Problem solving in chemistry: deciphering methods, errors, barriers, subject matters, and applicability by using N-Vivo

Abstract

The main goal of this research study is to identify student methods, errors, and barriers and to examine the subject matters and applicability that professors give to problem solving in chemistry. Nine professors and 388 students from five Colombian universities and one Argentine university participate in the study. A qualitative research approach is conducted by applying a narrative analysis methodology under a hermeneutical-interpretive paradigm using the focus group technique. Categories are established and qualitative data are processed on the software NVivo. The results revealed that with regard to errors and barriers, the most prevalent are omission of some units, inadequate handling of equivalences, and improper establishment of relationships between units. It is concluded that dimensional analysis is the most useful method to correctly solve chemical problems that involve mathematical logic such as properties, solutions, stoichiometry and gases.

El alcance de esta investigación fue identificar los métodos, los errores y los obstáculos reconocidos por los estudiantes, y las temáticas y la aplicabilidad que los profesores le otorgan a la resolución de problemas en química. Participaron 9 profesores y 388 estudiantes de cinco universidades colombianas y una argentina. La investigación fue de enfoque cualitativo y se implementó el análisis narrativo como metodología bajo un paradigma hermenéutico-interpretativo, empleando la técnica de grupos focales. Se establecieron categorías y los datos cualitativos fueron procesados con el software NVivo. Los resultados revelaron que con respecto a los errores y obstáculos, los más predominantes corresponden a la omisión de algunas unidades, el inadecuado manejo de las equivalencias y el establecimiento de relaciones entre unidades. Se concluye que el análisis dimensional es el método más útil para solucionar correctamente problemas químicos que involucran lógica matemática como propiedades, soluciones, estequiometría y gases.