching, Boyle's law

Abstract

This paper presents descriptive quantitative research on students' perception regarding the use of the Boyle's Law Remote Laboratory to address the issue of gases in a first university course of chemistry at the University of Buenos Aires. Argentina. It was implemented during the health emergency caused by the COVID-19 outbreak. The methodology included using an instrument with fourteen Likert-type statements to measure learning perception, degree of satisfaction, and usability of the Remote Laboratory. Five hundred and five students participated. The results showed that the students perceived that the work with this laboratory promotes theoretical and practical learning linked to the experimental design and the collection and treatment of empirical data. In addition, it was found that the device is easy to use and reports a high degree of satisfaction since it allows repeating the experience as many times as necessary. This resource's versatility for addressing complex issues is highlighted, such as the models that account for the behavior of gases. As the main conclusion, the potential of this resource for the educational context was established, and the need to continue researching the use and application of Remote Laboratories in university chemistry courses and other areas of Natural Sciences is highlighted.

Author Biographies

Fernando Capuya, Universidad de Buenos Aires

He is a Chemistry teacher graduated from the Instituto de Formación Docente y Técnica No. 35. He works as a teacher of the Common Basic Cycle of the University of Buenos Aires (UBA). He is a student of the Master's Degree in Experimental Sciences and Technology Education at the University of Córdoba. He participates as a researcher in training at the Center for Research and Support to Science Education and at the Institute for Research in Higher Education of the UBA. He is part of the teaching staff of refresher and advanced courses for graduates of the Faculty of Pharmacy and Biochemistry of the UBA.

Eric Montero Miranda, Universidad Estatal a Distancia

He is a Researcher at the Remote Experimentation Laboratory of the Universidad Estatal a Distancia (UNED). He has a degree in Industrial Chemistry from the National University and a Magister Scientiae in Environmental Management and Local Development from the Central American Institute of Public Administration. He is currently a professor of the Chair of Educational Research at UNED, professor of chemistry at the Colegio Humanístico Costarricense, Omar Dengo campus.

Carlos Arguedas Matarrita, Universidad Estatal a Distancia

He is the Coordinator of the Remote Experimentation Laboratory of the Universidad Estatal a Distancia "UNED" in Costa Rica. He has a Master's degree in Educational Technology and a PhD in Experimental Sciences from the Universidad Nacional del Litoral in Argentina. He is currently in charge of the Chair of Physics for Engineering at UNED and has conducted extensive research on the topic of remote and virtual laboratories, physical education and support for distance education. He is also the Coordinator of the Emphasis in Applied Electronic Technologies of the Doctorate in Natural Sciences for Development.

Ignacio Idoyaga, Universidad de Buenos Aires

D. from the University of Buenos Aires (UBA), graduated as a biochemist and professor of Physics at the School of Pharmacy and Biochemistry and of Chemistry of the Common Basic Cycle of the UBA. He is deputy director of the Center for Research and Support to Science Education and researcher at the Institute for Research in Higher Education of the UBA. He did postdoctoral studies at the Universidad Autónoma de Madrid (UAM). He is a visiting professor and professor of graduate programs at universities in Argentina, Uruguay and Spain. He directs research projects and master's and doctoral theses. He is editor of the journal Nuevas Perspectivas.

References

Arguedas-Matarrita, C. et al. (2021). Design and Development of an Ultra-Concurrent Laboratory for the Study of an Acid–Base Titration (ABT) at the Universidad Estatal a Distancia (UNED), Costa Rica. En Auer, M. E.; Bhimavaram, K. R.; Yue, X. G. (Eds.), Online Engineering and Society 4.0. REV 2021. Lecture Notes in Networks and Systems, 298. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-82529-4_13

Arguedas-Matarrita, C.; Concari, S. B. y Marchisio, S.T. (2017, 8-10 de mayo). Una revisión sobre desarrollo y uso de Laboratorios Virtuales y Laboratorios Remotos en la Enseñanza de la Física en Latinoamérica. Primer Simposio Ibero-Americano de Tecnologías Educativas, Araranguá, Santa Catarina, Brasil.

Arguedas-Matarrita, C. y Concari, S. B. (2016). Laboratorios remotos para la enseñanza de la física: características tecnológicas y pedagógicas. Revista de enseñanza de la física, 28(Extra), 235-243. https://revistas.unc.edu.ar/index.php/revistaEF/article/view/15644

Atrio Cerezo, S. y Calvo Pascual, M. A. (2017). El concepto físico-químico de materia en las escuelas latinoamericanas de educación primaria: Cuándo y con qué profundidad se trabaja. Archivos Analíticos de Políticas Educativas, 25(98). http://epaa.asu.edu/ojs/3023

Candela, B. (2016). La ciencia del diseño educativo. Universidad del Valle.

Cardellini, L. (2012). Chemistry: Why the Subject is Difficult? Educación Química, 23(2), 305-310. http://dx.doi.org/10.1016/S0187-893X(17)30158-1

Castellano Ascencio, M. D. (2016). Aspectos pedagógicos del diseño de contenidos digitales interactivos, consideraciones sobre el proceso de mediación. Revista Virtual Universidad Católica del Norte, 49, 51-71. https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=194247574004

Furió Gómez, C. y Furió Más, C. (2016) Dificultades conceptuales y epistemológicas de futuros profesores de Física y Química en las explicaciones energéticas de fenómenos físicos y químicos. Enseñanza de las Ciencias, 34(3), 7-24. http://dx.doi.org/10.5565/rev/ensciencias.1644

García-Peñalvo, F. J.; Corell, A.; Abella-García, V. y Grande, M. (2020). La evaluación online en la educación superior en tiempos de la covid-19. Education in the Knowledge Society, 21(12), 1-26. http://dx.doi.org/10.14201/eks.23086

Gómez Tamayo, J. H. (2012). Diseño de una unidad didáctica como estrategia para abordar la enseñanza-aprendizaje de las leyes de los gases ideales en el grado 11 de la IE INEM "José Félix de Restrepo" [Tesis de maestría]. Universidad Nacional de Colombia.

Heck, Carine. (2017). Integração de tecnologia no ensino de física na educação básica: um estudo de caso utilizando a experimentação remota móvel [Tesis doctoral inédita]. Universidade Federal de Santa Catarina.

Hernández-Sampieri, R. y Mendoza, C. (2018). Metodología de la investigación. Las rutas cuantitativa, cualitativa y mixta. Editorial Mc Graw Hill Education.

Herrero-Villareal, D.; Arguedas-Matarrita, C. y Gutiérrez-Soto, E. (2020) Laboratorios remotos: recursos educativos para la experimentación a distancia en tiempos de pandemia desde la percepción de estudiantes. Revista de Enseñanza de la Física, 32 (extra), 181-189. https://revistas.unc.edu.ar/index.php/revistaEF/article/view/30991

Idoyaga, I.; Capuya, F.; Dionofrio, J.; López, F. y Moya, C.N. (2020a). Enseñanza remota de emergencia de la química para grandes grupos. Revista de Educación en la Química, 26(2), 153-167. https://educacionenquimica.com.ar/index.php/edenlaq/article/view/81/146

Idoyaga, I. J.; Vargas-Badilla, L.; Nahuel Moya, C.N.; Montero-Miranda, E. y Garro-Mora, A. L. (2020b). El Laboratorio Remoto: una alternativa para extender la actividad experimental. Campo Universitario, 1(2), 4-26. https://campouniversitario.aduba.org.ar/ojs/index.php/cu/article/view/17

Idoyaga, I. (2019). Las representaciones gráficas en la enseñanza y el aprendizaje de la física en la universidad [Tesis de doctorado]. Universidad de Buenos Aires.

Idoyaga, I. y Maeyoshimoto, J. (2018). Las actividades experimentales simples: una alternativa para la enseñanza de la física. En G. Lorenzo, H. Odetti y A. Ortolani (Eds.), Comunicando la Ciencia. Avances en investigación en Didáctica de la Ciencia, 55-68. Ediciones UNL.

Johnstone, A. H. (2007). Science education: We know the answers, let’s look at the problems. Proceedings of the 5th Greek Conference “Science education and new technologies in education”, 1, 1–11.

Lorenzo, M. (2020). Revisando los Trabajos Prácticos Experimentales en la Enseñanza Universitaria. Aula Universitaria, 4(21), 15-34. https://doi.org/10.14409/au.2020.21.e0004

Lorenzo, M. (2020). Revisando los trabajos prácticos experimentales en la enseñanza universitaria. Aula Universitaria, 21, 15-34. https://doi.org/10.14409/au.2020.21.e0004

Lorenzo, M. G. (2017). Los contenidos de Ciencias Naturales en la Enseñanza Universitaria: especificidad, abstracción y orientación profesional. Proyecto UBA-CYT. Centro de Investigación y Apoyo a la Educación Científica. CONICET.

López Rúa, A. M. y Tamayo Alzate, Ó. E. (2012). Las prácticas de laboratorio en la enseñanza de las ciencias naturales. Revista Latinoamericana de Estudios Educativos, 1(8), 145–166.

Martínez-Reina, M. y Amado-González, E. (2016). Filatelia y Didáctica de la Química: un ejemplo con los Gases Ideales. Revista Cubana de Química, 28(3), 843-869. https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=443547538009

Nakamatsu, J. (2012). Reflexiones sobre la enseñanza de la química. Revista En blanco y negro, 3(2), 38-46.

Narasimhamurthy, K. C.; Orduna, P.; Rodríguez-Gil, L.; Bharath, G. C. B.; Susheen Srivatsa, C.N.; Mulamuttal, K. (2020). Analog Electronic Experiments in Ultra-Concurrent Laboratory. En Auer M., May D. (Eds.), Cross Reality and Data Science in Engineering. REV 2020. Advances in Intelligent Systems and Computing, 1231. Springer, Cham. http://doi.org/10.1007/978-3-030-52575-0_3

Ordenes, R.; Arellano, M.; Jara, R. y Merino, C. (2014). Representaciones macroscópicas, submicroscópicas y simbólicas sobre la materia. Educación Química, 25(1), 46-55. http://dx.doi.org/10.1016/S0187-893X(14)70523-3

Pokoo-Aikins, G. A.; Hunsu, N. y May, D. (2019). Development of a Remote Laboratory Diffusion Experiment Module for an Enhanced Laboratory Experience. IEEE Frontiers in Education Conference (FIE), Covington, KY, USA. https://doi.org/10.1109/FIE43999.2019.9028460

Rivero Arrieta, A.Y. y Pacheco Lora, M. (2021). Desarrollo de competencias científicas investigativas: percepciones sobre sus prácticas pedagógicas. Revista Boletín Redipe, 10(3), 21-27. https://doi.org/10.36260/rbr.v10i3.1222

Vera-Monroy, S. P.; De la Hoz, V.; Gamboa, M. C. (2022). Resolución de problemas en química: descifrando métodos, errores, obstáculos, temáticas y aplicabilidad usando N-Vivo. Formación universitaria, 15(1), 175-182. http://dx.doi.org/10.4067/S0718-50062022000100175

Zabalza Beraza, M. A. (2015). Las competencias en la formación del profesorado: de la teoría a las propuestas prácticas. Tendencias Pedagógicas, 20, 5–32. https://revistas.uam.es/tendenciaspedagogicas/article/view/2012

Published

2023-01-24

How to Cite

Capuya, F., Montero Miranda, E., Arguedas Matarrita, C., & Idoyaga, I. (2023). Remote Laboratories: A resource for learning about gases in university courses massively taught in Argentina during the COVID pandemic . Innovaciones Educativas, 25(38), 246–262. https://doi.org/10.22458/ie.v25i38.4121

Issue

Section

Articles in the Format of Experience Systematization
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