Diseño de una estrategia didáctica para mejorar los procesos de medición y la toma de datos

experimentales utilizando las unidades básicas de medida de longitud, masa y tiempo

JUSTO ALBERTO MENDEZ MENDINUETA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA

FACULTAD DE CIENCIAS

MAESTRÍA EN LA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES

SEMINARIO DE PROYECTO DE GRADO

VALLEDUPAR-CESAR

INTRODUCCIÓN

La Institución Educativa Rafael Valle Meza de Valledupar, de carácter oficial,

dentro de su Proyecto Educativo Institucional manifiesta la preparación del

individuo en la ciencia y la tecnología, para lo cual incluye dentro del plan de

estudios del área de ciencias naturales el tema de la medición como introducción a

la ciencia física en el décimo grado atendiendo además los estándares en ciencias

naturales emitidos por el Ministerio de Educación Nacional.

Al desarrollar el contenido de la Introducción a la ciencia con el tema de la

medición, se ha encontrado que los estudiantes del grado décimo de la Institución

Educativa Rafael Valle Meza presentan dificultad para medir, no solo porque la

mayor parte de los alumnos no identifican el sistema métrico de medida, sino

porque carecen de conceptos y procedimiento básicos relativo a la medida y a la

experimentación con el uso de los instrumentos.

A pesar de contar con aparatos y elementos cotidianos para la medida como

cintas métricas, cronómetros en sus dispositivos celulares y balanzas en las

tiendas de sus respectivos barrios y en el aula de laboratorio con diferentes

instrumentos, no ven la medida relacionada con la ciencia por lo tanto el carácter

científico y la rigurosidad de la medida no está presente en su accionar como

estudiantes y lo que ella representa para el avance de la ciencia.

Esta situación observada en los estudiantes grado décimo de la Institución

Educativa Rafael Valle Meza acompañada con la dificultad de registrar, analizar y

comunicar las magnitudes físicas obliga a desarrollar estrategias didácticas para

preparar a los estudiantes en el uso del sistema métrico de medida y la toma de

datos experimentales, por lo tanto surge el siguiente interrogante:

¿Cuál puede ser la estrategia didáctica para mejorar en los estudiantes del Grado

Décimo de la Institución Educativa Rafael Valle Meza de Valledupar el uso del

sistema métrico de medida y la toma de datos experimentales utilizando las

unidades básicas de medida de longitud, masa y tiempo?

OBJETIVOS

General

Diseñar una estrategia didáctica para mejorar los procesos de medición y la toma

de datos experimentales utilizando las unidades básicas de medida de longitud,

masa y tiempo en los estudiantes de grado decimo de educación media de la

Institución educativa Rafael Valle Meza localizada en el municipio de Valledupar ,

Cesar.

Especifico

a) Identificar los procesos de medición de los estudiantes del grado décimo de

la institución educativa Rafael Valle Meza mediante una práctica de toma

de datos experimentales de longitud, masa y tiempo.

b) Diseñar una estrategia didáctica para los estudiantes del grado decimo de

la institución educativa Rafael Valle Meza con actividades orientada a

mejorar los procesos de toma de datos experimentales de longitud, masa y

tiempo.

c) Implementar la estrategia didáctica en los estudiantes del grado decimo de

la institución educativa Rafael Valle Meza orientada a mejorar los procesos

de toma de datos experimentales de longitud, masa y tiempo.

d) Evaluar la estrategia planteada en los estudiantes del grado décimo de la

Institución Educativa Rafael Valle Meza sobre la toma de datos

experimentales de longitud, masa y tiempo.

MARCO TEORICO

En el desarrollo social, cultural y científico de la humanidad una de las actividades

que ha tenido gran influencia es la medida. La medida constituye una de las

principales actividades humanas, presente en todas las culturas desde las más

antiguas, ya que permite comparar, estimar o calcular con más o menos precisión

distintas magnitudes (Bishop, 1999). Todas las culturas fundamentaron su

crecimiento en la acción de medir para sus cuentas, las construcciones, hasta su

papel social, enlazando con el paso del tiempo el progreso de las mismas con el

avance en los sistemas de medida que fue evolucionando por el intercambio de

productos entre grupos sociales, el desarrollo de los sistemas de escritura y de

numeración, en general, y no menos importante de las distintas ciencias.

Esta evolución social y el avance de las ciencias llevaron a que las medidas fueran

más diversas y complejas creando un número considerado de sistemas de

medición que generaron dificultades sociales y científicas. Por lo anterior la

comunidad de ciencias decidió unificar los sistemas de medidas en la Conferencia

General de Pesas y Medidas siendo el órgano de decisión de la Convención del

Metro. ..Tiene a su cargo tomar decisiones en materia de metrología y, en

particular, en lo que concierne al Sistema Internacional de Unidades. Fue creada

por la Convención del Metro, en 1875. .. (Metas y metrologías asociadas febrero

2006).

En la unificación de los sistemas de medidas se adoptó oficialmente el sistema

métrico. El proceso culminó en la proclamación el 22 de junio de 1799 del sistema

métrico con la entrega a los Archivos de la República de los patrones del metro y

el kilogramo y fue oficialmente denominado Sistema Internacional de Unidades

(S.I) por la 11a CGPM en 1960. (Metas y metrologías asociadas febrero 2006). Al

transcurrir los años, el Sistema Métrico Decimal se hizo universal y de

cumplimiento en todos los países miembros.

Colombia adopta el sistema internacional de medida acordando su uso, múltiplos y

submúltiplos y define las unidades básicas del sistema internacional (SI). La

nomenclatura, definiciones y símbolos de las unidades del sistema internacional y

las recomendaciones para el uso de los prefijos son recogidos por la Norma

Técnica Colombiana Oficial Obligatoria 1000. (Resolución No. 005 de 95-04-03 del

Consejo Nacional de Normas Y Calidades). La importancia de la medida requiere

en Colombia la creación del instituto de metrología. Creación Instituto Nacional de

Metrología - INM, créase una Unidad Administrativa Especial de carácter técnico,

científico y de investigación, denominada Instituto Nacional de Metrología –INM.

(Artículo 2. Decreto 4175 del 3 de noviembre de 2011), que dentro de sus

funciones se encuentra Apoyar y desarrollar actividades de ciencia, tecnología e

innovación en lo de su competencia, como integrante del Sistema Nacional de

Ciencia, Tecnología e Innovación. (Objetivos y funciones del INM). El documento

Conpes 3582 resalta estrechar los vínculos entre el sistema educativo y la

Ciencia, Tecnología e Innovación es innegable.

El Ministerio de Educación Nacional, entendiendo la trascendencia de la medición

y fortalecido con el documento Conpes, recomienda a través de los estándares el

trabajo con la medida en las instituciones educativas durante los grados de

escolaridad desde la básica primaria hasta la educación media distribuidos de la

siguiente manera:

Grado Estándar

1 a 3 Realizo mediciones con instrumentos convencionales y no

convencionales.

Establezco relaciones entre magnitudes y unidades de medida

apropiadas.

4 a 5 Realizo mediciones con instrumentos convencionales y no

convencionales.

6 a 7 Realizo mediciones con instrumentos y equipos adecuados a las

características magnitudes de los objetos y las expreso en las

unidades correspondientes.

8 a 9 Realizo mediciones con instrumentos adecuados a las

características y magnitudes de los objetos de estudio y las

expreso en las unidades correspondientes.

10 a 11 Realizo mediciones con instrumentos y equipos adecuados.

Utilizo las matemáticas para modelar, analizar y presentar datos

y modelos en forma de ecuaciones, funciones y conversiones.

Interpreto los resultados teniendo en cuenta el orden de

magnitud del error experimental.

M.E.N. Estándares básicos de competencias en ciencias naturales

De todo lo anterior se evidencia que para la formación en ciencias la medición es

relevante y no hay que descuidar los aspectos relacionado con la misma,

acompañada con estimar el error que se comete al realizarla. “Para el desarrollo

de los contenidos relacionados con la enseñanza de la medida se deberá propiciar

la estimación, la comparación y la medición de longitudes, capacidades, pesos y

tiempos de manera directa”1.

Sin embargo como docentes se descuida el proceso de medición en la enseñanza

de las ciencias con la creencia que los estudiantes saben medir y realizan

tratamiento de los datos experimentales, según Maiztegui (1988) hasta ese

momento prestábamos relativamente poca atención al proceso de obtención de

medidas por los alumnos, profundizando, sí, en su análisis en el informe,… fue

evidente que la errónea suposición de que los alumnos sabían medir no era solo

nuestra y que reflexionar sobre lo que creemos que los alumnos saben es

1 La medida en el Nivel Inicial. Una herramienta para resolver problemas. ALICIA MIRTA GIARRIZZO Instituto Superior de Profesorado.

esencial para desarrollar una buena práctica docente. Estudios realizados sobre el

proceso de la medición indican que los alumnos realizan la mayoría de las

medidas de un modo teórico y apenas utilizan la regla para medir. (Galina, 2008).

El problema de cómo medir las cantidades físicas correspondientes a magnitudes

fundamentales, entre las cuales está la longitud, suele parecer tan trivial y sencillo,

pero en realidad presenta dificultades muy interesantes. (Flichman, 2004). Según

Lewin (2012), los estudiantes deben medir y seleccionar los instrumentos

apropiadamente y deben conocer las imprecisiones de los instrumentos, dado que

es el fundamento de muchas experiencias y es esencial para el desarrollo de una

ciencia experimental como la Física.