The concept of field in physics learning and in research in science education

Se presenta una revisión bibliográfica de resultados de investigaciones en educación en ciencias, sobre el aprendizaje y enseñanza del concepto de campo en Física. La revisión es parte integrante de un proyecto de investigación con interés en el aprendizaje del concepto de campo como un concepto fundamental y clave de la Física clásica y contemporánea para una comprensión del mundo físico y la naturaleza. La búsqueda bibliográfica se realiza independientemente de un dominio concreto de la Física y el análisis de las investigaciones revisadas se organiza en torno a los objetivos de estudio, diseño, enfoques y relevancia dada al concepto de campo. Se comentan los resultados y conclusiones de las investigaciones revisadas y observa la necesidad de explorar un referencial teórico cognitivo que permita abordar los vínculos entre la estructura formal del conocimiento del concepto de campo construido por la Física como un concepto fundamental y clave para una comprensión del mundo físico y la estructura conceptual que poseen los estudiantes. A modo de conclusión, se propone explorar como referente la teoría de campos conceptuales de Vergnaud señalándose sus principales características e implicaciones para investigaciones futuras sobre el aprendizaje del concepto de campo.A bibliographic review of research findings in several studies in science education is presented. The aim of this work is to understand the learning and teaching processes of the “field” concept in physics. This review comes from a larger research project with focus on the learning of this concept as a key concept in classical and modern physics for the understanding of nature and the physics world. Our bibliographic search was carried out independently of a specific domain in physics. The analysis of the reviewed papers was categorised according to their reason for study, their design, their approach, and their relevance regarding the concept of field. Initially, the findings and conclusions are commented in a preliminary way. We noticed the absence of a proper theoretical cognitive framework which could help us in searching answers to some basic questions on the learning of scientific concepts. We hope this work will draw attention to the need of articulating the complexity and extent of the meanings of the “field” concept, the student's cognitive development, and the process of knowledge assimilation in a suitable way. As a conclusion, we propose the use of Vergnaud’s theory of conceptual fields to overcome this theoretical insufficiency, and we emphasize as well its main features and implications for further research in the teaching and learning of the “field” concept