Landareen nutrizioaren ikaskuntza-irakaskuntza Bigarren Hezkuntzan: Diseinuan Oinarritutako Ikerketaren azterketa

Plant nutrition teaching-learning in Secondary Education: A Design-Based Research study Landareen nutrizioaren ikaskuntza-irakaskuntza Bigarren Hezkuntzan: Diseinuan Oinarritutako Ikerketaren azterketa Oier Pedrera Diez Doktorego tesia 2025 Zuzendariak: José Ramón Díez López Oihana Barrutia Sarasua Landareen nutrizioaren ikaskuntza-irakaskuntza Bigarren Hezkuntzan: Diseinuan Oinarritutako Ikerketaren azterketa Oier Pedrera Diez Landareen nutrizioaren ikaskuntza-irakaskuntza Bigarren Hezkuntzan: Diseinuan Oinarritutako Ikerketaren azterketa Plant nutrition teaching-learning in Secondary Education: A Design-Based Research study Doktoregaia Oier Pedrera Diez Zuzendariak José Ramón Díez López Oihana Barrutia Sarasua Hezkuntza: Eskola, Hizkuntza eta Gizartea doktorego programa Matematika, Zientzia Esperimental eta Gizarte Zientzien Didaktika Saila Euskal Herriko Unibertsitatea (UPV/EHU) Martxoa, 2025 Pedrera, O. (2025). Landareen nutrizioaren ikaskuntza-irakaskuntza Bigarren Hezkuntzan: Diseinuan Oinarritutako Ikerketaren azterketa [Doktorego tesia]. Euskal Herriko Unibertsitatea (UPV/EHU). Egilea: Oier Pedrera Diez ([email protected]) Zuzendariak: José Ramón Díez eta Oihana Barrutia doktoreak Oreretan, 2025eko martxoan Lan hau Creative Commons (CC BY-NC-SA 4.0) lizentziapean dago © Pedrera, 2025 Lizentzia honen kopia bat ikusteko bisitatu https://creativecommons.org/licenses/by-ncsa/4.0/ I Aurkezpena Txosten honek Oier Pedrera Diezek Euskal Herriko Unibertsitateko (UPV/EHU) 1829-Hezkuntza: Eskola, Hizkuntza eta Gizartea (R.D. 99) doktorego programaren baitan eta IkasGaraia (IT1637-22) ikerketa taldeko kide izanik egindako doktorego tesia jasotzen du. Tesia artikuluen bildumaren bidez aurkezten da. UPV/EHUko doktorego araudiko XI. kapituluan xedatzen den egitura jarraitzen du eta eskatzen diren baldintzak betetzen ditu. Horrenbestez, tesi txosten honen egitura ondorengoa da: Hasierako atalean tesiaren nondik norakoak azaltzen dira. Hala, lehendabizi, gaia aurkezten duen eta berori ikertzeko motibazioa azaltzen duen sarrera orokorra agertzen da (1. atala). Ondoren, ikerketa gidatzen duen marko teorikoa garatzen da (2. atala). Jarraian, marko metodologikoa eta baliatutako ikerketa-tresnak zehazten dira (3. atala). Horren ostean, tesiaren helburu orokorrak eta ikerketa galderak biltzen dira, bakoitza zein artikulutan erantzuten den xedatuz (4. atala). Eta, azkenik, tesia osatzen duten artikuluetan lortutako emaitzak, bai eta argitaratu gabeko beste hainbat aurkikuntza, modu laburrean eta segida logiko bat eratuz aurkezten dira (5. atala). Bigarren atalean tesian ateratako ondorioak biltzen dira (6. atala). Hortaz, atzera begirako hausnarketa bat eginez, tesiaren konklusioak, inplikazio teoriko-praktikoak, eta etorkizunerako ikerketa-lerroak eztabaidatzen dira; erabilitako bibliografia eta erreferentzia iturrien zerrendarekin amaituz (7. atala). Azkenik, hirugarren atal eta eranskin gisa (8. atala), informazio gehigarria eta tesian zehar argitaratutako artikuluak [A0-A5] aurkezten dira, sarrera, marko teorikoa, metodologia, emaitzak eta eztabaida moduko egitura jarraitzen dutenak. Azken atal horri dagokionez, tesi honetan ikerketa-lerro bera eta jarraipen koherentea duten 6 artikulu original aurkezten dira. Haietako lehenak tesiaren beharra eta justifikazioa azaleratzeko balio du EAEko Bigarren Hezkuntzako ikasleen landareekiko kontzientzia maila aztertuz. Bigarrenak, landareen nutrizioaren modeloa eta horren ikaskuntza-irakaskuntza arazoak laburbiltzen ditu. Horrela, gaiaren modelo zientifikoaren ideia gakoak eta transposizio didaktikoa aurkezten ditu gure testuingururako ikaskuntza-helburuak identifikatuz. Hirugarren artikulua landareen nutrizioak testuliburuetan duen trataera aztertzen du baliabide horien hutsune eta potentzialtasunak deskribatuz. Laugarrena gaiaren erronka didaktikoen literaturaren berrikuspen sistematiko bat da eta bibliografiak biltzen dituen zailtasunak zein aurretik II probatutako hurbilketa didaktikoak jasotzen ditu. Bosgarren artikuluak testuinguruko egoera zehatza aztertzen du, ikasleen modelo mentalen diagnostikoa eta ikaskuntzaeskakizunen azterketa burutuz. Azkenik, seigarren artikuluak, lortutako informazio guztiarekin diseinatutako sekuentziaren diseinu, inplementazio eta ebaluazio iteratiboen emaitzak aurkezten ditu. Ondorengoak dira 6 artikulu horien erreferentzia bibliografikoak: [A0] Pedrera, O., Ortega-Lasuen, U., Ruiz-Gonzalez, A., Díez, J. R., & Barrutia, O. (2023a). Branches of plant blindness and their relationship with biodiversity conceptualisation among secondary students. Journal of Biological Education, 57(3), 566–591. https://doi.org/10.1080/00219266.2021.1933133 [A1] Pedrera, O., Barrutia, O., & Díez, J. R. (2023b). Modelo Científico de la Nutrición Vegetal: Análisis epistemológico y propuesta de progresión de aprendizaje [Scientific Model of Plant Nutrition: epistemological analysis and a learning progression proposal]. Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias, 20(3), 201–219. https://doi.org/10.25267/Rev_Eureka_ensen_divulg_cienc.2023.v20.i3.3102 [A2] Pedrera, O., Barrutia, O., & Díez, J. R. (2024a). Do textbooks provide opportunities to develop meaningful botanical literacy? A case study of the scientific model of plant nutrition. Journal of Biological Education, 1–27. https://doi.org/10.1080/00219266.2024.2365679 [A3] Pedrera, O., Barrutia, O., & Díez, J. R. (2024c). Rooting out teachinglearning difficulties of plant nutrition: A systematic literature review. Studies in Science Education, 1–36. https://doi.org/10.1080/03057267.2024. 2442243 [A4] Pedrera, O., Barrutia, O., & Díez, J. R. (2025). Unveiling students’ mental models and learning demands: An empirical validation of secondary students’ model progression on plant nutrition. Research in Science Education, 1–28. https://doi.org/10.1007/s11165-024-10225-x [A5] Pedrera, O., Barrutia, O., & Díez, J. R. (2024b). Effectiveness of a modelbased inquiry instructional sequence in overcoming students’ teachinglearning difficulties on plant nutrition. International Journal of Science Education, 1–23. https://doi.org/10.1080/09500693.2024.2350705 Are gehiago, artikulu horietan aurkeztu eta eztabaidatzen diren emaitzak eta ondorioak nazioko zein nazioarteko kongresu ugarietan aurkeztu, zabaldu eta baliozkotu dira. Ez hori bakarrik, tesiaren osotasunak Zientzia Esperimentalen Hezkuntzan adituak diren ikertzaileen kritika konstruktibo eta proposamenak jaso ditu APICEko VI. Doktorego Eskolan bai eta Zientzien eta Teknologia Berrien Hezkuntzako IX Laburpena Landareen nutrizioaren ikaskuntza-irakaskuntza Bigarren Hezkuntzan: Diseinuan Oinarritutako Ikerketaren azterketa doktorego tesia landareekiko kontzientzia sustatzea helburu duten landareen elikaduraren inguruko kalitatezko ikaskuntza-irakaskuntza sekuentziak (TLS) diseinatzeko beharretik jaiotzen da. Landareen nutrizioaren gaiaren inguruko kezka aspaldikoa da bai zientzietako irakasleen bai didaktikako ikertzaileen artean. Izan ere, hezkuntzaren ikuspuntutik, gaia garrantzitsu bezain zailtasunez beterikoa da. Are gehiago, azken urtetan ahalegin akademiko handiak egin dira gai horri buruzko TLSak diseinatu, inplementatu eta ebaluatzeko. Hala eta guztiz ere, nahiz eta ahalegin horiek baliagarriak izan diren instrukzioan zehar erabili beharreko estrategia gakoak eta elementu eraginkorrak identifikatzeko, ez dute behin betiko irtenbiderik eskaini. Horregatik, gaiaren ikaskuntza-irakaskuntzaren inguruko ezagutza teorikoa aberasteko eta 16-17 urte bitarteko ikasleen modelo mentalak hobetzeko gai den TLS enpirikoki frogatu bat lortzeko, lan honek ebidentziek informatutako landareen nutrizioaren inguruko TLS baten diseinu, inplementazio, ebaluazio eta birdiseinu-prozesu iteratiboa aztertzen du Diseinuan Oinarritutako Ikerketaren (DBR) paradigma metodologikoa erabiliz. Horretarako, doktorego tesi hau IV. eranskinean aurki daitezkeen sei artikulutan banatuta dago. Lehen artikuluak [A0] ikerketa honen beharra eta garrantzia justifikatzen du. Bestalde, beste bostak [A1-5] DBR prozesuan burututako urrats nagusiekin bat egiten dute. Horrela, [A0]-k Bigarren Hezkuntzako 63 ikasleekin egindako azterketa diagnostiko baten emaitzak aurkezten ditu, landareekiko kontzientzia faltaren hainbat alderdi ebaluatzen dituena landareen nutrizioaren ulermena barne hartuz. Analisiak fenomenoaren testuinguruko egoera aztertzeko balio du, alfabetatze botanikoa hobetzeko beharra identifikatzen du, eta tesia gidatzen duen marko teorikoa garatzen du. [A1-4] DBRaren hasierako fundamentazio fasearen baitan burututako azterlanak biltzen ditu, diseinu-printzipioak finkatzeko eta TLSaren baliozkotasuna bermatzeko oinarri izan direnak. Hortaz, [A1]-ek landareen nutrizioaren modelo zientifikoaren ideia gakoak eta ikaskuntza-adierazleak zehazteko egindako analisi epistemologikoa eta kurrikularra deskribatzen ditu. [A2]-k aztergai den testuinguruan gehien erabiltzen diren zazpi testuliburuak aztertzen ditu normalean “zer” eta “nola” irakasten den jasotzeko. [A3]-k 92 artikuluren literaturaren berrikuspen sistematikoa aurkezten du gaiaren ikaskuntza-irakaskuntza zailtasun nagusiak sintetizatuz eta jada existitzen diren TLSetan potentzialki eraginkorrak diren irakaskuntza estrategiak identifikatuz. [A4]-k testuinguruko 122 ikasleren modelo mentalak diagnostikatzen ditu gaiaren ikaskuntza-eskakizunak aurkitzeko eta TLSa horien arabera egokitzeko. X Azkenik, [A5]-ek TLSaren diseinu, inplementazio eta ebaluazio iteratibotik bai eta prozesu osoaren atzera begirako analisitik eratorritako ondorioak aurkezten ditu. Horrenbestez, hainbat ekarpen teoriko egiten ditu, hezkuntzarekin erlazionatutako aurkikuntza orokorretatik hasita, landareen nutrizioaren ikaskuntza-irakaskuntzarekin erlazionatutako inplikazio espezifikoagoetaraino. Adibidez, agerian uzten du DBR metodologiak eta erabilitako tresnak baliagarriak direla bai ezagutza teorikoa garatzeko bai kalitatezko TLSak diseinatzeko, ikasleak praktika zientifikoetan aritzeko aukerak ematea positiboa dela frogatzen du, eta erakusten du hasierako fundamentazioaren arabera definitutako diseinu-printzipioek (adb. ideia gako gutxi batzuetan zentratzea, printzipioetan oinarritutako irakaskuntza sustatzea, ikasleak haien ideien mugez jabearaztea…) ikasleen modelo mentalen mobilizazioa errazten dutela modu eraginkorrean. Bestalde, azpimarratzekoa da doktorego tesi honetan argitaratu ez diren beste hainbat ikerketa eta ebaluazio jarduera egin direla. Hala nola, TLSaren birdiseinua informatzeko, praktikotasunarekin erlazionatutako ebaluazio-tresna ugari erabili dira (irakaslearen koadernoa, kanpo behatzailearen protokoloak…), baita eraginkortasunarekin lotutakoak ere (jarreren inguruko galdetegia, argumentazio soziozientifikoaren zeregina…). Ondorioz, dokumentu honen gorputzak ikerketa gidatu duten marko teorikoen (landareekiko kontzientzia eza, praktika zientifikoetan oinarritutako zientzien hezkuntza…), tesian zehar erabilitako marko metodologikoaren (DBRaren printzipio eta oinarri teorikoak, erabilitako diseinueta ebaluazio-tresnak…), egindako ikerketetan lortutako emaitzen, edota guzti hori TLSan nola islatu den eta diseinu erabakiak nola informatu dituen inguruko informazioa zabaltzen du. XI Abstract The doctoral thesis Plant nutrition teaching-learning in Secondary Education: a Design-Based Research study stems from the need to design quality teaching-learning sequences (TLS) around plant nutrition that aim to foster plant awareness. The topic of plant nutrition has been a longstanding concern for science educators and didactic researchers both because of its educational relevance and its widespread teaching-learning difficulties. Indeed, considerable academic efforts have strived to design, implement and evaluate TLSs on the topic in recent years. However, despite these efforts have been useful to identify key strategies and actionable elements that could be leveraged during instruction, they do not offer definitive solutions. Therefore, with the purpose of theoretically advancing the field and achieving an empirically proven TLS capable of improving 16-17-year-old students’ mental models, this work explores the process of iteratively designing, implementing, evaluating and redesigning an evidence-informed plant nutrition TLS using the Design-Based Research (DBR) methodological paradigm. To do so, the present doctoral thesis is divided in six articles available in the appendix section (IV. eranskina). The first article [A0] justifies the need and relevance of this research. Besides, the other five [A1-5] correspond to the main steps conducted along the DBR process. Thus, [A0] presents a diagnostic conducted with 63 secondary students assessing different aspects of plant awareness including their understanding of plant nutrition. This analysis serves to frame the current state of the phenomenon in the context under study, identifies the need of improving botanical education, and develops the theoretical framework that guides the thesis. [A1-4] comprise the different studies conducted during the initial grounding phase of the DBR which served as the basis to define the design principles and ensure the validity of the TLS. Hence, [A1] describes the epistemological and curricular analyses conducted to determine the key ideas of the scientific model of plant nutrition and learning indicators. [A2] analyses the seven most used textbooks to collect “what” and “how” is commonly taught. [A3] conducts a systematic literature review of 92 articles with the aim of collating the main teaching-learning difficulties and identifying potentially effective strategies described in extant TLSs. [A4] diagnoses the mental models of 122 students of the context under study in order to elucidate the learning demands of the topic and adapt the TLS accordingly. Finally, [A5] presents the findings derived from the iterative design, implementation and evaluation of the TLS as well as the retrospective analysis of the whole process. Therefore, it provides various theoretical contributions ranging from XII general education-related findings to more specific implications concerning the teaching-learning of plant nutrition. For example, it evidences that the DBR methodology and the tools employed are useful for developing both theoretical knowledge and TLSs of quality, demonstrates that providing students opportunities to engage in scientific practices is beneficial, and reveals that the design principles defined based on the initial grounding (e.g. focusing on a few key ideas, delivering principle-based instruction, making students aware of the limitations of their ideas…) foster the mobilisation of students’ mental models effectively. In addition, it is worth noting that across this doctoral thesis many other research or evaluation activities that have not been published have been carried out. For instance, to inform the redesign of the TLS, many practicality-related (teacher’s diary, external observation protocols…) and effectiveness-related (attitudes questionnaire, socioscientific argumentation task…) evaluation tools have been employed. Consequently, the main body of this document contains further information regarding the wider theoretical frameworks that guide this research (lack of plant awareness, scientific practices in science education…), the methodological framework employed throughout this whole thesis (core principles and theoretical foundations of the DBR, design and evaluation tools employed…), the findings obtained in the different studies conducted, or how all of that has been embodied in the TLS and has informed the design-decisions. XIII Aurkibidea Aurkezpena ........................................................................................................................ I Esker onak ..................................................................................................................... VII Laburpena ........................................................................................................................ IX Abstract ............................................................................................................................ XI Aurkibidea .....................................................................................................................XIII Irudien aurkibidea ....................................................................................................... XV Taulen aurkibidea..................................................................................................... XVII 1 Sarrera ......................................................................................................................... 1 2 Marko teorikoa ......................................................................................................... 7 2.1 Landareen inguruko alfabetatzea .................................................................... 7 2.1.1 Landareekiko kontzientzia eza ...................................................................... 9 2.1.2 Landareen nutrizioaren ikaskuntza-irakaskuntzaren kasua...................... 15 2.2 Zientzien ikaskuntza-irakaskuntza eta praktika zientifikoak...................... 21 2.2.1 Konstruktibismoa eta ikasleen ideien eraikuntza progresiboa ................ 22 2.2.2 Praktika zientifikoen bidezko zientzien ikaskuntza-irakaskuntza ........... 26 2.2.3 Modeloak eta modelizazioa zientzien ikaskuntza-irakaskuntzan ............ 33 2.2.4 Modeloetan Oinarritutako Indagazioa (MBI) ........................................... 37 3 Marko metodologikoa ......................................................................................... 43 3.1 Teoria eta praktikaren arteko arrakala zientzien hezkuntzan ................... 43 3.2 Diseinuan Oinarritutako Ikerketa (DBR) ......................................................... 45 3.3 DBR prozesua: TLSen diseinu eta ebaluazio iteratiboa .............................. 49 3.3.1 TLSen kalitate-irizpideak .............................................................................. 51 3.3.2 Hasierako fundamentazioa eta diseinu-tresnak ......................................... 52 3.3.3 Diseinu-printzipioen definizioa ................................................................... 64 3.3.4 Iteratzea: TLSaren diseinu, inplementazio, ebaluazio eta fintzea ........... 64 3.3.5 Atzera begirako hausnarketa ........................................................................ 71 4 Helburuak ................................................................................................................. 73 5 Emaitzak eta eztabaida ....................................................................................... 77 5.1 TLSaren fundamentazioa ................................................................................ 77 5.1.1 LNMZaren ideia gakoak, ikaskuntza-adierazleak eta modelo eskolarra: analisi epistemologikoa eta kurrikularra ................................................................ ..78 5.1.2 LNMZaren ohiko trataera: testuliburuen azterketa .................................. 89 XIV 5.1.3 LNMZaren zailtasunak eta estrategiak: literaturaren berrikuspen sistematikoa ................................................................................................................. 94 5.1.4 Testuinguruko LNMZaren ikaskuntza-eskakizunak: galdetegi diagnostikoa .............................................................................................................. 100 5.2 TLSaren diseinu-printzipioen definizioa ..................................................... 111 5.3 TLSaren diseinu eta ebaluazio iteratiboa .................................................... 111 5.3.1 TLSaren diseinua (TLS1) ........................................................................... 113 5.3.2 TLSaren birdiseinua (TLS2)....................................................................... 119 5.3.3 TLSen ebaluazioa eta atzera begirako azterketa ...................................... 125 6 General conclusions, implications and future research lines ............ 141 6.1 Conclusions related to the iterative design and evaluation of TLSs ....... 141 6.2 Conclusions related to scientific practices and MBI.................................. 144 6.3 Conclusions related to the teaching-learning of plant nutrition .............. 145 6.4 Limitations and future research lines ........................................................... 150 7 Bibliografia ............................................................................................................. 153 8 Eranskinak .............................................................................................................. 203 I. eranskina: Fundamentazio faseko diseinu-tresnak ............................................. 203 Testuliburuen azterketarako errubrika................................................................... 203 Literaturaren berrikuspen sistematikorako errubrika .......................................... 206 Ikaskuntza-eskakizunen diagnostikorako galdetegia............................................ 207 II. eranskina: Iteratze faseko ebaluazio-tresnak ...................................................... 210 Irakasleen egunerokoa ............................................................................................. 210 Kanpo behatzailearen protokoloa .......................................................................... 211 Pre galdetegia (TLS2ko bertsioa) ............................................................................ 213 Post galdetegia (TLS2ko bertsioa) .......................................................................... 216 III. eranskina: Azken iterazioaren materialak (TLS3) ............................................... 220 IV. eranskina: Argitaratutako artikuluak ................................................................... 221 [A0] Pedrera et al. (2023a) ....................................................................................... 222 [A1] Pedrera et al. (2023b) ...................................................................................... 248 [A2] Pedrera et al. (2024a) ....................................................................................... 268 [A3] Pedrera et al. (2024c) ....................................................................................... 296 [A4] Pedrera et al. (2025) ......................................................................................... 332 [A5] Pedrera et al. (2024b) ...................................................................................... 360 XV Irudien aurkibidea 1. Irudia. Landareekiko kontzientziaren konstruktuaren dimentsio nagusiak ............. 12 2. Irudia. Praktika zientifikoetan oinarritutako zientzien hezkuntzaren hiru praktika edo dimentsio nagusien eta PISA 2025en alfabetatze zientifikorako markoaren konpetentzien erlazioa ....................................................................................................... 31 3. Irudia. Modelo zientifikoak, kurrikularrak eta mentalak erlazionatzen dituen bai eta tesiko modelizazioaren bi adiera nagusiak azaltzen dituen eskema ............................. 35 4. Irudia. MBIan oinarritutako TLSak diseinatzeko indagazio eta modelizazio zikloak, haien faseetako jarduera nagusiak eta horietako bakoitzean gailentzen den dimentsio afektiboa .............................................................................................................................. 40 5. Irudia. Doktorego tesiaren marko metodologikoaren eskema DBRaren fase nagusiak, bakoitzean baliatutako diseinueta ebaluazio-tresnak, eta horiek kalitateirizpide desberdinekin dituzten erlazioak azaltzen dituenak ........................................ 53 6. Irudia. Datu-analisi prozedura mistoaren eskema orokorra ..................................... 61 7. Irudia. Tesiaren fase desberdinen laburpena helburua, metodoa, emaitza nagusiak, inplikazioak eta horiek zein artikulutan jorratzen diren adierazten duena ................. 75 8. Irudia. LNMZaren eraikuntza historikoaren eskema, oztopo epistemologikoak eta modelo esplikatibo nagusiak ............................................................................................. 85 9. Irudia. LNMZaren 1. Batxilergorako modelo eskolarraren eskema kontzeptuala. 87 10. Irudia. LMNZaren lehenengo ideia gakoarekin (i.e. nutrizio autotrofikoa) erlazionatutako ikaskuntza-irakaskuntza zailtasun nagusiak ........................................ 95 11. Irudia. LMNZaren bigarren ideia gakoarekin (i.e. fotosintesia) erlazionatutako ikaskuntza-irakaskuntza zailtasun nagusiak .................................................................... 97 12. Irudia. LMNZaren hirugarren ideia gakoarekin (i.e. arnasketa) erlazionatutako ikaskuntza-irakaskuntza zailtasun nagusiak .................................................................... 98 13. Irudia. LMNZaren laugarren ideia gakoarekin (i.e. ekosistema) erlazionatutako ikaskuntza-irakaskuntza zailtasun nagusiak .................................................................. 100 14. Irudia. Ikasleek emaitza-espazio jarraian duten banaketa, galdera bakoitzaren intersekzio parametroak eta zailtasuna, eta azterketatik erauzitako baliozkotutako modelo mentalen progresioa aurkezten dituen item-pertsona mapa. ....................... 108 15. Irudia. Diseinatutako lehenengo TLS bertsioaren (TLS1) indagazio eta modelizazio zikloetako jarduerak ......................................................................................................... 115 16. Irudia. Diseinatutako TLSaren birdiseinuaren (TLS2) indagazio eta modelizazio zikloetako jarduerak ......................................................................................................... 121 17. Irudia. Ikasleek haien ideiak emaitza errealekin konparatzeko diseinu esperimental bat baliozkotzea edo aztertzea eskatzen duen indagazio jardueraren TLS1 eta TLS2ren arteko aldaketa esanguratsua........................................................................................... 122 XVI 18. Irudia. Ikasleek haien modelo inizialak ebaluatzeko burutzen duten modelizazio jardueraren TLS1 eta TLS2ren arteko aldaketa esanguratsua .................................... 123 19. Irudia. Ikasleek testuinguru edo fenomeno berriak azaltzeko adostutako modeloa aplikatzen duten modelizazio jardueraren TLS1 eta TLS2ren arteko aldaketa esanguratsua ...................................................................................................................... 124 20. Irudia. Ikasleen kontzeptualizazioen bilakaera galderen, kohortearen eta azterketa denboraren (pre/post) arabera ....................................................................................... 131 21. Irudia. Instrukzio desberdinek LNMZaren alderdi nagusietan izan duten eragina definitzea ahalbidetu duten IRT bidez kalkulatutako galdera desberdinen zailtasunaren eboluzioa ................................................................................................... 133 22. Irudia. LNMZaren kontzeptualizazio maila orokorraren (θ) banaketa eta konparazio estatistikoa kohorte talde eta azterketa denboraren arabera (i.e. instrukzioaren aurretik edo ondoren). ........................................................................... 133 23. Irudia. Ikasleen Biologiarekiko, landareekiko eta landareen nutrizioarekiko jarreren inguruko Likert eskalen emaitzak kohorte talde eta azterketa denboraren arabera. 134 24. Irudia. TLSan zehar sentitutako emozioak eta haien aldizkakotasuna TLS bertsioaren arabera ........................................................................................................... 135 25. Irudia. Ikasleen, haien erabakien eta haien argumentuen ordenazio multibariantea (PCA mix) ......................................................................................................................... 138 XVII Taulen aurkibidea 1. Taula. DBR ikerketaren fase eta helburu desberdinetan parte hartutako ikastetxe, irakasle eta ikasle kopurua ................................................................................................. 66 2. Taula. LNMZaren ideia gakoak eta ideia bakoitzaren 1. Batxilergorako ikaskuntzaadierazleak ........................................................................................................................... 88 3. Taula. Analisi epistemologikoan identifikatutako ideia gakoekin erlazionatutako kontzeptuen presentzia/absentzia testuliburuka eta unitateka .................................... 90 4. Taula. Testuliburuetako jarduera kopurua testuliburuka eta aktibatzen dituzten prozesu kognitiboen arabera ............................................................................................ 94 5. Taula. “Q1-Nola elikatzen dira landareak?” galderaren ikasleen erantzunetan identifikatutako kategoria fenomenografikoak, horien deskribapen laburra, adibide adierazgarri bat eta bakoitzaren frekuentzia ................................................................. 101 6. Taula. “Q2-Nola lortzen dute materia?” galderaren ikasleen erantzunetan identifikatutako kategoria fenomenografikoak, horien deskribapen laburra, adibide adierazgarri bat eta bakoitzaren frekuentzia ................................................................. 102 7. Taula. “Q3-Nola lortzen dute energia?” galderaren ikasleen erantzunetan identifikatutako kategoria fenomenografikoak, horien deskribapen laburra, adibide adierazgarri bat eta bakoitzaren frekuentzia ................................................................. 103 8. Taula. “Q3-Nola lortzen dute energia?” galdera erantzuteko ikasleek egindako marrazkien azterketa induktiboa eta adibide esanguratsu batzuk .............................. 104 9. Taula. “Q4Zeintzuk dira landareen gas elkartrukeak?” galderaren ikasleen erantzunetan identifikatutako kategoria fenomenografikoak, horien deskribapen laburra, adibide adierazgarri bat eta bakoitzaren frekuentzia ..................................... 105 10. Taula. “Q5Zergatik dira landareak ekosistemikoki garrantzitsuak?” galderaren ikasleen erantzunetan identifikatutako kategoria fenomenografikoak, horien deskribapen laburra, adibide adierazgarri bat eta bakoitzaren frekuentzia ............... 106 11. Taula. 1. Batxilergoko ikasleen LNMZaren ikaskuntza-eskakizun nagusiak ideia gakoka ................................................................................................................................ 109 12. Taula. TLSaren diseinua gidatu duten diseinu-printzipioen eta diseinu-elementuen Taula .................................................................................................................................. 112 13. Taula. Irakasleen egunerokoetatik abiatuta TLS1 eta TLS2ren jarduera baliokideen batezbesteko iraupena eta zailtasunak ........................................................................... 127 14. Taula. Ikasleen egitura argumentalaren azterketaren emaitzak ............................. 137 Hasierako atala 7 | Marko teorikoa 2 Marko teorikoa Aurkezpenean aipatu moduan, doktorego tesian zehar hainbat artikulu argitaratu dira. Ikerlan bakoitzak bere marko teoriko zehatz eta propioa du. Artikulu bakoitzaren marko teorikoa IV. eranskinean kontsulta daiteke. Hala ere, badaude tesiaren osotasuna biltzen duten eta, hein batean edo bestean, idatzitako artikulu guztiak modu transbertsalean zeharkatzen dituzten bi dimentsio orokor: 1) LNMZ modu hobean irakasteko eta ikasteko beharra, eta 2) zientzien ikaskuntza-irakaskuntza prozesua ulertzearen eta praktika zientifikoen inplementazioaren garrantzia. Horregatik, atal honetan bi alderdi horiei erreparatuko zaie nagusiki, tesiaren gaiaren aukeraketa sakonki justifikatuz eta hartutako erabaki teoriko-metodologikoak ulertarazteko zientzien ikaskuntza nola ematen den eta hori sustatzeko proposatzen den praktika zientifikoen bidezko irakaskuntzaren markoa zertan datzan azalduz. 2.1 Landareen inguruko alfabetatzea Sarreran aipatu moduan, mundu mailako egoera ekologiko kritiko baten aurrean gaude. Industria Iraultzaz geroztik, sistema kapitalistaren beharrak asetzeko jarduera antropogenikoak areagotu egin dira, hala nola lurraren erabileraren aldaketak, baliabide naturalen ustiapena, ekoizpena eta giza hedapena (Steffen et al., 2007). Ondorioz, gure planetaren eta ekosistemen muga biofisikoak inflexio puntu atzeraezinetatik hain hurbil daude, non giza biziraupena mehatxupean baitago (Steffen et al., 2015a; Steffen et al., 2015b). Egoera horrek eragindako arazo sozioekologikoak (e.g. klima aldaketa, biodibertsitate galera, entitate geokimiko berrien agerpena, ziklo biogeokimikoen alterazioak, etab.) izugarrizko erronka dakarkiote gizarteari (Abbass et al., 2022; Johnson et al., 2017; Sage, 2020). Horrenbestez, horien atzean dauden eragile zuzenen kudeaketa eraginkorraren beharra aldarrikatu dute zientzialari eta txosten ugarik (Intergovernmental Panel On Climate Change [IPCC], 2023b, 2023a; Intergovernmental SciencePolicy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services [IPBES], 2019; Jaureguiberry et al., 2022). Edonola ere, eragile zuzenen arintzea bezain premiazkoa da gizartearen ezagutza, balio eta arau sistema barne hartzen duten zeharkako eragileak eraldatzea (Pörtner et al., 2021). Izan ere, azken horiek dira eragile zuzenen azpian daudenak eta horien hedadura, larritasuna edota iraunkortasuna moldeatzen dutenak. Horrela, adostasun zientifiko orokorrak arazo horiei aurre egiteko hurbilketa multifazetiko bat behar dela onartzen du, besteak beste, ekintza erabakigarriak burutu, egiturazko aldaketak egin eta erabaki informatu indibidual zein kolektiboak hartu behar direlako (Ruckelshaus et al., 2020). 8 | Marko teorikoa Testuinguru horretan, ukaezina da gizartearen zientzien eta ingurumen hezkuntza abagune gakoak direla etorkizun bidezkoago eta jasangarriago baterantz iragateko (Breiting & Mogensen, 1999; Edwards et al., 2020; European Commission, 2022). Hezkuntzak ahaldundu ditzake ikasleak ingurumen problematika eta erronka soziozientifikoei aurre egiteko beharrezkoak diren ezagutza, trebetasun, balio, jarrera eta jokabideekin (Wiek et al., 2011). Horren ondorioz, egungo zientzien hezkuntzaren helburuen artean ikasleei arazo ekologiko, sozial, ekonomiko eta politikoen aurrean erabaki informatuak hartzeko eta ekimen esanguratsuak gauzatzeko ezagutzak eta tresnak eskaintzea da (Sadler et al., 2007). Arazo horien aurrean, gainera, asko dira eraiki beharreko konpetentziak (ikus adb. European Commission, 2022). Hala, zientzien eta Biologiaren hezkuntzaren ikuspuntutik alor garrantzitsuenetariko bat botanika edo landare alfabetatzearena da. Alde batetik, landareak eta haien biodibertsitatea ekosistemen funtzionamendurako funtsezko elementuak dira (Beerling, 2008). Oxigenoa ekoizteaz eta materia organikoaren ekoizpen primarioaz arduratzeaz gain, oinarrizko papera betetzen dute ekosistemen hainbat zerbitzutan, hala nola karbonoa finkatzen, lurzorua eratzen eta egonkortzen, ura eta klima erregulatzen edota mantenugaien zikloetan (Cardinale et al., 2011; Isbell et al., 2011). Horrez gain, ikuspuntu antropozentrista edo utilitarista batetik begiratuta ere, landareak ezinbestekoak dira gizateriarentzat. Jaiotzen garen unetik gure bizitzako alderdi guztietan daude. Gizakien eboluzioa eta egungo bizitzak ezin dira ulertu zibilizazioan gure kide isilak diren eta gurekin koeboluzionatu duten landarerik gabe (Adamo et al., 2021; Schaal, 2019). Are gehiago, azken ebidentzien arabera, gizakiak harrizko tresnak egiten eta horiek prozesatzen hasi baino askoz lehenago material begetalak erabiltzen hasiko lirateke (Pascual‐Garrido et al., 2024). Hala, landareei eta haietatik eskuratzen ditugun produktu eta baliabideei esker lortzen dira, besteak beste, industriarako eta eraikuntzarako materialak, sektore farmazeutikoan erabiltzen diren zenbait lehengai edota biziraupenerako beharrezkoak ditugun elikagai guztiak (Pironon et al., 2024; Schaal, 2019). Hain dira garrantzitsuak, zeharka bada ere, zerbitzu ekosistemiko gehienak daudela landareekin erlazionatuta, erregulazio eta euskarri zerbitzuetatik hasita, hornidura zerbitzuetara pasaz, eta zerbitzu kulturalak barne hartuz (Millennium Ecosystem Assessment, 2005); landareen aniztasunari esker ikusten baitugu natura estetikoki erakargarria (Lindemann-Matthies et al., 2010). Beraz, hein handi batean esan daiteke, Ravenek (2021) azaltzen duen moduan, Plantae erreinuak egin eta egiten duela gure existentzia posible eta Lurra bizigarri. Beste aldetik, landareak Garapen Jasangarrirako 17 Helburuekin bai eta aipatutako erronka sozioekologiko askorekin estuki lotuta daude (Amprazis & Papadopoulou, 2020; Sharrock & Jackson, 2017). Klima aldaketa, biodibertsitate galera, ziklo biogeokimikoen alterazioak, uraren zikloan alterazioak edota giza hedapen azkarraren ondoriozko elikagai falta, guztiak daude landareekin eta haien kontserbazio eta kudeaketarekin lotuta. Izan ere, naturan oinarritutako konponbideak eskaintzen Hasierako atala 9 | Marko teorikoa dituzte, gai horiei aurre egiteko potentziala izan dezaketenak edo, behintzat, horiek eragindako kalteak arindu ditzaketenak (Antar et al., 2021; Cohen-Shacham et al., 2016; Jez et al., 2016; Seddon et al., 2020). Horrenbestez, nahiz eta bestelako neurri desazkundistak ere ezinbestekoak diren (adb. energia kontsumoaren murrizketa), landareek eta lur eremuen naturalizatzeak klima aldaketan eragina duten CO2 ekoizpenak bahitu ditzakete (Pan et al., 2024; Ruehr et al., 2023), haien kontserbazioa biodibertsitatearen, ekosistemen eta ziklo naturalen mantenurako nahitaezkoa da (Hong et al., 2022; Tilman et al., 2014), eta lur erabilera eta nekazaritza eredu jasangarriagoen aplikazioak gose eta inpaktu ekologikoen arazoak eragotzi ditzake aldi berean (Cappelli et al., 2022; Keesstra et al., 2018; Queiroz et al., 2021; Tscharntke et al., 2012). Agerikoa da alfabetatze botanikoa landareekiko kontzientzia areagotzeko eta prozesu biologiko eta ekologikoak ulertzeko funtsezko urratsa dela (Jordan et al., 2014; Pany et al., 2022; Södervik et al., 2021). Alabaina, landareen inguruko ezagutza eraikitzea eta landareekiko kontzientzia garatzea ez dira lorpen intelektual soilak. Aipatutako arrazoiek argi erakusten dute landareen ezagutza, balioespena eta kontserbazioa ezinbestekoak direla, ez soilik ingurumenaren ikuspuntutik, baizik eta dimentsio sozialaren eta ekonomikoaren prismetatik ere. Lehenik, landareen ezagutza horiekiko jarrera eta jokabide kontserbazionistekin erlazionatzen baita (Krosnick et al., 2018; Kubiatko et al., 2021; Stagg & Dillon, 2024). Eta bigarrenik, ikasleen pentsamendu kritikoa eta erabaki informatuak hartzeko gaitasuna garatzeko giltzarri den heinean (Amprazis & Papadopoulou, 2024a; Hartley et al., 2011; Hubbard, 2024; Mohan et al., 2009), autore ugarik alfabetatze botanikoa etorkizun jasangarriago bat lortzeko oinarrizko baldintzatzat kontsideratzen dutelako (Amprazis & Papadopoulou, 2020; Ryplova et al., 2020; Thomas et al., 2022). Landareen gaineko ezagutzak eta horien balioespenak erabakiak moldatzeko gaitasuna du, eguneroko dieta ohitura, energia erabilera eta kontsumotik hasita, kontserbazio politika zabalagoekin erlazionaturiko erabakietaraino (Hubbard, 2024; Stroud et al., 2022). Horregatik guztiagatik, literatura corpus zabal batek nabarmentzen du publiko orokorra, eta bereziki gazteak, botanikaren eta landareen inguruko gaietan hezi beharra dagoela (Crane et al., 2019; Ebert-May & Holt, 2014; Henkhaus et al., 2020; Jose et al., 2019; Nyberg & Sanders, 2014; Sanders & Jenkins, 2018; Stroud et al., 2022; Uno, 2009). 2.1.1 Landareekiko kontzientzia eza Landareekiko kontzientzia eta ezagutza garatzea oinarrizkoak diren arren, ildo horretan burututako ikerketa ugarik zalantzarik gabe adierazten dute pertsona ororen alfabetatze botanikoa urria dela, edozein dela ere haien adina (e.g. Bebbington, 2005; Bobo-Pinilla et al., 2023; Pany et al., 2022; Patrick & Tunnicliffe, 2011; [A0] Pedrera et al., 2023a). Ez hori bakarrik, jendeak, oro har, ez ditu kontuan hartzen beren eguneroko bizitzan ikusten dituen landareak (Balas & Momsen, 2014; Schussler & Olzak, 2008), gaitasun eskasa du beren ingurune hurbileko landare espezieak ezagutu eta identifikatzeko (Barrutia et 10 | Marko teorikoa al., 2022; Bebbington, 2005; Díez et al., 2018; Frisch et al., 2010; Kaasinen, 2019; Marcos-Walias et al., 2023; Palmberg et al., 2015), erakargarriak ez direla eta animaliak bezain interesgarriak ez direla uste du (Fančovičová & Prokop, 2010; Lindemann‐Matthies, 2005; Prokop & Fančovičová, 2023), eta haien oinarrizko biologiari buruzko ezagutza (adibidez, taxonomia eta eboluzioa, anatomia, fisiologia, ekologia, etab.) nahiko mugatua da (Barman et al., 2006; Hershey, 2004; Lampert et al., 2019; Marmaroti & Galanopoulou, 2006; Wynn et al., 2017). Hala, landareak zeharo baztertuak eta gutxietsiak dira egungo gizarte urbanoetan, tokiko espezie ohikoenak zein haien biologiaren alderdi basikoenak ere ezezagunak izanik ([A0] Pedrera et al., 2023a; Stagg & Dillon, 2022). Landareen bazterketaren fenomeno hori duela mende oso bat dokumentatu zuen Nicholsek (1919) lehen aldiz konturatu zenean hezkuntza-curriculumetan “biologia” eta “zoologia” askotan sinonimotzat erabiltzen zirela. Hasiera batean, animaliak lehenesteko eta landareak zentzu guztietan alde batera uzteko joera horri zootxobinismo edo zoozentrismoa deitu zitzaion (Bozniak, 1994; Hershey, 1993). Hala ere, fenomenoa ikertu ahala botanikariak eta hezitzaileak konturatu ziren termino eta definizio zehatzago bat merezi zuela. Ondorioz, 1999. urtean James H. Wandersee eta Elisabeth E. Schussler botanikariek isuri kognitibo hedatu hori izendatzeko landareekiko itsutasuna (plant blindness) erabili zuten (Wandersee & Schussler, 1999). Izendapenarekin batera inguruko landareez ohartzea galarazten duen fenomenotzat definitu zuten, aldi berean, 1) landareen garrantzi ekologikoa eta haiekiko dugun dependentzia onartzeko ezintasuna, 2) landareen erreinuko ezaugarri estetiko eta biologiko propioak hautemateko zailtasuna, eta 3) landareak animaliak baino bizi forma beheragokotzat hartzea eragiten duela azalduz (Wandersee & Schussler, 1999). Horrela, handik bi urtera fenomenoari lotutako hainbat “sintomen” zerrenda proposatu zutenean, agerian utzi zuten landareekiko itsutasuna ez dela soilik inguru hurbileko landareak espontaneoki baztertzeko joera, baizik eta fenomeno konplexu bat dela, landareak identifikatzea eta izendatzea, haiekiko interesa garatzea, haien garrantzi ekosistemikoa balioestea eta, oro har, haien biologiaren zein ekologiaren ulermen integrala eraikitzea eragozten duena (Wandersee & Schussler, 2001). Duela bi hamarkada eman ziren Wandersee eta Schusslerren hastapenetatik, gero eta literatura gehiago saiatu da fenomenoaren dimentsioak, sustraiak eta soluzio potentzialak sistematikoki ikertzen (e.g. Amprazis & Papadopoulou, 2024b; Borsos et al., 2023; Dünser & Pany, 2024a; Pany et al., 2022; Parsley, 2020; [A0] Pedrera et al., 2023a; Stagg & Dillon, 2022). Horrenbestez, nahiz eta fenomenoaren gaineko ikerketak bide luzea duen aurretik, egun inoiz baino ezagunagoa da eta, horri esker, saihesgarriagoa. Azkenaldian eman den inflexio puntu garrantzitsuenetarikoa fenomenoaren terminologia eta definizioa fintzearena izan da. 25 bat urtez fenomenoari landareekiko itsutasuna esan zaio terminoaren asmatzaileen arabera metafora egokia zelako landareen ikusezintasuna islatzeko (Wandersee & Schussler, 2001). Haatik, hainbat ikerlarik deitura hori modu kapazitistan interpreta daitekeela ikusarazi dute horren Hasierako atala 11 | Marko teorikoa erabilera problematizatuz (McDonough MacKenzie et al., 2019; Parsley, 2020; Sanders, 2019a). Horrela, termino eguneratuen eta aproposena landareekiko kontzientzia eza (lack of plant awareness) da, kapazitismoaren arazoa konpontzen duena, baina Parsleyk (2020) proposatutako landareekiko kontzientzia desberdina (plant awareness disparity) terminoak zeukan animalia-landare konparazioa ezabatuz eta fokua landareetan ipiniz (Amprazis & Papadopoulou, 2024b; Brkovic et al., 2024; Dünser et al., 2024a; Stagg & Dillon, 2024). Halaber, terminologia aldaketa ez da fenomenoaren izena aldatzera mugatu. Landareekiko kontzientzia ikertzen duen komunitate zientifiko guztiaren birdefinizio eta birkontzeptualizazio lan batekin batera etorri da (Amprazis & Papadopoulou, 2024b); fenomenoa ulertzeko eta haren ikerketa aurreratzeko Vienan 2023an landutako Methodologies for investigating and fostering plant awareness sinposioaren harira. Horrela, orain ziurtasunez eta modu adostuan onartzen da fenomenoa ez dela hasieran pentsatu zena bezain sinplea, eta bere dimentsio nagusiak estatistikoki balidatu dira (Dünser et al., 2024a; Pany et al., 2022; Parsley, 2020; [A0] Pedrera et al., 2023a). Dünser et al. (2024a), Pany et al. (2022) eta Parsleyren (2020) konstruktuaren proposamen enpirikoen arabera, landareekiko kontzientziak hiru dimentsio nagusi ditu: arreta, jarrerak eta ezagutza (1. Irudia). Arretak landareak beren ingurunetik kontzienteki hautemateko, ezagutzeko eta bereizteko gaitasunari egiten dio erreferentzia. Hala, landare kontzientzia handiagoak landareenganako interakzio intentzionalagoak garatzea eskatzen du, axolagabekeria edo bazterketa automatikoaren aurrean. Jarrerak landareak apreziatzea, gustuko izatea edota haien inguruan eroso sentitzea hartzen ditu barne. Hortaz, soilik landareekiko jarrera positiboak eraikiz kontsidera daiteke banako batek landareekiko kontzientzia duela. Eta ezagutzak indibiduoen landareen gaineko ulermenari egiten dio erreferentzia eta bi azpidimentsio ditu: lokala eta globala. Ezagutza lokalaz aritzerakoan, ingurune hurbileko landareak ezagutzean, identifikatzen jakitean bai eta haien balio ekologiko, kultural, eta ekonomikoa balioestean jartzen da fokua. Ezagutza globalak, berriz, landareen funtzionamendu orokorrarekin (adb. fotosintesia, polinizazioa, ugalketa, zerbitzu ekosistemikoak…) du zerikusia, bereziki etorkizun jasangarri bat lortzeko duten garrantziaren ikuspuntutik. Azkenik, aipatzekoa da dimentsio horiek elkarri elikatzen diotela, bai eta beste hainbat faktorek fenomenoaren agerpenean eragina dutela, hala nola, landareekiko interes indibiduala, motibazio pertsonala edo naturarekin kontaktua (Dünser et al., 2024a; Dünser et al., 2024b). Beraz, doktorego tesi honetan zehar nagusiki ezagutzaren eta landare alfabetatzearen garrantzia azpimarratuko den arren, beste esfera biak ere aintzat hartu dira, hirurak barne hartzen dituzten hurbilketak diseinatu baitira (Amprazis & Papadopoulou, 2024b; Stagg & Dillon, 2024). 12 | Marko teorikoa 1. Irudia. Landareekiko kontzientziaren konstruktuaren dimentsio eta eragile nagusiak. Dünser et al. (2024a)-tik egokitua. Horrez gain, landareekiko kontzientzia ezaren arrazoi latenteei dagokienez, eztabaida sakonak egon dira landareen bazterketa azaltzeko hipotesi eta argudio ebolutibo zein soziokulturalak baitaude (Achurra, 2022; Balding & Williams, 2016; Knapp, 2019). Biologiaren ikuspuntutik, ikerketa ugarik frogatu dute landareekiko kontzientzia ezaren eragile garrantzitsu bat dela gizakien garunak landareak baztertzeko eboluzionatu duela (Nairne et al., 2013; New et al., 2007). Azkenean, animaliak dira biziraupenaren ikuspuntutik (e.g. ehizarako, babeserako, lehiatzeko, ugalketarako…) identifikatu beharreko eta landareek eratzen dituzten paisai berde homogeneoetatik bereizi beharreko organismoak. Gainera, landareak ez dira mugikorrak guk aprezia dezakegun eskala batean (Kinchin, 1999; Sanders, 2019b), gizaki eta gainontzeko animaliekiko antzekotasun falta nabaria dute (Batt, 2009; Knapp, 2019), eta begirada finkatzeko ainguraleku eskasak aurkezten dituzte agregatu dentso, homogeneo eta bisualki korapilotsuetan hazten baitira (Achurra, 2022; Wandersee & Schussler, 1999). Hortaz, atentzio bisuala bereganatzeko morfologia, kolore eta mugimenduen faltak landareetan arreta ipintzea eta horiek gogoratzea zailtzen du (Balas & Momsen, 2014; Guerra et al., 2024; Schussler & Olzak, 2008; Zani & Low, 2022). Bestalde, argudio ebolutiboak zentzuzkoak eta erakargarriak diren arren, arlo anitzetako ikertzaileek defendatzen dute fenomenoaren erroan eragile soziokulturalak daudela (Balding & Williams, 2016; Stagg & Dillon, 2022). Batetik, gure kognizio bisuala testuinguru soziokulturalaren arabera aldatzen delako hein handi batean (Kuwabara & Smith, 2016). Bestetik, egunerokotasun eta gizarte modernoek landareak –eta natura orokorrean– guztiz baztertu dituztelako gure bizimoduetatik (Miller, 2005; Soga et al., 2016; Soga & Gaston, 2016). Stagg & Dillonek (2022) gauzatutako berrikuspen sistematikoaren arabera, hiri hiperurbanizatuen hedapenak eta dentsifikazioak eragiten dituzten arazoak dira landareekiko kontzientzia ezaren bultzatzaile garrantzitsuenetarikoak. Naturarekin esperientzia zuzenak izateko oportunitate galeraren eta esperientzia bikarioen handiagotzearen ondorioz (Soga & Gaston, 2016), landareekiko deskonexioa eta Hasierako atala 13 | Marko teorikoa esperientzien murrizketa ematen da, ziklikoki landareak baztertzea eragiten duena. Horregatik, nahiz eta globalizazioa eta belaunaldien arteko ezagutza galera dela eta fenomenoa birtualki unibertsala izaten hasia den (Blue et al., 2023; Linderwell et al., 2024), landareekiko kontzientzia falta ez dago horren orokortua landareekin kontaktua mantentzen duten populazio indigena edota landatarretan (Barrutia et al., 2022; Descola, 2009; Pilgrim et al., 2007). Gainera, bizi garen gizarte zoozentrikoetan etengabe indartzen da animaliak landareak baino interesgarriagoak, ikusgarriagoak, erakargarriagoak eta, hedaduraz, garrantzitsuagoak direlako ideia (Nyberg et al., 2021; Serpell, 1999). Landareek munduko biomasaren zati handiena hartzen dute, munduko 550 gigatona karbonotik (Gt C) ~450 Gt C inguru landareak direlako eta soilik 2 Gt C animaliak (Bar-On et al., 2018). Ostera, gizartean, kulturan, hezkuntzan eta, ondorioz, iruditeri kolektiboan landareak animalien bizitza dinamikoa mantentzen duten hondoko organismo pasiboak besterik ez dira – bizirik ez dagoen dekoratu bat (Balding & Williams, 2016; Pany et al., 2022; TorresPorras et al., 2024; Yorek et al., 2009). Ohikoa da, batez ere gazteei zuzendutako produktu eta zerbitzuetan, animaliei giza ezaugarriak edota izenak egokitzea. Hala, animaliak – eta, bereziki, ugaztun exotiko antropomorfizatuak– gailentzen dira kamisetetan, iragarkietan, pelikuletan eta gizarteko edozein esparrutan (Ballouard et al., 2011; Patrick & Tunnicliffe, 2011). Aldiz, landareek espazio kulturalen zati oso txiki bat betetzen dute, Bozniak (1994) eta Hersheyren (1993) arabera bazterketa kultural hori izanik landareekiko kontzientzia ezaren eragile erabakigarrienetarikoa. Bai dituen dimentsio bai horien atzean dauden arrazoien azterketak agerian uzten du landareekiko kontzientzia falta konplexua, multifazetikoa eta multifaktoriala dela. Kontsentsu zientifikoaren arabera, fenomenoa azaltzen duten arrazoi kognitibo zein soziokultural anitz horiek guztiek dute eragina dimentsio guztietan hein batean edo bestean (Balding & Williams, 2016; Dünser & Pany, 2024; Wandersee & Schussler, 2001). Hala eta guztiz ere, Balding & Williamsek (2016) azaltzen duten moduan: “landareekiko kontzientzia eza ohikoa da, baina ez saihestezina. Landareak balioesten dituen kultura batean murgilduz gero, landareak detektatzeko, gogoratzeko eta balioesteko gaitasuna areagotzen duten hizkuntza eta praktikak jazoko dira, gizarte zoozentrikoetan gertatzeko aukera gutxiago dutenak” (6 or.). Hortaz, fenomenoaren oinarri biologiko edo intrintsekoa gure kontroletik kanpo dagoen arren, hezkuntza eta kultura ekimenek faktore estrintsekoak murrizteko eta arazoari heltzeko testuinguru egokia sor dezakete (Çìl, 2016; Jose et al., 2019; Uno, 2009). Landareekiko kontzientzia eza gainditzea eta landare alfabetatzea zabaltzea premiazko inperatibo kategorikoa da gaur egun, ez soilik aurretiaz aipatutako arrazoi sozioekologikoengatik, baizik eta landareek bizi duten kontserbazio egoera larriarengatik ere. Horien kontserbazioa integrala den arren Biodibertsitate Globalaren Markoaren arabera (Convention on Biological Diversity [CBD], 2022), landare biodibertsitatearen galera erritmoa kezkagarria da (Heywood, 2017; Vellend et al., 2017). 14 | Marko teorikoa Munduko landare espezie ezagunen % 20a baino gehiago mehatxatuta dago (Brummitt et al., 2015), ornodunekin konparatuz proportzio askoz handiagoan daude arriskuan (Pimm & Joppa, 2015), eta azken 250 urtetan 2,3 landare espezie urteko iraungipen tasa egon dela zenbatesten da (Humphreys et al., 2019). Aitzitik, zifra horiek gutxiespenak izan daitezke IUCNko Zerrenda Gorriak landare espezieen % 16a besterik ez baitu ebaluatu (International Union for Conservation of Nature [IUCN], 2024). Hala, Kew Errege Lorategi Botanikoaren State of the World’s Plants and Fungi txostenak ohartarazten duen moduan, deskribatu gabe dauden landare espezieen % 75a baino gehiago galzorian egon daiteke (Antonelli et al., 2023), eta munduko landare baskularren % 21-48a desagertzeko arriskuan egon daitekeela kalkulatzen da (Bachman et al., 2024; Corlett, 2023; Nic Lughadha et al., 2020). Izan ere, landareekiko kontzientzia falta ez da esfera popularretara mugatzen, profesionalak, jardun zientifikoa eta erakunde zein erabaki politikoak ere zipriztintzen ditu eta. Adibidez, ikerketak landare erakargarri eta estetikoki atseginen azterketa lehenesten du (Adamo et al., 2021). Kontserbazio kanpainetako irudietan landareak gutxiesten dira (Clucas et al., 2008; Small, 2011). Landareek jasangarritasunari eta biodibertsitateari buruzko eztabaidetan ez dute espazio zentral bat hartzen eta, beraz, askotan ez da erronka sozioekologikoen aurrean duten potentziala kontuan hartzen (Sharrock & Jackson, 2017). Eta animalien kontserbaziorako landareen babeserako bideratzen den finantzaketaren halako hiru erabiltzen da (Adamo et al., 2022), nahiz eta erreinu begetala babestearen helburua erlatiboki merkea eta erraza izan (Corlett, 2023). Ondorioz, mundu mailako eta esparru anitzeko ikerlariek landareak eta herritarren boterea uztartzearen aldeko hautua egin dute, parte-hartze eta dibulgazioa areagotzearen, herritar-zientzia bultzatzearen, eta hezkuntza-berrikuntzak sustatzearen bidez (Crane et al., 2019; Stroud et al., 2022). Arrazoi horiengatik, harritzekoa bezain kezkagarria da urtetan botanikaren alorrak jasan duen erosioa eta landareek hezkuntzan ere jasaten duten azpierrepresentazio eta esklusioa (Batke et al., 2020; Crisci et al., 2020; Hershey, 2005; Stroud et al., 2022). Sistematikoki burututako ikerketek egiaztatu dute curriculum eta testuliburuek askotan landare alfabetatzea eta landareekiko kontzientzia garatzeko aukera urriak eskaintzen dituztela (Amprazis & Papadopoulou, 2018; Brownlee et al., 2021; Crisci et al., 2020; Schussler et al., 2010; Uno, 1994). Izan ere, animalien irudiak landareen homologoak baina askoz ugariagoak dira (Brownlee et al., 2021; Link‐Pérez et al., 2010), eta botanikarekin erlazionatutako edukiak eta adibideak gutxitan aipatzen dira genetika, eboluzioa edota ekologiaren moduko biologiaren oinarrizko kontzeptuak lantzen direnean (Hershey, 2005; Schussler et al., 2010; Uno, 1994). Are gehiago, testuliburuek eta normalean erabiltzen diren ikaskuntza-irakaskuntza hurbilketek gutxitan eskaintzen dituzte landareen oinarrizko biologia ulertzeko edota landareekiko kontzientziaren beste aspektu batzuk garatzeko aukera esanguratsuak (Amprazis & Papadopoulou, 2024b; Hasierako atala 15 | Marko teorikoa Batke et al., 2020; González Rodríguez et al., 2009; Hershey, 2004; Kissi & Dreesmann, 2017; Lampert et al., 2021; Schussler, 2008). Arazoa ez da berria, jada duela 30 urte Hersheyk (1993) ohartarazi baitzuen testuliburuak landareen bazterketaren bultzatzaile garrantzitsuak izan zitezkeela, curriculum botanikoki huts eta landareekiko interesik gabeko biologia irakasleekin batera (Hershey, 1992, 1996). Gainera, aipatzekoa da seguruenik curriculumetako hutsune (Amprazis & Papadopoulou, 2018; Hershey, 2005), testuliburuetako akats (González Rodríguez et al., 2009; Schussler et al., 2010) eta irakasleen ezagutza falta eta jarrera negatibo (Bobo-Pinilla et al., 2023; Borsos et al., 2023) horiek ez direla erabaki aktiboen ondorio. Alderantziz, landareen aurka inplizituki lerratutako kultura eta gizarte baten isla besterik ez dira, sinismen eta ideologia kultural zoozentrista sarkorrak txertatuak dituenak (Balding & Williams, 2016; Bozniak, 1994). Horrek, ordea, ez luke immobilismorantz gidatu behar. Stroud et al.-ek (2022) azpimarratzen duten moduan, hezkuntza landareekiko kontzientzia ezaren eragileetako bat da, baina krisialdi horri buelta emateko gaitasuna hezkuntzari berari dagokio ere neurri handi batean. Hortaz, egoera hobetzeko landareen garrantzia handitu eta haien ikaskuntza-irakaskuntza hobetu beharko litzateke; espezifikoki diseinatutako epe luzeko curriculum kontsistente eta esanguratsuak diseinatuz eta ikasgeletan hezkuntza hurbilketa egokiagoak inplementatuz (Amprazis & Papadopoulou, 2024b; Flannery, 1991; Kissi & Dreesmann, 2017; Stagg & Dillon, 2024; Stroud et al., 2022). 2.1.2 Landareen nutrizioaren ikaskuntza-irakaskuntzaren kasua Hezkuntza formalaren ikuspuntutik landareekiko kontzientzia sustatzeko aspektu bereziki garrantzitsua landareen fisiologia ulertzearena da, ezagutza globalaren barnean kategorizatzen dena eta landareak balioestearekin erlazionatuta egon daitekeena (Dünser et al., 2024b; Dünser & Pany, 2024; [A0] Pedrera et al., 2023a). Zehatzago, landareen nutrizioaren adostasun zientifikotik hurbileko kontzeptualizazioak garatzearen beharra azpimarratu da urte luzez Biologiaren hezkuntzaren esparruan (e.g. Barker & Carr, 1989; Cañal, 1990; Haslam & Treagust, 1987; Wandersee, 1983). Izan ere, landareen nutrizioa eta bertan jazotzen den fotosintesi prozesua dira Lurreko ekosistema guztiak materia eta energiarekin hornitzen dituztenak (Arnon, 1982; Barker & Carr, 1989; Begon & Townsend, 2021). Hala ere, hori ez da prozesu horiek ulertu beharraren arrazoi bakarra. Landareen nutrizioa ezin erabakigarriagoa izan da Lurraren historia geologikoan bai eta organismo guztien eboluzioan. Duela 2,5 milioi urte inguru, fotosintesi anoxigeniko primitibo batek azpiproduktu moduan oxigenoa askatzen duen eta gaur egun nagusitzen den fotosintesi oxigenikoari bide eman zion zianobakterioen eboluzioari esker (Fischer et al., 2016). Horrek, Oxigenazio Handia deritzon gertakizuna 16 | Marko teorikoa eragin zuen eta planetaren konposizio atmosferikoan zein bizidunen eboluzioan inflexio puntu bat ezarri zuen (Holland, 2006). Atmosferako oxigeno metaketa berri horrek, ekosistemak guztiz berregituratu zituen hiru paradigma aldaketa nagusi ekarri zituen (Benton et al., 2022; Lane, 2016). Lehenik, oxigeno askearen erreaktibitateak atmosfera primitiboarekin gailentzen ziren bizidun zelulabakar eta anaerobioen desagertze masiboa suposatu zuen. Bigarrenik, atmosferako oxigenoak arnasketa aerobioaren agerpena erraztu zuen. Horrela, prozesu horren abantaila metaboliko eta energetiko handiari esker, egitura zelular konplexuko eta ehun espezializatuko organismo multizelularrak eboluzionatzen hasi ziren, bizidunen izugarrizko dibertsifikazioa eraginez. Eta, hirugarrenik, oxigenoaren presentziak estratosferan ozono geruza sortzea ekarri zuen, eguzkiaren erradiazio ultramore kaltegarria xurga dezakeena eta bizitza urtar eta lehortarra baimendu zuena. Modu horretan, egun nagusitzen diren bizidun gehienen eboluzioaren hastapenak jazo ziren eta horiek guztiak fotosintesiaren bidez sortutako elikagaien, oxigenoaren eta erradiazioaren aurkako babesaren menpeko bihurtu ziren (Arnon, 1982; Beerling, 2008). Izan duen garrantzi ebolutiboaz gain, landareen nutrizioa funtsezko prozesua da ekosistemen funtzionamenduan (Beerling, 2008). Arestian aipatu moduan, organismo fotosintetikoak ekosistema guztietako materia eta energia sarrera moduan jarduten dute, haiei esker bihurtzen baita materia inorganikoa (CO2, H2O eta mineralak) organiko, eta argi-energia energia-kimiko (Begon & Townsend, 2021; Stirbet et al., 2020). Alegia, fotosintesia eta landareak –alga, fitoplankton eta bestelako fotoautotrofoekin batera– dira bizi forma aerobioen existentzia baimentzen dutenak, bai eta materia eta energia gainontzeko bizidunentzat eskuragarri bihurtzen dituztenak. Horregatik, Arnonek (1982) fotosintesia Lurreko prozesu biokimiko garrantzitsuenaren ospe merezia duela baieztatu zuen. Gainera, landareen nutrizioak bere garrantzi ekosistemikoa agerian uzten duten beste hainbat funtzio betetzen ditu ere. Adibidez, alfabetatze botanikoaren atalean aipatutako ekosistema zerbitzuetako asko ezin dira prozesu horrek ahalbidetzen dituen dinamikarik gabe ulertu (Millennium Ecosystem Assessment, 2005). Izan ere, erregulazio eta euskarri zerbitzuei dagokienez, fotosintesia da ekoizpen primarioaren eragile nagusia, azaldu moduan, prozesu horrek ematen diotelako hasiera ekosistemetako materiaren zikloari eta energiaren fluxuari (Begon & Townsend, 2021; Taiz & Zeiger, 2002). Era berean, lurzoruko mineral inorganikoen xurgapena eta fotosintesiaren bidezko erredukzioa mantenugaien zikloetako ezinbesteko pausua da (Taiz & Zeiger, 2002). Uraren zikloaren funtzionamenduan ere garrantzi handia du landareen nutrizioak, landareek burutzen duten ebapotranspirazioari esker lurzoruko ura atmosferara itzultzen baita, aldi berean, klima erregulatuz (Schlesinger & Jasechko, 2014; Yang et al., 2023). Eta bestelako erregulazio eta euskarri zerbitzuak ere, hala nola, airearen konposizioaren eta kalitatearen erregulazioa, lurzoruaren erosioaren Hasierako atala 23 | Marko teorikoa ezagutza zientifikoa bera ere produktu kultural bat da (Ametller et al., 2007; Leach & Scott, 2003). Bi teoria horietan oinarrituz, paradigma soziokonstruktibistak proposatzen du ezagutzaren eraikuntza ez dela ez pasiboa ez indibiduala. Hau da, kontzeptu eta modelo zientifikoen ikaskuntza gertatzeko, ezinbestekoak dira ikasleen parte-hartze kognitiboki aktiboa eta diskurtso zientifiko eta informalak bereiztea ahalbidetzen duten elkarrekintza sozial dialogikoak (Driver & Oldham, 1986; Leach & Scott, 2003; Phillips, 2000; Taber, 2024; Tobin, 1994). Ondorioz, hezkuntza zientifikoa kontzeptualizatzeko modu hori, urteetan nagusitu den zientzien produktuak modu zuzen eta unidirekzionalean transmititzeko tradizio didaktikoaren erradikalki kontrakoa da (Fensham et al., 1994; Fosnot, 2005; Gil Pérez, 1986). Hala ere, zientzien hezkuntzaren prismatik garrantzi handiena izan duen soziokonstruktibismoaren postulatua beste bat izan da. Hain zuzen, ikaskuntzaprozesua ideiak antolatzeko eta zentzua emateko prozesu gradual baten moduan uler daitekeela, non ikasleek informazio berria egitura mental existenteetan egokitzen saiatzen diren (Skamp, 2018; Vosniadou, 2020). Izan ere, printzipio horri esker garatu da hein handi batean Zientzien Hezkuntzaren alorra eta ikasleen ezagutzaren eraikuntzaren gaineko ulermena (Duit et al., 2008; Taber, 2024; Vosniadou, 2020). Zientzia Esperimentalen Didaktika garatzen hasi zenetik jakin izan da ikasleak eskolan lantzen den zientzietara gerturatzen direnean ez direla tabula rasa bat. Hots, aurretiaz sozializatu izanaren baita fenomeno naturalei azalpenak bilatzen saiatu izanaren ondorioz, zientziekin erlazionatutako gaiak azaltzeko ideia propioak dituzte (Duit, 2007; Taber, 2017; Vosniadou, 2019). Haatik, urte luzez metatutako ikerketa bolumen esanguratsu batek frogatzen duenez, ideia esplikatibo horiek, orokorrean, zientziek erabiltzen dituen ideietatik desberdinak dira eta, askotan, printzipio eta teoria zientifiko kanonikoekin bateraezinak dira ere (Duit, 2009; Taber, 2015). Gainera, aurretiazko esperientzia pertsonal, kultural edo edukatiboetan eratutako ideiok irmoak, aldaketarekiko erresistenteak eta birtualki unibertsalak dira (Driver, 1985; Taber, 2017). Izan ere, ideia intuitibo horiek zentzu komunean oinarritutako fenomeno naturalen berehalako interpretazioak diren bitartean, kontzeptu zientifikoak abstraktu, konplexu eta esperientziak esaten digunaren kontrakoak dira (Driver, 1989; Vosniadou, 2019). Ondorioz, hezkuntza zientifikoa ezin da hartu informazioaren aberaste-prozesu huts baten gisa. Ikasleek haien ideiak gradualki eta arian-arian aldatu eta berrantolatu behar dituzte, harik eta haien azalpenak adostasun zientifikoarekin bat etorri arte (Duit et al., 2008; Vosniadou, 2019; Vosniadou et al., 2007). Ideien moldaketa hori lortzeko, duela 40 urte inguru aldaketa kontzeptualaren hurbilketa metodologikoa proposatu zen (Nehm & Kampourakis, 2016; Posner et al., 1982; Treagust & Duit, 2008). Proposamen horren hasierako ikertzaileek, Thomas Kuhnen (1984) paradigma zientifikoen aldaketaren teorian oinarritu ziren. Horrela, ikaskuntza 24 | Marko teorikoa jazotzeko “ikasleen pentsamenduaren paradigma aldaketa” (Driver & Easley, 1978) erraztu behar zela planteatu zuten, “krisi-egoera Kuhniar” baten agerpena eskatzen zuena (Posner et al., 1982; Potvin et al., 2020). Beste era batera esanda, aldaketa kontzeptualaren lehen ikertzaileek argudiatu zuten ikaskuntza gerta zedin ikasleen ideia intuitiboak ideia zientifikoki zuzenekin ordezkatu behar zirela; eta hori gertatzeko ikasleen ideia “okerrak” eta munduaren inguruko pertzepziozko informazio “erreala” kontrajartzen dituen krisi-egoera Kuhniar edo gatazka kognitibo bat gertatzea beharrezkoa zela (Driver, 1989; Posner et al., 1982). Ikasleen ideiekiko idiosinkrasia klasiko horrek, gainditu beharreko ikaskuntza oztopotzat kontzeptualizatu zituen ideiok (Chattergoon, 2020; Posner et al., 1982; Vosniadou, 2020). Horregatik, kontzepzio ez-zientifiko horien esplorazio eta identifikazioa (kontzepzio oker, aurrekontzepzio, kontzepzio alternatibo, egitura alternatibo edota sinesmen intuitibo moduan ere ezagutuak, besteak beste) funtsezkoa bihurtu zen TLSak diseinatzeko eta instrukzioa egokitzeko (Driver, 1989; Novak, 1987; Taber, 2015, 2017). Egun ikasleen ideien azterketa ezinbestekoa izaten jarraitzen du. Batetik, ideion deskribapen eta kontsiderazioa gakoa delako ikaskuntza-irakaskuntza zailtasunak deskribatzeko eta ikasleak ebaluatzeko. Eta, bestetik, makro mailan (curriculuma eta hezkuntza antolaketa), meso mailan (TLS edota ikasgela), zein mikro mailan (jarduera edota ikasle indibidualak) erabaki informatuak hartzeko lehen pausoa baita ikasleen ideiak ezagutzea (Duschl et al., 2011; Taber, 2015; Treagust & Duit, 2008). Alabaina, ikasleen ideiak ezabatu eta ideia zientifiko “zuzenekin” ordezkatu beharreko ikuspuntu hori ikertzaile anitzek problematizatu eta kritikatu dute (Duit et al., 2008; Sinatra & Pintrich, 2003). Izan ere, aldaketa kontzeptual klasikoaren proposamen hori eta konstruktibismoa ez dira koherenteak, horren arabera ikaskuntza ez delako dagoeneko existitzen diren egitura edo ideien gainean egiten, baizik eta horiek ordezkatuz (Smith et al., 1993). Gainera, kontzepzio horiek identifikatzearen garrantzia aldatu ez den arren, aldaketa kontzeptuala asko ikertu da eta azken ebidentzia enpirikoekin lerrokatuago dauden ideien garapen eredu berriak proposatu dira (e.g. Mayer, 2002; Potvin et al., 2020; Raynaudo & Peralta, 2017; Vosniadou, 2020). Horrenbestez, ideia intuitibo eta zientifikoen koexistentziaren aurkikuntzak frogatu du ikasleen ideiak ez direla gainditu beharreko oztopo edo akatsak, baizik eta ezagutzaren elementu produktiboetan jatorria duten eta instrukzioan zehar aprobetxatu daitezkeen aktiboak (Duit & Treagust, 2003; Thorn et al., 2016; Treagust & Duit, 2008; Vosniadou, 2019). Are gehiago, hainbat ikerketek erakutsi dute ideia intuitiboak ez direla inoiz erabat teoria zientifikoekin ordezkatzen, edozein izanda ere indibiduo batek lortzen duen jakituria maila. Aitzitik, bi ideia –edo diskurtso– motak batera existitzen jarraitzen dute, eta batzuk edo besteak aktiboki erabiltzen dira testuinguruaren beharren eta baldintzen arabera (Allaire-Duquette et al., 2021; Kelemen et al., 2013; Masson et al., 2014; Shtulman & Valcarcel, 2012). Azkenik, aldaketa kontzeptualaren oinarri teorikoa faltsutu den arren, literaturako emaitzek gatazka kognitiboaren eta Hasierako atala 25 | Marko teorikoa ikasleen ideiak gezurtatzearen hezkuntza estrategiak eraginkorrak izan daitezkeela frogatu dute (Duit et al., 2008; Krajcik & Shin, 2023; von Aufschnaiter & Rogge, 2015; Vosniadou, 2008a, 2020). Izan ere, hurbilketak ikasleen ideia intuitiboak desagerrarazi ezin baditu ere, ikasleen kontzientzia metakognitiboa areagotzeko eta haien sinesmen eta ideien hutsune eta mugez konturarazteko ahalmena du. Horrela, zientzien hezkuntzak ikasleen ideiak zuzentzeko planteamenduak baztertu ditu eta, azkenaldian, ikasleen ezagutza epistemikoa, modeloen eraikuntza, hipotesi frogaketa, arrazoiketa trebetasunak eta haien ideien gaineko kontzientzia metakognitiboa indartzera bideratu da (Bybee, 2010; Vosniadou, 2019, 2020). Proposamen horiek guztiak ez dira berriak. Solomonek (1983) jada deskribatu zuen nozio zientifikoak barneratu dituzten banakoak gai direla adostutako ezagutza zientifiko kanonikoa testuinguru formal edo eskolarretan erabiliz galderak erantzuteko, eta gero eguneroko testuingurura itzultzerakoan ideia informaletan oinarritutako erantzunak emateko. Bestalde, Ametller et al.-en (2007) eta Leach & Scotten (2003) hurbilketa soziokonstruktibistek ere teorikoki justifikatu zuten eduki zientifikoak ikastearen gakoa ideia intuitiboen eta hizkuntza informalaren mugak ezagutzean zegoela, ez horiek ezabatzean. Orain, berriz, horiek frogatzeko emaitza enpiriko nahikoak daude. Ondorioz, egun onartzen da kontzepzioen sustrai produktiboek zientzien ikaskuntza-irakaskuntzaren ezinbesteko urratsa direla adieraz dezaketela, ideiok ezabatzea ezinezkoa izan daitekeela, eta zientzien hezkuntza ikasleei ezagutza zientifikoen azalpen ahalmen handiagoa aurkeztean zentratu beharko litzatekeela haien arrazoiketa trebetasunak, sinesmen epistemikoak eta funtzio exekutiboa garatzen diren bitartean (Campbell et al., 2016; Vosniadou, 2019). Arestiko inplikazio horiek, gainera, hainbat kontu argitzen dituzte. Lehenik, paradigma konstruktibistaren kontrako autoreek historikoki egin dituzten bi kritika nagusien erantzuntzat har daitezke: 1) pedagogia (sozio)konstruktibistaren aldeko froga enpirikorik ez dagoela eta 2) orientazio epistemologiko (sozio)konstruktibista bat onesteak ezagutza zientifikoaren eta errealitatearen existentzia bera zalantzan jartzen duela (Matthews, 1997, 1998, 2012; Phillips, 1995, 2000). Batetik, zerrendatutako aurkikuntzek, bibliografian bildutako beste hainbatekin batera (ikus Gil-Pérez et al. (2002), Taber (2024) eta Cakir (2008)), agerian uzten dute hurbilketa konstruktibistak eraginkorrak izan daitezkeela. Eta, bestetik, emaitzak aztertuta, ukaezina da ikasleen ideiak ez direla “oker” edo “akastunak”, baizik eta ikaskuntza-irakaskuntza prozesuan berebiziko garrantzia duten errealitatearen interpretazio subjektiboak (Tobin, 1994; Vosniadou, 2019). Halaber, ideiok “okertzat” ez jotzeak ez du esan nahi posizio soziokonstruktibista batek errealitate objektibo baten existentzia ukatzen duenik edota epistemologikoki eszeptikoa eta erlatibista denik (ikus Matthewsek (1998) bildutako autore desberdinen kritika eta komentarioak). Leach & Scottek (2003) Harréren (1988) Errealismo barietateak liburuan oinarrituz arrazoitzen duten moduan, fenomeno naturalak eta errealitatea giza teorizaziotik independenteki existitzen dira. Hortaz, epistemologiari 26 | Marko teorikoa dagokionez, ikuspuntu soziokonstruktibistak aitortzen duen bakarra da ikasleen ideiak fenomeno naturalak bezain ontologikoki “benetakoak” direla (Cakir, 2008), diziplina zientifikoen errealitateari buruzko azalpenak behin-behinekoak eta faltsugarriak direla (Popper, 2007), eta ezagutza zientifikoaren eraikuntzan faktore eta isuri kultural eta sozialek eragiten dutela (Bachelard, 2007). Horrek, ordea, ez du inplikatzen fenomeno naturalak azaltzeko eta aurreikusteko ahalmen handiagoa duten ideiak ez daudenik (i.e. sozialki negoziatutako eta adostutako ezagutza zientifikoa). Horrela, hezkuntzaren ikuspuntu soziokonstruktibistak esplizituki onartzen du ikasleek errealitatea esperimentatzeko eta azaltzeko dituzten modu kualitatiboki desberdinak okerrak ez diren arren, hierarkikoki ordena daitezkeela haien eta adostasun zientifikoaren artean dagoen distantzia erreferentziatzat hartuz (Chattergoon, 2020; Corcoran et al., 2009; Duschl, 2019; Leach, 2015). Bigarrenik, aipatutako azken ideiarekin hertsiki erlazionatuta, emaitzok erakusten dute zientzien ikaskuntza-irakaskuntza prozesu interpretatiboa, inkrementala eta iteratiboa dela (Taber, 2017). Interpretatiboa informazio berria soilik aurretiazko ezagutzen argitan interpretatuz eta horiekin erlazionatuz barnera daitekeelako. Inkrementala ikaskuntza pausu txiki eta metagarrien bidez gertatzen delako, lan memoriak informazio “puska” mugatuak mobilizatu ahal dituelako aldi berean. Eta iteratiboa informazio berria gehitzeko eta jada ezaguna dena fintzeko prozesua progresibo eta errepikakorra baita (Taber, 2024). Hala, zientzien hezkuntza eraikuntza prozesu gradual baten moduan uler daiteke non nozio zientifikoen ikaskuntza ez den berehala eta bat-batean gertatzen den zerbait (Vosniadou, 2019). Ezagutza zientifikoa garatzeko ikasleek fenomeno naturalen inguruan arrazoitzeko eta horiek ulertzeko eta irudikatzeko moduak aldatu behar dituzte, haien ideia intuitiboak ordezkatzen ez dituzten, baizik eta horiekin koexistitzen diren kontzeptu eta ideia berriei zentzua emanez (Allaire-Duquette et al., 2021; Campbell et al., 2016; Vosniadou, 2020). Beraz, zientzien ikaskuntza-prozesua denboran luzatzen den progresiotzat har daiteke non ikasleak, ideia intuitibo eta inozoetatik abiatuta, teoria eta modelo zientifiko adostuetara heltzen diren, bidean ideia zientifikoak eta esperientzia pertsonaletan oinarritutakoak uztartzen dituzten erdibideko ideia esplikatibo progresiboki sofistikatuagoak eratuz (Corcoran et al., 2009; Duschl et al., 2011; Jin et al., 2019; Krajcik & Shin, 2023; Thorn et al., 2016; von Aufschnaiter & Rogge, 2015). 2.2.2 Praktika zientifikoen bidezko zientzien ikaskuntzairakaskuntza Hasieran aipatu moduan, zientzien ikaskuntza-irakaskuntzaren eredu (sozio)konstruktibista jarraitzen duten hurbilketa ugari daude bibliografian. Guztiek ezagutza zientifikoaren eraikuntza aktiboa izan behar duela bai eta ikasleen ideiak Hasierako atala 27 | Marko teorikoa kontuan hartu behar direla adosten dute, baina ez hori bakarrik. Kontsentsu zabal batek onartzen du ere, ezagutza zientifikoa sozialki eraikitzen eta baliozkotzen denez, ikasleek komunitate zientifikoak erabiltzen dituen praktika eta prozeduretan ekin behar dutela horiekin erlazionatutako trebetasun eta konpetentziak garatuz (Driver et al., 1994; NRC, 2012; NGSS Lead States, 2013; OECD, 2023). Horrela, aipatutako hurbilketetako bakoitza Hodsonek (2014) deskribatutako ondorengo lau aspektuetako bat edo batzuen lorpenean zentratzen da: 1) zientzia ikastea, 2) zientziari buruz ikastea, 3) zientzia egitea, eta 4) zientzia inguru hurbila hobetzeko erabiltzea. Hurbilketak askotarikoak diren arren, azken hiru hamarkadetan indagazioan oinarritutako zientzien hezkuntza nagusitu da lau aspektu horiek lortzeko bai eta ikasleen ideien garapen progresiboa errazteko modu eraginkorrenetarikotzat (Abd-ElKhalick et al., 2004; Bevins & Price, 2016; Couso, 2014; NGSS Lead States, 2013; OECD, 2019; Rocard et al., 2007; Romero-Ariza, 2017). Indagazioan oinarritutako ikaskuntza-irakaskuntza John Dewey (1859-1952) filosofo, pedagogo eta psikologo amerikarraren ekarpenetan du jatorria XX. mende hasieran. Hala ere, 60. hamarkadan hasi zen arreta jasotzen Joseph J. Schwab (1909-1988) ikerlariak eginiko lanei esker (Barrow, 2006; Bybee, 2010), eta 90. hamarkadan hartu zuen nazioarteko garrantzia AEBko zientzien hezkuntzarenestandarretan txertatzen hasi zenean (NRC, 2000b; NRC, 1996). Deweyren (1910) esanetan, zientzien ikaskuntza-irakaskuntza demokratizatu zenetik, munduari zentzua emateko eta hori ulertzeko metodoa eta pentsatzeko era baino, buruz ikasi beharreko emaitza eta egitate multzo baten moduan aurkeztu da zientzia. Gainera, garai hartan, metodo zientifiko bakar eta estatiko baten ikuspuntua nagusitzen zen AEBko ikasgeletan (Windschitl et al., 2008). Hortaz, estandar eta curriculumetan indagazioaren bidezko hezkuntza bultzatzearen helburua bikoitza izan zen (Couso, 2014). Batetik, ikasleak motibatzea eta ikaskuntza-irakaskuntza prozesuan duten parte-hartzea areagotzea bilatu zen. Eta, bestetik, ikasgelako jardun zientifikoa autentikoagoa eta mundu errealeko zientzialarienarekin lerrokatuagoa egiten saiatu zen. Hala, ikaskuntza-irakaskuntzaren fokua zientzien prozesuetara eramanez, ikasleek kontzeptu zientifikoak ikasi bitartean –haien kontzepzioen mugez ohartarazteko erabilgarria baita indagazioa–, alfabetatze zientifikorako gakoak diren bestelako konpetentziak eta abileziak garatzearen helburua lortu nahi izan zen (AbdEl-Khalick et al., 2004; Bybee, 2010; Millar et al., 2006; NRC, 2012). AEBko hezkuntza politiketan promozionatzen hasi zenetik, indagazioa nazioarteko curriculum gehienetan bultzatu den ikaskuntza-irakaskuntza hurbilketa bihurtu da (Aguilera Morales et al., 2017; BOPV, 2015; European Commission, 2015; Harlen & Léna, 2010; Rocard et al., 2007; Worth et al., 2009). Ostera, metodoari itxaropen handiak ipini bazaizkio ere, eta behin eta berriz saiatu den arren hori maila politikoan sustatzen, indagazioaren bidez ikastearen eraginkortasuna zalantzan jartzen duten ahots diskordante eta kritikoak ere aurki daitezke literaturan (e.g. Couso, 2014; García-Carmona, 2020; Kirschner et al., 2006; Mayer, 2004). 28 | Marko teorikoa Horien arabera, ez dago indagazioaren aldeko froga enpiriko eztabaidaezinik (Hattie & Yates, 2013; Kirschner et al., 2006). Hurbilketak eskaintzen duen askatasuna ikaskuntzarako oztopo izan daiteke, gida zehatz faltak eta jarduerak irekiegiak izateak karga kognitiboa emendatzen dutelako (Alfieri et al., 2011; Kirschner et al., 2006; Mayer, 2004). Gainera, indagazioa nola planteatzen den arabera, ikasleak fisikoki aktibo eta motibatuta egon daitezke inongo ikaskuntzarik –prozedurazkoa edo kontzeptuala– jazo gabe (Alfieri et al., 2011). Ondorioz, Cousok (2014) eta Windschitl et al.-ek (2008) ohartarazten duten moduan, indagazioa gida eta aldamiorik gabeko esperimentazio edota manipulazio hutsaren sinonimotzat ulertzeak pentsamendu zientifikoaren eta egiten ari denaren arteko konexioa ezaba dezake, zientzien izaeraren ikuspuntu hutsaldu eta estereotipatua marraztuz. Norbaitek pentsa lezake bai indagazioaren zabalkuntzak bai horren eraginkortasunaren inguruan dauden eztabaidek esan nahi dutela adostasun unibokoa dagoela ikasgelan indagatzea dakarrenari buruz. Aitzitik, ez da horrela (Bevins & Price, 2016; Furtak et al., 2012; Romero-Ariza, 2017; Zhang, 2016). Are gehiago, aurretiaz aipatutako hurbilketaren kontrako argudio gehienak indagazioaren definizio adostu faltagatik baita hori gehiegi sinplifikatzetik datoz (Crawford, 2014; Hmelo-Silver et al., 2007; McConney et al., 2014; Osborne, 2014; Taber, 2011). Izan ere, indagazioaren definizio zehatzago eta zorrotzagoak kontuan hartzerakoan, hurbilketaren emaitza positiboak biltzen dituzten berrikuspenak aurki daitezke (e.g. Cobern et al., 2010; Freeman et al., 2014; Furtak et al., 2012; Hmelo-Silver et al., 2007; Joswick & Hulings, 2024; Lazonder & Harmsen, 2016; Michael, 2006; Minner et al., 2010; Ruiz-Martín & Bybee, 2022). Hortaz, ez da zentzugabea pentsatzea indagazioan oinarritutako hezkuntzaren inguruko eztabaida eta kritikak ez direla ikasleek praktika zientifiko zilegizkoagoetan jardutea berez negatiboa dela frogatzearen ondorio, baizik eta indagatzeak dakarrenaren inguruko adostasun eta definizio komunen faltaren ondorio (Couso, 2014; Crawford, 2014; Windschitl et al., 2008). Terminoaren izaera polisemikoak, konkrezio faltak, interpretazio malguak eta hezkuntza hurbilketaren bertsio anitzek hainbat arazo eragin ditzakete. Hala nola, TLSak marko komun bat jarraituz diseinatzea eta ikerketa desberdinen emaitzak sistematikoki eta esperimentalki konparatzea galarazi dezakete (Brown et al., 2006; Romero-Ariza, 2017). Indagazioa hurbilketa erabat desberdinak biltzen dituen aterki termino baten moduan erabiltzea eragin dezakete, ondo diseinatutako eta epistemikoki koherenteak diren proposamenetatik, ikasleen lana “errezeta” bat jarraitzera murrizten duten laborategiko jarduera esperimentaletara barne hartzen dituena (Bevins & Price, 2016; McLaughlin & MacFadden, 2014; Windschitl et al., 2008). Eta, azkenik, gida eta aldamio maila desberdinak eskaintzen dituzten indagazio hurbilketen artean bereizketarik ez egitea eragin dezakete, nahiz eta horiek izan ikaskuntzaren arrakastaren eta porrotaren arteko aldea markatu ohi duten alderdiak (Areepattamannil et al., 2020; Cairns, 2019; Furtak et al., 2012; Hmelo-Silver et al., 2007; Lazonder & Harmsen, 2016; Teig et al., 2018). Hasierako atala 29 | Marko teorikoa Klahrrek (2009, 2013) azpimarratzen duen moduan, bereziki kezkagarria eta ironikoa da Zientzien Hezkuntzaren esparruan eztabaida zientifikoen oinarrietako bat, hots, definizio operatiboarena, alde batera uztea. Horregatik, azken urteetan, bai terminoaren anbiguotasun lexikoak bai indagazioaren bidezko hezkuntzaren zehaztasun ezak hezitzaile eta ikertzaileen arreta bereganatu dute (Anderson, 2002; Crawford, 2014; Education Development Center, 2009; García-Carmona, 2020). Barrowek (2006) laburbiltzen duenez, indagazioa uler daiteke 1) ikasleek garatu eta praktikatu beharreko trebetasun kognitibo moduan (zientzia egiten ikastea), 2) ikasleek ulertu beharreko jarduera zientifiko eta zientziaren naturaren parte den praktika moduan (zientziari buruz ikastea), edota 3) eduki kontzeptual, prozedural eta epistemologikoak bereganatzea helburu duten ikaskuntza-irakaskuntza estrategia moduan (zientzia eginez zientzia ikasteko modua). Era berean, indagazioaren bidezko hezkuntzari dagokionez, hainbat nazioarteko adituk eta estandarrek hurbilketaren ezaugarri eta fase desberdinak iradoki dituzte (e.g. Bybee et al., 2006; Minner et al., 2010; NGSS Lead States, 2013; Pedaste et al., 2015; White & Frederiksen, 1998; Worth et al., 2009). Horrela, hein batean adosten da TLS edo hezkuntza jarduera bat indagaziotzat jotzeko ondorengoak izan behar dituela: galdera/fenomeno zientifiko zinezko eta ikergarrietatik abiatzea, hipotesiak plazaratzea, horiek ikerketen diseinuaren edo/eta datuen azterketaren bidez esploratzea/ikertzea, azalpenak/modeloak eraikitzea eta konklusioak ateratzea, eta emaitzok komunikatzea/eztabaidatzea (Education Development Center, 2009). Edonola ere, definizioak lausoegiak eta irekiegiak izaten jarraitzen dute. Are gehiago, hainbat ikerlarik argudiatzen dute indagazioa ez dela zientzialariek burutzen duten praktika bakarra, eta esperimentazioaz gain, zientziaren filosofiak, historiak, soziologiak eta epistemologiak karakterizatu dituen hezkuntzaren ikuspuntutik interesgarriak izan daitezkeen beste testuinguru eta praktikak daudela (JiménezAleixandre, 2011; Jiménez-Aleixandre & Crujeiras, 2017; Kelly & Chen, 1999; Osborne, 2014). Horrenbestez, aipatutako ez-espezifikotasuna gainditzeko, bestelako praktika horiek balioan jartzeko eta inplikazio intelektualik gabeko jarduera zientifiko manipulatibo erredukzionisten sustapena saihesteko (Passmore et al., 2009; Windschitl et al., 2008), azkenaldian, nomenklatura eta paradigma aldaketa bat jazo da, indagazioa bultzatzetik, praktika zientifikoetan oinarritutako zientzien hezkuntza baten alde egitera (Crawford, 2014; NGSS Lead States, 2013; Osborne, 2014; Romero-Ariza, 2017). García-Carmonak (2020) ondorioztatzen duen moduan, horrek ez du haustura paradigmatiko edo kontzeptual bat suposatzen. Izan ere, ikuspegi berriaren atzean dauden printzipio eta ideiak NRCk (1996) indagazioan oinarritutako hurbilketa deskribatzerakoan plazaratutakoen antzekoak dira. Haatik, hezkuntza zientzia profesionalean jazotzen diren praktika epistemikoetan oinarritzeak inplikazio sakon eta zehatzak ditu “zer” eta “nola” ikasten eta irakasten denari dagokionean (Crawford, 2014; Jiménez-Aleixandre & Crujeiras, 2017; Osborne, 2014). 30 | Marko teorikoa “Zer”-ari dagokionez, praktiketan oinarritutako hurbilketak eskaintzen duen markoak, zientzien hezkuntzaren helburuak finkatzen laguntzen du eta bat egiten du azkenaldian eraiki den adostasunarekin. Hau da, hurbilketak esplizituki onartzen du alfabetatze zientifikoak produktu zientifikoei buruzko ezagutza ez ezik, praktika epistemikoei eta horiek zientziak aurrera egitea nola ahalbidetzen duten buruzko ulermena ere eskatzen duela (NRC, 2012; NGSS Lead States, 2013; OECD, 2023). Beraz, ikaskuntzak helburu kontzeptualez gain (zientzia ikastea) orekatu beharreko eta garrantzi bertsua duten helburu epistemikoak (zientzia egitea/zientziari buruz ikastea) eta helburu sozialak (zientzia inguru hurbila aldatzeko erabiltzea/zientzia jarduera sozial bat dela ikastea) dituela azpimarratzen du (Crawford, 2014; Duschl, 2008; JiménezAleixandre & Crujeiras, 2017; Kelly, 2008). “Nola”-ri dagokionez, berriz, hurbilketak praktika zientifikoak ikaskuntzairakaskuntza prozesuaren erdigunean ipintzearen eta ikasleek zientzialariek burutzen duten jakintzaren eraikuntza, ebaluazio eta komunikazio lana erreplikatzearen garrantzia nabarmentzen du (Jiménez-Aleixandre & Crujeiras, 2017; Kelly, 2008). Batetik, indagazioa azaltzerakoan aipatu moduan, zientzien jardueretan aritzeak alfabetatze zientifikoan gakoak diren konpetentzia eta abilezia prozeduralen garapena baimendu dezakeelako (Crujeiras Pérez & Jiménez Aleixandre, 2015; OECD, 2023; Osborne, 2014), ez soilik “gertuko mundu naturala aztertzen ikasiz” (NRC, 1996), baizik eta ezagutzak aplikatzeko eta “modu zientifikoan pentsatzeko eta jarduteko” (NRC, 2007; 2012) ahalmena garatuz ere. Eta, bestetik, praktika analogo horietan jarduteak eta horiek ulertzeak ezagutza zientifikoa zergatik eta nola eraikitzen, testatzen, ebaluatzen eta fintzen den konprenitzea ahalbidetu dezakeelako (Duschl & Grandy, 2013). Horrela, zientzia prozesu bakar, zurrun eta lineal baten moduan kontzeptualizatzetik, ikasleak bertan jazotzen diren praktika, diskurtso eta interakzio sozialak ulertzera eta integratzera iragan daitezke (Kelly, 2008; Reiser et al., 2012), baita kultura garaikidearen oinarri den ezagutza zientifikoaren fidagarritasuna balioestera iritsi (Osborne, 2014; Osborne & Pimentel, 2023). Ikus daitekeenez, marko horren baitan zientzien praktika epistemikoen multzoa bai ikaskuntza-helburu bai hurbilketa didaktiko bihurtzen dira, ulertu beharreko praktika beroiek baitira ikaskuntza-irakaskuntza metodologiatzat erabiltzen direnak (Kelly & Chen, 1999; Osborne, 2014; Windschitl et al., 2008). Ordea, zientzialariek ezagutza fidagarria eraikitzeko egin behar duten lana ikasgelara eramateko ezinbestekoa da jarduera zientifiko profesionalean nagusitzen diren praktika primarioak definitzea (Kuhn, 1984; Ziman, 1979). Hala, jarduera eta arrazoiketa zientifikoaren azpian dagoen egituran funtsatuz (Giere et al., 2006; Klahr & Dunbar, 1988), praktika zientifikoetan oinarritutako zientzien hezkuntzak garrantzi bereko hiru dimentsio edo aktibitate esfera nagusi definitzen ditu: indagazioa, argumentazioa eta modelizazioa (Duschl & Grandy, 2013; Jiménez-Aleixandre & Crujeiras, 2017; Osborne, 2014). Indagazioa, aurretiaz aipatu moduan, gakoa da ezagutza zientifikoaren muinean esperimentazioa eta ebidentzien bilaketa daudelako (Giere et al., 2006; Klahr & Dunbar, Hasierako atala 31 | Marko teorikoa 1988). Hortaz, hurbilketaren arabera, ikasleek arazoak identifikatu, galdera ikergarriak plazaratu, ikerketak diseinatu eta aurrera eraman, eta ideiak kontrastatzeko ebidentziak bilatu behar dituzte horretarako datuak aztertuz eta interpretatuz. Argumentazioaren garrantzia justifikatzen da ezagutzaren eraikuntza jarduera sozial bat delako, komunitate baten baitan garatzen dena eta eraikuntzaren eta kritikaren arteko dialektikan oinarritzen dena (Ford, 2008; Kelly, 2008). Horrela, ikasleek froga egokiak hautatzeko irizpideak garatu behar dituzte, ideiak adierazi eta eztabaidatu, eskura dauden ebidentzien kontrako azalpen alternatiboak kontrastatu, ebaluatu eta kritikatu, eta argudio zientifikoak eraiki baieztapen horiek ebidentziak egiaztatu behar dituela ulertuz. Modelizazioa, azkenik, modeloen eta teorien eraikuntzak jarduera zientifiko profesionalean duten garrantzia zentralarengatik da ikasteko eta irakasteko praktika gakoa (Acevedo-Díaz et al., 2017; Giere et al., 2006). Izan ere, sozialki balidatutako eta adostutako modelo eta teorien formulazioa da ikerketa zientifikoen produktu gorena (Giere, 2004; Harré, 1985). Beraz, horrek ezinbesteko bihurtzen du ikasleek haien hasierako modeloak azaleratuz hipotesiak planteatzea, fenomenoak interpretatzeko eta iragarpenak egiteko modeloak erabiltzea eta probatzea, modeloak eskura dauden ebidentzien argitan ebaluatzea, eta horien arabera berrikustea eta berreraikitzea, ez soilik modelizazioaren praktikari buruz ikasteko, baizik eta ezagutza kontzeptuala garatzeko ere. Gainera, 2. Irudian beha daitekeen moduan, hiru praktika zientifiko horiek elkar erlazionatuta daude eta OECDaren (2023) alfabetatze zientifikoaren markoaren helburu eta konpetentziekin zein NRCk (2012) deskribatutako praktika gakoekin koherenteak dira. 2. Irudia. Praktika zientifikoetan oinarritutako zientzien hezkuntzaren hiru praktika edo dimentsio nagusien (goian berdez) eta PISA 2025en alfabetatze zientifikorako markoaren konpetentzien (behean beltzez) erlazioa. Praktika zientifiko bakoitzaren erdian horiekin erlazionatutako hainbat jarduera beha daitezke (kurtsiban). Jiménez-Aleixandre & Crujeiras (2017)-tik egokitua. 32 | Marko teorikoa Hortaz, hori guztia aintzat hartuz eta azken urtetako ebidentzia eta adostasunarekin lerrokatuz, tesi honen abiapuntuko hipotesia ondorengoa da: zientifikoki alfabetatzeko eta LNMZ ikasi eta irakasteko modu eraginkor eta epistemikoki koherenteena praktika zientifikoetan oinarritutako instrukzioa dela. Alegia, ikasleek zientifikoki egiten, pentsatzen eta ekiten duen komunitate baten baitan (zientzien ikasleen komunitatea) aktiboki jardun behar dute, hein batean, jarduera zientifiko profesionaleko praktiketan murgilduz eta ezagutza zientifiko –kasu honetan, eskolarra– eratuz, ebaluatuz eta komunikatuz (Jiménez-Aleixandre & Crujeiras, 2017; Kelly, 2008; NRC, 2000b, 2012; Osborne, 2014; Schwarz & Gwekwerere, 2007). Aurretiaz azaldu moduan, hurbilketaren funtsa ez da berria. Izan ere, zientziak jardun zientifikoarekin kontsekuentea den modu batean ikasi eta irakastearen nozioa Deweyren XX. mende hasierako proposamenetan aurki daiteke (Crawford, 2014; GarcíaCarmona, 2020). Hala ere, hurbilketak baditu desberdintasun nabarmen batzuk urtetan promozionatu den indagazioarekin eta “zientzia ikasteko zientzia egitea” iradokitzen duten bestelako ikaskuntza-irakaskuntza metodologiekin (Crawford, 2014; Osborne, 2014). Lehenik, esplizituki onartzen du jardun eta ezagutza zientifikoak ez direla ekintza arrazional soilak. Praktika espezifiko eta adostuetan inplikatutako profesionalen komunitate batek burutzen dituen jarduera soziokulturalak eta horien emaitzak dira (Kelly & Chen, 1999; Osborne, 2014). Beraz, aurretiaz aipatu moduan, hurbilketak ikasle komunitatea kultura zientifikoaren baitan jazotzen diren sozializazio prozesuetan parte hartzearen garrantzia nabarmentzen du helburu kontzeptual, epistemiko eta sozialak lortzeko (Duschl, 2008; Kelly, 2008). Bigarrenik, praktika zientifikoen bidez ikasi eta irakastea osotasun koherente baten parte gisa planteatzen da, non zientzien oinarrizko kontzeptuak, zeharkako kontzeptuak eta praktika zientifikoak elkarri lotuta dauden eta modu gainjarrian lantzen diren irakasleek tentuz diseinatutako jardueren bidez (Crawford, 2014; JiménezAleixandre & Crujeiras, 2017). Hirugarrenik, aipatzekoa da hurbilketak orokorrean aintzat hartu ez diren edo, behintzat, esperimentazioa bezain beste garrantzia izan ez duten argumentazioaren eta modelizazioaren praktika zientifikoak balioesten dituela (Crawford, 2014; Osborne, 2014). Hala, hurbilketaren eta hori sustatzen duten dokumentu berrien arabera, ikasleak hipotesiak formulatzera eta frogatzera mugatzea ez da nahikoa, eta praktika zientifikoetan parte hartzearen helburua teorian oinarrituriko modelo esplikatiboak testatu eta berrikustea izan behar du (NRC, 2012; NGSS Lead States, 2013). Hasierako atala 39 | Marko teorikoa Beste aldetik, prozesu hori estuki lotuta dago argudioak eta ebidentziak kontuan hartuz ikasleei haien modelo mentalak berrikusteko eta aldatzeko aukera ematen dien modelizazioaren praktikarekin (Khan, 2007; Nuffield Foundation, 2013; Schwarz et al., 2009). Hortaz, aurretiaz aipatu den moduan, ikasleek ideiak ziklikoki adieraztea, testatzea, hausnartzea eta berrikustea ezinbestekoa da haien modelo mentalak progresiboki modelo adostuetara gerturatzeko (Coll et al., 2005; Couso & Garrido-Espeja, 2017; Gilbert & Justi, 2016; Passmore et al., 2009; Schwarz et al., 2009; Windschitl et al., 2008). Laburbilduz, Passmore et al.-ek (2009) eta Windschitl et al.-ek (2008) adierazten duten moduan, MBIak diziplinako ideien eta modeloen ulermena errazteaz gain (zientzia ikastea), prozedurazko ezagutzen eta praktika epistemikoen garapena bultzatzen du (zientzia egitea), eduki zientifikoen ulermena eta ezagutza hori nola eraikitzen den, justifikatzen den eta zer balio duen uztartuz (zientziari buruz ikastea/zientzia jarduera sozial bat dela ikastea). Gauzak horrela, MBIa ikasgela errealetara eramateko eta tesi honetako TLSa gorpuzteko Jiménez-Liso et al.-ek (2020) proposatutako ikaskuntzairakaskuntza zikloak erabili dira (4. Irudia). Autore horiek MBIan oinarritutako jarduera-sekuentziak fase zehaztuak dituzten bi ziklotan banatzen dituzte. Lehenik, indagazio ziklo bat burutzen da, non ikasleek indagazio jarduerak burutzen eta fenomeno baten inguruko ezagutza deskriptiboa eraikitzen duten haien hasierako ideien gaineko kontzientzia metakognitiboa bereganatuz (Jiménez-Liso et al.-en (2019) proposamen teorikoan oinarritutako Jiménez-Lisoren (2020) indagazio zikloa). Bigarrenik, modelizazio ziklo bat gauzatzen da, non ikasleek aztertutako fenomenoa azaltzeko irudikapen zabal eta defendagarri bat eraikitzen duten haien modelo mentalak testatuz, finduz eta adostuz (Couso & Garrido-Espejaren (2017) proposamen teorikoan oinarritutako Cousoren (2020) modelizazio zikloa). Azkenik, aipatu beharra dago jarduera intelektual eta praktika zientifiko desberdinak modu sekuentzialean deskribatu diren arren, MBIa hurbilketa organiko bat dela. Jarduera horiek, zientzietan gertatzen den modu berean, ez dira modu linealean jazotzen. Alegia, praktika eta jarduera desberdinak TLSaren puntu desberdinetan eta behin baino gehiagotan gerta daitezke, informazio edo galdera berriak agertzen direnean hurbilketak aurretik emandako pausuak ziklikoki berrikustearen beharra azaleratzen baitu (adb. modelizazioa fenomenoa aurkezten den momentuan bertan hasten da eta behin baino gehiagotan gertatzen dira argumentazioarekin erlazionatutako praktikak) (Windschitl et al., 2008). Hortaz, tesi honetan erabilitako hurbilketa bi ziklo bereizi moduan agertzen den arren, bata ezin da bestea gabe ulertu, behin baino gehiagotan errepika daitezke TLS berean eta hiru praktika zientifikoetako jarduerak bi zikloetan ematen dira aldi berean. Izan ere, epistemikoki koherentea izateko, MBIa ezin da hurbilketa zurrun eta hertsi baten moduan ulertu (Windschitl et al., 2008). 40 | Marko teorikoa 4. Irudia. MBIan oinarritutako TLSak diseinatzeko indagazio eta modelizazio zikloak, haien faseetako jarduera nagusiak (laukietan) eta horietako bakoitzean gailentzen den dimentsio afektiboa (kurtsiban). Jiménez-Liso et al. (2020)-tik egokitua. Hasierako atala 43 | Marko metodologikoa 3 Marko metodologikoa Marko teorikoaren atalean azaldu moduan, tesitik eratorritako artikuluetako bakoitzak ikerketa-tresna eta metodologia propioak jarraitzen ditu. Ostera, tesia artikulu guztiak biltzen dituen paradigma metodologiko bat jarraiki burutu da: Diseinuan Oinarritutako Ikerketa (DBR). Beraz, atal hau DBRa eta horren aterkipean gauzatutako fase desberdinak azaltzean zentratuko da. Artikulu bakoitzean baliatutako ikerketa-tresnak eta metodologia xehetasun handiagoz ezagutu nahi izanez gero, kontsultarako IV. eranskinean daude eskuragarri. 3.1 Teoria eta praktikaren arteko arrakala zientzien hezkuntzan Aurretiaz aipatu moduan, historikoki ahalegin handiak bideratu dira bai ikasleen zailtasun eta kontzepzio ohikoenak biltzera (e.g. Driver et al., 1994; Duit, 2009) bai horiek gainditzeko estrategia didaktiko eraginkorrak proposatzera eta enpirikoki frogatzera (e.g. Cobern et al., 2010; Crawford, 2014; Minner et al., 2010). LNMZaren ikaskuntzairakaskuntzaren kasu zehatzean ere ikasleek dituzten zailtasunak aski ezagunak dira (Charrier Melillán et al., 2007) eta hainbat ikerketek iradoki dute jardun zientifiko profesionalarekin koherenteak diren praktika zientifikoetan oinarritutako hurbilketa didaktikoek konpetentzia eta ezagutza zientifikoen garapenean lagun dezaketela (Schramm et al., 2018; Ummels et al., 2015). Haatik, ezagutza teoriko guzti hori, orokorrean, ez da ikasgeletako praktiketan islatzen (De Corte, 2000; Guisasola et al., 2017). Izan ere, nazioarteko ikasgela gehienetan ikasleen kontzepzioak gutxitan hartzen dira kontuan eta urriak dira horiek izaten dituzten aukerak praktika zientifikoetan jarduteko edota zientzien izaera epistemikoki koherente bat ezagutzeko (Arias et al., 2016; Capps & Crawford, 2013; Duschl & Grandy, 2013; Gomez-Zwiep, 2008; Jimenez-Liso et al., 2022; Schwarz et al., 2009; Windschitl et al., 2008). Ikerketa didaktikoaren emaitzen (teoria), hezkuntza-curriculumen (politika) eta ikasgelako eguneroko jardueren (praktika) arteko arrakala hori Zientzien Hezkuntzaren egungo kezka nagusienetarikoa da (Blanco López et al., 2018; Broekkamp & Van Hout-Wolters, 2007; Erduran & Yan, 2009; Forbes & Davis, 2010; Worth et al., 2009; ZembalSaul, 2017). Azken finean, instrukzioaren kalitatea eta eraginkortasuna, neurri batean behintzat, ebidentzietan oinarritutako ikaskuntza-irakaskuntza praktiken eta hurbilketen inplementazio jarraituaren araberakoa da (Drinkwater et al., 2017; Millar et al., 2006). Horrela, literaturak azaltzen duenez, arrakalaren atzean bi eragile nagusi daude: 1) ikerketen pragmatismo urria eta 2) ikertzaile-hezitzaile elkarlan falta (Couso, 2016; Oliva, 2005). 44 | Marko metodologikoa Batetik, hezitzaileek uste dute teoria haien eguneroko bizitza eta beharretatik deskonektatuta dagoela. Ondorioz, ikaskuntza-irakaskuntza erabakiak hartzeko oinarri gisa esperientzia pertsonaletatik eratorritako ezagutza tazitua lehenesten dute (Allen, 2009; Andrews & Lemons, 2015; Bryan, 2003; De Corte, 2000; Nuthall, 2004). Are gehiago, nahiz eta irakasle gehienek ikerketan oinarritutako berrikuntzekiko jarrera positiboak aurkeztu (Achurra et al., 2024; Furió-Mas & Carnicer, 2002), horien inplementazioak hainbat oztopo praktiko, material eta idiosinkratiko aurkitzen ditu (e.g. Crawford, 2007; Kim & Tan, 2011; Newman et al., 2004; Yoon et al., 2012). Hala, horrelako proposamenak erabiltzeko erretizentzia hurrengo arrazoien ondorio izan ohi da: material berritzaileak ikasgelako arazoei irtenbidea emateko gai ez izatea (Broekkamp & Van Hout-Wolters, 2007; Oliva, 2005), materialen helburuekin bat ez datozen edukiz betetako curriculum eta ebaluazio prozedurak burutu behar izatea (Bevins & Price, 2016; Crawford, 2007), ikerketan oinarritutako berrikuntzak diseinatzeko eta inplementatzeko denbora eta baliabide materialen eskasia (Fitzgerald et al., 2019), irakasleen etengabeko formakuntza errazteko eta ikaskuntza-irakaskuntza prozesuaren ulermen aberatsa eskuratzeko babes instituzional falta (Andrews et al., 2011; Gil Quílez et al., 2008; Kim & Tan, 2011), ikasleek ikaskuntza-irakaskuntza prozesuan eta praktika zientifikoetan aktiboki parte hartzeko ohitura falta eta zailtasunak (Anderson, 2002; Rönnebeck et al., 2016), edota hezitzaileek ikasle gisa izan dituzten esperientzietatik eratorritako sinesmen eta inertzia pertsonalak (Abril Gallego et al., 2014; Bryan, 2003; Crawford, 2007). Bestetik, ikertzaileen eta irakasleen arteko elkarlan faltak eta komunikatzeko zailtasunek teoria eta praktika uztartzea zailtzen dute (Gil Quílez et al., 2008; Oliva, 2005). Irakasleen eta ikertzaileen arteko ikaskuntza-komunitate kolaboratiboak eratzea hobekuntza didaktiko jarraitu eta esanguratsurako pausu esperantzagarrienetarikoa da (DuFour, 2007; McIntyre, 2005). Ostera, bi sektoreek ikasleak heztearen helburu komuna partekatzen duten arren, hurbilketen eta ikerketen aspektu desberdinetan zentratu ohi dira (adb. fidagarritasuna vs. aplikagarritasuna, zergatik vs. nola, orokortasuna vs. singularitatea, etab.) (Esquivel-Martín et al., 2019; Huberman, 1983). Gainera, ikerketa didaktikoak maiz irakasleen ekarpen potentzialak mespretxatzen ditu eta, amaitzerakoan, emaitzak ez dira komunikatzen irakasleen praktika hobetzeko moduan (Couso, 2016; Juuti et al., 2016). Edonola ere, Osborne & Dillonek (2008) baieztatzen duten moduan, “teoriarik gabeko praktika gertatzen denaren esanahiarekiko itsua da, eta praktikarik gabeko teoriak, berriz, ez du garrantzirik” (25 or.). Horrenbestez, teoria eta praktikaren arteko arrakala murrizteko asmoz, azkenaldian TLSak diseinatzera eta/edo baliozkotzera bideratutako ikerketa interbentzionistekiko interesa areagotu da (Duit et al., 2012; Kelly et al., 2014; Méheut & Psillos, 2004; Psillos & Kariotoglou, 2016). Izan ere, aurretik egindako ikerketek frogatu dute meso mailan burututako azterketa horiek –hau da, curriculum oso bat ikergai hartu ordez gai jakin baten inguruko ikaskuntza-irakaskuntzan zentratutakoek– hezkuntzapraktika ikerketa enpirikoen emaitzekin eraginkortasunez informatzeko potentziala Hasierako atala 45 | Marko metodologikoa dutela (Anderson & Shattuck, 2012; Juuti & Lavonen, 2006; Kortland & Klaassen, 2010; Psillos & Kariotoglou, 2016). Méheut & Psillosen (2004) definizioaren arabera, TLS bat ikerketa-jarduera bat eta produktu didaktiko bat da aldi berean, transposizio didaktikoaren bidez ikasleentzat enpirikoki egokitutako ikaskuntza-irakaskuntza jarraibideak eta jarduerak barne hartzen dituena. Horietan instrukzioaren helburuak, materialak, baliabideak eta jarduerak agertzeaz gain, ikaskuntzaren eta irakaskuntzaren inguruko ikuspuntu teorikoak (zer, zergatik, zertarako eta nola) ere zehazten dira (Couso, 2011; Guisasola et al., 2021). Hortaz, TLSak ez dira soilik gai zehatz bati buruzko instrukzioa planifikatzeko irakasleen tresna. Teoriak eta ikaskuntza-testuinguru berritzaileak probatzeko arragoak dira ere, eta ezagutza teorikoa, ikerketa enpirikoen emaitzak eta irakasleen ezagutza tazitu profesionala biltzen dituzte (Barab & Squire, 2004; Méheut & Psillos, 2004). 3.2 Diseinuan Oinarritutako Ikerketa (DBR) Literatura zientifikoak TLSen diseinura bideratutako ikerketa-paradigma ugari deskribatzen ditu 90. hamarkadan hedatzen hasi zirenetik (adb. Ametller et al., 2007; Brown, 1992; Duit et al., 2012; Guisasola et al., 2021; Kelly et al., 2014; McKenney & Reeves, 2013; Méheut & Psillos, 2004; Van Den Akker, 1999; Zuza et al., 2020). Hein batean, gehienek bat egiten dute helburu eta metodoetan. Funtsean, guztiak lerrokatzen direlako ikasgelako egoera problematikoak gainditzeko eta ikasle zein irakasleen beharrak asetzeko azalpenak, erantzunak eta produktu bideragarriak bilatzen dituzten ikerketa tradizio esperimentalekin (Brown, 1992; Joseph, 2004; Kelly et al., 2014; Psillos & Kariotoglou, 2016; Sandoval & Bell, 2004). Aitzitik, nahiz eta guztiek helburu komun bat izan –ikerketaren emaitza eguneratuak ikasmaterialekin eta irakaskuntza praktikekin lotzea– eta zientzien hezkuntzaren ikuspegi (sozio)konstruktibista partekatu, aldakortasun handia dago TLSak kudeatzeko eta ikerketa enfokatzeko moduari dagokionean (Guisasola et al., 2017, 2021; Méheut & Psillos, 2004; Psillos & Kariotoglou, 2016). Horrela, mende hasieratik Zientzien Hezkuntzaren alorrean ospe eta presentzia handia bereganatu duen paradigma metodologiko horietako bat DBRarena da (Anderson & Shattuck, 2012; Bakker, 2018; Barab & Squire, 2004; Cividatti et al., 2021; Cobb et al., 2003; Collins, 1992; DBR Collective, 2003; Philippakos et al., 2021). DBRaren errekonozimendua TLSak eraginkortasunez erabiltzeko eta konklusio pragmatiko zein zientifikoak ateratzeko egokitasunean du jatorria (Guisasola et al., 2021; Méheut & Psillos, 2004). Izan ere, haren ikerketa eta praktikaren arteko konbinazio nabarmenak eta TLSen diseinua eta ebaluazioa sistematizatzea ahalbidetzen duten ezaugarri definitzaileak, aldi berean, hezkuntza arazo konplexuei irtenbideak aurkitzeko eta hipotesi zientifikoak probatzeko marko metodologiko aproposa bihurtzen dute (Barab & Squire, 2004; Collins et al., 2004; DBR Collective, 2003; Guisasola et al., 46 | Marko metodologikoa 2021; Hoadley, 2004; Wang & Hannafin, 2005). Ezaugarri horiek hezkuntza-ikerketa esperimentaleko beste paradigma askotan ager daitezke (e.g. hurbilketa (kuasi)esperimentalak, esku-hartzeen erreplikazioa iteratiboa…) DBRak ez baitu TLSen diseinuan oinarritutako bestelako markoekiko haustura bat suposatzen, baizik eta jarraitasun edo fintze bat (Brown, 1992; DBR Collective, 2003; Guisasola et al., 2021; Kelly, 2003; Van Den Akker, 1999). Hala ere, TLSen diseinuari eta esperimentazioari dagokionean, DBRak berezkoak diren eta beste marko esperimental tradizionalagoek faltan izan ditzaketen ondorengo alderdi definitzaileak ditu (Barab & Squire, 2004; Collins et al., 2004; DBR Collective, 2003; Guisasola et al., 2021; Hoadley, 2004; Hoadley & Campos, 2022; Wang & Hannafin, 2005). Lehenik, DBRaren izaera interbentzionista eta teoriari orientatutakoa da. Interbentzionista da TLSen diseinua, inplementazioa eta ebaluazioa ikerketa prozesuan txertatzen duen hurbilketa metodologia delako, aldi berean, urrats horietako bakoitzean hezkuntza-eragile desberdinen (e.g. irakasleak, material diseinatzaileak, ikertzaileak…) kolaborazio eta parte-hartze aktiboa sustatuz (Anderson & Shattuck, 2012; Collins et al., 2004; Couso, 2016; Juuti et al., 2016; Kortland & Klaassen, 2010). Alabaina, paradigma metodologiko honen helburua ez da TLS edo bestelako produktu didaktikoen diseinura mugatzen. Izan ere, DBRaren orientazio teorikoak xede bikoitza duen ikerketa metodologia bihurtzen du: 1) irakaskuntza produktu berritzaileak (adb. TLSak) garatzea eta enpirikoki baliozkotzea (helburu pragmatikoa), eta 2) gai zehatz baten inguruko ikaskuntza-irakaskuntza prozesuari eta diseinuprintzipioei buruzko ezagutza teorikoa emendatzea (helburu zientifikoa) (Anderson & Shattuck, 2012; Méheut & Psillos, 2004; Plomp & Nieveen, 2013; Psillos & Kariotoglou, 2016). Alegia, DBRak hezkuntza-teorien eta TLS diseinuen arteko loturan sakontzea bilatzen du, eta funtzionatzen duten teoriak edo estrategiak identifikatzea ez ezik, horiek zergatik funtzionatzen duten aztertzea eta TLSak diseinatzeko, inplementatzeko eta baliozkotzeko prozesua nolakoa izan beharko litzatekeen egituratzea du helburu (Barab & Squire, 2004; DBR Collective, 2003; Gravemeijer & van Eerde, 2009). Horrenbestez, marko metodologiko honen bereizgarrietako bat da ebidentziek informatutako TLSak diseinatzeko eta inplementatzeko helburua eta ikaskuntza-teoria apalen (ingelesez humble learning theories) garapen eta baliozkotzea tartekatzen dituela (Barab & Squire, 2004; Bell, 2004; Cobb et al., 2003; Cobb & Gravemeijer, 2008; DBR Collective, 2003; Guisasola et al., 2021; Van Den Akker, 1999). Bigarrenik, DBRa diseinu, inplementazio, ebaluazio eta birdiseinu ziklo jarraituen bidez operatzen duen metodologia iteratibo eta malgua da (DBR Collective, 2003; Hoadley & Campos, 2022; McKenney & Reeves, 2013, 2019; Psillos & Kariotoglou, 2016). Haren jatorria ingeniaritza eta fisika aplikatuaren esparruen ikerketa-tradizioan dago (Artigue, 1988; Collins, 1992; Scott et al., 2020). Hortaz, DBRak ikerketa didaktikoa ingeniaritzak produktuen garapen eta finketa tratatzen duen modu berean kontzeptualizatzen du. Hau da, metodologia ikaskuntza-irakaskuntza arazo edo erronka baten identifikazioarekin hasten da. Ondoren, aurretiazko ikerketetako Hasierako atala 47 | Marko metodologikoa ebidentzietan oinarrituz soluzio potentzial bat proposatzen da ikasmaterial edo TLS formatuan. Teoriak informatutako soluzio edo hasierako suposizio horiek testuinguru naturaletan (i.e. ikasgela errealak) probatzen dira ikaskuntza-irakaskuntza esperimentu baten bidez. Hala, diseinatutako materialek ikaskuntzaren emaitzetan edota beste kalitate-irizpide batzuetan zenbateraino eragiten duten aztertzen da arrakastatsuak izan diren ezaugarri edo diseinu-elementuak identifikatuz. Azkenik, ekoiztutako produktua progresiboki fintzeko berrikuspen eta aldaketak burutzen dira, emaitzek esperimentuaren oinarrian dauden teoria eta diseinu-printzipioei buruz iradokitzen dutena hausnartuz, eta diseinu, inplementazio, ebaluazio eta hausnarketa ziklo berri bati hasiera emanez (e.g. Collins et al., 2004; Hoadley & Campos, 2022; Psillos & Kariotoglou, 2016; Sandoval, 2014; Scott et al., 2020). Hirugarrenik, metodologia prozesura bideratutako ikerketa hurbilketa baten moduan deskribatzen da. DBRa arrakastaren ebaluazio soila gainditzen saiatzen da, eta ikaskuntza-irakaskuntza prozesuak sakonki ulertzea helburu duten hezkuntzainguruen konplexutasunak ezaugarritzeko ahalegina burutzen du TLSak nola eta zergatik funtzionatzen duten azaltzeko (Bell, 2004; DBR Collective, 2003; Guisasola et al., 2021). Horregatik, hipotesiak, interbentzio-metodologia eta ondorioak beste hurbilketa esperimentaletan maneiatzen direnekiko erradikalki desberdinak dira (Hoadley & Campos, 2022; Scott et al., 2020). Hipotesiek diseinu soluzio forma hartzen dute. Hortaz, interbentzioaren eragina modu isolatuan aztertzen saiatu eta horrek ikasleen ikaskuntzan nola eragingo duen aurresan ordez, DBRaren hasierako hipotesia da diseinatutako TLSa gorpuzten duten diseinu-printzipioak (i.e. diseinu soluzioak) ikasleen ikaskuntza hobetuko duen ekologia baten eraikuntza faboratuko duela (Bell, 2004; Collins et al., 2004; Sandoval, 2014). Interbentzio metodologiari dagokionez, DBRak onartzen du ikasgela bakoitza eta horietan jazotzen diren esperientziak bakarrak, testuinguruaren araberakoak eta erabakigarriak ere izan daitezkeela. Beraz, mundu errealeko konplexutasunak bere egiten ditu, inplementazioarekiko eta horrekin lotutako ustekabeko erronkekiko posizio malgua hartuz eta, esku-hartzearen inpaktua eta aldagaiak kontrolatzen eta isolatzen saiatu beharrean, ikaskuntza-ingurunea zehatz-mehatz dokumentatzean eta karakterizatzean zentratuz (Barab & Squire, 2004; Collins et al., 2004; Hoadley, 2004). Ondorioak, azkenik, sakontasunean eta aberastasunean bereizten dira. Izan ere, burututako azterketak emaitzak ikaskuntza-irakaskuntza prozesu eta jarduerekin nola erlazionatzen diren karakterizatzea ahalbidetzen du eta gai da TLSaren bidez eraikitako ikaskuntza-ingurunean jazotako kausazko prozesuak eta horien oinarrian dauden arrazoiak azaltzeko (Barab & Squire, 2004; Sandoval, 2014). Laugarrenik, DBRaren azken berezko ezaugarria bere perspektiba pragmatikoa da. TLS baten arrakasta ez da soilik horren eraginkortasun eta emaitza teorikoen arabera definitzen, baizik eta benetako ikaskuntza-irakaskuntza testuinguruetan hezitzaileentzat duen erabilgarritasun praktikoa aintzat hartuz ere (DBR Collective, 2003; Guisasola et al., 2021; Juuti et al., 2016). Hala, bi inplikazio ditu horrek praktikan. Batetik, 48 | Marko metodologikoa beste marko esperimentaletan ez bezala, DBRak ikerketan parte hartzen duen eragile oro bultzatzen du fase guztietan aktiboki parte hartzera (Collins et al., 2004; Juuti et al., 2016). Alegia, irakasleen, ikertzaileen edota bestelako agenteen elkarlana bultzatzen da arazoaren kontzeptualizaziotik hasita, ikasmaterialen diseinu, inplementazio, ebaluazio eta hausnarketaraino (Couso, 2016; Scott et al., 2020). Izan ere, hori da emaitza pragmatikoki erabilgarriak lortzeko eta teoria-praktika arrakala murrizteko modu bakarra. Are gehiago, irakasleek materialen inplementazio guztiak egokitzen eta pertsonalizatzen dituzten heinean, ezinbestekoa da irakasle eta ikertzaileak sintonian egotea (Juuti et al., 2016). Beraz, ingurune kolaboratiboen bidez, DBRak ikerketaren gaineko negoziazioa zein TLSen kodiseinua errazten du, –ikerketa sistematikoak burutzeko denborarik ez duten– irakasleen ezagutza tazitua eta –ikasgeletako eguneroko kulturatik eta konplexutasunetatik urrunegi dauden– ikertzaileen ulermen teorikoa bateratuz (Anderson & Shattuck, 2012; Cobb et al., 2003; Couso, 2016). Bestetik, pragmatismorako joera horrek esan nahi du DBRak onartzen duela teoriaren benetako balioa aldaketa errealak eragiteko gaitasunean datzala (Barab & Squire, 2004; Cobb et al., 2003; Guisasola et al., 2021). Cobb et al.-ek (2003) teoria eta praktikaren arrakalaren arrazoiei buruz adierazten duten moduan, “teoriak benetako lana egin behar du. Hezkuntza arlorako gidalerro filosofiko orokorrak –hala nola, konstruktibismoa– garrantzitsuak dira hezkuntza praktikarako, baina askotan ez dute orientabide zehatzik ematen instrukzioa egituratzeko” (10 or.). Horrenbestez, irakasleen eta ikasleen premiekin eta egoerekin bat datozen TLSen diseinuan zentratzeaz gain, DBRak agerian uzten du enpirikoki frogatzen diren teoria, diseinu-printzipio eta elementuak bai komunitate zientifikoari bai irakasleei modu egokian komunikatzeko beharra (DBR Collective, 2003; Juuti et al., 2016). Ezaugarri intrintseko guzti horiengatik autore ugarik adosten dute DBRak bai praktika teoriara hurbiltzeko (“hezkuntzari buruzko ikerketa” egitetik “hezkuntzarako ikerketa” egitera pasatuz) bai teoria praktikara hurbiltzeko (“sinesgarritasun arrakala” gaindituz) potentzialitatea duela (Guisasola et al., 2021; Juuti et al., 2016; Psillos & Kariotoglou, 2016). Are gehiago, horien arabera, DBRaren aplikazio zabala ebidentziek informatutako hezkuntza baterantz aurrera egiteko pausu garrantzitsua izan daiteke hobekuntza iraunkor, esanguratsu eta eskalagarriak lortu ditzakeelako (Couso, 2016; Juuti et al., 2016; Juuti & Lavonen, 2006). Izan ere, paradigma arrakastatsua izan da hurbilketa eta tresna metodologiko desberdinak erabiliz hezkuntza-berrikuntza multzo zabal bati forma emateko, besteak beste, TLSak, erakunde eta testuinguruak, aldamioak eta baita curriculum osoak ere (e.g. Anderson & Shattuck, 2012; DBR Collective, 2003; Ormel et al., 2012; Tinoca et al., 2022; Zheng, 2015). Aitzitik, DBRa hurbilketa metodologiko oparoa bihurtzen duten ezaugarri bereizgarri beroiek haren aplikazioa zailtzen dute ere. Horregatik, hainbat autorek zenbait kezka logistiko eta metodologiko azpimarratu dituzte (adb. Anderson & Shattuck, 2012; Barab & Squire, 2004; Bell, 2004; DBR Collective, 2003; Dede, 2004; Kelly, 2004; Scott et al., Hasierako atala 55 | Marko metodologikoa zailtasun guztiak aurresateko badaudelako ikaskuntza-irakaskuntza prozesuan zehar eratzen diren eta garapen historikoan zehar emandako oztopoekin erlaziorik ez duten zailtasun nobelak, bereziki, maila akademikoan aurrera egin ahala (e.g. Cañal, 2005; FurióMas et al., 2006). Hala ere, bi prozesuen paralelismoak eta oztopo epistemologikoen baliokidetasunak agerian uzten dute analisi historikoak modelo zientifikoen ideia gakoak zehaztea eta ebidentzia epistemologikoan euskarritutako ikaskuntzaadierazleak proposatzea baimentzen duela, horretarako, ezagutza zientifikoaren barne egitura oinarri hartuz (Guisasola et al., 2008, 2017; Zuza et al., 2018). Batetik, ikaskuntza neurtzea ahalbidetuko duten ebaluaziorako tresnen eta protokoloen diseinurako (galdetegiak, elkarrizketak, etab.). Eta bestetik, ikaskuntza-irakaskuntza sekuentzien diseinatzaileen lana errazteko irakasleek jarrai beharreko pausu nagusien sekuentziazioa esplizitatuz. Horrela, analisi epistemologikoa modeloaren garapen historikoa zein iraganeko garai desberdinetako komunitate zientifikoek gainditu behar izan zituzten zailtasunak ikertuz gauzatu da doktorego tesi honetan, arreta berezia ipiniz zientzialariek apurketa epistemologiko desberdinetan eta teoria berrien eraikuntzan erabilitako argumentu eta ideia esplikatiboei (e.g. González Rodríguez et al., 2014; Guisasola et al., 2008; Métioui et al., 2016). Horretarako, iturri primario (iraganeko ikerlarien artikulu, liburu… originalak) zein sekundarioetan (gaiaren berrikuspenak, sintesi historikoak…) agertzen diren ideia, modelo, eztabaida eta argudioak aztertu dira garapen historikoan zehar agertutako zailtasun epistemologiko eta ontologiko garrantzitsuenak identifikatuz. Esan beharra dago, Govindjee & Krogmannek (2004) aipatzen duten moduan, tesi honetan garapen historikotzat aurkezten dena denbora lerro osatugabe eta laburra dela. Izan ere, azterketa honen helburua ez da LNMZaren eraikuntza historikoan parte hartu duten ikerlari eta esperimentu guztiak zerrendatzea, baizik eta esanguratsuenak hautatu eta, zientzien hezkuntzaren ikuspegia baztertu gabe, modelo zientifiko garaikidea osatzen duten kontzeptu edo ideia epistemologiko nagusiak identifikatzea. Hortaz, oztopoz beteriko garapen historiko zail eta korapilatsua izan zuen modelo honen eraikuntza prozesu erlatiboki ordenatu eta lineal modura aurkeztuko bada ere (ikus Cañal, 1990), LNMZaren eraikuntza continuum baten antzera ulertu behar da non tesian aipatutako aurkikuntza eta data zehatzak pentsamolde aldaketa esanguratsuak identifikatzeko puntu arbitrarioak besterik ez diren. 3.3.2.2 Analisi kurrikularra Bigarrenik, analisi kurrikularra irakatsi beharreko modelo zientifikoaren transposizio didaktiko egokia eta modelo kurrikular erabilgarri baten definizioa bermatzeko burutu da (Guisasola et al., 2021). Analisi epistemologikoan identifikatutako ideia gakoetatik abiatuta, curriculumaren analisiak eta testuinguruaren karakterizazioak ideia gako horietako bakoitzerako ikaskuntza-helburu koherente eta esanguratsuak zehazteko 56 | Marko metodologikoa aukera ematen du, bai TLSa diseinatzeko orientabide gisa, bai haren eraginkortasuna neurtzeko erreferentzia puntu gisa erabiliko direnak (Guisasola et al., 2017). Ikaskuntzaadierazleen definizio esplizitu eta argia gakoa da TLSaren emaitzak fidagarriak eta etorkizuneko diseinuetarako erabilgarriak izateko (Ametller et al., 2007). Horrela, tesi honetan hiru informazio iturrietako datuak triangulatu dira irakatsi beharreko modeloaren maila eta sakontasuna zehazteko: LNMZaren analisi epistemologikoko informazioa, hezkuntza-curriculumaren berrikuspena, eta Zientzia Esperimentalen Didaktikaren arloko azterlanen eta adituen ekarpenak. Sarreran aipatu denez, doktorego tesi hau Bigarren Hezkuntzan eta, zehazki, EAEko Batxilergoko 1. mailan zentratzen da. Nazioarteko eskola-curriculumetako LNMZako prozesuei buruzko lehen ideiak Haur Hezkuntzan agertzen dira (e.g. BOPV, 2015; Victorian Curriculum and Assessment Authority [VCAA], 2015; Willard, 2020). Hala ere, Derrigorrezko Bigarren Hezkuntzan hasten dira gai horiek sofistikatzen, eta Batxilergoan jotzen dira erabat garatutzat behin gaian sakondu eta zehaztasun biokimikoko mailetara iritsi ostean (BOPV, 2016; Willard, 2020). Are gehiago, hainbat autorek ohartarazten dute Lehen Hezkuntzan lantzen den LNMZaren ikuspegitik Bigarren Hezkuntzan lortu nahi den ulermenerako trantsizioa bereziki zaila eta azpimarragarria dela (Angosto Sánchez & Morcillo Ortega, 2022; Charrier Melillán et al., 2007). Izan ere, Lehen Hezkuntzan landareen nutrizioaren ikuspuntu fenomenologiko, makroskopiko eta fotosintesian zentratua lantzen den bitartean, Bigarren Hezkuntzan fenomenoaren ezagutza integral bat bilatzen da, ulermen kontzeptual sinbolikoa eta prozesu desberdinen arteko erlazio horizontalak (adb. fotosintesia eta arnasketa erlazionatzea) zein bertikalak (adb. fotosintesia aldi berean erreakzio mikroskopiko eta ekosistema mailan inpaktua duen prozesu moduan kontzeptualizatzea) ezartzea eskatzen duena. Hortaz, ikasleen zailtasunetako asko trantsizio horretan dutenez jatorria (Angosto Sánchez & Morcillo Ortega, 2022; Barrutia & Díez, 2021; Cañal, 2005), horiek gainditzea gakoa denez modelo mental esanguratsuak eraikitzeko, eta Batxilergoa denez LNMZa lantzen den azken hezkuntza-etapa, tesiaren eta aurkeztutako azterlan guztien testuinguru eta azterketa maila 1. Batxilergoa da. Testuinguru horretan, transposizio didaktikoa gauzatzeko lehen urratsa Batxilergoko 1. mailarako EAEko hezkuntza-curriculumaren azterketa sakona izan da (BOPV, 2016; Pedrera et al., 2022). Horrela, curriculumak proposatzen dituen eduki eta adierazleak ideia gakoekin aldera daitezke, bai eta testuinguruarentzako egokia den modeloaren konplexutasun maila ezarri. Hala ere, irakasle gehienek bezala (González Rodríguez et al., 2012), curriculumak LMNZren ikuspegi fisiologikoa eta alderdi deskribatzaileak edo faktualak nabarmentzen ditu, analisi epistemologikoan oinarrituta funtsezkoak diren hainbat alderdi alde batera uzten dituen bitartean (e.g. arnasketa). Horregatik, curriculum lokalaz haratago doazen eta egungo ebidentziekin lerrokatuagoak dauden ikaskuntza-adierazleak definitzeko helburuarekin, azterketa kurrikularreko informazioa gaiaren kontzeptu gakoak proposatzen dituzten esparruko Hasierako atala 57 | Marko metodologikoa bibliografiarekin (e.g. González Rodríguez, 2009; Lewis, 2009; Mohan et al., 2009; Parker et al., 2012; Stern & Roseman, 2004; Thompson et al., 2016; Ummels et al., 2015) eta nazioarteko zientzia-estandarretako informazioarekin osatu da (AAAS, 2001; Harlen, 2010; VCAA, 2015; Willard, 2020). Funtsean, LNMZaren Bigarren Hezkuntzako ikaskuntzairakaskuntzarako modelo eskolarrak edo progresioak proposatzen dituzten dokumentuak berrikusi dira. Hala, informazio guzti hori ideia gakoka ordenatuz, eta Biologiako zein Zientzien Hezkuntzako adituekin bilerak eginez, testuingurura egokitutako LNMZaren ikaskuntza-adierazleen zerrenda bat bai eta 1. Batxilergorako modelo eskolar bat adostu da. Azpimarratu beharra dago indarrean dagoen hezkuntza-lege eta curriculuma LOMLOE bada ere (BOE, 2020; BOPV, 2023), tesian zehar 2022. urtean baztertu zen LOMCE legeari eta lege horrekin diseinatutako EAEko hezkuntza-curriculumari egiten zaiola erreferentzia (i.e. BOPV, 2015, 2016). Izan ere, hori da proiektu hau gorpuzteko eta oinarritzeko sakonki aztertu den dokumentua tesiaren lehenengo pausoetan. Gainera, ikerketan parte hartzen duten ikasleek haien Bigarren Hezkuntza guztia LOMCE hezkuntza-legearen markopean jorratu dutenez, zentzu gehiago du tesi hau horren analisian oinarritzea eta hori aurkeztea. Edonola ere, aipatzekoa da landareekin eta LNMZarekin erlazionatutako bai eduki bai adierazleak nahiko berdintsu mantentzen direla bi hezkuntza-curriculumetan aurreko urteetako joera bera jarraituz (González Rodríguez, 2018). Hortaz, tesian zehar aurkeztuko diren proposamen zein emaitzek bi legeetako edozeinekin lerrokatzeko eta jorratzeko egokiak dira. 3.3.2.3 Testuliburuen azterketa Hirugarrenik, eta ikasleek orokorrean jasotzen duten LNMZaren inguruko instrukzioa ezagutzeko helburuarekin, EAEko ikastetxeetan gehien erabiltzen diren testuliburuetan gaiak duen trataera aztertu da. Testuliburuak tresna pedagogiko erabilienetarikoak dira oraindik ere (Gómez, 2019; McDonald, 2016; Vojíř & Rusek, 2019). Gainera, hein batean behintzat, baliabide horiek dira curriculuma ikasgelara praktikoki transposatzeaz arduratzen direnak bai eta edukien sakontasuna eta trataera xedatzen dutenak (Binns, 2013; Ibáñez-Ibáñez et al., 2019). Horregatik, horien azterketa kritiko eta sistematikoak normalean lantzen diren edukiei, horien sekuentziazioari zein kalitate didaktikoari buruzko informazioa eskaini dezake (Khine, 2013). Testuliburuek horren garrantzi eta presentzia nabarmena duten arren, urteetan metatutako ebidentziek ezagutarazten dute alfabetatze zientifikorako erraztaile zein oztopo izan daitezkeela duten kalitate zientifiko zein didaktikoaren arabera (Fernández Palop et al., 2017; Khine, 2013). Are gehiago, hainbat ikerketek frogatu dute material gehienak ez direla ikerketaren emaitzekin eta egungo orientabide didaktikoekin lerrokatzen (Yu et al., 2022). Hala, testuliburu askok ez dituzte ikasleen zailtasunak 58 | Marko metodologikoa kontuan hartzen (Stern & Roseman, 2004), informazioa ez dute modu egokian testuinguratzen (Andersson-Bakken et al., 2020; Roseman et al., 2010), erabiltzen dituzten analogien edo edukien omisioaren ondorioz ikasleen kontzepzioen jatorria izatera irits daitezke (King, 2010; Kose et al., 2009), eta zientzia datuak buruz ikastean datzan jarduera erreproduktibo eta estatiko baten moduan irudikatzen dute horren izaeraren ikuspuntu sinplista, problematiko, ahistoriko eta okerrak bultzatuz (Abd-El-Khalick et al., 2008; Ibáñez-Ibáñez et al., 2019). Beraz, tesia honetan EAE mailan gehien erabiltzen diren zazpi 1. Batxilergoko Biologiako testuliburuen azterketa burutu da. Analisiaren metodologiari dagokionez, literaturak askotariko hurbilketak eta aztergai diren aspektuak identifikatzen ditu (e.g. Khine, 2013). Devetak & Vogrincek (2013), adibidez, zientzietako testuliburuak oinarrizko hiru dimentsiotan aztertu behar direla aipatzen dute: aspektu estrukturalari, material testualari eta alderdi grafiko-piktorikoari erreparatuz, alegia. Era berean, Vojíř & Rusekek (2019) burututako zientzia-testuliburuen ikerketari buruzko berrikuspen sistematikoan, orokorrean, ondorengo alderdiak aztertzen direla deskribatu zuten: edukien zuzentasun kontzeptuala, kontzeptuen integrazioa eta zientzien naturaren trataera, eduki ez testualak (adb. irudiak), ikasleen ikaskuntza bideratzen duten elementuak (adb. jarduerak, esperimentuak, etab.), aspektu linguistiko edo/eta lexikoa, testuliburuen garapen historikoa, curriculumarekiko hurrenkera, gai soziozientifikoen trataera edota testuliburuen erabilera bera. Horrela, testuliburuen lau aspektu nagusi aztertu dira analisia ahalik eta osoena izateko. Lehenik, testuliburuen alderdi estrukturala eta LNMZaren garrantzi erlatiboa aztertu dira materialek landareekiko kontzientzia ezaren zantzuak dituzten ezagutzeko (e.g. Schussler et al., 2010). Bigarrenik, gaiaren trataera zehatza ezagutzeko, LNMZaren alderdi kontzeptualari eta edukien fragmentazioari erreparatu zaie González-Rodríguez et al.-en (2009) errubrika analisi epistemologikoaren bidez definitutako ideia gakoetara moldatuz. Hirugarrenik, baliabide grafiko-piktorikoen egokitasuna aztertu da Perales Palacios & Jiménezen (2002) taxonomia erabiliz. Azkenik, ikasleek haien ideiak mobilizatzeko eta jarduera zientifikoetan parte hartzeko aukera bakarrak diren heinean (Bakken & Andersson-Bakken, 2021), testuliburuek proposatutako jarduerak eta horien eskakizun kognitiboak aztertu dira Bloomen taxonomia berrikusia baliatuz (Anderson & Krathwohl, 2001; Krathwohl, 2002) (ikus erabilitako errubrika I. eranskinean). 3.3.2.4 Literaturaren berrikuspen sistematikoa Laugarrenik, gaiaren literatura esanguratsuaren berrikuspen sistematikoa burutu da edukiaren ikaskuntza-irakaskuntza zailtasun ohikoenak eta jada existitzen diren soluzioak identifikatzeko (Hoadley & Campos, 2022; Plomp & Nieveen, 2013). Izan ere, marko teorikoan aipatu moduan, LNMZaren ikaskuntza-irakaskuntza sakon aztertutako gai bat da Biologiaren didaktikaren alorra garatzen hasi zenetik (Charrier Melillán et al., 2007; Hasierako atala 59 | Marko metodologikoa Haslam & Treagust, 1987; Wood-Robinson, 1991). Hala ere, ez da burutu XXI. mendean ekoiztutako ikerketa emaitzak aintzat hartzen dituen sintesi orokorrik. Horregatik, eta zailtasunek instrukzioa informatzeko duten garrantziagatik (e.g. Taber, 2015), literatura berrikuspen sistematiko honek ikasleen zailtasunen diagnostikoak eta ikaskuntzaproposamenen ebaluazio enpirikoak egiteaz arduratu diren lanen aurkikuntzak biltzearen helburua izan du diseinu-printzipioen formulazioa gidatzeko asmoz. Definizioz, literaturaren berrikuspen sistematiko batek gai baten inguruko ezagutza existente guztia biltzearen eta sintetizatzearen helburua du (Grant & Booth, 2009). Hortaz, LNMZaren ikaskuntza-irakaskuntzaren inguruko ulermen sakona lortzeko eta azken urteetako aurkikuntza enpiriko nagusiak uztartzeko, tesi honetako berrikuspenak Page et al.-ek (2021) deskribatutako PRISMA gomendioak eta Newman & Goughek (2020) proposatzen dituzten fase metodologikoak jarraitu ditu. Alegia, lehenik, inklusio eta esklusio irizpideak ezarri dira. Hala, soilik 2000-2022 urte bitartean argitaratutako eta LNMZaren ikaskuntza-irakaskuntzaren zailtasun edo estrategiekin erlazionatutako artikulu esperimentalak errebisatzea erabaki da. Bigarren fasean, bibliografia datu base zientifikoetan (i.e. WoS, Scopus eta ERIC) arakatu da eta irizpideak betetzen dituzten artikuluak hautatu dira. Azkenik, irizpideak bete dituzten 92 artikuluak bi modu desberdinetan aztertu dira. Batetik, errubrika baten bidez artikuluaren informazio dokumentala eta alderdi kontzeptualak analizatu dira analisi bibliometriko bat egiteko (I. eranskina). Bestetik, artikuluak kualitatiboki miatu dira eta, bai ikasleen zailtasunen, bai horiek gainditzeko estrategia eraginkorren gaineko informazioa ideia gakoka antolatu eta sintetizatu da. Horri esker, ikasleek dituzten zailtasun eta kontzepzio komunenak eta horiei aurre egiteko estrategia eraginkorrak eta gomendio didaktikoak formulatu dira. 3.3.2.5 Ikaskuntza-eskakizunak Bosgarrenik, hasierako fundamentazioaren azken diseinu-tresna Leach & Scottek (2002) deskribatutako ikaskuntza-eskakizunena izan da (Leach, 2015; Millar et al., 2006). Tresna enpiriko honen bidez, 1) testuinguruko ikasleen modelo mentalak deskribatu dira, 2) horien ezagutza ontologiko eta epistemologikoaren eta ikaskuntzaren ondoren lortu nahi den maila zientifikoaren arteko aldea aztertu da, eta 3) TLSak lehenetsi beharreko ideia premiazkoenak eta konplexuenak identifikatu dira (Guisasola et al., 2021; Zuza et al., 2020). Izan ere, urrats hori ezinbestekoa da, ez soilik diseinatutako TLSa esanguratsua dela bermatzeko, baizik eta testuinguruko behar eta mailara egokituta dagoela ziurtatzeko (Guisasola et al., 2021; Plomp & Nieveen, 2013). Marko teorikoan sakondu den moduan, modelo mental geroz eta egokiagoen eraikuntza prozesu gradual baten moduan uler daiteke (Clement, 2000; Oliva, 2019). Alegia, egun indarrean dagoen ikaskuntza-progresioen markoak adierazten duen bezala, onartzen da ikasleen modeloen eta ideien garapena hierarkikoa dela, bai eta 60 | Marko metodologikoa ikaskuntza-irakaskuntza prozesua hurrenez hurren konplexutzen diren lorpenen ibilbidetzat har daitekeela (Chattergoon, 2020; Jin et al., 2019; Prieto Ruiz et al., 2002). Horrek ez du esan nahi ikaskuntza-prozesua lineala denik ezta ikasle guztiek kontzeptu segida zehatz eta finko bat jarraitzen dutenik (Chattergoon, 2020; Minstrell et al., 2016). Hala ere, ikaskuntza-prozesu progresibo eta hierarkiko baten moduan ulertzen duen premisa horrek, modelo produktiboen sekuentziak edo etapa diskretuak determinatzeko balio dezake. Horri esker, ikasleak continuum kuantitatibo batean kokatu daitezke haien maila erlatiboa ezagutzeko edota instrukzioan zehar zenbat aurreratu duten jakiteko, eta ebidentzia hori instrukzio erabakiak hartzeko orientabide moduan erabili daiteke, bai eskala handian (e.g. diseinu eta planifikazio kurrikularra), baita finagoan ere (testuinguru zehatzetara egokitutako TLSak) (Alonzo, 2011; Alonzo et al., 2012; Chattergoon, 2020; Clement, 2000; Heritage, 2008; Jin et al., 2019). Are gehiago, ikaskuntza-ibilbide horiek argitzea eta ikasleak haien modelo mentalen arabera hierarkikoki ordenatutako emaitzen continuum batean kokatzea ikaskuntza-eskakizunak eta zailtasunak identifikatzeko ere erabil daiteke (Leach & Scott, 2002). Horrela, analisi honetako emaitzek ikasleen modelo mentalak progresiboki nola garatzen diren deskribatzea ahalbidetzen dute TLSen diseinu eta ebaluaziorako jarraibide informatuak iradokitzen dituzten bitartean (Chattergoon, 2020; Prieto Ruiz et al., 2002). Posizio eta hurbilketa esentzialki konstruktibista horrek, ordea, bi zailtasun pragmatiko nagusi aurkezten ditu. Alde batetik, behartzen du ikasleen modelo mentalen garapen ordena enpirikoki baliozkotzera eta, bereziki, tarteko etapak karakterizatzera (Gotwals & Songer, 2009). Bestalde, eskatzen du ikasleen modelo mentalak osotasunean identifikatzea. Haatik, modelo mentalak zuzenean eta osotasunean aztertzea ezinezkoa da definizioz (Armario et al., 2022; Blanco-Anaya et al., 2017). Lehenik, modelo mentalak abstraktuak, pertsonalak eta pribatuak diren heinean, horiei buruzko informazioa biltzeko modu bakarra ikasleei modelo horiek partzialki islatzen dituzten modelo adieraziak eraikitzea eskatzea delako azalpenen, marrazkien edo bestelako irudikapen sinbolikoen bidez (Gobert & Buckley, 2000). Eta, bigarrenik, modelo mentalak osotasunean aztertzeko, modeloaren aspektu desberdinei buruz galdetu behar delako erantzun bakoitza modelo mentalen manifestazio partziala besterik ez baita (Gobert & Buckley, 2000). Horrenbestez, doktorego tesi honetan testuinguruko ikasleen modelo mentalak eta ikaskuntza-eskakizunak identifikatzeko fenomenografia eta Itemen Erantzunen Teoria (ingelesez Item Response Theory eta aurrerantzean IRT) uztartuz aztertu den galdetegi bat erabili da. Galdetegia literaturatik egokitutako (e.g. Brown & Schwartz, 2009; Özay & Öztaş, 2003; Parker et al., 2012; Saka, 2019) eta EAEko curriculumaren espezifikazioak zein identifikatutako ideia gako eta adierazleak aintzat hartuz berariaz diseinatutako bost galdera irekiez osatuta dago. Gainera, galdetegia irekia izateko arrazoia ikasleek askatasun osoz arrazoitu eta instrumentuaren bidez kontzepzio kopuru handiena bildu ahal izatea da (Griffard & Wandersee, 2001; Gurel, 2015). Izan ere, Hasierako atala 61 | Marko metodologikoa irekiak izateak ikasleen ideia normatibo eta intuitiboen ko-okurrentzia eta haien modelo mentaletako inkoherentziak aztertzea ahalbidetzen du (Ha et al., 2011). Hala, galderek ikasleen landare nutrizioaren modelo orokorra ebaluatzea, materiaren eta energiaren jatorriari buruzko ideiak biltzea, jazotzen diren gas elkartrukeen gaineko ezagutza aztertzea, eta LNMZak ekosisteman duen inpaktuaren inguruko ulermena neurtzea dute helburu (galdetegia I. eranskinean beha daiteke). Galdetegia EAEko 1. Batxilergoko 122 ikaslek bete dute tresna baliozkotu eta proba pilotu baten bidez haren bideragarritasuna bermatu ondoren. Horretarako, lurralde historiko desberdinetako lau ikastetxetako Biologiako irakasleekin kontaktatu da eta ikasleek ohiko ikasgela orduetan erantzun dute instrumentua (galdetegiari zein laginaren hautaketa prozesuari buruzko informazioa sakontzeko ikus IV. eranksineko [A4] Pedrera et al. (2025) artikulua). Horrela, azterketa fenomenografikoak egiteko lagin tamaina esanguratsu eta egokia lortu bai eta diseinu-tresnaren baliozkotasuna segurtatu da (Guisasola et al., 2023). Azkenik, lortutako datuen analisiari dagokionez, aipatu moduan, fenomenografia eta IRTa sekuentzialki inplementatzen dituen metodo misto berritzaile bat proposatu eta erabili da (6. Irudia) (Dawadi et al., 2021). Izan ere, ikasleen erantzunen azterketa fenomenografikoak haien ideiak deskriptiboki kategorizatzeko eta horien behin-behineko orden hierarkikoa kualitatiboki proposatzeko balio du (Han & Ellis, 2019; Marton, 1981). Hala ere, analisi fenomenografiko soila ez da nahikoa ikasleen ideiak batera kolapsatzeko, modelo mentalak osotasunean inferitzeko, ezta ikasleen zailtasunak kuantitatiboki ordenatuz ikaskuntza-eskakizunak identifikatzeko. Horregatik, fenomenografiaren aurkikuntzak osatzeko, ikasleen modelo mentalak eta horien progresioa determinatzeko, eta banakoak kontzeptualizazio maila islatzen duen ezkutuko continuum batean zehar mapeatzeko emaitza kualitatiboak IRT politomikoen hurbilketa baten bidez aztertu dira Feldon & Tofel-Grehlen (2018, 2022) proposamen teorikoak eta Chattergoonen (2020) proposamen metodologikoa jarraituz. 6. Irudia. Datu-analisi prozedura mistoaren eskema orokorra. Alegia, batetik, fenomenoa (i.e. landareen nutrizioa) esperimentatzeko eta ulertzeko modu kualitatiboki desberdinak erregistratzeko helburuarekin, ikasleen erantzun idatziak analisi fenomenografiko baten bidez aztertu dira (Åkerlind, 2005; Han 62 | Marko metodologikoa & Ellis, 2019; Marton, 1981; Marton & Pong, 2005). Horrela, tesi honetan ikasleen ideiak induktiboki identifikatzeko eta sailkatzeko Säljök (1997) proposatutako fase iteratiboak jarraitu dira. Lehenengo fasean, galdera bakoitzerako zoriz hautatutako 30 erantzun irakurri dira datuekin trebatzeko eta ikasleen erantzunen ulermen orokor bat bereganatzeko. Ondoren, 122 parte-hartzaileen erantzun guztiak aztertu dira ezaugarri komunak identifikatuz eta horiek “arrazoiketa multzoetan” bereiziz. Azkenik, arrazoiketa multzo horiek kategoriak eratzeko erabili dira Marton & Boothek (1997) adierazitako irizpideei atxikiz, hau da, kategoriak haien artean kualitatiboki desberdinak, hierarkikoak eta partsimoniotsuak izan behar direla. Modu horretan, galdera bakoitzerako ikasleen arrazoiketaren espektro osoa erakusten duten kategoria deskriptiboen multzo hierarkikoak eraiki dira, bakoitza izen batekin, horien oinarrian dagoen logikaren azalpenarekin eta adibide adierazgarriekin lagunduz. Aipatu beharra dago, ikerketa fenomenografikoaren baliozkotasuna eta fidagarritasuna hainbatetan ipini dela zalantzan (Edwards, 2011; Guisasola et al., 2023). Izan ere, ikerketa kualitatiboa denez eta emaitzen interpretazio eta deskribapena aztertzaileen zorroztasun eta ongigitearen menpe dagoenez, zenbait autorek ikasleen esperientzia eta kontzepzioak biltzeko metodologiaren zilegizkotasuna kuestionatu dute (Cope, 2004; Sin, 2010). Beraz, tesi honen kasuan hainbat modura bermatu dira azterketaren baliozkotasuna eta fidagarritasuna. Lehenik, baliozkotasuna bermatzeko Åkerlindek (2005) eta Kvalek (1996) adierazten dituzten komunikazio baliozkotasunaren eta baliozkotasun pragmatikoaren kontrolak burutu dira. Hots, komunikazio baliozkotasuna ziurtatzeko emaitzek, komunitate zientifikoko beste emaitzekin konparatuz, zentzua duten aztertu da. Eta baliozkotasun pragmatikoa zaintzeko azterketaren ondorioak baliagarriak diren eztabaidatu da, kasu honetan, ikasleek dituzten kontzepzioak zolitasunaz biltzen dituen aztertuz. Bigarrenik, fidagarritasuna –edo ikasleen emaitzen interpretazioaren kalitatea, koherentzia eta konsistentzia– bi kontrol edo egiaztapenen bidez bermatu da (Åkerlind, 2005; Kvale, 1996). Alde batetik, ikertzaile banakoen aurreiritzi eta idiosinkrasia pertsonalak gainditzeko fidagarritasun dialogikoaren kontrola burutu da. Hortaz, horrek esan nahi du kategorizazio prozesua kolaboratiboa, eztabaidagarria, jarraia eta iteratiboa izan dela. Bertan, galdetegia diseinatu eta baliozkotu duten ikerlari berdinek hartu dute parte adituetako bat izan ezik, eta behien betiko kategorizazio eskemak kategoriak iteratiboki fintzea eta egokitasuna hobetzea baimendu duten ikasleen erantzunetan oinarritutako bilera, negoziazio eta kritika fundamentatuen bidez eraiki dira. Bestalde, emaitzen erreplikagarritasuna bermatzeko kodetzaileen arteko fidagarritasunaren kontrola gauzatu da. Hau da, kategorien eraketa prozesuan parte hartu ez duen ikerlariak adostutako kategoriak erabiliz erantzun guztiak sailkatu ditu berriz ere (Collier-Reed et al., 2009; Cope, 2004; Sin, 2010). Hala, bi analisien arteko adostasuna Cohen kapparen (Cohen, 1960) bidez kalkulatu da eta erantzunen sailkapen adostu eta behin betikoa lortu da. Hasierako atala 63 | Marko metodologikoa Sailkapen horretatik abiatuta, bestetik, Chattergoonek (2020) erantzun anitzeko inbentarioetarako garatutako IRT metodologia datu fenomenografikoekin erabiltzeko egokitu da (6. Irudia). IRTan oinarritutako bigarren azterketa kuantitatibo horrek kategorien ordena baliozkotzea, galdera bakoitzaren zailtasuna kuantitatiboki estimatzea, kategoria bakoitzari konplexutasun eta egokitasunaren araberako balio partzial bat ezartzea, horietan oinarrituz indibiduo bakoitzaren LNMZaren kontzeptualizazio maila orokorra islatzen duen θ kalkulatzea, eta ikasleen kontzeptualizazio maila islatzen duen continuum latentean cluster edo etapa diskretuak identifikatzea ahalbidetu du (Chattergoon, 2020; Embretson & Reise, 2013; Hambleton & Swaminathan, 1985; Heritage, 2008; Minstrell et al., 2016; Thorpe & Favia, 2012). Gainera, hurbilketak ez ditu fenomenografiaren konpromiso teorikoak hausten (e.g. Guisasola et al., 2023; Han & Ellis, 2019). Izan ere, Feldon & Tofel-Grehlek (2022) azaltzen duten moduan fenomenografiak berezkoa eta naturala du metodo kuantitatibo eta kualitatiboen integrazio esanguratsua. Hortaz, datu kualitatiboak IRT modelo politomikoen bidez aztertzeko prozedura ondorengoa izan da. Hasteko, eta galdetegiaren eta ikasleen erantzunen barne egitura ebidentzia bakartzat hartu nahian, datu enpirikoekin erantzun nominalen modelo bat egokitu da (Bock, 1972; Linden, 2016). Bertan, soilik kategoria gorenak –ikaskuntza-adierazleekin erlazionatutako idealki– eta baxuenak –orokorrean erantzun inkoherente edo hutsekin erlazionatutakoak– finkatu dira, modeloak gainontzekoak modu matematikoan ordenatuz (ikus Chattergoon, 2020; Sadler, 1998, 2005). Horrela, emaitza moduan lortutako galdera edo item bakoitzaren kurba karakteristikoak (ingelesez Item Characteristic Curves) eta modeloaren parametroak kategorien behin behineko ordena ebaluatzeko eta baliozkotzeko erabili dira. Esplorazio fase horretako ebidentziek kategoria batzuk berrikusteko beharra azalerazi dute. Horregatik, kategoria horiek azpikategoria fenomenografiko moduan kolapsatu eta antolatu dira, eta beste batzuk emaitza enpirikoekin hobeto lerrokatzeko ordenatu dira. Hala ere, aipatzekoa da kasu batzuetan modeloaren iradokizunen aurkako erabakiak hartu direla, izan ere, ebidentzia enpirikoa ordenamendu logikoaren aurka zihoan seguru asko kategoria batzuetako prebalentzia baxuak eraginda Chen et al.-ek (2016) ere deskribatzen duten moduan. Ondoren, behin kategorien sailkapena eta ordena baliozkotuta, kreditu partzialen modelo bat eraiki da (Masters, 1982; Masters & Wright, 1997). Modelo hori eskala latentearen kalitatea ebaluatzeko eta ikasleen arrazoiketetan etapa diskretuen existentzia (i.e. modelo mentalak) aztertzeko erabili da (ikus Briggs et al., 2006; Briggs & Peck, 2015; Chattergoon, 2020). Horrela, modeloaren dimentsionalitatea, egokitasuna eta fidagarritasuna aztertu ostean, batetik, galdetegiko galdera bakoitza banaka aztertzeko erabili da LNMZaren aspektu desberdinen inguruko ikasleen ideiak continuum latentean zehar nola aldatzen diren behatzeko. Eta, bestetik, item-pertsona mapa – Wright mapa moduan ere ezagunak– baten eraikuntza burutu da kategorien arteko 64 | Marko metodologikoa intersekzio parametroen esanahia ikertzeko eta eskala latentea maila diskretuetan (i.e. modelo mentaletan) banatzea iradokitzen duten ebidentzia potentzialak aztertzeko. 3.3.3 Diseinu-printzipioen definizioa Deskribatutako diseinu-tresna horien koordinaziotik lortzen diren emaitzak DBRaren bigarren fasean erabiltzen dira. Hots, LNMZaren analisi epistemologikotik eta kurrikularretik lortutako ideia gakoak eta ikaskuntza-adierazleak, testuliburuen azterketatik eta literaturaren berrikuspen sistematikotik lortutako gaiaren ohiko trataeraren, ikasleen zailtasunen eta estrategia eraginkorren gaineko informazioa, eta ikaskuntza-eskakizunen analisitik lortutako testuinguruko behar zehatzak TLSaren diseinua gidatuko duten diseinu-printzipioak definitzeko erabili dira tesian (5. Irudia). Diseinu-printzipioak hezkuntza-teoriaren, praktikaren eta testuinguruko informazioaren arteko aieruzko bitartekariak dira (Bakker, 2018; Bell, 2004). Beraz, TLSen diseinua informatzeko eta jarduerei forma emateko ikerketaren emaitza adostuetan zein testuinguruko azterketan oinarritzen diren orientabide edo gomendio moduan kontzeptualiza daitezke (Bakker, 2018; Jiménez-Liso et al., 2023). Hala ere, horietako asko testuingururako espezifikoak diren tresnetatik eratortzen diren arren, haien izaera egoera berri eta beste testuinguruetara egokitzeko bezain orokorra da (Euler, 2017). Are gehiago, teoriak eta praktikak modu berdintsuan jarduten dutenez haien definizioan, diseinu-printzipioak teoria eta praktika arrakala murrizteko bai eta ikasleak aurrez definitutako helburuetara gerturatzeko potentziala duten heuristiko edo jarraibidetzat har daitezke (Bakker, 2018; Hoadley & Campos, 2022; Van Den Akker, 1999). Hortaz, doktorego tesi honetan hasierako fundamentazioan inplementatutako diseinu-tresnen eta ikaskuntza-teoria handien (e.g. soziokonstruktibismoa) ebidentziak triangulatuz eta konkretatuz baliozkotasunaren kalitate-irizpidea eta, bereziki, esanguratsutasuna bermatzen duten eta TLSaren diseinua gidatzeko gai diren diseinu-printzipioak formulatu dira (Hoadley & Campos, 2022; Plomp & Nieveen, 2013). 3.3.4 Iteratzea: TLSaren diseinu, inplementazio, ebaluazio eta fintzea Behin diseinu-printzipioak definituta, DBRaren hirugarren fasea TLSaren diseinu, inplementazio, ebaluazio eta fintze ziklo iteratiboena da (5. Irudia). Fase horren bidez, aztertzen ari diren ikaskuntza teorien, diseinu-printzipioen edota TLSa beraren aspektuak baliozkotzeko eta fintzeko ezagutza teoriko eta praktikoak lortzen dira (Easterday et al., 2018; Hoadley & Campos, 2022; McKenney & Reeves, 2019; Plomp & Nieveen, 2013). Hasierako atala 71 | Marko metodologikoa 3.3.5 Atzera begirako hausnarketa Bai DBRaren bai doktorego tesi honen azken fasea atzera begirako hausnarketarena izan da. Horretarako, prozesuan zehar bildutako datu guztiak hasierako hipotesien eta ikaskuntza teorien argitan aztertu dira. Alegia, bai diseinu-tresnen, ikaskuntzakomunitateko eztabaiden zein ebaluazio-tresnen bidez bildutako ebidentziek testuinguru errealetan aldaketak eragin dituzten diseinu-printzipio, elementu eta ekintzak identifikatzea ahalbidetu dute, baita horiek zergatik jazo diren inferitzea ere (Bakker, 2018). Hala, diseinu-printzipioen zein TLSaren bi iterazioen diseinu, inplementazio, ebaluazio eta finketaren azterketatik konklusio pragmatiko eta zientifikoak atera dira (Méheut & Psillos, 2004). Gainera, Edelsonek (2002) eta Hoadley & Camposek (2022) azaltzen duten moduan, DBRak mota askotariko teoriak garatzea edo baliozkotzea lor dezake. Hortaz, tesi honen kasuan, domeinu teoriak (praktika zientifikoek eta MBIak zientzien hezkuntzan duen eragina), diseinu-printzipioak (LNMZ hobeto ikasi eta irakasteko gomendio enpirikoki informatuak) eta diseinu-prozesuak (marko metodologiko moduan azaldutako prozedura preskriptiboa edota ikasleen modelo mentalak aztertzeko eta horien aldaketa ebaluatzeko fenomenografia eta IRTa uztartzen dituen marko mistoa) baliozkotu dira nagusiki. Hasierako atala 73 | Helburuak 4 Helburuak Marko teorikoan eta metodologikoan azaldutakoak aintzat hartuz, tesi honen helburu nagusia DBR metodologia erabiliz LNMZaren ikaskuntza-irakaskuntza hobetzeko 1. Batxilergorako TLS bat iteratiboki diseinatzea eta ebaluatzea izan da. Gainera, ikerketa horren xedea irakasleentzako material enpirikoki frogatuak eratzea eta ezagutza teorikoa eraikitzea izan da aldi berean. Horregatik, tesia gidatu duen ikerketa galdera horrela defini daiteke: Nola diseinatu behar dira TLSak eta zein zehaztapen eta diseinu-printzipio hartu behar dira kontuan Bigarren Hezkuntzako ikasleen landareen nutrizioari buruzko kontzeptualizazioa eta modelo mentalak hobetzeko? Edonola ere, galdera zabal hori helburu zehatzagoetan zatitu daiteke. Horiek, DBRaren faseetako betebehar nagusiekin bat egiten dute (Easterday et al., 2014; Guisasola et al., 2017) eta, burututako prozedura metodologikoarekin batera, UPV/EHUko etika komitearen onespena dute (CEISH-UPV/EHUM10_2020_161). Hortaz, tesiko ikerketa ondorengo sei helburu espezifikoetan banatzen dela kontsidera daiteke: [H1] LNMZaren transposizio didaktikoa burutuz testuingurura egokitutako modelo eskolarra definitzea. [H1.1].Analisi epistemologikoaren bidez ikasleriak artikulatu beharreko LNMZaren ideia gakoak identifikatzea. [H1.2].Analisi kurrikularraren bidez ideia gako bakoitzerako EAEko 1. Batxilergorako ikaskuntza-adierazleak zehaztea. [H2] Testuliburuen azterketaren bidez landareen nutrizioak ikasgeletan duen ohiko trataera deskribatzea. [H3]..Batxilergoko ikasleek gaiaren inguruan dituzten modelo mentalak eta ikaskuntza-irakaskuntza zailtasunak identifikatzea. [H3.1].Literaturaren berrikuspen sistematiko baten bidez zailtasun nagusiak eta horiek gainditzeko estrategiak ikertzea. [H3.2] Galdetegi baten bidez testuinguruko ikasleen modelo mentalak eta ikaskuntza-eskakizunak diagnostikatzea. [H4]..DBR metodologia erabiliz praktika zientifikoak eta ikasleen garapen kontzeptuala sustatzen dituzten diseinu-printzipioak zehaztea eta TLS bat diseinatzea. 74 | Helburuak [H5] TLSa ikasgela errealetan inplementatzea eta enpirikoki ebaluatzea haren aspektu desberdinak (praktikotasuna, eraginkortasuna…) era sistematizatuan balioetsiz. [H6] Jasotako ebidentzietan oinarrituz TLSa birdiseinatzea, inplementatzea eta ebaluatzea materialak findu eta emaitzak orokortzeko asmoz. Era berean, aipatu beharra dago doktorego tesiarekin batera helburu horiekin lotura estua ez duen [A0] Pedrera et al. (2023a) artikulua aurkezten dela. Hori, masterrean zehar burututako Master Amaierako Laneko datuen azterketa eta laginketa sakonago batean oinarritzen da eta, DBRaren metodologiaren baitan garatu ez den arren, gakoa da tesi honetarako. Izan ere, Bigarren Hezkuntzako ikasleen landareekiko kontzientzia eza aztertzen duen artikulu horrek tesiaren garrantzia eta esanguratsutasuna justifikatzen du. Beraz, esan daiteke tesiaren atariko helburua izan dela: [H0].Bigarren Hezkuntzako ikasleen landare alfabetatzea ebaluatzea eta landareen nutrizioari buruzko ezagutzak landareekiko kontzientzia ezaren barruan duen posizioa aztertzea. Jarraian, tesiaren prozedura orokorra islatzen duen eskema aurkezten da (7. Irudia). Horrela, helburu espezifiko horietako bakoitza argitaratutako zein artikulutan garatzen den, horretarako zein metodologia jarraitu den, lortu diren emaitza nagusiak zeintzuk diren, horiek elkarren artean nola erlazionatzen diren eta fase nagusi bakoitzean zein inplikazio edo produktu lortu diren laburbiltzen da. Hasierako atala 75 | Helburuak 7. Irudia. Tesiaren fase desberdinen laburpena helburua, metodoa, emaitza nagusiak, inplikazioak eta horiek zein artikulutan jorratzen diren adierazten duena. Artikulu bakoitzaren azpian zein aldizkaritan argitaratu den baita aldizkariaren urte horretako JCR kuartila zein izan den agertzen da (*dutenen kasuan aurreko urtekoa). Hasierako atala 77 | Emaitzak eta eztabaida 5 Emaitzak eta eztabaida Atal hau zehaztutako helburuak ase nahian doktorego tesian zehar bildutako emaitzen sintesi bat da. Laburpena den heinean, ez dira artikuluetan bildutako emaitza eta xehetasun guztiak azaltzen, baizik eta marko metodologikoan deskribatutako DBR prozesuan esangura handiena izan dutenak. Gainera, atentzioa diseinu-printzipioen definizioan eta TLSaren diseinu eta ebaluazio iteratiboan ipini da. Izan ere, marko metodologikoan azaldu den bezala, DBR ikerketetako arazo edo hutsune nagusietako bat da gutxitan azaltzen dutela esplizituki ikerketaren emaitza enpirikoek diseinu erabakiak nola informatzen dituzten eta zein ondorio erauzten diren hortik (e.g. Guisasola et al., 2017; Jiménez-Liso et al., 2021; Tinoca et al., 2022). Ostera, hainbat egilek adosten dute diseinu erabakien inguruko gardentasuna eta prozesuaren karakterizazio zehatza gakoa dela TLS berritzaileak esanguratsuak izateko eta metahausnarketaren bidez ondorio zientifikoak lortzeko (Guisasola et al., 2021; Kelly, 2008; Leach et al., 2010; Mor et al., 2013). Hortaz, emaitzen eta eztabaiden atal honek DBR prozesuari eta TLSaren diseinu zein ondorioei buruzko informazioa eskaintzen du bereziki. Tesiaren azterlan desberdinetan edo aspektu zehatzetan sakontzeko IV. eranskineko artikuluak bistaratzea gomendatzen da. 5.1 TLSaren fundamentazioa Hasierako azterketa preliminarrean ([A0] Pedrera et al., 2023a) behatu denez, EAEko Bigarren Hezkuntzako ikasleen landare alfabetatzea urria da zentzu askotan. Marko teorikoan azaldu moduan, fenomeno hori nahiko zabaldua dago mendebaldeko herrialdeetan. Horregatik, hainbat artikuluk (e.g. Amprazis & Papadopoulou, 2024b; Stroud et al., 2022), liburuk (Sanders & Jenkins, 2018) eta aldizkarien zenbaki bereziek (Ebert-May & Holt, 2014) botanikaren ikaskuntza-irakaskuntza hobetzearen garrantzia aldarrikatu dute. Hala ere, emaitza deigarriena LNMZaren ezagutzaren ingurukoa izan da. Izan ere, gaia ziklo guztietan lantzen den arren Lehen Hezkuntzatik hasita, Derrigorrezko Bigarren Hezkuntzako 1. mailako eta Batxilergoko ikasleen erantzunak antzekoak izan dira landareen biomasaren jatorriari buruz galdetzerakoan. Soilik 1. mailako ikasleen % 21ak eta Batxilergoko ikasleen % 29ak arrazoitu du zuzen galdera. Horren ondorioz, gaia ikertzearen premia eta hori hobetzeko TLS bat diseinatzearen beharra azaleratu du artikuluak beste aurkikuntzen artean. 78 | Emaitzak eta eztabaida 5.1.1 LNMZaren ideia gakoak, ikaskuntza-adierazleak eta modelo eskolarra: analisi epistemologikoa eta kurrikularra TLSa diseinatzeko lehenengo pausua marko metodologikoan azaldu diren LNMZaren ideia gakoak eta TLSaren diseinu eta ebaluazioa gidatzeko ikaskuntzaadierazleak identifikatzea izan da. Hortaz, atariko azterketaz gain, tesian lortutako lehen emaitzak ideia gakoak eta ikaskuntza-adierazleak finkatzeko ondoren azaltzen den analisi epistemologikotik eratorri dira (8. Irudia). “Nola elikatzen dira landareak?” antzinako garaietatik gizakien arreta bereganatu duen galdera da (Métioui et al., 2016). Hala ere, galdera horren erantzuna lortzea ez da inola ere bide sinple eta erraza izan. LNMZaren azterketa epistemologikoak erazagutu duenez, gaiaren ezagutzaren eraikuntza historikoak hainbat oztopo epistemologiko, baita elkarrekiko esklusiboak diren modeloen koexistentzia denboraldiak aurkezten ditu (Angosto, 2017; Asimov, 1968; Cañal, 1990; Egerton, 2008, 2012; González Rodríguez et al., 2014; Harré, 1970; Hill, 2012; Nash, 1964). Horiek horrela, iraganeko komunitate zientifikoak gainditu beharreko lehen oztopo epistemologiko nagusia “humusaren teoriaren” modelo heterotrofikotik (i.e. landareak lurzoruaz elikatzen dira), “fotosintesiaren teorian” oinarritutako modelo autotrofikora (i.e. landareak aireko CO2-a baliatuz elikatzen dira aldi berean ura, argi-energia eta hainbat mantenugai inorganiko behar dituztelarik) igarotzearen aldaketa paradigmatikoa izan zen (e.g. Cañal, 1990; Egerton, 2008; González Rodríguez et al., 2014; Métioui et al., 2016). Humusaren teoria Aristotelesek (K.a. 384-322) plazaratu zuen, hain zuzen, landareen nutrizioaren fenomenoa azaltzen saiatu zen lehenengo zientzialarietako bat. Garaikideak zituen Hipokrates (K.a. 460-370) eta Teofrasto (K.a. 371-287) bezalako beste filosofo batzuen hausnarketa eta ideietan oinarrituz, Aristotelesek landareak lurzoruan dagoen materia organikoaz edo humusaz elikatzen direla proposatu zuen. Teoria horren arabera, landareen sustraiek jada “prest” edo aurrez liserituta dagoen materia organikoa xurgatuko lukete lurzorutik eta organismo guztitik garraiatuko lukete elikatuz eta materialen adizio hutsaren bidez hazkuntza eraginez (Cañal, 1990). Gainera, arrazoiketa horrek lurzorua animalien urdail edo digestio sistema baten analogoaren modura irudikatzen zuen. Izan ere, lurzorua izango litzateke humusa prozesatzearen eta landareentzat eskuragarri bihurtzearen erantzulea. Hortaz, teoria horren azpian zegoen landare nutrizioaren modeloa heterotrofikoa zen guztiz, landareak inbertitutako animaliatzat ulertuz eta horien sustraiak organismoaren ahotzat hartuz (González Rodríguez et al., 2014). Modelo eta arrazoiketa mota hori ia 2000 urtez egon zen gezurtatu gabe XVII. mendean Van Helmont (1580-1644) ikerlariak “zumearen esperimentu” paradigmatikoa gauzatu zuen arte (Harré, 1970). Kimikari belgikar horrek, Nicolaus von Kues-ek (1401-1464) diseinatutako esperimentu batean inspiratuz, landareen masaren Hasierako atala 79 | Emaitzak eta eztabaida irabazia uretatik zetorrela frogatu zuen enpirikoki. Hortaz, landare fisiologiaren alorreko lehenengo esperimentu zientifikoari esker, humusaren teoria ezeztatu zuen (Hershey, 2003). Horrez gain, XVII. mendean, landareen egitura anatomiko eta morfologikoaren gaineko hainbat aurrerapen zientifiko burutu ziren. Izan ere, mikroskopioaren aurkikuntzak eta aplikazioak landareen zirkulazio sistema eta gas trukerako egiturak deskribatzea ahalbidetu zuen. Zentzu horretan, lan eta aurkikuntza aipagarri eta esanguratsuenak Major (1634-1693), Mariotte (1620-1684) eta Perraultenak (16131688); Malpighirenak (1628-1694); eta Grewrenak (1641-1712) izan ziren. Lehenengoek, landareen izerdia eta horren garraioa Harveyk (1578-1657) deskribatutako giza odolaren garraioarekin konparatu zuten. Bigarrenak, landareen hodi eroale eta egitura baskularrek intsektuen trakea hodien antzeko funtzioa betetzen dutela adierazi zuen. Eta hirugarrenak, hostoetako estomak eta animalien poroak konparatu, eta hostoak landareen liseri organo gisara definitu zituen. Horrela, egun badakigun Van Helmontek ateratako konklusioak okerrak direla eta aurkikuntza horiek ez zutela landare nutrizioaren modelo heterotrofiko zaharrarekiko apurtura integral bat suposatu. Haatik, landare fisiologiaren alorra gorpuzten eta aurkikuntza konplexu eta zientifikoki zuzenagoak egiteko lehenengo oinarria ezarri zuten. Izan ere, landare nutrizioaren atentzioa organismorantz bideratu zuten lurzorua eta uraren antzeko elementu estrintsekoetarantz bideratu beharrean (Cañal, 1990). Bestalde, 1697. urtean Stahlek (1659-1734) “flogistoaren teoria” postulatu zuen, kimikaren arloan garrantzi handiko printzipioa. Teoria horren arabera erregaiak diren substantzia edo gauza orok printzipio igneo bat dute haien baitan. Horri flogistoa deritzo eta konbustioaren ondoren askatzen den agente unibertsala da, hain zuzen. Hasiera batean, flogistoarena konbustio eta arnasketa fenomenoak interpretatzeko eta azaltzeko teoria interesgarria eta erabilgarria izan zen. Hala ere, garapen zientifikorako oztopo bihurtu zen azkenean, fenomeno guztiak azaltzeko printzipio bezala erabiltzen hasi baitzen. Ez zen izan, Lavoisierrek (1743-1794) “oxidazioaren teoria” eta “teoria kalorikoa” proposatu zituen arte, konbustio eta arnasketa prozesuak erreakzio oxidatibo modura interpretatzen hasi eta flogistoaren teoria gezurtatu zela. Horrenbestez, XVIII. mende hasieran aldaketa kontzeptual –edo paradigmatiko– erabakigarri bat jazo zen. Alegia, landareenganako perspektiba aldaketak eta konbustio eta arnasketa prozesuak gas elkartruke soil bat baino gehiago direla interpretatzea ahalbidetu zuten kimikaren arloko aurkikuntzek, landareen nutrizioaren prozesuaren interpretazio zehatzagoak egiteko ateak ireki zituzten (Egerton, 2008; Nash, 1964). Testuinguru horretan, hainbat zientzialarik airea eta argia landareen hazkuntzan eragin zuzena dutela kontsideratzen hasi ziren. Ideia esplikatibo hori proposatu zuen lehenengoa Hales (1677-1761) naturalista eta kimikari ingelesa izan zen. Zientzialari horrek eguzki argiak landareen hazkuntzan eragina duela eta landareek airea “jan” edo 80 | Emaitzak eta eztabaida trukatzen dutela adierazi zuen Vegetable Staticks liburuan. Hala ere, egun Stephen Hales landare fisiologia modernoaren aitatzat edota, Harrék (1970) aipatzen duen moduan, landare fisiologiaren Newtontzat jotzen bada ere, proposatutako ideiak aurreratuegiak izan ziren garairako eta orduko komunitate zientifikoan ez ziren ondo hartuak izan. Horren adibide da Swift (1667-1745) idazleak Gulliver-en bidaiak (1726) liburuan egindako kritika satirikoa non Lagadoko Akademian –Londreseko Errege Elkartearen parodia– pepinoetatik argi-izpiak erauzten saiatzen 8 urte daramatzan zientzialari bat –Halesen karikatura– dagoen (Gest, 1988; Gibson, 1914). Edonola ere, Halesen proposamen eta ikerketek, nahiz eta egun okertzat ematen diren, marko kontzeptual eta elementu teorikoak barne hartu, ikerketa-lerro berritzaileak ireki zituzten. Hala, bereziki ikertzaile horrek proposatu eta erabilitako gasen neurketa eta maneiurako prozedura eta tresnak oinarritzat hartuz, XVIII. mende bukaerako hainbat ikertzailek airearen eta atmosferaren konposizioari buruzko ikerketa emankorrak burutu zituzten. Aipatu beharra dago, garai horretako ikerlari gehienak flogistoaren teoriaren aldekoak zirela –Hales barne– oraindik ere Lavoisierrek ez zituelako bere teoriak proposatu edota hauekiko atxikimendu falta zegolako (Egerton, 2008; Nash, 1964; Senebier, 1782). Alabaina, teoria horrek airea hainbat gasen nahasketa modura kontzeptualizatzea oztopatzen bazuen ere, Black (17281799), Cavendish (1731-1810) eta Priestley (1733-1804) bezalako ikertzaileek asko aberastu zuten aire atmosferikoaren konposizioaren ulermena. Horien artean, landare fisiologiaren ikuspuntutik esanguratsuena Joseph Priestley ikerlari britaniarra izan zen (Matthews, 2009). Izan ere, haren airearen konposizioa zehazteko esperimentuen baitan, landareek atmosferarekin gasak elkartrukatzen dituztela aurkitu zuen; bai eta landareek airea “purifikatu” edo “desflogistikatzeko” ahalmena dutela animaliek airea “garrazten” duten bitartean (Priestley, 1772; Sherman, 1933). Hau da, landareen gas elkartruke edo “arnasketa” animalien alderantzizkoa zela deskribatu zuen. Azpimarratzekoa da Priestleyk ez zuela landareen hazkuntzan argiak duen papera kontuan hartu edota landareen nutriziorako karbono dioxidoaren –garai hartan aire fixatu moduan ezagutua– beharra identifikatu. Hala ere, ikerlari horren airearen konposizioaren eta landareen oxigeno –garai hartan aire desflogistikatu moduan ezagutua– kanporaketaren inguruko ekarpenek, Lavoisierrek mende bukaeran proposatutako eta gas elkartruke fotosintetikoak eta arnasketakoak desberdintzea ahalbidetu zuten teoriekin batera, “teoria fotosintetiko modernoaren” –edo Cañalek (1990) izendatzen duen modan “funtzio klorofilikoaren teoriaren”– oinarria ezarri zuten (Egerton, 2012). Azkenik, teoria fotosintetiko modernoa Ingen-Houszek (1730-1799), Senebierrek (1742-1809) eta De Saussurek (1745-1845) osatu zuten modu fin eta zorrotzean jorratutako esperimentu ugariren ostean (Egerton, 2008; Hill, 2012; Ingen-Housz, 1787; Senebier, 1782, 1800). Ikerlari horiek oxigenoa soilik argiaren presentzian eta landareen atal berdeetatik kanporatzen dela frogatu zuten. Hasiera batean, landareen Hasierako atala 87 | Emaitzak eta eztabaida [IG4]...Ekosistema (dimentsio ekologikoa). Landareen nutrizioa zentzu zabalean eta, bereziki, fotosintesia, ekosistemen funtzionamendurako ezinbesteko prozesu biokimikoak dira. Izan ere, gainerako izaki bizidunentzako oxigeno iturria da eta ekosistemetako karbonoaren zikloaren eta energia fluxuen hasierako puntua da. Hala ere, marko metodologikoan azaldu denez, ideia gako horiek TLSaren diseinu zein ebaluazioan erabilgarri bihurtzeko ezinbestekoa da LNMZaren eta horren ideien transposizio didaktikoa burutzea. Horretarako, ideia gako horiek analisi kurrikularrarekin (ikus Pedrera et al. (2022)), testuinguruko informazioarekin (irakasleekin izandako elkarrizketak), eta teoriatik eratorritako beste nazioarteko estandar zein ikaskuntza-progresio proposamenekin (e.g. Alonzo, 2011; Alonzo et al., 2009; González Rodríguez, 2009; Mohan et al., 2009; Willard, 2020) erkatu dira. Horrela, triangelatutako informazio hori adituekin eztabaidatzearekin batera, 1. Batxilergorako LNMZaren modelo eskolarraren ikaskuntza-adierazleak adostu dira (2. Taula). Halaber, ikaskuntza-adierazleetan formulatutako kontzeptuak eta ideiak eskema kontzeptual gisa antolatu dira. Horrela, Batxilergoko 1. mailan eskuratu beharreko LNMZaren modelo eskolarra definitu da (9. Irudia). 9. Irudia. LNMZaren 1. Batxilergorako modelo eskolarraren eskema kontzeptuala. Bertan antolaketa biologikoko maila habiaratu nagusiak, modeloa eratzen duten kontzeptu garrantzitsuenak eta horiek zein ideia gako epistemologikorekin (IG) lotzen diren adierazten da. 88 | Emaitzak eta eztabaida 2. Taula. LNMZaren ideia gakoak eta ideia bakoitzaren 1. Batxilergorako ikaskuntza-adierazleak. Ideia gakoak (epistemologia) Ikaskuntza-adierazleak (testuingurua-curriculuma-teoria) IG1. Nutrizio autotrofikoa a1. Landareak autotrofoak direla eta, beraz, animaliek ez bezala, haien materia organiko (edo elikagai) propioa sintetizatzen dutela azaltzen du. a2. Animalien antzera, landareek ere elikadurarako egitura espezializatu eta espezifikoak dituztela ulertzen du (adb. mantenugaiak xurgatzeko sustraiak edota izerdia garraiatzeko sistemak). a3. Materia organikoak eraikuntza bloke gisa (biomasa eta egitura berriak sintetizatzea) nahiz energia iturri gisa (prozesu zelularrak aurrera eramateko energia lortzea) jarduteko rol duala duela konprenitzen du. a4. Haien materia organikoa sintetizatzen duten arren, bai fotosintesirako bai zenbait biomolekulen sintesirako landareek inguruneko hainbat substantzia (e.g. H2O, CO2, N, P, Mg…) xurgatu behar dituztela adierazten du. IG2. Fotosintesia a5. Fotosintesia karbonoa eta energia transformatzen dituen prozesua dela ulertzen du. a5.1. ..Landareen biomasaren zati handienaren jatorria materia organiko bihurtzen den atmosferako CO2a dela identifikatzen du, eraikuntza bloke modura erabiltzen den materia CO2a finkatuz lortzen baita (fotosintesia prozesu karbono/materia transformatzaile gisa). a5.2. ..Fotosintesia hasteko behar den argi-energia energia-kimiko bihurtzen dela ulertzen du (fotosintesia prozesu energia transformatzaile gisa). a6. Fotosintesia bi faseko prozesu biokimiko gisa irudikatzen du, non argiak ura fotolisatzen duen oxigenoa askatuz eta karbono dioxidoa finkatuz materia organikoa sintetizatzen den. a7. Fotosintesia soilik landareen ehun klorofilikoetan (atal berdeak) eta argiaren presentzian gertatzen den prozesua dela ulertzen du. IG3. Arnasketa a8. Arnasketa fotosintesian sintetizatutako materia organikoa kontsumitzen duen karbonoa eta energia transformatzen dituen prozesua dela konprenitzen du (arnasketa prozesu karbono eta energia transformatzaile gisa; fotosintesiarnasketa erlazio horizontala). a9. Arnasketa prozesu biokimiko gisa irudikatzen du, non materia organikoa oxidatuz (O2arekin erreakzionatuz) horren energia-kimikoa askatzen den lan zelularrerako ATPa eta hondakin gisa CO2a, ura eta beroa sortuz. a10. Arnasketa zelula bizi guztietan etengabe gertatzen den prozesua dela ulertzen du. IG4. Ekosistema a11. Landareek Lurreko bizitzarako eta ekosistemen funtzionamendurako duten garrantzia identifikatzen du. a11.1. Landareek arnasketa aerobikorako beharrezkoa den O2aren ekoizle gisa ekosistemetan duten garrantzia ulertzen du (fotosintesiekosistema erlazio bertikala). a11.2. Landareek ekosistemetako materiaren zikloaren eta energia fluxuen hasiera gisa duten esanguratsutasuna ulertzen du sare trofikoekin erlazionatuz (fotosintesi-ekosistema erlazio bertikala). a12. Problemak prozedura zientifikoak erabiliz ebazteko praktika zientifikoen eta konpetentzien berezko trebetasunak aurkezten ditu: problemak planteatzea, hipotesiak plazaratzea, datuak aztertzea eta interpretatzea, ondorioak ateratzea... Hasierako atala 89 | Emaitzak eta eztabaida 5.1.2 LNMZaren ohiko trataera: testuliburuen azterketa Definitutako ideia gako eta modelo eskolarretik abiatuta testuliburuen azterketa burutu da testuliburuen kalitatea eta, hein batean, gaiak normalean duen trataera aztertzeko. Izan ere, analisi epistemologikoaren abantailetako bat da definitzen duen osagai kontzeptualen multzoa ez dagoela curriculum edota materialen diseinatzaileen idiosinkrasia pertsonalei lotuta (Guisasola et al., 2017; Millar et al., 2006). Hala, testuliburuek landareen nutrizioari dagokionez aurkezten duten egitura, edukiak, irudiak eta jarduerak ebidentzia epistemologikoarekin lerrokatzen diren bai eta ikasleei modelo mental sofistikatuak eta prozedurak garatzeko aukerak eskaintzen dizkieten behatu da testuinguruari buruzko informazio gehigarria lortzeko helburuaz. Egiturari dagokionez, bi aurkikuntza esanguratsu egin dira. Batetik, azterketak erakutsi du testuliburu guztiek garrantzi erlatibo handiagoa ematen diotela animalien elikaduraren gaiari LNMZari baino. Animaliekin erlazionatutako gaiek testuliburuen % 10.6±68 hartzen dute landareen nutrizioarekin erlazionatutakoek soilik % 3.49±0.57ra mugatzen diren bitartean. Eta, bestetik, LNMZarekin erlazionatutako kontzeptuak espazialki banandutako bi unitate desberdinetan (i.e. metabolismoaren unitatea eta landare nutrizioaren/fisiologiaren unitatea) agertzen direla erazagutu da testuliburu batean izan ezik (TLE). Hortaz, ondorioztatu da EAEn gehien erabiltzen diren testuliburuen egitura ez dela LNMZa eta, orokorrean, landare alfabetatzea sustatzeko aproposena. Izan ere, landareekin erlazionatutako gaiak animaliekin erlazionatutakoak baino esanguratsuki laburragoak izateak ikuspuntu zoozentriko eta landareekiko kontzientzia ezaren eragile izan daitezke, landareen nutrizioaren modelo mentalak eraikitzeko oztopo izateaz gain (Hershey, 1993). Aurkikuntza ez da berria, herrialde desberdinetako testuliburuen analisiek frogatu baitute eduki botanikoak gehienetan direla animalienak baino laburragoak eta azalekoagoak (e.g. Brownlee et al., 2021; Hershey, 2005; Schussler et al., 2010; Uno, 1994). Are gehiago, kasu honetan curriculumak bultzatutako desoreka bat izan daiteke bertan animaliekin erlazionatutako eduki eta adierazleak preskriptiboagoak eta zehatzagoak baitira (BOPV, 2016). Hala ere, horiek ez dute auziaren izaera kezkagarria gutxitzen LNMZa ez delako soilik gai konplexu eta ezinbestekoa (Gungor & Ozkan, 2017; Marmaroti & Galanopoulou, 2006), baizik eta animalien nutrizioa baino ezezagunagoa ere (Messig & Groß, 2018). Eduki eta alderdi kontzeptualaren azterketari dagokionez, behatu da antzekotasun handia dagoela testuliburu guztien artean (3. Taula). Gehienek ideia gako epistemologikoetako kontzeptuetako asko aipatzen dituzte, eta 3. Taula ikusita pentsa daiteke modelo adostuetatik hurbileko modelo mentalak eraikitzeko nahikoa informazioa eskaintzen dutela testuliburuek. Hala ere, badaude helburu hori oztopatu dezaketen hiru afera: kontzeptu gakoen falta, egituraren atalean aurreratutako edukien fragmentazioa eta testuinguraketa arazoak. 90 | Emaitzak eta eztabaida 3. Taula. Analisi epistemologikoan identifikatutako ideia gakoekin erlazionatutako kontzeptuen presentzia/absentzia testuliburuka eta unitateka. TLA TLB TLC TLD TLE TLF TLG TOTALA M L M L M L M L M L M L M L IG1. Nutrizio autotrofikoa Autotrofia eta heterotrofiaren definizioa ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ Aut. eta het. desberdintasunak ⬤ ⬤ ⬤ Aut. eta het. antzekotasunak ⬤ ⬤ Landareen materia beharra ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ Landareen energia beharra ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ Mat. organikoaren erabilera anabolikoa ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ Mat. organikoaren erabilera katabolikoa ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ Sustraien funtzio eta funtzionamendua ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ Mantenugaien funtzio eta konposizioa ⬤ Xilemaren funtzio eta funtzionamendua ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ Izerdi landugab. funtzio eta konposizioa ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ Floemaren funtzio eta funtzionamendua ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ Izerdi landua funtzio eta konposizioa ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ Hostoen funtzio eta funtzionamendua ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ Estomen funtzio eta funtzionamendua ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ IG2. Fotosintesia Fot. kontzeptualizazio eta helburua ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ Fot. denboralizazioa (argi beharra) ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ Argi-energiaren aipamena ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ Argi-energiaren funtzioa (energiatzat) ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ H2O aipamena ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ H2O funtzioa ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ CO2 aipamena ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ CO2 funtzioa (materiatzat) ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ Mat. organikoaren funtzioa (materiatzat) ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ Mat. organikoaren funtzioa (energiatzat) ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ O2 aipamena ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ Fot. esplizituki gas elkartruketzat ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ Fot. ekuazio kimiko formala ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ Fot. prozesu zelular/biokimikotzat ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ Fot. bi faseak ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ IG3. Arnasketa Arn. kontzeptualizazio eta helburua ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ Arn. denboralizazioa (etengabe) ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ O2 aipamena ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ O2 funtzioa ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ Mat. organikoaren funtzioa (materiatzat) ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ Mat. organikoaren funtzioa (energiatzat) ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ Arn. eta fot. arteko erlazioa ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ CO2 aipamena ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ H2O aipamena ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ Bero aipamena (energ. degradaziotzat) ⬤ ATP/energia aipamena ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ATP/energia funtzioa ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ Arn. esplizituki gas elkartruketzat ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ Arn. ekuazio kimiko formala ⬤ ⬤ ⬤ Arn. prozesu zelular/biokimikotzat ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ IG4. Ekosist. Gainontzeko organismoen landareekiko ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ Ekoizpen primarioa (sare trofikoak) ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ Materiaren ekosistemetara sarrera ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ Energiaren ekosistemetara sarrera ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ Gas balantze atmosferikoan eragina ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ ⬤ Mantenugaien (N, P…) zikloetan eragina Laburdurak: M=Metabolismoaren unitatea, L=Landareen nutrizioaren unitatea, Aut.=Autotrofia, Het.=Heterotrofia, Mat.=Materia, Fot.=Fotosintesia, Arn.=Arnasketa Lehenik, azterketak erakutsi du gakoak diren hainbat kontzeptuk ez dutela lanketa edo presentzia nahikoa (adb. autotrofo eta heterotrofoen arteko antzekotasunak, landareen arnasketa prozesua, jazotzen diren prozesuen erlazio Hasierako atala 91 | Emaitzak eta eztabaida horizontal eta bertikala, etab.). Autore batzuen arabera, elikadura autotrofiko eta heterotrofikoaren arteko desberdintasunak eta, batez ere, aspektu komunak esplizitu egiteak ikasleek ulermen osoagoak eraikitzen lagun dezake (Angosto Sánchez & Morcillo Ortega, 2022; González Rodríguez et al., 2009; Messig & Groß, 2018). Are gehiago, desberdintasunetan zentratzeak eta antzekotasunak baztertzeak bi nutrizio eredu horiek guztiz antagoniko modura kontzeptualizatzea eragin dezake, aldi berean, ikaskuntza-irakaskuntza zailtasun ugariren iturri bihurtuz (e.g. landareen nutrizioa fotosintesira mugatzen dela pentsatzea, arnasketa animaliek soilik burutzen duten prozesu bat dela ulertzea, arnasketa eta fotosintesia animalien eta landareen kontrako analogoak direla sinestea…) (e.g. Barrutia & Díez, 2021; Charrier Melillán et al., 2007; González Rodríguez et al., 2009; Marmaroti & Galanopoulou, 2006). Aitzitik, soilik bi testuliburuk (TLB eta TLD) aipatzen dituzte antzekotasun horiek. Gainera, gutxik sakontzen dute nutrizioaren helburu orokorrean zein antzeko oinarrizko definiziotan diskurtso zientifiko komun bat eratzea oztopatuz (3. Taula). Arnasketaren kasuan, 3. Taulak adierazten du kontzeptua, orokorrean, ez dela modu sakon eta integratu batean lantzen. Testuliburu gehienek arnasketaren gas elkartrukea azaltzen dute (i.e. landareek O2 xurgatzen dute eta CO2 isuri), bai eta horren kontzeptualizazio basiko bat aurkezten dute. Hala ere, soilik hiruk (TLC, TLF eta TLG) lotzen dute prozesua fotosintesiarekin eta bik (LTF eta TLG) besterik ez dituzte eduki horiek landareen nutrizioaren unitatean esanguratsuki jorratzen. Aurkikuntza hori curriculumaren analisiarekin lerrokatzen da. Izan ere, landareen arnasketa ez da esplizituki aipatzen curriculumean (BOPV, 2016). Edonola ere, aurreko atalean azaldu moduan, ebidentzia epistemologikoaren arabera arnasketa prozesu gakoa da LNMZa ulertzeko, eta ikerketa didaktikoaren emaitzek ere horren kontzeptualizazio zientifikoak eraikitzearen garrantzia aldarrikatzen dute (Bergan-Roller et al., 2020; Brown & Schwartz, 2009; Marmaroti & Galanopoulou, 2006). Azkenik, gakoa izan daitekeen eta testuliburu gehienek batere azaltzen ez duten edo modu oso azalekoan aurkezten duten aspektua LNMZaren prozesuen elkarrekiko erlazio horizontal eta bertikala da. Adostasun zabalaren arabera, antolamendu maila desberdinen arteko erlazioak ulertzea eta hori lortzeko printzipio zientifikoak (e.g. masaren kontserbazioa, energiaren kontserbazioa, transformazio kimikoa, etab.) erabiliz arrazoitzen ikastea funtsezkoa izan daiteke LNMZarekin erlazionatutako hainbat zailtasun gainditzeko (Akçay, 2017; Hartley et al., 2011; Mohan et al., 2009; Parker et al., 2012; Wilson et al., 2006). Gainera, marko metodologikoan azaldu moduan, prozesuak ikuspuntu sistemiko batetik ulertzea eta azalpenak eraikitzeko organismo maila gainditzea Bigarren Hezkuntza amaierako helburu nagusietakoa da. Hala ere, azterketak agerian uzten du testuliburuek ez dutela guztiz errazten modelo mental sofistikatu eta sistemikoen eraikuntza. Prozesuen ikuspuntu mikroskopikoari eta erlazio horizontalei dagokienez, testuliburu gutxik lortzen dute hori. Izan ere, fotosintesiaren eta arnasketaren erreakzio formalak –edo erreaktibo eta produktuak– 92 | Emaitzak eta eztabaida aurkezten diren arren, horien perspektiba kimikoa eta prozesu batetik besterako materia eta energia transformazioak ez dira modu sakonean aurkezten (3. Taula). Halaber, antolamendu biologikoaren maila desberdinen arteko erlazio bertikalei dagokienez, testuliburuek LNMZaren laugarren ideia gakoa den dimentsio ekosistemikoarekin erlazionatutako eduki gehienak lantzen dituzte (3. Taula). Haatik, hori ez dute modu integratuan eta organismo edo zelula mailan jazotzen diren prozesuekin zubiak eratuz burutzen. Hortaz, testuliburuen ikuspuntu kimikoa eta biologikoa esplizituki uztartze ezak eta sistema biologikoetan eskala desberdinetan gertatzen diren materia eta energiaren transformazioen jarraipena ez baimentzeak ikasleen modelo mentalen koherentzia kontzeptuala galarazi dezake (Akçay, 2017; Brown & Schwartz, 2009; Schwartz & Brown, 2013; Ummels et al., 2015). Edukiek aurkezten duten bigarren arazoa fragmentazioarena da. 3. Taulak islatzen duenez eduki batzuk soilik metabolismoaren atalean eta beste batzuk soilik landareen nutrizioaren unitate espezifikoan lantzen dira. Fenomenoa bereziki ebidentea da nutrizioaren inguruko informazio orokorraren, arnasketaren eta prozesuen ikuspuntu mikroskopikoaren kasuetan. Izan ere, testuliburu gehienek (TLA, TLB, TLC, TLD, TLF eta TLG) ez dituzte elikaduraren kontzeptu orokorrak landareen nutrizioaren unitatean aipatzen; eta arnasketa eta LNMZaren ikuspuntu mikroskopikoa metabolismoaren unitatean jorratzen dira nagusiki landareen nutrizioaren unitatean gaia organismo mailatik lantzera mugatuz. Hori kezkagarria da bi unitateen artean LNMZarekin zerikusirik ez duten beste unitate batzuk daudelako testuliburuen orden proposamena jarraituz gaiaren hainbat alderdi hiruhileko desberdinetan lantzea eragiten duena. Hortaz, Brown & Schwartz (2009), Thorn et al. (2016) eta Wilson et al.-ek (2006) azaltzen duten moduan, LNMZaren edukien fragmentazioa modelo mental koherente eta erlazionatuak eraikitzeko oztopoa izan daiteke. Hirugarrenik, testuliburuen alderdi kontzeptualak aurkezten duen azken hutsune edo hobekuntzarako abagunea edukien testuinguraketaren ingurukoa da. Izan ere, bai edukiak bai horiek nola aurkezten diren aztertu ostean, materialen kalitate didaktikoa eta modelo mentalen eraikuntzarako ahalmena zalantzan jartzen duten bi ondorio nagusi agertzen dira. Edukiei dagokienez, testuliburuetan prozesu isolatuen funtzionamenduari buruzko azalpen deskriptiboa (e.g. nola garraiatzen da izerdia, nola xurgatzen dira mantenugaiak…) horien helburuen (e.g. zergatik garraiatu behar da izerdia, zergatik xurgatzen dira mantenugaiak…) gainetik nabarmentzen dela behatu da. Alegia, sistemako konponenteen ezagutza deklaratiboa lehenesten da ideia esanguratsu gutxi batzuetan sakondu eta horiek nola erlazionatzen diren landu ordez Moore-Andersonek (2023) gomendatzen duen moduan. Bestalde, horien lanketari dagokionez, ondorioztatu da ikasleen ideiak gutxitan hartzen dituztela kontuan testuliburuek, edukiak laguntzeko mundu errealeko adibide edo kasu soziozientifiko gutxi eskaintzen dituztela, eta informazio teorikoa neutraltasunez aurkeztera mugatzen direla testuinguru egokirik gabe. Hortaz, testuliburuek enfasia LNMZaren Hasierako atala 93 | Emaitzak eta eztabaida aspektu deklaratibo eta deskriptiboetan ezartzen dute, produktu zientifikoa modu zuzenean aurkeztera mugatuz, eta marko teorikoan azaldutako ebidentzien kontra eginez (González Rodríguez et al., 2009; Stern & Roseman, 2004). Irudiak direla eta, testuliburuen arteko aldakortasun handia behatu da kopuru (24.86±3.69) eta ilustrazioen motari dagokionean batez ere. Ostera, liburu gehienen irudien ikonizitatea, funtzionalitatea, testuarekin erlazioa eta etiketatzea antzekoa da. Horrela, ondoriozta daiteke irudi gehienak zeinudun edo etiketadun marrazkiak direla eta haien helburua testuan agertzen ez den informazio berria ematea edo testukoa ulergarriagoa egiten saiatzea dela. Hala ere, irudien funtzionalitatearen zein testuarekin duten erlazioaren azterketak iradokitzen duen moduan, ilustrazio gehienek ez dituzte ikaskuntza jazotzeko ezinbestekoak diren prozesu kognitiboak martxan jartzen. Hau da, irudi gehienek ez dute aurretiazko ezagutza edo interpretazio abileziarik eskatzen (% 66.7a inoperanteak dira), eta gutxitan esplizitatzen dute testuko informazioaren eta irudikoaren arteko erlazioa (% 73.56a konnotatiboak dira). Beraz, emaitzetatik ondoriozta daiteke, Lenzner et al. (2013) eta Postigo & López-Manjónek (2019) aldarrikatzen duten moduan, frogatutako kalitate didaktikoa duten irudi gutxi batzuen erabilera hobetsi beharko litzatekeela testuliburuak distraigarri potentzialak diren irudi apaingarriz zipriztindu ordez. Izan ere, zientzien ikaskuntza gertatzeko, irudiek prozesu kognitiboak aktibatu eta instrukzioarekin bat egin beharko lukete, eta ez kanpo karga kognitiboa emendatu atentzioa deitzeko helburu bakarraz (Nyachwaya & Gillaspie, 2016; Slough et al., 2010). Jardueren analisiak, azkenik, jarduera gehienek martxan jartzen duten ekintza kognitiboa erreprodukzioarena edo, asko jota, ulermenarena dela xedatu du, haietan gailentzen diren ezagutzaren kategoriak faktikoa eta kontzeptuala izanik. 4. Taulak adierazten duen moduan, ordena goreneko prozesu kognitiboak eskatzen dituzten jarduerak gutxiengoak dira. Are gehiago, kasu gehienetan, eskakizun handienak dituzten jarduera horiek zein inferitzekoak gaiaren amaieran agertzen dira soilik. Horren ondorioz, ezagutza prozedimentala, soziozientifikoa edota metakognitiboa lantzeko aukerak urriak dira. Izan ere, testuliburu guztien jardueren % 6.4, % 2.6 eta % 0.3ak lantzen dituzte ezagutza horiek soilik, hurrenez hurren. Azterketak argi uzten du, alderdi kontzeptuala analizatzerakoan ikusi bezala, testuliburuetan ezagutza faktiko edo deskriptiboak dutela lehentasuna, konpetentzia zientifikoa eta modelo mental egonkor, zentzudun, transferigarri eta adostasunetik hurbilak garatzeko beharrezkoak diren beste ezagutzak eta ekintzak jorratzeko aukerak urriak diren bitartean (Andersson-Bakken et al., 2020; García Barros et al., 2021; Hubbard, 2024). Oro har, azterketaren ondorio nagusia da testuliburuak ez direla guztiz lerrokatzen marko teorikoan azaldutako ebidentzia eta gomendioekin. Hortaz, instrukzioa ohiko testuliburu horietan edota horiek funtsatzen dituzten printzipio eta elementuetan oinarritzen bada, modelo mentalen garapena nekez jazoko da. 94 | Emaitzak eta eztabaida 4. Taula. Testuliburuetako jarduera kopurua testuliburuka eta aktibatzen dituzten prozesu kognitiboen arabera. Kategoria Ekintza kognitiboa TLA TLB TLC TLD TLE TLF TLG Totala Ord. kog. baxua Erreprodukzioa Gogoratu 5 16 16 5 19 14 12 87 Identifikatu 4 6 1 3 5 1 20 Ulermena Interpretatu 4 5 2 3 5 1 1 21 Klasifikatu 3 1 4 Laburtu 1 1 Inferitu 13 6 3 7 13 2 1 45 Konparatu 5 5 3 2 11 3 8 37 Azaldu 9 19 11 9 11 6 3 68 Ord. kog. gorena Aplikazioa Inplementatu, exekutatu 3 3 2 2 3 13 Analisia Bereiztu, esleitu 1 3 4 1 9 Antolatu Ebaluazioa Frogatu, kritikatu Eratzea Planifikatu, sortu 2 1 1 4 5.1.3 LNMZaren zailtasunak eta estrategiak: literaturaren berrikuspen sistematikoa Ideia gako bakoitzerako ikaskuntza-irakaskuntza zailtasun nagusiak identifikatzeko eta TLSaren diseinuaren informazio iturri garrantzitsuenetariko gisa literaturaren berrikuspen sistematikoa burutu da. Hala, bi emaitza mota nagusi lortu dira: ikasleen ikaskuntza-irakaskuntza zailtasunen ingurukoak eta bibliografian jada eraginkorrak direla frogatu diren estrategia edo printzipioen gainekoak. Zailtasunei dagokionez, behatu da Lehen Hezkuntzan hasten direla bai eta asko errepikakorrak eta sarkorrak direla eskolatze garai osoan zehar (10-13. Irudiak). Nutrizio autotrofikoari dagokionez, ikasle gehienek landareen nutrizioaren fenomenoari zentzua ematen hasten diren momentutik hazteko materialen edota elementu erraztaileen beharra ulertzen dute (e.g. airea, ura, lurra, argia…). Horrela, Lehen Hezkuntzako ikasleak ere gai dira gertakari makroskopikoak azaltzen dituzten prozesu ikusezinetan oinarritutako arrazoiketa kausalak eskaintzeko (10. Irudia) (Jin et al., 2013; Mohan et al., 2009). Hala ere, ikasle horien modelo mentalak, funtsean, landareei egokitutako eredu heterotrofikoak dira, Aristotelesek proposatutako azalpenaren antzekoak. Izan ere, haien arabera, landareek zuzenean ingurunetik eta, bereziki, lurzorutik lortzen dituzte elikatzeko behar dituzten elementuak (Barman et al., 2006; García-Fernández et al., 2021). Are gehiago, fotosintesia kontzeptu abstraktu eta kognitiboki eskakizun handikoa den heinean, ikasle gazteenek ez dute prozesua haien landareen nutrizioren modelo mentaletan integratzen (Anderson et al., 2014; Barrutia & Díez, 2021; Nanni & Plakitsi, 2013). Hortaz, ondoriozta daiteke ikasleen gehiengoak ez dituela landare eta animalien arteko desberdintasun –eta antzekotasun– ontologikoak bereizten eta ulertzen, nahiz eta hori ezinbesteko baldintza izan elikadura autotrofikoa Hasierako atala 95 | Emaitzak eta eztabaida eta horren garrantzi ekosistemikoa aintzatesteko (Ahopelto et al., 2011; Eilam, 2012; Messig & Groß, 2018). 10. Irudia. LMNZaren lehenengo ideia gakoarekin (i.e. nutrizio autotrofikoa) erlazionatutako ikaskuntza-irakaskuntza zailtasun nagusiak. Zailtasun bakoitzerako zein hezkuntza-etapetan gailentzen den eta zailtasun hori identifikatu duten erreferentzia bibliografiko batzuk agertzen dira. Laburdurak: LH=Lehen Hezkuntza, BH=Bigarren Hezkuntza, UH=Unibertsitate Hezkuntza, eta EIrak=Etorkizuneko irakasleak. Pentsa liteke zailtasun horiek ikasleen adin gaztearen emaitza direla eta instrukzioarekin batera desagertu egiten direla. Aitzitik, Bigarren Hezkuntzan eta ondorengo hezkuntza-etapetan burututako ikerketek erazagutzen dute landareen elikadura autotrofoaren kontzeptua orokorrean ez dela osotasunean ulertzen (Barman & Stein, 2008; Barrutia & Díez, 2021; Svandova, 2014). Gainera, argitalpen ugarik ikasleek arrazoiketa eta, ondorioz, modelo mental heterotrofiko edo mistoak aurkezten dituztela identifikatzen dute, non ideia zientifiko eta intuitiboak koexisistitzen diren. Hala, ohikoa da, adibidez, landareek hazkuntzarako beharrezko dituzten elementuen artean ura, argia edota mantenugaiak identifikatzea baina airea edo CO2aren beharra guztiz baztertzea (Barrutia & Díez, 2021; Parker et al., 2012; Thorn et al., 2016). Literaturak urtetan berretsi du zailtasun horiek zeharo hedatuak daudela eta ondorengo faktoreetan dutela jatorria: 1) gazteenen artean bereziki ideia animistak sustatzen dituzten eguneroko esperientzien behaketa zuzena (Christidou & Hatzinikita, 2006; Marmaroti & Galanopoulou, 2006), 2) “elikadura” edo “nutrizioa” bezalako termino lexiko anbiguoen kontzeptualizazio zehatzaren eta oinarrizko bokabulario zientifiko adostu baten falta (Ahopelto et al., 2011; Angosto Sánchez & Morcillo Ortega, 2022; Galvin et al., 2015; Parker et al., 2012), eta 3) elikadurari buruzko ezagutza orokorraren falta, hala nola, horren helburua izaki bizidun guztietan egitura berriak eraikitzea eta energia lortzea dela (Bledsoe, 2013; Çokadar, 2012; Ergazaki et al., 2005; Köse, 2009; Messig & Groß, 2018). Are gehiago, Ergazaki et al.-ek (2005) eta Södervik et al.-ek (2014) argudiatzen dutenez, zailtasun kontzeptual asko “elikagai” eta “mantenugai”, “energia” eta “materia” edota “autotrofo” eta “heterotrofo” kontzeptuen arteko ñabardurak ulertzerako orduan jazotzen dira, aurreko atalean ikusi moduan testuliburuek ere horren eragile izanik. Horregatik, literaturak azpimarratzen duen estrategia gakoetako bat diskurtso 96 | Emaitzak eta eztabaida primarioaren –egunerokotasunekoa– eta sekundarioaren –ikastetxeetan maneiatu beharreko hiztegi zientifikoa– artean dagoen dualtasunaren jakitun izatea da, bai eta ikasleei hizkuntza informalaren mugak metakognitiboki ulertaraztea (Hartley et al., 2011; Mohan et al., 2009). Fotosintesiaren eta arnasketaren ideia gakoei dagokienez, zailtasunak jazotzen diren eskalaren arabera sailka daitezke. Ikuspuntu makroskopikoari dagokionez, bi prozesu horien zailtasun nagusiak noiz, non, nola eta zergatik gertatzen diren ingurukoak dira (11. eta 12. Irudiak). Testuliburuen atalean ere behatutako prozesuon errepresentazio hegemonikoen, azalpen konpartimentalizatuen eta azaleko ikaskuntza memoristikoaren ondorioz (Barrutia & Díez, 2021; Ekici et al., 2007; Hartley et al., 2011; Skribe Dimec & Strgar, 2017; Thompson et al., 2016), ikasleak fotosintesia edo/eta arnasketa nutrizioarekin erlaziorik ez dutela, gas truke soilak direla, edota prozesu analogo, konparagarri eta kontrakoak direla ulertzera irits daitezke beste hainbat zailtasunen artean (Balci et al., 2006; Bledsoe, 2013; Brown & Schwartz, 2009; Cañal, 1999; Ergazaki et al., 2005; Galvin et al., 2015; Gobec & Strgar, 2019a; Köse, 2008; Krall et al., 2009; Lim & Poo, 2021; Marmaroti & Galanopoulou, 2006; Parker et al., 2012; Svandova, 2014). Gainera, arazo horiek arnasketaren kasuan errotzen dira bereziki. Izan ere, “nutrizio”, “elikagai” edo “energia” terminoekin gertatzen den moduan, “arnasketa” ere eguneroko testuinguruetan erabiltzen da “bentilazio” hitzaren sinonimotzat eta horren dimentsio materia eta energia transformatzailea guztiz baztertuz (Brown & Schwartz, 2009; Çokadar, 2012; Marmaroti & Galanopoulou, 2006; Parker et al., 2012; Yenilmez & Tekkaya, 2006). Edonola ere, kontzeptu horien zailtasun kontzeptual sustraitu eta errepikakorrenak azalpenak maila makroskopikotik biokimikora aldatzen direnean aurkitzen dira, akademikoki doktorego tesi honen ikergaia den Bigarren Hezkuntza amaieran gertatzen dena, alegia (Çokadar, 2012; Mohan et al., 2009; Parker et al., 2012; Ummels et al., 2015). Hala, ikasle gehienek prozesu horiek aldi berean materia transformazio (Brown & Schwartz, 2009; Dauer et al., 2014; Marmaroti & Galanopoulou, 2006; Parker et al., 2012) eta energia transformazio (Marmaroti & Galanopoulou, 2006; Parker et al., 2013; Ryoo & Linn, 2014) prozesutzat kontzeptualizatzeko arazoak aurkezten dituzte. Batetik, aldaketa kimikoa ulertu eta printzipio zientifikoak testuinguru biologikoetan aplikatzeko zailtasun handiak dituztelako (Dauer et al., 2014; Gobec & Strgar, 2019b; Hartley et al., 2011; Marmaroti & Galanopoulou, 2006; Parker et al., 2012; Thorn et al., 2016). Bestetik, diziplinen arteko kontzeptualizazio adostuen faltak hizkuntza zientifikoa erabiltzea galarazten duelako (Chabalengula et al., 2012; Hartley, 2012; Lancor, 2014; Maskiewicz et al., 2012). Horren ondorioz, bigarren eta hirugarren ideia gako horien ikaskuntzairakaskuntza zailtasunak saihesteko, literaturak bi aspektu azpimarratzen ditu aurretiaz aipatutako elikaduraren oinarrizko kontzeptuen ezagutza orokorra emendatzeaz gain. Lehenik, oinarrizko ideia gako gutxi batzuetan zentratzen den baina printzipio Hasierako atala 103 | Emaitzak eta eztabaida haien modelo mentaletan izan horren materia eta energia transformazioen aspektua ez ezagutzeagatik edo izan landareek prozesu hori energia lortzeko burutzen dutela ez ezagutzeagatik. Hala, erantzun guztien % 19.7ak besterik ez du aipatu arnasketa (A kategoria) eta soilik % 10.7ak erlazionatu du prozesua horizontalki fotosintesiarekin. Gainontzeko % 80.3ak edo fotosintesia identifikatu du landareek energia lortzeko burutzen duten prozesutzat (B kategoria; 55.8%) edo intuitiboki eta modu inozoan energia zuzenean eguzki argitik xurgatzen dutela argudiatu du (C kategoria; % 18.9). Are gehiago, galdera horretan eskatutako marrazkien azterketa induktiboak ere ezagutarazi du ikasleen % 68.9ak prozesua ikuspuntu makroskopiko batetik irudikatu duela. Ondorioz, sustraiak, hostoak eta antzeko elementu estrukturalak askotan marraztu diren arren, prozesuan ezinbestekoak diren erreaktiboak, produktuak edota energia bera oso gutxitan marraztu dituzte (8. Taula). 7. Taula. “Q3-Nola lortzen dute energia?” galderaren ikasleen erantzunetan identifikatutako kategoria fenomenografikoak, horien deskribapen laburra, adibide adierazgarri bat eta bakoitzaren frekuentzia. Kategoriak Logikaren azalpena Adibide adierazgarria % A1 Arnasketa zelularra Landareek energia arnasketa zelularraren bidez lortzen dute “Landarea kanpotikan eguzki energia eta CO2a hartzen du. Kloroplastoak fotosintesia egin ondoren, CO2, ura eta glukosa ateratzen da. Ateratako glukosa eta O2 zelula barnean geratzen da. O2 eta glukosa horrekin arnasketa egiten du eta horrela lortzen du energia. Glukosa zatitu egiten delako eta energia askatzen delako.” (Diag_S50) 12.3 A2 Arnasketa zelularra eta fotosintesia Landareek energia arnasketaren zein fotosintesiaren bidez lor dezakete “Landareek fotosintesiaren bidez lortzen dute energia. Egunez CO2 hartuz estomen bidez eta O2 kanporatzen. Baita ere arnasketa eginez O2 hartuz eta CO2 botaz. Gauez, eguzkia ez dagoenez bakarrik arnasketa egiten dute O2 hartuz eta CO2 kanporatuz.” (Diag_S38) 7.4 B1 Fotosintesia (kontzeptualki egokia) Landareek energia fotosintesiaren bidez/ fotosintesiko argiaren menpeko fasearen bidez lortzen dute “Landareek argi-energia baliatzen dute energia-kimikoa sortzeko. Energia-kimikoa sortzeko tilakoideen mintzean dauden pigmentuak erreakzionarazten dituzte argienergiaren bitartez. Horregatik, argi fasea amaitzean ATP eta NADPH (energia) eta O2 lortuko da. Energia eta CO2 elkartuz materia organikoa eratuko da.” (Diag_S1) 23.8 B2 Fotosintesia (kontzepzio alternatiboekin) Landareek energia fotosintesiaren bidez/ fotosintesiko argiaren menpeko fasearen bidez lortzen dute (erreaktiboak, produktuak, prozesuaren pausuak… ulertzeko zailtasunak aurkeztuz) “Fotosintesia egiteaz arduratzen diren hostoen bidez [lortzen dute energia landareek] O2 xurgatuz eta CO2 atmosferara isuriz.” (Diag_S116) 32 C Argi-energia Landareek energia eguzki argia xurgatuz lortzen dute “Eguzkia ematen duen energia landareak hartzen du hostoengatik eta horrela landarera sartzen da eta azkenik sustraietara joaten da eta horrela da prozesua.” (Diag_S85) 18.9 D Inkoherente/NA Zentzurik ez edo hutsik - 5.7 104 | Emaitzak eta eztabaida 8. Taula. “Q3-Nola lortzen dute energia?” galdera erantzuteko ikasleek egindako marrazkien azterketa induktiboa eta adibide esanguratsu batzuk. Deskriptoreak/elementuak N % Irudiaren eskala/ ikuspuntua Makroskopikoa 84 68.9 Mikroskopikoa 14 11.5 Bikoitza 13 10.7 Elementu estrukturalak Zelula/organuluak 19 15.6 Hostoa 51 41.8 Zuhaitza 11 9.0 Lorea 34 27.9 Sustraiak 73 59.8 Elementu antropikoak 9 7.4 Izerdiaren garraioa 17 13.9 Mantenugaiak/mineralak 33 27.0 Fotosintesia Fase fotosintetikoak 13 10.7 Ura 37 30.3 Eguzkia/argia 93 76.2 CO2 (fotosintesian) 56 45.9 O2 (fotosintesian) 50 41.0 Glukosa/mat. org. (fotosintesian) 22 18.0 ATP/NADPH/energia (fotosintesian) 12 9.8 Arnasketa Arnasketa 11 9.0 Glukosa/mat. org. (arnasketan) 6 4.9 O2 (arnasketan) 10 8.2 CO2 (arnasketan) 10 8.2 Ura (arnasketan) 2 1.6 ATP/NADPH/energia (arnasketan) 10 8.2 “Q4-Zeintzuk dira landareen gas elkartrukeak?” laugarren galderari dagokionez, lau kategoria nagusi identifikatu dira berriz ere (9. Taula). Gainera, galdera hori, materiari buruzkoarekin batera, zailenetarikoa izan da. Izan ere, soilik erantzunen % 9.8ak identifikatu du arnasketa zelularraren gas trukea etengabe jazotzen den fenomenotzat eta fotosintesiarena argiaren menpe gertatzen den prozesutzat (A kategoria). Haatik, ikasle gehienek, landareek gauez gas trukea alderantzikatzen dutela arrazoitu dute (B kategoria; % 56.5) eta kontzeptualizazio maila baxuenekoek landareek egiten duten gas truke bakarra fotosintesiarena dela argudiatu dute (C kategoria; % 19.7). Azkenik, “Q5-Zergatik dira landareak ekosistemikoki garrantzitsuak?” galderari erantzunen azterketak bost kategoria itzuli ditu (10. Taula). Hala ere, eskaintzen duten informazio fenomenografikoagatik kategoriak mantentzea erabaki bada ere, IRT azterketak hiru arrazoiketa etapa nagusi identifikatu ditu. Horrela, kontzeptualizazio maila baxuekin erlazionatutako etapari dagokionez, ikasleak galdera hutsik uzteko (E kategoria; % 9) edo landareak garrantzitsuak direla modu orokor eta zehaztugabean erantzuteko joera (D kategoria; % 14.8) dutela behatu da. Erdibideko mailan kokatutako ikasleek (C kategoria; % 50) landareak “airea garbitzeko”, “atmosferako gasak orekatzeko”, edo “arnasteko beharrezkoa den O2a ekoizteko” (Diag_S115, Diag_S122, (A1; Diag_ S50) (B1; Diag_ S1) (B2; Diag_ S19) (B2; Diag_ S26) (C; Diag_ S6) Hasierako atala 105 | Emaitzak eta eztabaida Diag_S8) duten ahalmenarengatik direla garrantzitsuak argudiatu dute. Etapa gorena landareek ekosistemetan betetzen duten ekoizle primarioen papera identifikatu duten ikasleez osatuta dagoela behatu da (B kategoria; % 7.4), batzuk landareek bai sare trofikoetan bai balantze atmosferikoan duten garrantzia aldi berean azaltzera iritsiz (A kategoria; %18.9). 9. Taula. “Q4Zeintzuk dira landareen gas elkartrukeak?” galderaren ikasleen erantzunetan identifikatutako kategoria fenomenografikoak, horien deskribapen laburra, adibide adierazgarri bat eta bakoitzaren frekuentzia. Kategoriak Logikaren azalpena Adibide adierazgarria % A Fotosintesia argipean eta arnasketa etengabe Fotosintesiaren gas trukea argipean gertatzen da eta arnasketa zelularra etengabeko prozesua da “Egunean fotosintesia egiteko gai dira eguzki izpiak jasotzen dituztelako. Hortaz, (…) CO2 zati bat O2 bihurtzen du (...) (arnasketa egiten dute ere, baina kantitate txikiagoan). Gauean ezin dute fotosintesirik egin eta ez dute CO2 O2 bihurtzen. Horrez gain, arnasketa egiten da, O2 gehiago kontsumituz (…).” (Diag_S62) 9.8 B Fotosintesia argipean eta arnasketa ilunpean Fotosintesia eta arnasketa aurkako prozesu analogoak dira argipean fotosintesia eta ilunpean arnasketa gertatuz “Egunez landareak CO2a hartu eta O2 kanporatzen du (…) (fotosintesia). Gauez landareak O2 hartu eta CO2 kanporatzen du (…).” (Diag_S119) 56.6 C1 Fotosintesia argipean Gas truke fotosintetikoa argipean gertatzen da (arnasketa ez da aipatzen) “Egunez (…) landareak fotosintesia egiten du, hau da, CO2 hartu eta O2 botatzen du. Aldiz gauez landareek ez dute fotosintesirik egiten (…).” (Diag_S21) 8.2 C2 Fotosintesia etengabe Gas truke fotosintetikoa etengabe jazotzen da (arnasketa ez da aipatzen) “Landareak CO2 barneratu eta O2 kanporatzen du (…). Egia esan ez dakit zertan eragin dezakeen egunez edo gauez izatea.” (Diag_S19) 11.5 D Inkoherente/NA Zentzurik ez edo hutsik - 13.9 Aipatu beharra dago, azken galdera horrekin bezala, IRT azterketak galdera guztiak hiru etapa edo segmentuetan banatzeko ebidentziak daudela adierazi duela. Izan ere, Q1-Nutrizioari buruzko galderaren itemaren kurba karakteristikoa aztertuz behatu da esplizituki autotrofia identifikatu gabe bai lurzoruko elementuen bai fotosintesiaren beharra identifikatzen duen B kategoriaren agerpena probabilitate txikiko gertakaria dela eta ez duela continuumaren (θ) tarte propio bat (IV. eranskineko [A4] Pedrera et al. (2025) artikuluan ikusgai). Alegia, IRTak erazagutu du ikasleek bai lurzoruko elementuen beharra bai fotosintesiaren beharra identifikatu eta nutrizioarekin erlazionatzen dituztenean autotrofiaren inguruko ezagutza orokor bat garatzeko probabilitate handia dutela era berean. Hortaz, kontzeptualizazio mailaren continuuma hiru etapatan zati daiteke kasu horretan: erantzun koherenterik edo erantzunik ere eskaini ez duten ikasleak (θ<-3), arrazoiketa heterotrofikoak aurkeztu dituzten ikasleak (-3<θ<-1), eta fotosintesia landareen nutrizioaren prozesu garrantzitsua dela identifikatzen duten ikasleak, hein batean, autotrofia ere identifikatuz (θ>-1). Q2-Materiaren kasuan, etapa nagusien ebaketa puntu esanguratsuak erantzun inkoherenteak edo azalpen hertsiki heterotrofikoak aurkeztu dituzten ikasleen (θ<-1), modu zehaztugabean arrazoitu duten ikasleen (-1<θ<2), eta 106 | Emaitzak eta eztabaida fotosintesia, atmosferako CO2a eta biomasaren emendatzea erlazionatu dituzten ikasleen (θ>2) artean identifikatu dira. Q3-Energiari buruzko galderan, etapa nagusiak ondorengoak izan dira: erantzun inkoherenteak edota landareek energia argitik zuzenean asimilatzen dutela azaltzea (θ<-1), landareen energia lortzeko prozesua fotosintesia dela arrazoitzea (-1<θ<1), eta energia lortzeko prozesua arnasketa zelularra dela argudiatzea (θ>1). Azkenik, Q4-Gas trukeen ingurukoan, inkoherenteki erantzuten edo landareek soilik fotosintesia egiten dutela azaltzen dutenen (θ<-1), landareek ilunpean gas trukea ordezkatzen dutela deskribatzen dutenen (-1<θ<2), eta arnasketa etengabeko prozesua dela eta fotosintesia argiaren menpekoa dela zuzenki zehazten dutenen (θ>2) etapa diskretu progresiboki sofistikatuagoak identifikatu dira. 10. Taula. “Q5Zergatik dira landareak ekosistemikoki garrantzitsuak?” galderaren ikasleen erantzunetan identifikatutako kategoria fenomenografikoak, horien deskribapen laburra, adibide adierazgarri bat eta bakoitzaren frekuentzia. Kategoriak Logikaren azalpena Adibide adierazgarria % A Ekoizpen primarioa eta oxigeno ekoizpena Landareak ekoizle primarioak edo beste organismoen elikagai iturriak eta, aldi berean, oxigeno ekoizleak dira “(…) landareak beharrezkoak dira, alde batetik, fotosintesia egiten dutelako eta, hortaz, beharrezkoa den O2a sortzen dutelako eta bestetik ekoizleak direlako. Hau da, gainontzeko izaki bizidunek behar dugun materia organikoa sortzen dute materia inorganikotik. Prozesu hori landareek bakarrik egin dezakete.” (Diag_S45) 18.9 B Elikagai iturria/ ekoizpen primarioa Landareak ekoizle primarioak edo beste organismoen elikagai iturriak dira “(…) landareak dira elikadura katearen oinarria (ekoizleak dira) eta hauek ez badaude bestelako bizidunak ez dute elikagairik izango eta hil egingo ziren (…).” (Diag_S47) 7.4 C Oxigeno ekoizpena Landareak oxigeno ekoizleak dira “(…) Leku itxi batean bazaude eta ez badago O2rik ezin duzu arnastu, ito egingo zara. Zerbait egon behar du leku horretan O2 egoteko, adibidez, landareak edo bestelako bizidun fotosintetikoak non fotosintesiaren bidez O2 askatzen dute.” (Diag_S8) 50 D Interdependentzia zehaztugabea Landareak eta gainontzeko organismoak interdependenteak eta ekosistemetan garrantzitsuak dira “Ekosistemetan dauden izaki bizidun guztiak beraien artean bizi moldaera bat egiten dute, bata bestearen laguntza eta funtzioa behar dute.” (Diag_S13) 14.8 E Inkoherente/NA Zentzurik ez edo hutsik - 9 Guzti hori aintzat hartuz, diseinu-tresna honen emaitzek diseinu-printzipioen zehaztean eta TLSaren diseinuan gakoak izan daitezkeen bi ondorio nabarmentzen dituzte. Alde batetik, testuinguruko 1. Batxilergoko ikasleen erantzunen azterketak nahikoa ebidentzia eskaintzen ditu ikasleek hiru modelo mental hierarkikoki progresibo aurkezten dituztela baieztatzeko. Izan ere, bai aurretiaz azaldutako galdera bakoitzaren itemaren kurba karakteristikoen analisiak, bai horietatik abiatuta sortutako item-pertsona maparen intersekzio parametroek emaitza-espazioa hiru segmentu edo modelo mental nahiko argitan banatzen dute (14. Irudia): Hasierako atala 107 | Emaitzak eta eztabaida [M1].Eguneroko esperientzietatik eratorritako eta landareen elikaduraren ulermen sinple, intuitibo eta bereziki heterotrofikoa islatzen duen modeloa. [M2] Landareen gasen trukeen eta izaera autotrofikoaren ezagutza islatzen duen baina fotosintesiaren paperari, arnasketaren integrazioari eta landareen garrantziari buruzko gabeziak agerian jartzen dituen fenomenoaren erdibideko ulermen konplexuagoa. [M3] Aztertutako ikasle laginean murritza den eta fotosintesiaren, arnasketaren eta ekosistemaren inguruko ezagutza integratu, elkar erlazionatu eta konplexua aurkezten duen modelo eskolarraren gertuko modelo mentala. Emaitza horrek ez du esan nahi ikaskuntza-irakaskuntza prozesuan zehar ikasle guztiek etapa horietatik guztietatik pasatzen direnik ezinbestez ezta deskribatutako modelo horiek ideia multzo estanko eta definituak direnik beti. Alegia, aurkikuntzak ez du suposatzen modelo mentalak bata bestearen gainean oinarritzen direnik jarraitasun hertsi bat adieraziz ezta ideia pack-ak osatzen dituztenik. Ostera, Minstrell et al.-en (2016) facet clusterren definizioarekin lerrokatuz, emaitzok iradokitzen dutena da behin ikasleak kontzeptualizazio maila altuagoetara iristen direla eta modelo mental konplexuagoak eraikitzen dituztela instrukzioan zehar argitu beharreko ideiak ez direla horren problematiko eta urgenteak. Adibide bat aipatzearren, behin ikasleak fotosintesia landareen nutrizioko prozesu gakoa dela ulertzen dutenean, nahiz eta horren zehaztasunak guztiz ez ezagutu (M2. Gas trukeen modeloa), landareak lurzorutik elikatzen direnaren ideia intuitibo eta problematikoagoa mantentzea ez da horren probablea izango. Bestalde, azterketak iradokitako bigarren ondorioa ikaskuntza-eskakizunen ingurukoa da. Izan ere, bai fenomenografiaren emaitza kualitatiboak bai IRTaren emaitza kuantitatiboak deskribatutako ikaskuntza-adierazleekin konparatzeak zailtasun desberdinen behar espezifikoak identifikatzea ahalbidetu du. Lortutako emaitzak ikaskuntza-eskakizunak definitzeko irizpideekin (i.e. kontzeptuen inkonsistentzia, komunaltasuna eta konektibitatea) erkatzerakoan ondorengo ikaskuntza-irakaskuntza zailtasunak eta testuinguruko ikaskuntza-eskakizun mailak definitu dira (11. Taula). Hala, eskakizun altuak esan nahi du adierazle horri lotutako zailtasun espezifikoa ikasle gehienek aurkezten dutela (komunaltasuna), kategoria fenomenografiko baxuetakoa dela (inkonsistentzia) eta/edo oinarrizko kontzeptu bati lotutakoa dela, beste ideia batzuk ulertzeko gakoa izanik (konektibitatea). Eskakizun ertain batek adierazten du zailtasuna ez dela oso ohikoa, kontzeptua erlatiboki ondo ulertzen dela eta ez dela bereziki esanguratsua modeloa guztiz ulertzeko. Azkenik, eskakizun baxuak orokorrean zuzen kontzeptualizatutako ideiak seinalatzen ditu. 108 | Emaitzak eta eztabaida 14. Irudia. Ikasleek emaitza-espazio jarraian duten banaketa, galdera bakoitzaren intersekzio parametroak eta zailtasuna, eta azterketatik erauzitako baliozkotutako modelo mentalen progresioa aurkezten dituen item-pertsona mapa. Hasierako atala 109 | Emaitzak eta eztabaida 11. Taula. 1. Batxilergoko ikasleen LNMZaren ikaskuntza-eskakizun nagusiak ideia gakoka (Leach, 2015). Ideia gako. (epistemol.) Ikaskuntza-adierazleak (testuinguru-curriculum-teoria) Ikas.-irakas. zailtasunak (ikerketa didaktikoa) Ikaskuntza-eskakiz. (fenomenograf.+IRT) IG1. Nutrizio autotrofikoa a1. Landareek haien materia organikoa sintetizatzen dute. z1. Landareen nutrizio eredua heterotrofikoa da. ERTAINA a2. Nutriziorako egitura eta organo espezializatuak dituzte. z2. Landareek ez dute nutriziorako egitura espezializaturik/Prozesuak ez daude erlazionaturik. BAXUA a3. Materia organikoak rol bikoitz bat betetzen du. z3. Materia organikoa bai egiturak eraikitzeko bai energia lortzeko erabiltzen dela ulertzeko zailtasuna. ALTUA a4. Autotrofoak izan arren, inguruneko substantziak xurgatu behar dituzte. z4. Landareek behar duten guztia haien kabuz ekoizten dute. ERTAINA IG2. Fotosintesia a5. Fotosintesia karbonoa eta energia transformatzen dituen prozesua da. a5.1. ..Landareen biomasaren zati handiena materia organiko bihurtzen den CO2-tik dator (karbono transform.). z5. Landareek ingurunetik lortzen dute materia/ Fotosintesia gas truke hutsa besterik ez da. ALTUA a5.2. ..Argi-energia energiakimiko bihurtzen da (energia transform.). z6. Argi-energia zuzenean xurgatzen da/Fotosintesiari esker lortzen dute energia. ERTAINA a6. Fotosintesia bi faseko prozesu biokimiko da. z7. Fotosintesia prozesu makroskopiko bat da. ALTUA a7. Fotosintesia atal berdeetan eta argipean gertatzen da. z8. Fotosintesia (eta bere gas trukea) etengabea da. BAXUA IG3. Arnasketa a8. Arnasketa karbonoa eta energia transformatzen dituen prozesua da. z9. Arnasketa gas truke hutsa besterik ez da. ALTUA a8.1. ..Fotosintesiko materia organikoa energia (ATP) lortzeko da. z10. Fotosintesia eta arnasketa horizontalki erlazionatzeko zailtasuna. ALTUA a9. Arnasketa prozesu biokimikoa da. z11. Arnasketa prozesu makroskopiko bat da. ALTUA a10. Arnasketa zelula bizi guztietan etengabe gertatzen da. z12. Arnasketa (eta bere gas trukea) ilunpekoa da. ALTUA IG4. Ekosistema a11. Landareak ekosistemikoki garrantzitsuak dira. a11.1. Atmosferako gasak orekatu eta O2 ekoizten dute. z13. Landareen atmosferako inpaktua ulertzeko zailtasuna. BAXUA a11.2. Ekoizle primarioak eta sare trofikoen oinarria dira. z14. Erlazio bertikalak eginez landareak ekosistemen materia eta energia sarrera direla ulertzeko zailtasuna. ERTAINA 110 | Emaitzak eta eztabaida Gauzak horrela, adierazle urgente eta problematikoenak identifikatzeaz gain, diseinu-printzipioen definizioa gidatzeko hainbat gomendio zehaztu dira emaitzak eta literatura espezifikoa triangelatuz. Hala nola, literaturaren berrikuspen sistematikoko aurkikuntzekin lerrokatuz, ondorioztatu da instrukzioaren lehen zeregina modelo mental heterotrofikoak dituzten ikasleen kontzientzia metakognitiboa areagotzea izan beharko litzatekeela (Ahopelto et al., 2011; Ergazaki et al., 2005; Gobec & Strgar, 2019b; Messig & Groß, 2018). Izan ere, badirudi modelo mental heterotrofikoen atzean dauden arrazoiketek ideia intuitiboetan eta oinarrizko kontzeptu zientifikoak guztiz ez ulertzean dutela jatorria (Carlsson, 2002a; Marmaroti & Galanopoulou, 2006; Stavy et al., 1987; Svandova, 2014; Vikström, 2008). Beraz, ikasleak haien ideien eta diskurtso informalaren mugez jabearaztea eta elikagai, mantenugai, energia, materia, autotrofo edota arnasketa moduko termino gakoen esanahiak esplizituki argitzea gakoa izan daiteke modelo mental egokiagoen eraikuntzan (Ergazaki et al., 2005; Parker et al., 2012; Södervik et al., 2014). Ñabardura horiek argitzeaz gain, literaturak ere materia organikoaren paper duala esplizituki azaltzearen eta enfasia sistema biologikoetan jazotzen diren materia eta energia transformazioetan ipintzearen garrantzia azpimarratzen du erreaktibo eta produktuetan zentratu ordez (Mohan et al., 2009; Parker et al., 2012; Stern & Roseman, 2004; Wilson et al., 2006). Are gehiago, aspektu hori giltzarri izan daitezke erdibideko gas trukeetan oinarritutako modelo mentalak dituzten ikasleentzat. Izan ere, ikasleak modelo hori onestera eramaten dituen aspektu garrantzitsuenetarikoak aldaketa kimikoa ulertzeko zailtasuna eta arrazoiketa informaletan oinarritzeko joera dira (Hartley et al., 2011; Köse, 2008; Marmaroti & Galanopoulou, 2006; Maskiewicz et al., 2012; Thorn et al., 2016). Hala, ideia horiek integralki inplementatzeko modu bat aurretiaz aipatutako printzipio zientifikoetan oinarritutako instrukzioaren alde egitea da (Hartley et al., 2011; Mohan et al., 2009; Parker et al., 2012; Schramm et al., 2018). Azkenik, modelo mental sofistikatuena ezaugarritzen duten aspektuak haren izaera multimailakatu eta integrala direnez, azken gomendio didaktikoa instrukzioan zehar landareen nutrizioan jazotzen diren prozesuen arteko lotura horizontal zein bertikaletan sakontzea da (Asshoff et al., 2020; Brown & Schwartz, 2009; Düsing et al., 2019b; Lin & Hu, 2003; Mohan et al., 2009; Schwartz & Brown, 2013). Horrela, eta marko teorikoan azaldutako gomendio orokorrak jarraituz (adb. ideia gutxi batzuetan zentratzea, ikasleei praktika zientifikoetan jarduteko eta haien modelo mentalak berrikusteko aukera jarrai eta errepikakorrak ematea…), ikasleen modelo mentalak hobetzeko aukerak emendatu daitezke. Hasierako atala 111 | Emaitzak eta eztabaida 5.2 TLSaren diseinu-printzipioen definizioa Fundamentazio fasean zehar burututako ekintzak eta ikerketa gidatu duten marko teorikoan azaldutako ikaskuntza-teoria handiak uztartuz diseinu-printzipioak definitu dira. Alegia, bildutako informazioaren bidez TLSaren diseinua gidatzeko erreferentziazko teoria eta marko zientifiko, pedagogiko eta didaktikoak zehaztu dira. Gainera, definizio hori bi maila desberdinetan burutu da Castillo-Hernández (2022) eta Jiménez-Liso et al.-ek (2023) proposatutako eredua baliatuz. Horrenbestez, diseinuprintzipio deritzen Zientzien Hezkuntzako printzipio orokorretan oinarritutako teoria orokorrak zehaztu dira lehenik. Eta, bigarren maila batean, horien operatibizazioan eta LNMZaren ikaskuntza-irakaskuntzaren inguruko printzipio espezifikoetan oinarritzen diren eta TLSa gidatzeko baliagarriagoak diren konkrezio handiagoko diseinu-elementuak definitu dira. Hala, 12. Taulan TLSaren diseinua gidatu duten eta ikaskuntza-komunitatearekin adostu diren printzipio eta elementuak aurki daitezke, bai eta TLSaren bertsio desberdinetan horiek praktikara eramateko erabili diren jardueren adibide espezifikoak. Bestalde, diseinu-printzipio horiek ikerketaren emaitzak kontuan hartuz definitu direnez, eta TLSa horietan oinarrituz irakasleen oniritziekin batera diseinatu denez, TLSaren bi bertsioen baliozkotasuna egiaztatu da. Izan ere, funtsean kalitate-irizpide horrek ebaluatzen duena materialen koherentzia teorikoaren eta barne konsistentziaren maila da. Hortaz, diseinu-printzipioen eta diseinu-tresnen bidez bildutako ezagutza didaktiko, pedagogiko eta zientifikoaren arteko konbergentzia baliozkotasuntzat uler daiteke hein handi batean. 5.3 TLSaren diseinu eta ebaluazio iteratiboa Diseinu-printzipio horietatik abiatuta TLSaren diseinu eta ebaluazio iteratiboa burutu da prozesua atzera begirako hausnarketa globalarekin amaituz. Hala ere, marko metodologikoan azaldu moduan, TLSaren inplementazioetatik lortutako emaitzak aurkeztea ezin da DBR ikerketen helburu bakarra izan. Izan ere, aspektu teorikoak diseinua nola informatu duten bai eta ebaluazioak birdiseinuan nola eragin duen erakustea ezinbestekoa da ikerketaren, TLSaren eta lortutako ondorioen osotasuna konprenitzeko eta kalitatea bermatzeko (Sandoval, 2014). Blanco López et al. (2018), Guisasola et al. (2021), Juuti et al. (2016) eta Psillos & Kariotoglourekin (2016) lerrokatzen gara esaten dutenean TLSa eta horren eraginkortasunaren inguruko emaitzak partekatzeaz gain, kolektibo desberdinen (irakasleak, arlo desberdinetako ikertzaileak, etab.) partehartze aktiboa eskatu duen diseinu, ebaluazio eta birdiseinu iteratiboa gidatu duten eztabaida eta erabakiak argitaratu behar direla. Azken finean, horiek diseinu berrien edo sortutako materialen egokitzapena erraztu dezaketelako bai eta funtzionatu duten edo ez duten elementuak ulertzen lagundu (Guisasola et al., 2017; Leach et al., 2009). 12. Taula. TLSaren diseinua gidatu duten diseinu-printzipioen eta diseinu-elementuen taula horiek jarduera zehatzetan nola hezurmamitu diren esplizitu eginez. Hurbilketa didaktiko orokorra Edukiekiko hurbilketa didaktikoa Psikologikoa Didaktikoa Epistemologikoa Kontzeptuala Testuinguraketa Emozionala Ideologikoa Diseinu-printzipioak (literatura orokorra) Ikasleen zailtasunak eta modelo mentalak kontuan hartu behar dira horien ideiak ezagutza berri eta sofistikatua eraikitzeko oinarria direla ulertzen duen ikuspuntu epistemologiko koherente bat jarraituz (konstruktibismoa) (Driver et al., 1994; Vosniadou, 2019) Praktika zientifikoetan (indagazioa, modelizazioa, argumentazioa) jardutea zientzien hezkuntzaren helburuak lortzeko modu epistemikoki zentzuzkoena da (Crawford, 2014; Jiménez-Aleixandre & Crujeiras, 2017; Osborne, 2014) Zientzien historia ulertzea eta zientzien izaera garatzea modelo zientifikoak osotasunez barneratzeko ezinbesteko baldintza da (Abd-ElKhalick & Lederman, 2000; Duschl & Grandy, 2013; Lederman, 2010, 2010) Modelo eskolarra, haren oinarrizko adierazleak eta horien atzean dauden ideia gakoen garapen progresiboa definitzea ezinbestekoa da zer eta nola ikasi zehazteko (Guisasola et al., 2017; Harlen, 2010; VCAA, 2015) Ikasi beharreko fenomenoa modu egokian testuinguratzea eta ikasleentzat esanguratsuak diren adibide paradigmatiko problematizatuak eskaini behar dira (context-based learning) (Jiménez-Liso et al., 2021; LupiónCobos et al., 2017) Zientzien hezkuntzaren dimentsio afektiboa aintzat hartzekoa da: 1) aldamio egokien bidez ikasleak garapen hurbileko zonan mantenduz eta 2) interesgarriak izan daitezkeen eduki edota hurbilketak baliatuz (Jimenez-Liso et al., 2022) Hezkuntza neutroa ez dela onartu eta egungo arazo sozioekologikoen aurrean erabaki informatuak hartzea baimenduko duen pentsaera zientifiko eta kritikoa garatzea helburu nagusietako bat da (Sadler et al., 2007) Diseinu-elementuak (literatura espezifikoa eta fundamentazioa) Ikasleek nagusiki modelo mental heterotrofiko eta hibridoak dituzte bai eta materia eta energia transformazioak ulertzeko zailtasunak ([A4] Pedrera et al., 2025; Parker et al., 2012) MBIa praktika zientifikoak ikasgelara gerturatzeko hurbilketa aproposa da (Windschitl et al., 2008). Jimenez-Liso et al.-en (2022) indagazio eta modelizazio zikloak horren eredu dira LNMZaren eraikuntzak gerora gezurtatu eta findu diren hainbat etapa esplikatibo izan ditu (Métioui et al., 2016). Horietako batzuk ezagutzea inplizituki zientzien izaera iteratibo eta faltsugarria ulertarazi dezake (Saka, 2019b) LNMZaren analisi epistemologiko eta transposizio didaktikoak ikasleek artikulatu beharreko ideia kontzeptualen multzo justifikatu eta modelo eskolar bat eskaintzen du ([A1] Pedrera et al., 2023b) LNMZa hainbat fenomeno natural zein sozioekologikorekin erlaziona daiteke (Ummels et al., 2015). Arazotsua den fenomenoa zuhaitzen masaren zati handiena CO2tik datorrela ulertzea da (ekosistema mailan garrantzi handikoa) Eduki eta jarduerak, aldi berean, interesgarriak eta erronka bat izan behar dira. LNMZaren kasuan bereziki esanguratsuak dira emozioak eta interesak landare kontzientzia ezaren dimentsioak dira eta (Dünser et al., 2024a; Kubiatko et al., 2021) LNMZa klima aldaketan, uraren zikloan, ekosistemen funtzionamenduan... eragina du eta horren aplikazioa horiek lantzeko erabili daiteke (Asshoff et al., 2010; Ryplova et al., 2020; Ummels et al., 2015; Yu et al., 2016) TLSko adibide espezifikoak (irakasleekin adostuak) Zailtasun horiek gainditzeko TLS1 eta TLS2k ikasleak haien ideien mugez jabetzeko hainbat jarduera dituzte. Baina, bereziki, indagazio zikloa arduratzen da horretaz TLS hasieran ikasleen azalpen inizialak bilduz eta zenbait galderen ostean metakognitiboki ikasitakoaren inguruan hausnartzeko eskatuz Marko teorikoan aipatu moduan, bi ziklo bereizitan aurkezten dira TLSaren bertsioak osatzen dituzten jarduerak: indagazioarena eta modelizazioarena. Horrela, ikasleek MBIaren bidez praktika zientifikoetan parte hartzen dute edukiez gain konpetentziak eta praktiken beraien gaineko ezagutza garatuz Analisi epistemologikotik abiatuta, zientzien izaera islatzeko TLS1 eta TLS2k Van Helmonten esperimentu historikoa aztertzeko eskatzen diete ikasleei. Hala, haien ideia heterotrofikoak baztertzeko potentzialki eraginkorra izateaz gain, aurrerapen zientifikoen izaera ulertzen lagun diezaieke Ideia gakoak, horien adierazleak eta modelo eskolarra definitzeaz gain, horiek ulertzeko printzipio zientifikoak (Hartley et al., 2011) kontsideratzeko beharra eta instrukzio elkar erlazionatuaren premia (Akçay, 2017) identifikatu dira, horiek modelizazio zikloan landuz bereziki (e.g. modelo adostu integrala eratzea) TLSa ardazten duen galdera “Nola lortu du munduko zuhaitzik handienak haren masa?” da, erakargarria eta erantzun zuzenik gabekoa dena zailtasun problematikoenetarikoari helduz bitartean. Gainera, beste adibide batzuk ere erabiltzen dira (e.g. esperimentu historikoak, maila ekosistemikoko aplikazio galdera...) Alderdi emozionalari heltzeko erabilitako testuinguru erakargarriaz gain jarduerak intelektualki deigarri eta aldi berean landareei buruz interesa piztekoak egiten saiatu dira. Horregatik galdetzen da “zergatik galtzen dute landareek masa ilunpean?” edo eskatzen da ekintza desberdinetan jarduteko (marraztu, manipulatu…) Modelizazio zikloko azken galderaz gain, muga praktikoengatik TLSan ez da esplizituki landu LNMZaren garrantzi sozioekologikoa. Hala ere, TLS2ko prepostetan sekuentzia burutu ondorengo transferentzia eta argumentazio ahalmena aztertu da testuingurua aldatuz eta ikasitakoa aplikatzeko eskatuz 112 | Emaitzak eta eztabaida Hasierako atala 119 | Emaitzak eta eztabaida Azkenik, ikasleek aspektu horiek haien modeloetan txertatu dituzte eta bi jarduera final burutu dira MBI zikloak eta diseinu-printzipioak jarraituz. Alde batetik, Angosto Sánchez & Morcillo Ortega (2022), Nicholson (2018) eta Moore-Andersonek (2023) proposatzen dituzten modelo integralen antzeko errepresentazio kontzeptual adostu bat eraiki da ikasgela mailan behatutako fenomeno guztiak azaltzeko eta zentzua emateko gai dena. Are gehiago, modelo horren eraikuntza prozesu desberdinen arteko konexioa esplizitu egiteko eta nutrizio autotrofo eta heterotrofoaren arteko antzekotasunak erakusteko erabili da ere (Messig & Groß, 2018), aldi berean, berrikuspen eta ikasleen autoebaluazio moduan baliagarri izanik (15. Irudia; J16). Beste aldetik, adostutako modelo hori aplikatzeko eta LNMZaren ikuspuntu ekologikoa lantzeko ekosistema mailako problema bat proposatzea erabaki da non ikasleei dinosauroen desagerpena azaltzeko eskatzen den ikasitakoa erabiliz. Horrela, laugarren ideia gako epistemologikoa lantzen da modeloaren transferentzia eta testuinguru berrietan aplikatzeko ahalmena frogatu bitartean (Akçay, 2017; Asshoff et al., 2020; Jordan et al., 2013; Magntorn & Helldén, 2007b). 5.3.2 TLSaren birdiseinua (TLS2) TLS1en ebaluazioaren emaitzak ondorengo atalean azaltzen dira sakontasun eta zehaztasun osoz. Hala ere, TLS2ren birdiseinua ulertzeko gakoa da bai pre-post galdetegiek bai praktikotasuna ebaluatzeko tresnek eskaini dituzten ondorengo ondorioak ezagutzea. Batetik, eraginkortasunari dagokionez, TLS1en ebaluazioak ondorioztatzen du hautatutako MBI hurbilketak ikasleak adostasun zientifikotik hurbil dauden modelo mentaletarantz eboluzionatzen laguntzen duela, batez ere, emaitzak kontrol taldearekin alderatzen badira. Izan ere, fotosintesiaren eta arnasketaren inguruko galderen erantzunek eboluzio positibo esanguratsua aurkezten dute. Haatik, LNMZaren alderdi guztiak ez dira modu berean hobetzen. Zehazki, ikasleek arrazoiketa intuitiboak eta zailtasunak aurkezten jarraitzen dute Q4-gas trukeen (IG2. Fotosintesia eta IG3. Arnasketa) eta Q5-landareen garrantzi ekosistemikoaren (IG4. Ekosistema) inguruan. Antza, printzipioetan oinarritutako instrukzioa eta eskala aldatzeko ahalmena ez direlako behar beste landu. Bestetik, praktikotasunaren ikuspegitik, ikasleen koadernoek eta irakasleen egunerokoek TLS1ekin erlazionatutako hainbat zailtasun eta arazo pragmatiko identifikatu dituzte. Adibidez, ikasle zein irakasleek jardueretako batzuk haien artean inkoherenteak direla eta lotura esplizituegia ez dela salatu dute, jardueren hari logikoa jarraitzea galarazten duena. Bestalde, esperimentu propioa diseinatzea (J4) edota Calvinen esperimentua interpretatzea (J10) jarduera konplexuegiak direla identifikatu da. Bereziki, kontuan hartzen bada esperimentuaren diseinua gero ez dutela aurrera 120 | Emaitzak eta eztabaida eramaten eta Calvinen diseinuaren azterketa ideia errepikakor bat lantzeko erabiltzen dela, ikasleen motibazioan eta jardueren arteko jarraikortasunean eragin negatiboa izanik. Gainera, jarduera horietako asko denbora gehiegi eskatzen dutela behatu da ere, sekuentziaren osotasuna astuna bihurtuz. Azkenik, ikasleek sekuentziarekiko atxikimendu falta eta jarrera mistoak adierazi dituzte, batez ere, jarduera gehienen atzean dagoen egitura berdina eta errepikakorra izan delako testuingurua aldatu arren –hots, ideiak adieraztea, irakasleek eskainitako emaitza errealekin konparatzea eta horren inguruan hausnartzea–. Gauzak horrela, TLS berritzailea inplementatzerako orduan agertutako arazo praktikoak minimoak izan dira eta ez da identifikatu diseinu-printzipioak esanguratsuki aldatu beharra iradokitzen duen elementurik. Hala ere, TLSa osotasunean laburragoa egiteko, zenbait jarduera fintzeko, eta horietako batzuk esanguratsuagoak eta eduki aldetik sinple baina sakonagoak egiteko premia (adb. printzipioetan gehiago sakontzea eta alderdi deskriptibo batzuk mugatzea) azaleratu da, bai TLSaren kalitatea emendatzeko bai ikaskuntza-helburuen erdiespena errazteko. Horrenbestez, TLSaren birdiseinua (TLS2) lehenengo iterazioaren (TLS1) alderdi eskasenak hobetzera bideratutako aldaketak egitean zentratu da egitura orokorra eta jarduera gehienak mantendu egin diren bitartean (16. Irudia). Lehenik, irakasleek eta ikasleek agertutako zailtasun pragmatikoak aintzat hartuz, testuak, irudiak, grafikoak, galderak, zuzenketak egiteko espazioak, etab. bisualagoak, ulerterrazagoak eta esplizituagoak egitea adostu da bai eta jardueretako aldamioak eta erraztasunak handitzea. Izan ere, ikasle batzuk testu gehiegi dagoela aitortu dute eta hori atentzio eta motibazioan eragina duela. Horrela, materialen praktikotasuna hobetzera bideratutako hainbat hobekuntza txiki burutu dira (adb. galderak sinpleagoak eta zuzenagoak egitea, kasu batzuetan zuzentasun zientifikoa arriskuan jartzen ez duen hizkuntza apalagoa erabiltzea, ikasleek egin behar dutena esplizituago eskatzea, etab.). Adibide zehatz batzuk aipatzearren, ikasleek J6ko galderen sekuentzia ulertzeko arazoak izan dituzte, bai eta J9n haien hasierako azalpenak marrazki moduan irudikatzeko eskatzerakoan zailtasunak ere. Hortaz, bai J6 bai J9n azpigaldera esplizitu gutxi batzuk txertatu dira ikasleen eginbeharra eta pentsamendua gidatzeko. Bigarrenik, jardueren arteko koherentzia, sekuentzia osoaren zentzua eta ikasleek ikasitakoaren inguruko kontzientzia metakognitiboa emendatzeko ahaleginean bi erabaki hartu dira. Batetik, ikaskuntza-komunitatearekin adostu da saio bakoitzaren hasieran eta amaieran, hurrenez hurren, berrikuspen eta laburpen bat egiteko. Hala, ikasleak ebokazio praktikan parte hartzera animatuz (Davidesco & Milne, 2019; Dobson et al., 2018; Karpicke & Blunt, 2011) eta saioen amaieran ondorioak amankomunean jarriz, sekuentziaren osotasunari eta ikasitakoari buruzko zentzua areagotzea bilatu da jardueren arteko erlazioa esplizituagoa eginez. Eta, bestetik, haien ideien kontzientzia metakognitiboa bereganatzeko galdera esplizitu gehiago txertatu Hasierako atala 121 | Emaitzak eta eztabaida 16. Irudia. Diseinatutako TLSaren birdiseinuaren (TLS2) indagazio eta modelizazio zikloetako jarduerak. Fondo iluna dutenak birdiseinuan esanguratsuki aldatu direnak dira. 122 | Emaitzak eta eztabaida dira non zuzenen hasieran pentsatzen zutena eta jardueraren ostean ikasi dutena azaltzeko eskatu zaien. Horrela, burututako jarduerei zentzua aurkitzeaz gain, haien hasierako eta amaierako ideien arteko tarteaz konturatzea bilatu da. Azkenik, ikaskuntza-komunitateak identifikatutako TLSaren luzeraren arazoari heltzeko eta, aldi berean, jarduerak aproposago eta eraginkorragoak bihurtzeko, birdiseinuan hiru jarduera guztiz aldatu dira. Hala, aldatu den lehenengo jarduera diseinu esperimentalaren proposamenarena izan da. Izan ere, aipatu moduan, konplexutzat (ikasleek hipotesiak plazaratzeko, esperimentuak diseinatzeko, aldagaiak definitzeko… ohiturarik ez dutelako), luzetzat (diseinu esperimental bat hutsetik eratzeak denbora eskatzen duelako) eta zentzugabetzat (gerora TLSan jarraipen espliziturik ez duelako) jo dute irakasle zein ikasleek. Hortaz, horren ordez, zuzenean Van Helmonten esperimentua kritikoki aztertzeko eskatu zaie ikasleei, lehenik, PaPEr aldamioan (Tena & Couso, 2023b) oinarritutako taula bati esker esperimentuaren helburua, prozedura, esperotako emaitzak eta ateratako ondorioak inferituz eta, bigarrenik, hori hobetzeko diseinurik okurritzen ote zaien galdetuz (16. Irudia; J4; 17. Irudia). 17. Irudia. Ikasleek haien ideiak emaitza errealekin konparatzeko diseinu esperimental bat baliozkotzea edo aztertzea eskatzen duen indagazio jardueraren TLS1 eta TLS2ren arteko aldaketa esanguratsua. Aldaketa esanguratsuak pairatu dituen ondorengo jarduera Calvinen esperimentuarena izan da, ikasleek materia eta energia jarraitzera bideratuta eta haien Hasierako atala 123 | Emaitzak eta eztabaida modeloen hutsuneak identifikatzeko diseinatuta dagoena. Irakasleen egunerokoen arabera, jarduerak eskakizun kognitibo eta abstrakzio maila handia eskatzen du eta lortzen diren emaitzak ez dute horrenbesteko esfortzua merezi. Izan ere, ikasleek esperimentua bera ulertzeko eta gero horren emaitzak haien modelo inizialekin konparatzeko zailtasun handiak aurkezten dituzte. Gainera, behatu denez jarduerak ez du guztiz materia eta energia sistema biologikoetan zehar jarraitzea sustatzen ikasle batzuen azalpenak “fotosintesian arnastean O2 askatzen dute eta C-arekin geratzen dira” (TLS1_3003avc) esatera mugatu baitira. Ondorioz, jarduera horren ordez, plastilina bidezko manipulaziozko modelizazio jarduera praktikoago eta erakargarriago bat txertatu da ikasleek haien modeloen bideragarritasuna ebalua dezaten (16. Irudia; J10; 18. Irudia). 18. Irudia. Ikasleek haien modelo inizialak ebaluatzeko burutzen duten modelizazio jardueraren TLS1 eta TLS2ren arteko aldaketa esanguratsua. Modelizazio ariketa hori Domènech-Casal & Marbà-Talladaren (2021), Boomer & Lathamen (2011) eta Hofelden (2021) proposamenetan oinarritzen da eta fotosintesia eta arnasketa materia eta energia transformazio moduan kontzeptualizatzeko abagune bisuala eskaintzen du (Mierdel & Bogner, 2019, 2021). Are gehiago, Ross et al.-ek (2006) edo Espinoza et al.-ek (2020) aipatzen dutenez, landareen nutrizioaren inguruko proposamen didaktiko gehienek fenomeno makroskopikoak erabiltzen dituzte eskala mikroskopikoan jazotzen diren gertakariak irudikatzeko, baina gutxitan erakusten 124 | Emaitzak eta eztabaida dute atomo, ioi eta molekulen mundu subzelularra. Hortaz, jarduera honen birdiseinuak ez du soilik zaila den jarduera bat beste sinpleago batekin ordezkatzea bilatu, baizik eta printzipioetan oinarritutako arrazoiketak lantzea, materia eta energia jarraituz erlazio horizontal eta bertikalak –ikuspuntu mikroskopikotik bereziki– ezartzea, eta gas trukeen denboralizazioen inguruko ezagutza hobetzea izan du helburu ere, ikasleei haien modelo mentalak ebaluatzea ahalbidetu bitartean (Brown & Schwartz, 2009; Hartley et al., 2011; Parker et al., 2012; Ryoo & Linn, 2014; Wilson et al., 2006). Guztiz ordezkatu den azken jarduera TLSaren amaierakoa izan da, alegia, modelo adostua landareen nutrizioaren eragin ekosistemikoa azaltzeko aplikatzearena. Pre-post galdetegien eboluzio kaskarrak eta zenbait irakasleen iruzkinek agerian utzi dute dinosauroen testuinguruak ez dituela ikasleen modeloak eta pentsamendu sistemikoa espero bezala aktibatu. Hortaz, txertatu den jarduera berriak helburu bera du, baina testuingurua sinpleagoa da eta ikaskuntza-helburuekin gehiago lerrokatzen dira jardueraren azpigalderak. Izan ere, bata landareen nutrizioak atmosferako gasetan duen eraginean eta bestea ekosistemetako materia eta energia fluxuetan zentratuz (16. Irudia; J16; 19. Irudia). 19. Irudia. Ikasleek testuinguru edo fenomeno berriak azaltzeko adostutako modeloa aplikatzen duten modelizazio jardueraren TLS1 eta TLS2ren arteko aldaketa esanguratsua. Hasierako atala 125 | Emaitzak eta eztabaida 5.3.3 TLSen ebaluazioa eta atzera begirako azterketa 5.3.3.1 TLSaren praktikotasuna Aurreratu moduan, praktikotasunaren aldetik zenbait zailtasun eta hobetu daitezkeen aspektu identifikatu dira bai TLS1 bai TLS2 bertsioetan. Hobetzeko kritikak eta hutsune pragmatikoak mota askotarikoak izan dira (egunerokoetatik abiatuta induktiboki eta tematikoki 13. Taulan bildu dira). Hala ere, irakasleek hautematearen bidez egunerokoetan identifikatu dituzten zailtasun, oztopo edo kontingentzia guztiak ez dira TLSari hertsiki lotutakoak eta birdiseinuen bidez modu zuzenean findu daitezkeenak izan. Hau da, aurreko atalean behatu moduan, birdiseinua (TLS2) materialak eraginkorragoak, bisualki erakargarriagoak, aldamio eta hobekuntza txikien bidez ulergarriagoak, orokorrean esanguratsuagoak eta haien artean koherenteagoak egitean zentratu da. Batetik, zenbait jardueren konplexutasuna, luzera, denboralizazioa eta eragin eza problematizatu dutelako hainbat irakaslek (13. Taula). Eta, bestetik, jardueren konexio lausoa salatu dutelako beste batzuek (13. Taula). Gainera, ikasleen koadernoak aztertuz agerikoa izan da ere zeintzuk diren jarduera zailenak eta batzuetan zergatik diren zailak edo zergatik ez duten funtzionatu ere igarri da. Horregatik, birdiseinuan horiek (e.g. TLS1en J4, J6, J9, J10 eta J13) hobetzeko ahalegina handiagoa izan da ondo funtzionatzen eta 13. Taulan zailtasun edo iraupen handiegiak ez dituzten jarduerena baino. Aitzitik, aipatutakoez gain, irakasleek TLSa aurrera eramateko bestelako zailtasun batzuk deskribatu dituzte ere egunerokoetan. Hala nola, ikasleen praktika zientifikoetan jarduteko eta metodologia aktiboen bidez ikasteko ohitura eta gaitasun eza, horrek eragindako ziurgabetasun eta motibazio falta, edota gaia ulertzeko aurrebaldintza diren kontzeptu gakoekin zailtasunak (13. Taula). Azken finean, irakasleetako batzuk aipatzen duen moduan, “ariketak praktikoagoak direnez ikasleek motibatuago egiten dituzte baina ziurgabetasuna handitzen da. Adibidez J6ko grafikoa zelakoa izango den sumatzean zalantza asko izan dituzte baita esperimentuak ulertzeko zailtasunak ere.” (TLS2; C) eta “orokorrean ikasle batzuei kostatu zaie aktiboki parte hartzea eskatzen duen metodologia honetara egokitzea liburuan informazioa bilatzera ohituta daudelako. Bestalde, zailtasunak izan dituzte esperimentuak ulertzeko, haietatik ondorioak ateratzeko edota ulertutakoa hitzez edo irudiz azaltzeko, ohituta ez daudelako modu horretan ikastera eta erronkei aurre egitera. Hala, egunak joan ahala ba motibazioa galtzen joaten dira, baina hau orokorrean gertatzen zaiena da.” (TLS1; H). Gainera, irakasleetako batek ere aipatzen du ikasle batzuk “ez zutela ezer apuntatu nahi amaieran zuzenduko ez bazen” (TLS2; E). Hein batean behintzat, zailtasun mota horiek ere kontuan hartu dira birdiseinuan. Izan ere, 13. Taulan ikus daitekeen moduan, jarduerak sinplifikatu, koherentzia emendatu eta orokorrean materialak hobetzearekin batera, aspektu horien prebalentzia ere murriztu da kasu batzuetan. Halere, azpimarratzekoa da zailtasun horien identifikazioa irakasleek hori egunerokoan aipatzeak merezi duela 126 | Emaitzak eta eztabaida pentsatzearen araberakoa dela eta horietako asko, egiturazko arazoetatik eratorriak diren heinean, ubikuoak direla (Capps & Crawford, 2013; Crawford, 2007; Fitzgerald et al., 2019). Ondorioz, horiek aitortzea garrantzitsua den arren, atal hau TLSari eta diseinuari hertsiki erlazionatutako eta praktikotasunerako gakoak diren lau alderdietan zentratzen da: ulergarritasuna, koherentzia, iraupena eta irakasleen gidaren egokitasuna. Jardueren ulergarritasunari eta egokitasunari dagokionez, irakasleen egunerokoek eta ikasleen koadernoek erakutsi dute birdiseinua eraginkorra izan dela bai eta TLSa orokorrean egokia dela testuinguruko ikasleentzat. Izan ere, jarduerek eskatzen dutena ulertzeko oztopoak gutxiagotan aipatu dira TLS2aren kasuan. Gainera, irakasleen eguneroko komentario batzuk ulermen zailtasun moduan kodetu badira ere, horien izaera ez da beti jardueraren konplexutasun, eskakizun kognitibo edota aspektu kontzeptualean oinarrituta egon, baizik eta bestelako azpiko zailtasun batzuetan (adb. ohitura faltarengatik edo oker erantzuteko beldurrarengatik jarduera burutzeko esfortzua egiteko erresistentziak, esperimentu zientifikoak konprenitzeko zailtasunak, etab.). Horrela, bi ondorio nagusi atera dira. Batetik, TLS2n txertatutako aldamioei esker, eta irakasleen laguntza dela medio, 1. Batxilergoko ikasleek TLSko jarduerak ulertu eta burutu ditzaketela ondorioztatu da. Eta, bestetik, TLSan zehar ager daitezkeen ulermen zailtasun eta kontingentzia gehienak irakasleen gidak aurreikusten dituela eta modu azkarrean argitu daitezkeela erakutsi dute irakasleen egunerokoek. Hala ere, agerian geratu da badaudela findu daitezkeen jarduerak oraindik ere, hein batean, intrintsekoa den zerbait delako TLS eta hurbilketa berritzaile bat inplementatzerakoan (adb. TLS2ko J4, J6, J10 eta J13). 13. Taula. Irakasleen egunerokoetatik abiatuta TLS1 (berde argia) eta TLS2ren (berde iluna) jarduera baliokideen batezbesteko iraupena eta zailtasunak. Zenbakiek zailtasun tematiko bakoitza jarduera zehatz horretan zenbat ikasgeletan identifikatu den adierazten du. Hortaz, jarduera geroz eta konplexuagoa edo arazotsuagoa izan zenbaki gehiago eta handiagoak izango ditu haren zutabeak (adb. J6). Bestalde, zailtasun bat geroz eta ohikoagoa izan TLSan zehar zenbaki gehiago eta handiagoak izango ditu haren errenkadan (adb. gehiegizko luzera/denbora). Konpetentzia/ praktika zientifikoekin erlazionatutako zailtasunak Ziurgabetasuna edo/eta ohitura falta 2 5 1 2 4 1 2 3 1 1 Esperimentuen diseinu eta interpretazio zailtasunak 3 4 1 5 3 6 Modelizazio zailtasunak (irudi, grafiko, azalpenak eratu eta berrikustea) 5 2 2 1 1 Aurrebaldintza diren kontzeptu eta edukiekin zailtasunak Airearen konposizioa/materiaren modeloa 1 2 1 Masa galera eta irabazia/materia eta energia jarraitzeko zailtasunak 1 1 2 1 1 Hitz zientifiko orokorrekin zailtasunak (hipotesi, masa, molekula, balantzea…) 1 6 2 2 1 1 1 TLSarekin hertsiki erlazionatutako zailtasunak Erritmo desberdinak/indibidualizatzeko zailtasunak 1 1 1 1 Jarduera ulertzeko zailtasunak 1 1 1 1 5 1 2 3 3 1 1 3 1 Edukien arteko fragmentazioa/jardueren arteko koherentzia falta 1 1 2 1 1 3 1 Denbora inbertsio handiegia/ errepikakortasuna 1 4 1 1 4 2 3 2 1 Motibazio falta 1 1 1 1 4 1 4 1 127 | Emaitzak eta eztabaida Hasierako atala 128 | Emaitzak eta eztabaida Sekuentziaren jardueren arteko koherentzia eta jarraitasuna dela eta, behatu da TLS1eko irakasleen iruzkin orokor gehienetan jardueren arteko konexio garbi eza aipatzen den arren, TLS2an ez dela horrenbeste seinalatzen. Seguruenik ikasleek oraindik ere jarduera guztien arteko lotura antzemateko arazoak izango dituzte. Izan ere, zientzien produktuak modu lineal, zuzen eta pasiboan ikastera daude ohituta, eta ez dira MBI zikloen egitura osoa hasieratik aurreikusteko gai. Alabaina, birdiseinuaren ostean koherentziaren arazoa ez da horrenbeste gailentzen irakasleen egunerokoetan edo ikasleak ez dira arazoarekin horren bokalak behintzat. Beraz, esan daiteke jarduerak haien artean erlazionatzeko TLS2n txertatutako esaldiak bai eta irakasleek burututako saio hasiera eta amaierako eztabaidek koherentziaren arazoa laburtzen lagundu dutela. Iraupenari dagokionez, bai TLS1 (5.75±0.25) bai TLS2k (5.625±0.26) gaia modu tradizionalean ikasi eta irakastea (4.2±0.2) baino klase ordu gehiago eskatu dituzte. Are gehiago, sekuentziaren iraupena, denboralizazioa eta horren ondoriozko ikasleen neke metatua izan dira irakasle gehienek aitortu dituzten desabantaila nabarienetarikoak TLS1 zein TLS2n. Irakasleetako batek TLSaren iraupenari buruz hausnartzen duen moduan: “[ikasleei] luzea egin zaie eta, iaz bezala [TLS1], kostatu egiten zaie lan egiteko era honetara moldatzea. Nire aldetik, iruditzen zait denbora gehiegi eskatzen duela nutrizioa bakarrik lantzeko. Hausnarketa modura, legegileek curriculuma jartzerakoan lan egiteko era aldatzea eskatzen digute, baina oinarrizko jakintzak (edukiak) ez dituzte aldatu. Are gehiago, orain Biologia, Geologia eta Ingurumen Zientziak dena batera dator. Orduan, zer egin behar dugu irakasleok?” (TLS2; A). Eta arrazoia du edukiz jositako curriculum bat praktika zientifikoen bidez –edo konpetentzietan oinarrituz– jorratzea koherentea ez dela esaterakoan (Schwartz et al., 2009). Aurreko atalean aipatu denez, TLS2 laburragoa egiteko saiakerak egin dira TLS1eko J4 (esperimentuaren diseinua) eta J10 (Calvinen aurkikuntzen azterketa) murriztuz edo ezabatuz. Hala ere, TLS2ko J10 (modelizazio manipulatiboa) txertatzeak izugarri emendatu du inplementazioaren iraupena (13. Taula). Aipatu beharra dago iraupena kritikatu duen irakasle berak azken jarduera horri buruz ondorengoa idatzi duela ere: “Nahiz eta hasieran umekeria iruditu, oso ariketa esanguratsu eta bisuala iruditu zait: kimikaren ezagutzak aplikatu, doiketa "ikusi" dute,…” (TLS2; A). Hortaz, bai egunerokoek bai koadernoetan TLSa aurrera egin hala behatu den ikasleen inplikazio murrizketak adierazi dute sekuentzia luzeegia izan daitekeela, bereziki, ikaskuntza-irakaskuntza prozesuan aktiboki parte hartzera ohituta ez dauden ikasleentzat. TLS1eko ikasle batek adierazten duenez, horrelako metodoak “ikasle langile eta ikasi nahi dutenentzako oso ondo dago, baina alferrentzako oso txarra da, lan egin behar baitugu” (TLS1; G). Sekuentzia gehiago laburtu ahalko litzateke, adibidez, indagazio zikloko Van Helmonten esperimentuaren atala ezabatuz eta errefauaren problema aztertzera mugatuz edo bestelako aspektu erredundante batzuk laburtuz. Hala ere, horrek category, 43%). However, it is remarkable that among the 19 answers that were categorised as utilitarian, 47% presented epistemic or aesthetic reasons for the importance of biodiversity such as ‘It is important because it helps us understand our planet and how it has evolved’ and ‘It is important because nature can be boring if it is all the same’. Lists of plants and animals In the lists of plants and animals (SpL; Q11) students overall named 111 animal species, 74 by the first-year students, and 94 by the students in their final years with 57 species being named by both groups. Regarding the number of animals listed, 68% of first-year and 73% of final-years students named ten animal species as requested, with the average number of animals listed being 9.26 ± 0.22. The ten most mentioned animals were dog, cat, lion, horse, tiger, eagle, snake, shark, rabbit and monkey respectively, so only three were native wild animals from the region (i.e. eagle, snake and rabbit). Additionally, regarding the biomes of the listed animals, and without taking into account the 28.1% that were pets and farm animals, 43.1% of the animals listed were native (from temperate forests), while the remaining 56.9% were from exotic biomes, particularly from the savannah (21.9%) and tropical rainforests (15.6%). Finally, in regard to the taxonomy of the listed species, 66.3% of the named animals were mammals, while the animals from the rest of the taxonomic groups were listed significantly less frequently (χ 2 = 1285.4, p < .001) (Figure 2; C). On the other hand, the list of plants was shorter than that of animals. Overall, 87 different species were named, the first-year student group and the final years student group were both able to name 60 species of which 33 were listed by both groups. Unlike in the animals’ list, only 14% of younger students and 23% of older students managed the ten species request, and the average number of plants listed was 5.43 ± 0.59 for the first-year and 6.48 ± 0.5 for the final-years students. The ten most mentioned plant species were rose, daisy, pine, oak, cactus, tulip, beech, sunflower, palm tree and apple tree respectively; so, in this case, four of the most listed species were native wild Figure 3. Categories and frequencies (%) of the main conceptions regarding: A) the term biodiversity (BioC; Q9); and B) the importance of biodiversity (BioIC; Q10) unveiled by means of phenomenographic analyses. Abbreviations as in Figure 1. JOURNAL OF BIOLOGICAL EDUCATION 575 231 | Eranskinak Hirugarren atala plants (i.e. daisy, pine, oak, beech), because even though rose and apple tree can be considered native, they are mainly known as introduced species in plantations and gardening. Thus, 57.1% of the plants listed were edible or decorative plants which were mentioned significantly more than others (χ 2 = 47.415, p < .001) (Figure 2; D). Hence, the autochthonous plants represented only the 37.2% of the listed species taking into account the native plants classified in all three ‘Woody’, ‘Herbaceous’ and ‘Others’ categories. Students’ identification skills of the most abundant plants Regarding the identification of the most abundant plant species from the study area region (PIdS; Q12), no student was capable of naming all ten species. The average number of identifications was two species per student for both cohort groups. Thus, the two most identified species were the pine and the chestnut (χ 2 = 1116.4, p < .001), with 71% of students able to identify the pine tree and 65% the chestnut tree (Figure 2; E). However, it is important to underline the fact that even if most students were not able to identify these species, they acknowledged sightings of these in their natural environment (PSigh; Q13), showing therefore the ability to, at least, differentiate them by their characteristics. Additionally, the most observed plant species were also the most frequently identified. This way, the most observed plant species were radiata pines and chestnuts as 87% of students admitted to having seen these species in the natural environment, followed by oak (75%), holly (63%), birch (54%), maple (54%), beech (49%), ash (38%), eucalyptus (21%), and alder (19%) respectively. Knowledge about plant physiology and plant services Students’ answers about plants’ physiology (PPhyK; Q14-Q18) and the services (PEcoS; Q19) provided by them significantly varied by educational stage as the students finishing secondary education achieved more correct answers than those starting it (H = 22.017, p < .001) (Table 4). The question about the source of plants’ biomass (Q14) was incorrectly answered by the majority of the students (χ 2 = 15.254, p < .001) (Table 4). In fact, 75% stated that plants get their biomass mainly from the soil with explanations such as ‘Plants absorb matter and substances through their roots’. Moreover, even if 25% of students got the question correct by answering that the source of plant biomass is the atmosphere, only 11% of students explained this answer correctly (e.g. ‘Plants get the inorganic substances they need from the atmosphere (CO 2 ), in order to transform them to organic matter later’), all of them belonging to the final years of secondary education. Therefore, although there were no significant differences between academic levels regarding the close-ended answers, the explanations of the students from the final years were significantly more accurate (χ 2 = 5.414, p = .02). In the question where students had to complete a sentence relating to plant nutrition (Q15), similar significant results regarding the differences between academic levels were observed (χ 2 = 13.302, p = .004), even though, in this case, the correct answer was the most common answer (χ 2 = 20.619, p < .001) (Table 4). However, most of the first-year students presented the common misconception that plants obtain their nourishment through their roots (43%). Regarding the questions about the occurrence of photosynthesis (Q16) and respiration (Q17), most of the answers were correct (χ 2 = 61.238, p < .001; χ 2 = 34.46, p < .001 respectively). 79% of the students correctly acknowledged that photosynthesis takes place during the day (when there is sunlight) and 54% identified that respiration is a constant process (Table 4). Nevertheless, some students, especially those from the lower educational stages, answered incorrectly, being noticeable that 25% of first-year students answered that photosynthesis was a continuous phenomenon and 27% were under the typical misconception that plants only respire at night. In the last question about physiology in which a scenario was proposed in order to analyse the knowledge students had about plant/tree growth and meristems (Q18), the wrong answer prevailed 576 O. PEDRERA ET AL. 232 | Eranskinak and was chosen by 60% of the students (χ 2 = 19.81, p < .001) (Table 4). However, the results showed that the final-years students’ explanations were scientifically more accurate (χ 2 = 10.031, p = .006); including, in most cases, concepts such as meristems (e.g. ‘plants grow via meristemic tissues, not from the bottom but by creating new surface on the tips’), or at least, apical growth (e.g. ‘trees grow from the tips’). On average students did not identify the services plants provide us (PEcoS; Q19) from an anthropocentric viewpoint as only 4% of the students starting secondary education and 17% finishing it identified all of the seven services in the questionnaire. In addition, there were significant differences between educational stages with the students from the final years being those who were able to recognise more services (H = 8.073, p = .004). With respect to the services, the most identified one was that plants are oxygen suppliers (95.2%) followed by their use in medicine (74.6%) and nutrition (66.7%) (χ 2 = 45.188, p < .001) (Figure 2; F). However, it is worth highlighting that the current relevant and vital roles of plants against climate change, soil erosion and pollution went largely unnoticed by students. Are Plant Blindness, biodiversity knowledge and educational level related? With regard to the correlations between the different variables analysed and students’ age and educational level, the aforementioned results were confirmed, as BioC, BioIC, BioKP, PPhyK and PEcoS positively correlated with both variables (Figure 4). As far as the correlations between the remaining analysed variables are concerned (all significant at p < .01), the results exhibited evidence of PB being a multifaceted phenomenon which is related to biodiversity conceptualisation too (Figure 4). Primarily, when analysing students’ comprehension regarding biodiversity (BioC), a strong positive correlation between the level of conceptualisation of biodiversity and the understanding of its importance (BioIC) was discerned. Relationships between the comprehension of the biodiversity concept (BioC) and various aspects of PB were also detected, since the knowledge about plant physiology (PPhyK) and the number of services identified (PEcoS) correlated positively with the conceptual level of the definition. Table 4. Answers to the questions about plant physiology (PPhyK; Q14-Q18). Correct answers in bold. Abbreviations as in Figure 1. Educational level Question Response FirstSE (%) FinalSE (%) Q14-What is the source of plants’ biomass? Soil 79 71 Atmosphere 21 29 Q15-In order to grow plants need the . . . . . . . they absorb from the soil, the . . . . . . they get from the atmosphere, and the . . . . which they synthesise. Minerals and water/O 2 and CO 2 /food 25 66 Food and water/CO 2 /O 2 43 14 Water/CO 2 /food and O 2 11 14 Minerals/O 2 /food 21 6 Q16-When does photosynthesis take place? At night 7 3 In the day 68 89 Constantly 25 9 Never - - Q17-When does respiration take place? At night 39 17 In the day 18 11 Constantly 36 69 Never 7 3 Q18-At what height will a nail be if it was nailed at 1 m when the tree was young (2 m high) and the tree now is 20 m? 19 m 71 37 1 m 18 57 20 m 11 6 JOURNAL OF BIOLOGICAL EDUCATION 577 233 | Eranskinak Hirugarren atala Similarly, moderate positive correlations were found between some of the Likert-type answers and different variables relating to biodiversity knowledge and PB. In particular, students’ selfestimated knowledge (BioKP) correlated with the conceptualisation level of the definition of biodiversity (BioC), knowledge about plant physiology (PPhyK), the awareness of the importance of biodiversity (BioIC), the number of plants listed (PSpL), the sightings of common plant species (PSigh), and the number of plant-provided ecosystem services identified (PEcoS) among others. Furthermore, correlations between different dimensions of PB were detected. Thus, facets such as the performance in the plant identification task (PIdS) had moderate positive correlations with the number of plant services identified (PEcoS), the number of plants listed (PSpL), and the number of sightings of native species in their natural environment (PSigh). In fact, this last relation indicates that students who had higher identification skills or better knowledge of common plant names were presumably also more in the habit of noticing plants or had a more trained eye when it came to differentiating between them. Likewise, the number of plants named in the list (PSpL) had moderate positive correlations with the number of ecosystem services identified (PEcoS), the performance in the questions about plant physiology (PPhyK), and the number of sightings of common plant species (PSigh). Moreover, although weak, a positive correlation was noticed between the number of plants and animals listed (ASpL) showing that the students who were capable of naming more animals were better at listing plants too. Discussion The conclusions drawn from the analysis of the questionnaire revealed that the conceptualisation of biodiversity and comprehension of plant biology topics generally increased during secondary education showing that the ongoing education programmes are not completely futile. However, it is conspicuous that there are still ways to go in botanical and biodiversity education as most of the Figure 4. Matrix showing the Spearman’s coefficient (rs(63)) of only the significant (p < .01) correlations. Gradient intensity shows higher correlation coefficient values, and green and grey colours stand for positivity and negativity, respectively. 578 O. PEDRERA ET AL. 234 | Eranskinak students in this research experienced PB at least to some extent. Additionally, the correlation results among the studied variables also highlighted that PB is a multifaceted phenomenon which is related to biodiversity conceptualisation. Thus, despite there is evidence that students improve their overall knowledge through secondary education, it cannot be claimed that the expected curricular learning outcomes of acquiring scientific knowledge about the studied topics described in Table 2 (Decree 236/2015, 22 nd December) are totally met by the end of secondary education. This is doubly worrisome because several students from the sample were finishing or had already finished their compulsory education, which means that some of them will not continue to study biology and will face the future challenges of life with scant knowledge about these issues key to take informed decisions (Krosnick, Baker, and Moore 2018). This way, PB was present in several of the studied variables. For example, and in accordance with previous works (Kinchin 1999; Wandersee 1986), not only did secondary school students from the current study show more interest in animals, but they also neglected plants in most cases. Relatedly, despite plants being widespread and seen every day, the lists of animals were larger and more diverse than those of plants, indicating a poorer knowledge of the latter. Even so, the most named animals on the lists were mammals as observed in other works (Yli-Panula and Matikainen 2014); and these were mainly pets and farm animals along with dangerous and charismatic exotic ones. Indeed, even if plants are usually neglected and animals are more present on students’ everyday lives (e.g. pictures, information, etc.) (Serpell 1999), the greater part of this information is about animals from which humans benefit, such as livestock (Patrick and Tunnicliffe 2011), and with regard to wild animals, the information that predominates in media (Ballouard, Brischoux and Bonnet 2011), textbooks (Celis-Diez et al. 2016) and zoos and museums (Hancocks 2007) is about allochthonous species. Consequently, not only can it be concluded that the animals that appear in the main information sources of the students we recorded in this study are, for the most part, exotic or domestic, but also, as our connection to nature data suggest, it can be assumed that the contact students experience with these animals is mainly virtual, causing a disconnection from their immediate biological environment (Campos et al. 2012). Besides, from among all the plant species mentioned, most were edible or decorative, and many exotic (e.g. Bermudez, Díaz, and De Longhi 2017). So, the plants that, a priori, had no direct benefit for humans were named in small numbers; a previously reported phenomenon consisting of classifying species by their functionality and showing more interest towards species that are somehow useful or aesthetic (Grace and Ratcliffe 2002; Kellert 1993). In a similar vein, and as another facet of PB, the common and abundant local plant species followed the same tendency witnessed above resulting broadly unknown. In accordance with its wide distribution throughout the study area (i.e. the Basque Country), the most identified species was the exotic insignis pine, and aside from the native chestnut, the rest of the native species remained largely unidentified. Thus, the phenomenon described in other countries concerning students being unable to identify native plant species was found here too (Bebbington 2005; Díez et al. 2018; Kaasinen 2019; Palmberg et al. 2015). Additionally, it is worth noting that both the plant listing and plant species identification indicated that students’ knowledge regarding plants, and native species in particular, was scant. Lindemann-Matthies (2005) states that children have the ability to learn and remember the names of species if they find them interesting and have direct experiences with them. Hence, a plausible explanation for this widespread ignorance of native plant names might be the lack of opportunities to learn them as a result of the recorded scarce contact with nature and the consequent aforementioned extinction of experience (Soga and Gaston 2016). A further example of this is the fact that the two most listed native wild species (oak and daisy); as well as the four most identified local plant species (pine, chestnut, holly and oak) are plant species of high cultural value and wide distribution (in the Basque Country), characteristics which guarantee opportunities to learn their names. Therefore, these findings, in agreement with Kaasinen (2019) and Nyberg, Brkovic and Sanders JOURNAL OF BIOLOGICAL EDUCATION 579 235 | Eranskinak Hirugarren atala (2019), suggest that students identify plant species better if they have experienced direct contact and created memories with them, with it also being essential that someone points them out and teaches their name. Indeed, in spite of the poor performance in this task, students did not present much trouble at recognising the species as it can be inferred by the answers about sightings, which reinforces the previous statement that the main impediment to species identification literacy is the lack of instruction and experiences with them. PB was also discerned in the questions on plant physiology because, although they presented the most noticeable knowledge progression between educational stages probably thanks to the prominence of these contents in education curriculums (e.g. Amprazis and Papadopoulou 2018) including in the Basque one, students held common and thoroughly documented misconceptions at every academic level (Wynn et al. 2017). The vast majority of the students presented the common alternative scientific model in which plants gain biomass via root absorption instead of through atmospheric CO 2 fixation (e.g. Barman et al. 2006; Barrutia and Díez 2019; Métioui, Matoussi, and Trudel 2015; Thorn et al. 2016; Wandersee 1983). Thus, this observation reveals deficiencies in both plant nutrition comprehension and understanding of the photosynthetic reaction itself which is usually classified as complex and troublesome to learn due to its abstractness and dissimilarity to the more familiar animal nutrition (Marmaroti and Galanopoulou 2006; Stavy, Eisen, and Yaakobi 1987). Similarly, the students that thought of photosynthesis as a constant process presumably held the mistaken conception by which photosynthesis is understood as the respiration of plants (Amir and Tamir 1994; Haslam and Treagust 1987); and the extended belief that respiration takes place at night when there is no light for photosynthesis to happen was also present (Köse 2008). Clearly, these two examples show the difficulties students face in understanding the coexistence of both processes that exchange the same gases and the importance of a holistic understanding of plant nutrition, because it can be assumed that the better comprehension presented by final-years students was thanks to a more complete ecological and biochemical understanding of the whole process (Barrutia and Díez 2019). Regarding plant growth, it was inferred that students, and particularly those in lower educational stages, did not fully understand how the growth of plants is apical due to the specialised growth tissues such as meristems. However, this knowledge could be useful in everyday life, for example regarding how to properly prune plants, in order to achieve sustainable practices and healthier urban environments (Badrulhisham and Othman 2016), which also contribute to climate mitigation strategies (Parsa et al. 2019). Finally, with respect to the services that plants provide humans, it is noticeable how few students identified them all. Even if last year students in general identified more ecosystem services showing a more holistic and dynamic comprehension of plants’ biology as expected by the curriculum specifications above reviewed, it seems clear that the school curriculums of different countries do not pay enough attention to the importance of plants and natural ecosystems and the services they provide (Amprazis and Papadopoulou 2018; Batke, Dallimore, and Bostock 2020). Students, generally speaking, are aware that plants are important but, in the same way that they are not able to explain the importance of biodiversity, neither can they justify the relevance of plants (Amprazis, Papadopoulou and Malandrakis 2019). Furthermore, it is worth noting that students identified the most direct anthropocentric services, also known as provisioning services (e.g. O 2 , food), but the roles plants can play in mitigating three of the most worrying current environmental issues (i.e. climate change, soil erosion and pollution) were unknown by around half of the students, who exposed the previously mentioned utilitarian view (Grace and Ratcliffe 2002; Small, Munday, and Durance 2017; Suárez and Gutiérrez 2017). Comparably, this utilitarian or anthropocentric viewpoint was also detected in students’ conceptualisation regarding biodiversity. As a matter of fact, although biodiversity is a common curricular content in both primary and secondary education (Decree 236/2015, 22 nd December), conceptions of biodiversity and students’ biodiversity knowledge self-perception were quite limited, 580 O. PEDRERA ET AL. 236 | Eranskinak particularly in the first year of secondary school. As elucidated by the phenomenographic analysis, the conceptual understanding of the term was, as expected by the curricular learning outcomes, progressively acquired throughout the academic lives of the students from a more simple and aseptic understanding to a more complex and integral in the final years. However, even at the end of secondary school only a reduced group of students reached the required complex understanding of the term biodiversity and its different elements. Previous research has stated that laypeople and students identify diversity as the fundamental component of biodiversity (Bermudez and Lindemann-Mathies 22018; Buijs et al. 2008; Fiebelkorn and Menzel 2013). Despite that, our investigation found that although a third of the students explicitly mentioned diversity, a considerable number of students had a biophysical quantitative conception of biodiversity, this meaning they perceived biodiversity as a physical phenomenon (the biota of a place or the place itself) rather than an abstract one (the diversity of these elements). Similar results were recorded by Kilinc et al. (2013) who attributed their findings to the fact that biodiversity related content is mostly taught along with other ecological concepts such as biota, habitat and taxonomy. Additionally, it is worth noting that even though the curriculum proposes its proper acquisition for the final years of secondary education, as Levé et al. (2019) and Pérez-López et al. (2020) report, most students hold static conceptions about nature and biodiversity with the dynamic nature of it being virtually absent in this study too, which can be a problem when attempting to gain an understanding of the value of its conservation. Similarly, when asked about the importance of biodiversity, although every student identified it as important, the first-year students’ justifications were superficial and limited; and even if the final years students’ explanations were more elaborated and detailed as expected based on the education curriculum specifications, only one third of them attained the highest level of conceptual understanding being able to explain the complex interdependence between different elements of natural systems. Moreover, almost half of the students held the aforementioned anthropocentric conceptions of the importance of biodiversity, which has several connotations. First, this implies humans are not part of the biodiversity (Sharma and Buxton 2018), and second, particularly among the students with the utilitarian view, biodiversity is understood as being important only due to it directly affecting human wellbeing, which is closely linked to the modern western worldview (Fletcher 2017). Therefore, though it is present, the lack of sufficient ecocentric reasoning among students is evident, an issue that should be addressed in education because, as previous studies have agreed, individuals who hold ecocentric values are more prone to develop pro-environmental attitudes than those with anthropocentric and egocentric values (Quinn, Castéra, and Clément 2015; Steg and Vlek 2009; Washington et al. 2017). Altogether, considering and accepting the limits of our reduced sample size, since the phenomenon arose in various positively interrelated dimensions, the multifaceted nature of PB was confirmed in our study which, as far as we know, is the first implementing such multidimensional approach. For instance, the students who listed more plants were also able to identify more native plant species, the ones who had a higher conceptual knowledge of the term biodiversity understood its importance better and were able to identify more of the ecosystem services provided by plants; and the students who performed better in the questions about plant physiology revealed a better comprehension of the importance of both plants and biodiversity. Therefore, these results suggest that PB has multiple branches which are not only related to plant topics sensu stricto, but also include biodiversity conceptualisation; and for that reason, the alphabetisation on these topics should be as interrelated and holistic as possible. Indeed, the results imply that plant literacy is a predictor of more complex biodiversity conceptualisation. Thus, in order to fully grasp biodiversity, a minimum level of knowledge regarding plants is required given they are a major component of biodiversity and backbone of life on Earth (Amprazis and Papadopoulou 2018). Not only that, but also several studies underline that when knowledge about plants increases, their appreciation also rises (Lindemann-Matthies 2005); and the same thing has been observed when analysing the relationship between biodiversity knowledge and the JOURNAL OF BIOLOGICAL EDUCATION 581 237 | Eranskinak Hirugarren atala attitudes towards it (Lindemann-Matthies, Junge, and Matthies 2010; Moss, Jensen, and Gusset 2016; Otto and Pensini 2017; Pitman, Daniels, and Sutton 2017). Hence, these two interrelated knowledges seem to be promising triggers for attitudinal changes. Educational implications Considering plant literacy is an essential part of biodiversity education and appreciation, all these findings make evident the compelling urge to address and approach both the PB and the knowledge gap concerning biodiversity during compulsory education. In the first place, acquiring a correct understanding of the biodiversity concept can be helpful not only to improve the understanding of ecological concepts, but also to foster an interest in nature (Lindemann-Matthies and Bose 2008; Magntorn and Helldén 2005; Yücel and Özkan 2015). To this end, and as an effective way of enhancing knowledge of biodiversity and promoting sustainability, Palmberg et al. (2017) reported the efficiency of systems thinking, which can also be useful to prevent PB via activities that highlight the vital role plants play in most of the ecosystems. Furthermore, Çìl (2016) disclosed that indicating the importance of plants and the services they provide generates more interest in them, as well as, enhancing the understanding of ecological systems and promoting proenvironmental behaviours (Taylor and Bennett 2016; Torkar 2016). Indeed, given the widespread utilitarian and anthropocentric values prevailing among the participants of this study, and the many relationships detected between students’ plant provided ecosystem services identification and many other PB related aspects, it seems reasonable that this approach would augment students’ interest and knowledge regarding plants and biodiversity. For instance, as a way of engaging students and optimising their learning process, teaching based on students’ specific interests regarding certain plants related to human affairs could be effective (Pany et al. 2019), and this could also be a useful approach with which to work on scientific argumentation via socio-scientific debates (Cavagnetto 2010; Grace 2009). Similarly, the learning of identification skills as a key component of biodiversity literacy can help students get to know and appreciate native plant species (Selvi and Çelepçikay Islam 2021), increase their comprehension of biodiversity and systems ecology (Magntorn and Helldén 2007; Randler 2008), and promote sustainable and naturalist behaviours (Palmberg et al. 2017). Many research papers have highlighted the importance that direct and hands-on interactions with nature can have in both the process of learning about biodiversity and overcoming PB, as well as in the development of conservationist behaviours (Beery and Jørgensen 2016; Krosnick, Baker, and Moore 2018; Randler and Bogner 2006; Soga and Gaston 2016). Thus, in these current times in which biodiversity education and outdoor activities are more necessary than ever, and bearing in mind that based on our findings the mere contact with nature does not seem to improve students’ attitudes and knowledge about the studied subjects, the use of didactically well planned contextualising field trips as a way of working on the identification skills that are essential in biodiversity education (Fančovičová and Prokop 2011; Jeronen, Palmberg, and Yli-Panula 2016; Palmberg et al. 2019; Skarstein and Skarstein 2020) and the use of the everyday environment (Frisch, Unwin, and Saunders 2010), while taking advantage of the aforementioned utilitarian viewpoint (Pany and Heidinger 2017) should all be contemplated as these are acknowledged as being both motivating for students and successful in combating PB. All things considered, taking into account the current critical situation regarding environmental issues in which, even though 21% of the world’s plant species are endangered (Brummitt et al. 2015), plants are still neglected in the broader biodiversity and sustainability debate (Sharrock and Jackson 2017); it is essential that students become literate in these topics not only in order to acquire knowledge, but also to become aware of the importance of these subjects and to act consequently towards a sustainable future. In fact, preventing PB can have implications such as enhancing students’ interest in plants, increasing the understanding of the natural systems and fostering the development of conservationist and sustainable behaviours (Amprazis and Papadopoulou 2020). However, as Kissi and Dreesmann (2017) expose, PB is not a phenomenon to be treated through a single educational intervention. Hence, given that it is a deep-rooted phenomenon, a set of systematic specifically 582 O. PEDRERA ET AL. 238 | Eranskinak designed long-term activities might be needed, integrated within a proper education curriculum that takes into account all of the dimension this phenomenon can have (Amprazis and Papadopoulou 2018). Acknowledgments This study has been partially supported by the Basque Government through the Science, Technology and Mathematics Education Research Group (STEMERG, IT1349-19) and conducted in the framework of the Campus Bizia Lab program (Campus Living Lab for Sustainability) driven by the Sustainability Directorate of the ViceChancellor's Office for Innovation, Social Commitment and Social Action from the University of the Basque Country (UPV/EHU). Disclosure Statement The authors declare that they have no conflict of interest. ORCID Oier Pedrera http://orcid.org/0000-0001-8173-7984 Unai Ortega-Lasuen http://orcid.org/0000-0002-3625-6476 Aritz Ruiz-González http://orcid.org/0000-0001-7409-4634 José Ramón Díez http://orcid.org/0000-0003-3967-0186 Oihana Barrutia http://orcid.org/0000-0003-4118-7791 References Akoglu, H. 2018. “User’s Guide to Correlation Coefficients.” Turkish Journal of Emergency Medicine 18 (3): 91‒93. doi:10.1016/j.tjem.2018.08.001. Almeida, A., B. García Fernández, and O. Strecht-Ribeiro. 2018. “Children’s Knowledge and Contact with Native Fauna: A Comparative Study between Portugal and Spain.” Journal of Biological Education 54 (1): 17‒32. doi:10.1080/00219266.2018.1538017. Amir, R., and P. Tamir. 1994. “In-Depth Analysis of Misconceptions as a Basis for Developing Research-Based Remedial Instruction: The Case of Photosynthesis.” The American Biology Teacher 56 (2): 94‒100. doi:10.2307/ 4449760. Amprazis, A., P. Papadopoulou, and G. Malandrakis. 2019. “Plant Blindness and Children’s Recognition of Plants as Living Things: A Research in the Primary Schools Context.” Journal of Biological Education. doi:10.1080/ 00219266.2019.1667406 Amprazis, A., and P. Papadopoulou. 2018. “Primary School Curriculum Contributing to Plant Blindness: Assessment through the Biodiversity Perspective.” Advances in Ecological and Environmental Research 3 (11): 238‒256. Amprazis, A., and P. Papadopoulou. 2020. “Plant Blindness: A Faddish Research Interest or A Substantive Impediment to Achieve Sustainable Development Goals?” Environmental Education Research 26 (8): 1065‒1087. doi:10.1080/13504622.2020.1768225. Badrulhisham, N., and N. Othman. 2016. “Knowledge in Tree Pruning for Sustainable Practices in Urban Setting: Improving Our Quality of Life.” Procedia - Social and Behavioral Sciences 234: 210‒217. doi:10.1016/j. sbspro.2016.10.236. Balas, B., J. L. Momsen, and E. A. Holt. 2014. “Attention “Blinks” Differently for Plants and Animals.” CBE—Life Sciences Education 13 (3): 437‒443. doi:10.1187/cbe.14-05-0080. Balding, M., and K. J. H. Williams. 2016. “Plant Blindness and the Implications for Plant Conservation.” Conservation Biology : The Journal of the Society for Conservation Biology 30 (6): 1192‒1199. doi:10.1111/cobi.12738. Ballouard, J.-M., F. Brischoux, X. Bonnet, and M. Somers. 2011. “Children Prioritize Virtual Exotic Biodiversity over Local Biodiversity.” PLoS ONE 6 (8): e23152. doi:10.1371/journal.pone.0023152. Barman, C. R., M. Stein, S. McNair, and N. S. Barman. 2006. “Students‘ Ideas about Plants & Plant Growth.” The American Biology Teacher 68 (2): 73‒79. doi:10.2307/4451935. Barrutia, O., and J. R. Díez. 2019. “7 to 13-Year-Old Students’ Conceptual Understanding of Plant Nutrition: Should We Be Concerned about Elementary Teachers’ Instruction?” Journal of Biological Education. doi:10.1080/ 00219266.2019.1679655 JOURNAL OF BIOLOGICAL EDUCATION 583 239 | Eranskinak Hirugarren atala Batke, S. P., T. Dallimore, and J. Bostock. 2020. “Understanding Plant Blindness ‒ Students’ Inherent Interest of Plants in Higher Education.” Journal of Plant Sciences 8 (4): 98‒105. doi:10.11648/j.jps.20200804.14. Beasley, T. M., and R. E. Schumacker. 1995. “Multiple Regression Approach to Analyzing Contingency Tables: Post Hoc and Planned Comparison Procedures.” The Journal Of Experimental Education 64 (1): 79‒93. doi:10.1080/ 00220973.1995.9943797. Bebbington, A. 2005. “The Ability of A-Level Students to Name Plants.” Journal of Biological Education 39 (2): 63‒67. doi:10.1080/00219266.2005.9655963. Beery, T., and K. A. Jørgensen. 2016. “Children in Nature: Sensory Engagement and the Experience of Biodiversity.” Environmental Education Research 24: 13‒25. doi:10.1080/13504622.2016.1250149. Bermudez, G. M. A., and P. Lindemann-Matthies. 2018. ““What Matters Is Species Richness” – High School Students’ Understanding of the Components of Biodiversity.” Research in Science Education. doi:10.1007/s11165-018-9767y. Bermudez, G. M. A., S. Díaz, and A. L. De Longhi. 2017. “Native Plant Naming by High-School Students of Different Socioeconomic Status: Implications for Botany Education.” International Journal of Science Education 40 (1): 46‒ 66. doi:10.1080/09500693.2017.1397297. Bozniak, E. C. 1994. “Challenges Facing Plant Biology Teaching Programs.” Plant Science Bulletin 40: 42‒46. Brummitt, N. A., S. P. Bachman, J. Griffiths-Lee, M. Lutz, J. F. Moat, A. Farjon, J. S. Donaldson, et al. 2015. “Green Plants in the Red: A Baseline Global Assessment for the IUCN Sampled Red List Index for Plants.” PLOS ONE 10 (8): e0135152. doi:10.1371/journal.pone.0135152. Buijs, A. E., A. Fischer, D. Rink, and J. C. Young. 2008. “Looking beyond Superficial Knowledge Gaps: Understanding Public Representations of Biodiversity.” The International Journal of Biodiversity Science and Management 4 (2): 65‒80. doi:10.3843/Biodiv.4.2:1. Campos, C. M., S. Greco, J. J. Ciarlante, M. Balangione, J. B. Bender, J. Nates, and P. Lindemann-Matthies. 2012. “Students‘ Familiarity and Initial Contact with Species in the Monte Desert (Mendoza, Argentina).” Journal of Arid Environments 82: 98‒105. doi:10.1016/j.jaridenv.2012.02.013. Cardinale, B. J., J. E. Duffy, A. Gonzalez, D. U. Hooper, C. Perrings, P. Venail, A. Narwani, et al. 2012. “Biodiversity Loss and Its Impact on Humanity.” Nature 486 (7401): 59‒67. doi:10.1038/nature11148. Cavagnetto, A. R. 2010. “Argument to Foster Scientific Literacy: A Review of Argument Interventions in K-12 Science Contexts.” Review of Educational Research 80 (3): 336‒371. doi:10.3102/0034654310376953. Celis-Diez, J. L., J. Díaz-Forestier, M. Márquez-García, S. Lazzarino, R. Rozzi, and J. J. Armesto. 2016. “Biodiversity Knowledge Loss in children’s Books and Textbooks.” Frontiers in Ecology and the Environment 14 (8): 408‒410. doi:10.1002/fee.1324. Çìl, E. 2016. “Instructional Integration of Disciplines for Promoting Children’s Positive Attitudes Towards Plants.” Journal of Biological Education 50 (4): 366‒383. doi:10.1080/00219266.2015.1117512. Core Team, R. 2019. R: A Language and Environment for Statistical Computing (R-3.6.3). Vienna, Austria: R foundation for statistical computing. Dallimer, M., K. N. Irvine, A. M. J. Skinner, Z. G. Davies, J. R. Rouquette, L. L. Maltby, P. H. Warren, P. R. Armsworth, and K. J. Gaston. 2012. “Biodiversity and the Feel-Good Factor: Understanding Associations between Self-Reported Human Well-being and Species Richness.” BioScience 62 (1): 47–55. doi:10.1525/ bio.2012.62.1.9. Decree 127/2016 6th September. “Establishing the Baccaulaureate Curriculum and Implementing It in the Basque Country.” (BOPV 23-09-2016) Decree 236/2015 22nd December. “Establishing the Basic Education Curriculum and Implementing It in the Basque Country.” (BOPV 15-01-2016) Descola, P. 2009. “Human Natures.” Social Anthropology 17 (2): 145‒157. doi:10.1111/j.1469-8676.2009.00063.x. Díez, J. R., A. Meñika, I. Sanz-Azkue, and A. Ortuzar. 2018. “Urban and Rural Children’s Knowledge on Biodiversity in Bizkaia: Tree Identification Skills and Animal and Plant Listing.” International Journal of Humanities and Social Sciences 12 (3): 396‒400. doi:10.5281/zenodo.1316197. Dikmenli, M. 2010. “Biology Student Teachers’ Conceptual Frameworks Regarding Biodiversity.” Education 130: 479‒489. Dor-Haim, S., R. Amir, and J. Dodick. 2011. “What Do Israeli High School Students Understand about Biodiversity? an Evaluation of the High School Biology Programme, ‘Nature in a World of Change’.” Journal of Biological Education 45 (4): 198‒207. doi:10.1080/00219266.2010.546695. European Commission. 2013. “Flash Eurobarometer 379: Attitudes Towards Biodiversity.” Retrieved from http://ec. europa.eu/commfrontoffice/publicopinion/flash/fl_379_en.pdf EUSTAT. 2018. “Inventario Forestal CAE 2018.” Retrieved from http://www.euskadi.eus/web01-a3estbin/es/conteni dos/informacion/inventario_forestal_2018/es_def/index.shtml Fančovičová, J., and P. Prokop. 2010. “Development and Initial Psychometric Assessment of the Plant Attitude Questionnaire.” Journal of Science Education and Technology 19 (5): 415‒421. doi:10.1007/s10956-010-9207-x. 584 O. PEDRERA ET AL. 240 | Eranskinak Q19-Which of these functions can plants carry out from an anthropocentric point of view?  They can supply oxygen.  They can prevent soil erosion.  They can be used as fuel to make energy.  They can be used in medicine and pharmacology.  They can mitigate climate change.  They can serve as food.  They can reduce pollution. *Scope/justification of the question: Assessment of students’ ability to identify plant-provided ecosystems services and, consequently, the importance of plants. Appendix 2 Regarding the conceptions of the term biodiversity (BioC), leaving aside the D category in which students explicitly answered that the term was unknown to them or left it unanswered, in the first and simplest conception (C) students considered biodiversity to be a study subject (‘it is kind of a science that studies plants and animals’) or a form of knowledge (‘it is the classification of plants and animals’) related to biological elements. The next conceptions (B-A), however, were qualitatively different since biodiversity is understood as a biophysical entity. The B2 and B1 conceptions encapsulate a view of biodiversity in which the phenomenon is comprehended as a biophysical quantitative element. This way, the differences between the less informed conception (B2) and the more accurate one (B1) is that students with the B2 conceptualisation described biodiversity as a physical ‘place in which plants and animals live’ or ‘an environment formed by the living and non-living organisms’, while the B1 conception focuses on the biological elements. Hence, conception B1 understands biodiversity as a group of biological elements (e.g. plants, animals, living organisms) with definitions such as ‘all the living organisms living on Earth’ and ‘the plants and animals living on a place’. Finally, the most informed group of conceptions (A) depicted the view of an abstract or qualitative concept of the term biodiversity. The simpler conception of the two (A2) describes biodiversity as the variety of living things explicitly mentioning the ‘variability’, ‘differences’ and ‘diversity’ of species and living organisms (e.g. ‘the variability of life in an ecosystem’, ‘the diversity or group of different species in the world’). Besides, the most complex conception (A1) also includes other elements such as ‘the genetic differences’ and ‘the different ecosystems’ along with the aforementioned diversity of living organisms, thereby presenting a wider and more global understanding of biodiversity. Similarly, with regard to the importance of biodiversity (BioIC) without taking into account the D category in which students did not know how to justify this importance, the first conception (C) encompasses a view in which the diversity of biological elements is intrinsically good for nature without any further explanation (e.g. ‘it is important to have different animals’ and ‘it is good to have many species of animals and many animals’). The next group of conceptions (B) are aligned to the belief that biodiversity is important for the mere reason of it influencing and directly affecting humankind, which shows an anthropocentric viewpoint. The B2 conception differs from the B1 because, even though both hold anthropocentric values, the less informed one (B2) encompasses an inherent wellness similar to the one explained in the previous category with the difference that this explicitly mentions that there is a human-nature interaction in which humans should protect biodiversity since ‘we live here’ and ‘it is our obligation to take care of the different plants and animals because they are indispensable’. The B1 conception, instead, justifies the importance of biodiversity by appealing to the direct relationship and interdependence between humans and all other living things. Thus, biodiversity is understood as being important because the survival of humankind depends on it (‘it is the source of everything we have: medicine, food’ and ‘we live thanks to it’), it provides us goods and services (‘animals give us pillows and plants oxygen’), or at least it is useful for purposes that benefit humans (‘biodiversity allows us to understand our planet and use it appropriately’). Finally, the most informed conception is embraced in A. This conception broadens the previously mentioned interdependence between humans and nature to the interactions between all the different elements of living systems. Thus, it presents a systemic or holistic viewpoint by which the correct functioning of natural systems is affected and dependent on biodiversity and the complex relationships between its different elements. Some examples of statements categorised in this conception are ‘it is important because every species influences the ecosystem’ and ‘each animal, plant, bacteria carries out some function’. JOURNAL OF BIOLOGICAL EDUCATION 591 247 | Eranskinak Hirugarren atala Oier Pedrera, et al. Modelo Científico de la Nutrición Vegetal: análisis epistemológico y propuesta de progresión de aprendizaje PDF generado a partir de XML-JATS4R por Redalyc Proyecto académico sin fines de lucro, desarrollado bajo la iniciativa de acceso abierto Fundamentos y líneas de trabajo Modelo Científico de la Nutrición Vegetal: análisis epistemológico y propuesta de progresión de aprendizaje Scientific Model of Plant Nutrition: epistemological analysis and a learning progression proposal Oier Pedrera Departamento de Didáctica de las Matemáticas, Ciencias Experimentales y Sociales, Universidad del País Vasco/ Euskal Herriko Unibertsitatea (UPV/EHU). Bilbao, España oier.p[email protected] https://orcid.org/0000-0001-8173-7984 Oihana Barrutia Departamento de Didáctica de las Matemáticas, Ciencias Experimentales y Sociales, Universidad del País Vasco/ Euskal Herriko Unibertsitatea (UPV/EHU). DonostiaSan Sebastián, España [email protected] https://orcid.org/0000-0003-4118-7791 José Ramón Díez Departamento de Didáctica de las Matemáticas, Ciencias Experimentales y Sociales, Universidad del País Vasco/ Euskal Herriko Unibertsitatea (UPV/EHU). Bilbao, España j[email protected] https://orcid.org/0000-0003-3967-0186 DOI: https://doi.org/10.25267/ Rev_Eureka_ensen_divulg_cienc.2023.v20.i3.3102 Recepción: 30 Noviembre 2022 Revisado: 09 Abril 2023 Aprobación: 10 Mayo 2023 Acceso abierto diamante Resumen La enseñanza/aprendizaje del Modelo Científico de la Nutrición Vegetal (MCNV) es un tema fundamental en la enseñanza de las ciencias. Sin embargo, se trata de uno de los contenidos más difíciles tanto de enseñar como de aprender. Con el objetivo de guiar al profesorado en el diseño de secuencias de enseñanza/aprendizaje y en la construcción de ambientes de aprendizaje efectivos, este estudio consta de tres secciones. En la primera se realiza un análisis epistemológico del MCNV para definir las ideas clave que han de ser trabajadas durante el recorrido académico. En la segunda se define el modelo escolar que debería alcanzar el alumnado al finalizar la educación secundaria tomando como base la investigación didáctica y el análisis del contexto y del currículum. En la última sección se configura una propuesta de progresión de aprendizaje que explicita una secuenciación del contenido del modelo tomando en consideración las dificultades de enseñanza/aprendizaje de la temática, propuestas de progresión previas, así como orientaciones curriculares internacionales. Palabras clave: Modelos, Nutrición vegetal, Ideas clave, Progresión de aprendizaje. Abstract 310201 248 | Eranskinak [A1] Pedrera et al. (2023b) Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias, 2023, vol. 20, núm. 3, SeptiembreDiciembre, ISSN: 1697-011X PDF generado a partir de XML-JATS4R por Redalyc Proyecto académico sin fines de lucro, desarrollado bajo la iniciativa de acceso abierto The teaching and learning of the Scientific Model of Plant Nutrition (SMPN) is a pivotal topic in science education. However, it is also one of the most difficult contents to both teach and learn. With the aim of guiding teachers in the design of teaching/ learning sequences and the construction of effective learning environments, this study consists of three sections. First, an epistemological analysis of the SMPN is performed in order to define the key ideas that must be worked on during schooling. In the second, considering the didactic research and the analysis of the context and school curriculum, it is defined the school science model students should construct by the end of secondary education. In the last section a learning progression is proposed which describes a hypothetical sequencing of the contents of the model is articulated by taking into account the teaching/ learning difficulties of the topic, previously proposed learning progressions, and international curricular orientations. Keywords: Models, Plant nutrition, Key ideas, Learning progression. 310202 249 | Eranskinak Hirugarren atala Oier Pedrera, et al. Modelo Científico de la Nutrición Vegetal: análisis epistemológico y propuesta de progresión de aprendizaje PDF generado a partir de XML-JATS4R por Redalyc Proyecto académico sin fines de lucro, desarrollado bajo la iniciativa de acceso abierto Introducción La nutrición vegetal es un contenido fundamental y recurrente en el currículum escolar desde la Educación Primaria (EP) a la Universitaria (EU) que se mantiene a pesar de los cambios curriculares (González Rodríguez, 2018). Diferentes aspectos del tema son trabajados a lo largo de todo el recorrido académico (cf. bit.ly/3N0HjeU; BOPV, 2015; 2016). Y no es para menos, pues la comprensión integral de cómo las plantas obtienen materia y energía subordina el conocimiento de multitud de conceptos relacionados como el ciclo de carbono o el flujo de energía en los ecosistemas y en los sistemas socioecológicos (Lin y Hu, 2003; Mohan et al., 2009). Por ello, dominar un modelo de la nutrición vegetal cercano al científico es un prerrequisito para comprender el funcionamiento de los ecosistemas, así como para entender y ser capaz de tomar decisiones informadas en torno a varias de las cuestiones sociocientíficas a las que actualmente nos enfrentamos (Hartley et al., 2011). No obstante, construir ese modelo cercano al científico no es una tarea sencilla, ya que las ideas intuitivas del alumnado, las dificultades para aplicar principios termodinámicos fundamentales, el lenguaje cotidiano y la propia abstracción y complejidad del fenómeno hacen que tanto enseñar como aprender sobre este proceso sea un reto (Pedrera et al. , 2023). Por ese motivo, con la finalidad de fundamentar principios para el diseño de secuencias de enseñanza/aprendizaje (SEAs) que acerquen al alumnado a conceptualizaciones científicas de la nutrición vegetal, los objetivos de este estudio son: a) definir las ideas clave que emergen del análisis epistemológico del Modelo Científico de la Nutrición Vegetal (MCNV); b) describir el modelo científico escolar que el alumnado debería adquirir al finalizar la Educación Secundaria (ES); y c) proponer una progresión de aprendizaje del mismo basada en los resultados que arroja la literatura científica de la Didáctica de las Ciencias Experimentales para ayudar a guiar el proceso de enseñanza/aprendizaje. Modelos científicos y modelos científicos escolares Antes de comenzar a describir el MCNV conviene definir qué es un modelo y las diferencias entre modelos científicos y escolares. Según su significado más extendido, un modelo es una representación que reproduce los principales aspectos e incluso traduce de otra forma la naturaleza de la entidad modelada (Justi, 2007). En el caso particular de las ciencias y la enseñanza de las ciencias, la mayoría de investigaciones consensúa que un modelo científico es una representación de objetos, fenómenos, procesos, ideas y/o sistemas cuyo objetivo es desarrollar y probar descripciones, explicaciones y predicciones científicas (Gilbert, 1998; Gilbert y Boulter, 2000; Oh y Oh, 2011). Una característica clave de los modelos científicos es su papel como mediadores o puentes entre la teoría y los datos empíricos de fenómenos naturales normalmente demasiado complejos (Morrison y Morgan, 1999). Mediante los procesos de idealización, abstracción y simplificación, un fenómeno del mundo real puede organizarse en un modelo que puede ser comprendido como una simplificación cuidadosamente seleccionada de la entidad referente (Oh y Oh, 2011; Taber y Akpan, 2017). No obstante, esto no significa que los modelos sean imprecisos o inexactos, pues el hecho de ser representaciones conceptuales externas, concretas y explícitas consensuadas por la comunidad científica los dota de coherencia, precisión y límites de aplicación definidos y estables (Greca y Moreira, 2000). Así, aunque no todos los detalles del objeto modelado sean reflejados y se ajusten a la perfección, la información que proporcionan los modelos científicos es útil y profunda, siendo suficiente para responder preguntas científicas, comunicar ideas y estructurar el conocimiento (Acevedo-Díaz et al. , 2017; Adúriz-Bravo, 2012; Oh y Oh, 2011). Por ello, los modelos científicos actúan como entidades representacionales primarias de la ciencia moderna y su construcción, aplicación, prueba, comparación, interpretación y revisión son cruciales en la práctica científica (Acevedo-Díaz et al., 2017; Giere, 2004). Asimismo, una enseñanza de las ciencias auténtica también debería enfatizar los modelos y la modelización tanto por su importancia epistémica como por la veracidad con la que reflejan la naturaleza de la ciencia (Bryce et al., 2016;Gilbert y Justi, 2016; Oliva, 2019; Osborne, 2014; Treagust et al., 2002). 310203 250 | Eranskinak Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias, 2023, vol. 20, núm. 3, SeptiembreDiciembre, ISSN: 1697-011X PDF generado a partir de XML-JATS4R por Redalyc Proyecto académico sin fines de lucro, desarrollado bajo la iniciativa de acceso abierto Sin embargo, cuando hablamos de modelos en la educación de las ciencias no nos referimos a los -a menudo demasiado sofisticadosmodelos científicos como tal, sino a las adaptaciones de los mismos denominados modelos escolares o curriculares (Justi, 2007). Estos últimos son el resultado de la transposición didáctica -o elementarización según Duit et al. (2012)- de los modelos científicos a las características y al contexto del alumnado objetivo de la instrucción con la finalidad específica de acercar al alumnado al modelo científico consensuado (Galagovsky y Adúriz-Bravo, 2001). Al igual que los modelos científicos, los modelos escolares también son modelos conceptuales externos, coherentes y compartidos por una comunidad -en este caso la educativa-, por lo que pueden definirse de forma precisa y en concordancia con el conocimiento científico consensuado (Greca y Moreira, 2000). Así, a pesar de ser adaptaciones de representaciones, los modelos escolares pueden ser tan útiles y auténticos como los científicos siempre y cuando se mantengan fieles a las ideas científicas nucleares del modelo que intentan acomodar y asientan unos cimientos apropiados para la posterior progresión y complejización hacia el modelo científico completo (Taber y Akpan, 2017). Análisis epistemológico e ideas clave del Modelo Científico de la Nutrición Vegetal (MCNV) En lo que al MCNV respecta, construir un modelo sofisticado y cercano al científico implica un desarrollo progresivo de ideas de las cuales algunas sientan las bases para trabajar con ideas más avanzadas en el futuro (Campbell et al., 2016; Vosniadou, 2019). Por ello, una de las formas de asegurar que el modelo escolar que se define es útil y no obstaculiza el aprendizaje posterior es definir las ideas clave del modelo científico (Taber, 2000). Como Guisasola et al. (2021) exponen, hay multitud de herramientas que permiten, por un lado, la destilación de las ideas clave de un modelo y, por otro, la definición del modelo escolar y los indicadores de aprendizaje mediante la transposición didáctica del mismo. De este modo, a la hora de identificar las ideas clave del MCNV en este trabajo se ha optado por el uso de la herramienta del Análisis Epistemológico , al igual que Guisasola et al. (2021). Autores como Kuhn o Bachelard remarcan que el proceso histórico de construcción de modelos científicos es comparable a la construcción de modelos mentales que el alumnado realiza durante el proceso de enseñanza/aprendizaje (Kuhn, 1984; Matthews, 2004). De hecho, varios estudios señalan que algunos obstáculos epistemológicos a los que se enfrentaron los investigadores en el pasado se reflejan hasta cierto punto en los estudiantes a modo de dificultades y concepciones (Métioui et al., 2016; Wandersee, 1986). Por este motivo el análisis epistemológico permite, tomando como base la estructura interna del conocimiento científico, determinar las ideas o componentes conceptuales clave del modelo científico y especificar indicadores de aprendizaje fundamentados y respaldados por la evidencia epistemológica (Guisasola et al. , 2008, 2017; Zuza et al. , 2018). El análisis epistemológico se realiza estudiando el desarrollo histórico del modelo e investigando las fuentes históricas y filosóficas primarias y secundarias relacionadas con los contenidos a enseñar (e.g. Cañal, 1990; González Rodríguez et al., 2014; Métioui et al. , 2016). De esta forma, mediante la revisión del desarrollo de las ideas, los argumentos y los modelos explicativos utilizados por investigadores del pasado, se identifican los principales obstáculos epistemológicos y ontológicos que tuvieron que superarse en la construcción del modelo científico consensuado actual de los que derivan las ideas clave (Guisasola et al., 2021). En lo que a la construcción del MCNV respecta, diferentes autores remarcan que el obstáculo epistemológico principal fue transitar del modelo heterotrófico de la teoría del humus al autotrófico de la teoría de la fotosíntesis , suceso que tuvo lugar con el descubrimiento de dicha reacción a finales del s. XVIII (ver Figura 1) (Cañal, 1990; González Rodríguez et al., 2014; Métioui et al., 2016). De hecho, incluso tras descubrir la fotosíntesis, el conocimiento práctico derivado de la agricultura provocó que modelos interpretativos mutuamente exclusivos coexistieran hasta el s. XIX cuando se describió la necesidad de componentes inorgánicos para el crecimiento vegetal (González Rodríguez et al. , 2014). Finalmente, gracias al desarrollo de técnicas de investigación bioquímicas durante el s. XX., se describió de manera 310204 251 | Eranskinak Hirugarren atala Oier Pedrera, et al. Modelo Científico de la Nutrición Vegetal: análisis epistemológico y propuesta de progresión de aprendizaje PDF generado a partir de XML-JATS4R por Redalyc Proyecto académico sin fines de lucro, desarrollado bajo la iniciativa de acceso abierto detallada, entre otras cosas, que la fotosíntesis consta de dos fases y que el oxígeno que las plantas expulsan proviene del agua absorbida por las raíces y transportada por el xilema junto con los nutrientes (i.e. sales minerales) hasta las partes verdes de la planta (Lambers et al., 2008). Por otro lado, otro aspecto clave del MCNV que costó integrar fue el de la respiración como proceso productor de energía utilizable (Figura 1). Aunque a día de hoy existe consenso en la Biología para integrar la respiración como un proceso más de la nutrición al menos a nivel celular, durante muchas décadas éste fue considerado un mero intercambio de gases (González Rodríguez et al., 2014; Meidner, 1985). El proceso se describió por primera vez en plantas en el s. XVIII, pues los primeros científicos que detallaron la fotosíntesis observaron que el intercambio gaseoso se invertía en la oscuridad e incluso se generaba calor. Sin embargo, no fue hasta que Julius von Sachs (s. XIX) describió empíricamente la pérdida de masa que acontecía en las plantas durante este proceso que se comenzó a considerar como una reacción de combustión o catabólica (Meidner, 1985). Este cambio de paradigma, junto con los descubrimientos bioquímicos y celulares de la época, permitieron la descripción detallada del proceso de respiración celular universal para todos los seres vivos aeróbicos, con la peculiaridad de que la materia orgánica utilizada por las plantas es de origen endógeno (Lambers et al., 2008). Finalmente, es remarcable el papel que la nutrición vegetal tiene a nivel de ecosistema, llegando a Arnon (1982) a mencionar que la fotosíntesis merece el puesto del proceso bioquímico más importante de la Tierra. Las plantas no solo son las responsables de la producción del oxígeno indispensable para los seres vivos aerobios, sino que, además, son consideradas la puerta de entrada de energía y materia de los ecosistemas (Lin y Hu, 2003). Pese a que la mayoría de los descubrimientos que permitieron construir el MCNV actual se basaron en experimentos a nivel de organismo y bioquímico, considerar la relevancia de este proceso en el ciclo del carbono y el flujo de la energía en los ecosistemas, al igual que su relación con las redes tróficas y la importancia de la producción de oxígeno, es una parte fundamental del MCNV. Así pues, ambos hechos permiten relacionar los procesos a lo largo de los diferentes niveles de organización y permiten comprender el modelo de manera integral y anidada (Akçay, 2017; Brown y Schwartz, 2009; González Rodríguez et al., 2014). 310205 252 | Eranskinak [Document text truncated for crawler view.]