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Producto asignatura didáctica de la Física. Universidad del Tolima. NATHALIE PARDO; SHAROON VARGAS; YAMIT CASTAÑEDA
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PROPUESTA DIDÁCTICA PARA LA ENSEÑANZA DE LAS LEYES DE NEWTON DESDE EL ENFOQUE CTS EN ESTUDIANTES DE CUARTO GRADO DE LA
ESCUELA NORMAL SUPERIOR SEDE ANTONIO NARIÑO
NATHALIE PARDO;SHAROON VARGAS; YAMIT CASTAÑ[email protected]@[email protected]
Estudiantes de octavo semestre del programa de Lic. En Educación Básica con Énfasis en Ciencias Naturales y Educación Ambiental
Facultad de EducaciónUniversidad del Tolima
_________________________________________________________________________Resumen
El fin de la educación es formar personas integras en todos los aspectos de la vida, por lo cual
se deben manejar los temas y conceptos de una manera interdisciplinar, en el trascurso de este
trabajo se propone el aprendizaje de las leyes de newton utilizando el enfoque ciencia
tecnología y sociedad, relacionando un determinado concepto con diferentes campos de la
vida y con situaciones del diario vivir, esto se realizara mediante el uso de lúdicas, problemas
comunes, situaciones concretas, de las cuales el estudiante debe demostrar el manejo del tema
o concepto en cualquier contexto, para evidenciar y evaluar la adquisición del conocimiento se
realizaron dos pruebas, una diagnostica y una comparativa, para así determinar si las leyes de
newton si significo un aprendizaje en los estudiantes; a la hora de realizar la comparación es
evidente que genero un aprendizaje significativo en los temas de física plantados para el
proyecto ya que paso de un bajo porcentaje a un 91%, cada una de las variables, especificación
de la metologia y resultados concretos están a lo largo de este articulo.
Palabras clave: Leyes de Newton, Enfoque CTS, Didáctica, Interdisciplinariedad.________________________________________________________________________
Abstract
The purpose of education is to train people of integrity in all aspects of life, so you should
handle these issues and concepts in an interdisciplinary way, in the course of this work
proposes the learning of Newton's laws using the approach science technology and society,
linking a particular concept in different fields of life and everyday situations, this was done
through the use of recreational, common problems, situations in which the student must
demonstrate the handling of the issue or concept in any context, to demonstrate and assess
knowledge acquisition, there were two tests, a diagnosis and a comparison to determine if
Newton's laws if it means learning among students, when making this comparison it is evident
that gender meaningful learning in physics topics planted for the project as a low pass rate to
91%, each of the variables, methodology specification, and concrete results are over this
article.
Key words: Newton's Laws, Cts Approach, Teaching, Interdisciplinary
Introducción
La Física forma parte de las llamadas
Ciencias Básicas, ya que en mayor o menor
grado sirve de base a muchas otras
ciencias. En la pirámide de conocimientos
solamente es superada por las matemáticas
de acuerdo conGonzales, A. (1983) citado
por Lederman, L. (2003), para poder
explicar un enlace químico, el movimiento
de precesión de la tierra en su órbita, los
potenciales de las membranas celulares o la
distribución de esfuerzos en cualquier
edificación, resulta indispensable poseer
conocimientos físicos, esto centra la
atención en el desarrollo de diferentes
sistemas educacionales para facilitar su
aprendizaje, ya que uno de los mayores
inconvenientes en su enseñanza es la
incapacidad de poder extrapolar y aplicar
los conceptos a un contexto cotidiano, lo
que limita el aprendizaje de tipo
significativo.
En este sentido, la mayoría de las
Instituciones Educativas de la ciudad de
Ibagué, realizan aproximaciones al mundo
de la ciencia bajo la implementación de
diferentes textos, algunos de los cuales no
presentan una contextualización de acuerdo
a los verdaderos niveles educativos del
país.
La Institución Educativa Normal
Superior sede Antonio Nariño de la ciudad
de Ibagué, en el grado cuarto desarrolla el
área de las ciencias naturales basado en la
implementación del programa pequeños
científicos. Este programa se desarrolla
bajo una metodología basada en 13
secuencias cuyo fin es el desarrollo de las
habilidades descriptivas, argumentativas y
propositivas de los alumnos, con una
consecución continua y progresiva entre las
secuencias, de estas trece secuencias solo
encontramos dos relacionadas con la física.
Tomando como base para este proyecto el
modulo Sistemas, y la secuencia número 9
“comprensión, tensión y torsión en el
sistema óseo”, planteamos el uso de el
enfoque CST para la elaboración de una
propuesta de enseñanza de las leyes de
Newton, así como lograr una
interdisciplinariedad entre un concepto
biológico y la física.
Frente al abordaje de las ciencias,
especialmente la física los alumnos
muestran un total desinterés debido a la
falta de desarrollo de herramientas para
abordar dichos contenidos, de igual manera
la repetición en la metodología de
aplicación del módulo de pequeños
científicos genera descontento y perdida de
la finalidad del proceso de enseñanza-
aprendizaje. De acuerdo con lo planteado
por Villada y Correa (2010)“la educación
necesita cambios que fomenten la calidad,
creando cambios positivos, no solo en el
entorno escolar, sino ofreciendo un cambio
de los sistemas tradicionales mejorando la
comprensión del entorno y logrando una
inclusión en el desarrollo de la ciencia y la
tecnología”.
La física pretende comprender muchos de
los fenómenos naturales y sus causas
basadas en leyes fundamentales, por esto
presentan una continua evolución, debido a
su carácter social. Este carácter obliga al
docente a la elaboración de estrategias,
para alcanzar una abstracción del enfoque
positivista presente en la mayoría de los
textos educativos, lograndouna educación
de carácter significativo.
Para alcanzar dicho aprendizaje de carácter
significativo, el enfoque ciencia, tecnología
y sociedad (CTS) según Osorio, C. (2002),
“se presenta como una línea de trabajo
académico e investigativo, que tiene por
objeto preguntarse por la naturaleza social
del conocimiento científico-tecnológico y
sus incidencias en los diferentes ámbitos
económicos, sociales, ambientales y
culturales de las sociedades occidentales,
esto con el fin de desarrollar una capacidad
para tomar decisiones en estos aspectos”.
Por otra parte la inclusión de este enfoque
mediante la creación de políticas de
participación pública en la toma de
decisiones acerca de ciencia y tecnología,
conlleva a una renovación de los sistemas
educativos para fomentar el desarrollo de
habilidades orientadas a la participación
crítica y responsable en el contexto social.
En nuestro país, la inclusión de diversos
enfoques tales como el CTS en las
competencias básicas que deben adquirir
los niños en ciencias naturales, se
manifiestan en los estándares presentados
por el Ministerio de Educación Nacional
MEN (2002), los cuales buscan la
afirmación del conocimiento ya que este no
debe ser solamente acumulativo, sino
aplicable a las situaciones cotidianas,
referenciando las etapas del desarrollo
cognitivo, tales como la identificación,
interpretación y proposición. De esta
manera la implementación de los módulos
de pequeños científicos presenta diferentes
inconvenientes ya quecrea contradicciones
para el desarrollo de habilidades de tipo
argumentativo y propositivo, esto debido a
quesu estructuración presenta una amplia
repetición de momentos y procedimientos,
dejándolo en un acto mecánico que impide
captar de manera total el interés por parte
del alumnado.
Metodología
De acuerdo a los objetivos propuestos
por este estudio, la implementación de una
propuesta didáctica para la enseñanza de
las leyes de Newton mediante el uso del
enfoque CTS, a un grupo de 37 alumnos
del grado cuarto de primaria del colegio
Normal Superior sede Antonio Nariño de la
ciudad de Ibagué. La investigación
planteada es de carácter descriptivo, ya que
se pretende analizar la incidencia del
enfoque CTS en la enseñanza de las leyes
de Newton, utilizando técnicas de tipo
cuantitativa como el desarrollo de pretest,
así como cualitativas debido a algunas
observaciones hechas en el desarrollo de
las actividades. A continuación en el
Cuadro N°1 se describe en detalle cada una
de las fases de la investigación
.
Cuadro N°1 Metodología
Fase Diagnostica Fase Experimental Fase Evaluativa
Objetivo: Identificar los
conocimientos previos que tiene
los estudiantes
Esta fase abarca tres
sesiones.
1. Implementación de un test
Objetivo: la transposición
didáctica de los contenidos
de las leyes de newton en la
cotidianidad y los sistemas
biológicos humanos.
Se desarrolla en el
Objetivo: Evaluación de
todos los temas vistos y
conocimientos
adquiridos por los
estudiantes.
La evaluación del
de preguntas abiertas acerca
de preconceptos sobre
algunos temas como el
significado de la inercia o de
la fuerza de gravedad.
2. En la sesión dos se trabajo
por una de las dos
secuencias presentes en el
modulo “peso vivo y peso
muerto”, se analizó los
conceptos presentes en los
alumnos en los cuales se
hacia una comparación de
los conceptos de peso vivo y
peso muerto con objetos que
los profesores le nombraban,
Se realizó una dinámica en
la cual consistía: “se tiene un
grupo de objetos del salón,
separamos los objetos q
tengan peso vivo y peso
muerto, al final se daba una
explicación de porque eran
peso vivo y porque eran
peso muerto”
3. En la tercera sesión se
determinaron mediante el
uso de las diferencias y
relaciones entre masa y peso
con problemáticas y
situaciones cotidianas el
transcurso de seis
sesiones.
1. Implementación de la
enseñanza de las leyes
de Newton. en la sesión
IV, “Inercia”, mediante
la implementación de un
video, en el cual se
planteaba de una manera
didáctica el concepto de
inercia, de la misma
manera los niños
realizaron una cartelera
en la cual plasmaron sus
conclusiones.
2. La sesión V “¿Qué es
una fuerza? Fuerzas que
actúan sobre un cuerpo”,
se realizó un juego de
roles mediante mímicas,
en las que los niños en
diversos grupos
reconocían diferentes
formas de poder mover
un objeto (tirar, halar o
empujar).
3. La sesión VI, Fuerzas y
el aparato locomotor.
Comprensión, tensión y
torsión. Con ayuda del
modulo de pequeños
proyecto se hará desde
aspectos hetero, auto y
coevaluacion; todas las
tres fases en un cien por
ciento se relacionaran
con la cotidianidad
escolar, con problemas y
situaciones de su diario
vivir.
Además se realiza una
exposición o
sustentación a las
administrativas del
plantel de los resultados
del proyecto, dejando
además copia de este en
la institución.
estudiante llegaba por si solo
a la diferencia y lo
estructuraban en una
cartelera.
científico el cual plantea
una serie de ejercicios
con los cuales el niño,
evidencia y reconoce
dichas fuerzas en el
cuerpo humano.
4. La sesión VII ¿Por qué
no flotamos? !!
Gravedad!!, relacionó el
centro de la tierra con un
dibujo en el cual los
niños diferenciaban el
centro de la tierra y la
fuerza que este realiza
hacia cada uno de los
cuerpos presentes en la
tierra
5. La sesión VIII! Cada
acción crea una reacción!,
con ayuda de una lúdica y
de juego de roles los niños
explicaron en qué consistía
dicha ley.
Resultados y Discusión
Para una buena comprensión se
analizará cada una de las preguntas del test
realizado, efectuando un paralelo entre
ellos, así como la descripción de algunos
comportamientos mientras se realizaba la
intervención.
Prueba diagnóstica
En esta prueba de carácter escrito, se
plantean tres preguntas relacionadas con
conceptos básicos sobre las leyes de
Newton de acuerdo a un contexto cotidiano
descrito y de carácter abierto, en las que se
tomaron múltiples opciones de respuesta.
La tabla Nº1 recopila las respuestas en un
intervalo de frecuencias que serán
analizadas en mayor detalle.
Tabla No 1: Prueba diagnostica
CATEGORÍA SUBCATEGORIA FRECUENCIA
PORCENTAJE
(%)
RELACION FUERZA
CON ELPESO
1.1 Oscar (caja pequeña) 1 4
1.2 Jaime (caja grande) 20 96
RELACION
ACCIÓN-REACCION
2.1 Realizar el mismo
esfuerzo 10 48
2.2 Que una de las dos
realice más fuerza 6 28
2.3 No responde 5 24
RELACION
GRAVEDAD-
CUERPOS
3.1 Tiene relación con la
gravedad 2 10
3.2 No tiene relación con la
gravedad 19 90
En la primera categoría, se puede
evidenciar que de acuerdo con la gráfica No
1, el 96% de los estudiantes del grado 4 de
la Institución Educativa Escuela Normal
Superior sede Antonio Nariño, poseen unas
nociones básicas relacionadas con el
concepto de fuerza, y un 4% no tienen
claro el sentido de la pregunta ya que
confunden la relación de las gráficas
puestas como problema, con aspectos
ajenos a la respuesta solicitada. Esta
pregunta evidencia la relación entre objetos
y conceptos, lo que conlleva a que existe
un buen grado de desarrollo de la primera
competencia del área de ciencias naturales
OSCAR JAIME0
20
40
60
80
100
RELACION FUERZA-PESO
SUBCATEGORIAS
PORC
ENTA
JE D
E E
STUD
IAN
TES
Grafica No 1: Relación concepto de fuerza con el
peso
En la segunda pregunta, de acuerdo a la
grafica No 2, se observa que el 48% de los
estudiantes relaciona el concepto de acción
y reacción con la pregunta establecida, ya
que para responder a dicha interrogante las
dos personas deben mantener la misma
fuerza, el sistema en equilibrio, mientras
que un 28% no relaciona el concepto,
planteando una respuesta diferente pero
relacionada con conceptos de fuerza; y un
24% plantea una respuesta desigual a
cualquiera de las anteriores, algunas de
carácter moral.
0204060
ACCION-REACCION
SUBCATEGORIAS
PORC
ENTA
JE D
E E
STU
DIA
NTE
S
Grafica No 2: Relación ley de la acción y la
reacción
Posteriormente se realiza una pregunta
relacionada con el concepto de gravedad,
de acuerdo a la grafica No 3, el 10% de los
estudiantes manifiesta que los objetos caen
al suelo debido a la gravedad, se evidencia
el manejo de un preconcepto de dicho
tema. Un 90% de los estudiantes plantea
conceptos no relacionados con la gravedad,
lo que evidencia el poco o nulo
conocimiento de este tipo de fuerzas.
TIENE R
ELACION CON LA
GRAVEDAD
NO TIENE R
ELACION CON LA
GRAVEDAD
0306090
RELACION GRAVEDAD-CUERPOS
SUBCATEGORIA
PORC
ENTA
JE D
E E
STU
DIA
NTE
S
Grafica No 3: Relación fuerza de gravedad con el
movimiento de los cuerpos.
De acuerdo a esta prueba diagnóstica
existen muchos obstáculos de tipo
epistemológico, de acuerdo con lo
planteado por Bachelard (1976) citado por
Zamora (2011), en su mayoría relacionados
con la experiencia previa y muchos de tipo
verbal ya que el manejo de algunos de los
términos a usar poseen una gran influencia
del manejo en su entorno.
Análisis cualitativo
A medida que se fueron desarrollando las
intervenciones en el aula, se realizaron una
serie de anotaciones para indagar el
proceso y determinar por un método
cualitativo la efectividad de cada una de las
actividades realizadas. De acuerdo con
Castañeda, Y; Pardo, N y Vargas, S (2011)
una de las primeras observaciones fue la
distribución del área de trabajo, la cual era
limitada para el numero de estudiantes. En
las sesiones posteriores de la primera
intervención se evidenció la seguridad en
los estudiantes al aplicar los conceptos
adquiridos en el aula de clase.
En la segunda intervención, el manejo de
los conceptos por parte de los alumnos
frente a los temas a desarrollar fue muy
bueno, debido a la asociación de las
nociones como inercia con objetos de su
contexto, de la misma manera que se
fomento el desarrollo de la producción
textual, por medio del desarrollo de un
pequeño cuento que integra las diferentes
secuenciales tratados.
En la tercera intervención se observó un
avance en el entendimiento por parte de los
alumnos hacia los diversos contenidos, a
medida que aumenta el grado de
complejidad en cada una de las sesiones, se
incorporan estrategias y herramientas más
de acorde a el entorno para el desarrollo de
las actividades y los ejemplos de
observación y análisis.
En la última intervención se percibió un
buen manejo e integración de conceptos
anteriormente observados, con el desarrollo
de la evaluación final. Algunos de los
alumnos muestran mayor manejo de los
conceptos al relacionarlos con algunos
programas de televisión de tipo animado o
documental.
Tabla No 2: Prueba final
CATEGORÍA SUBCATEGORIA FRECUENCIA
PORCENTAJE
(%)
RELACION FUERZA
CON ELPESO
1.1 Libros 29 91
1.2 Juguetes 3 9
RELACION
GRAVEDAD-
CUERPOS
2.1 Gravedad 28 88
2.2 Otro 4 12
RELACION
ACCIÓN-REACCION
3.1 Concepto de fuerzas en
equilibrio 29 91
3.2 Otro 3 9
Fase final
En esta fase se realizan una última prueba
escrita en la cual se tocaron las mismas
categorías que en la prueba diagnóstica. La
tabla No 2 recopila las respuestas en un
intervalo de frecuencias, las cuales serán
posteriormente analizadas en más detalle.
En la primera categoría de acuerdo con la
grafica No 4, se evidencia que los
estudiantes un 91% de los estudiantes
desarrollaron las nociones básicas
relacionadas con el concepto de fuerza,
pero un 9% no logro su comprensión.
Existe una disminución en el porcentaje
pero en relación con el número de
estudiantes en la prueba diagnóstica (21) y
la final (32), esto se considera un
aprendizaje significativo ya que un
aumento de la población determina un
aumento favorable de la incorporación de las nociones, con su entorno circundante
Libros Juguetes0
20406080
100
RELACION FUERZA CON EL PESO
SUBCATEGORIAS
PORC
ENTA
JE D
E E
STUD
IAN
TES
Grafica No 4: Relación concepto de fuerza con el
peso
En la segunda categoría se realizó una
contextualización del concepto de gravedad
y la fuerza que esta ejerce sobre los
cuerpos, un 88% de los estudiantes
respondió relacionando la capacidad de
flotar en el espacio con la ausencia de
gravedad, de la misma manera se evidencia
que determinan que la gravedad mantiene
los cuerpos en la tierra. Un 13% manifiesta
una respuesta diferente al concepto de
gravedad, concluyendo en un importante
resultado de la investigación al conseguir
un aprendizaje significativo del concepto
de gravedad.
Gravedad Otro 0
20406080
100
RELACION GRAVEDAD- CUERPOS
SUBCATEGORIA
PORC
ENTA
JE D
E E
STU
DIA
NTE
S
Figura No 5: Relación gravedad con los cuerpos
Posteriormente se realizó una pregunta
referente a la aplicación de fuerza en
sistemas en equilibrio, relacionándolo con
aspectos cotidianos de los niños, para
lograr integrar el concepto de fuerza y
acción reacción, un 91% de los alumnos
relaciono el contexto presentado con
fuerzas, ya que a medida que se realice una
fuerza en una de las partes se debe
contrarrestar con un aumento en otra parte
para mantener el sistema en equilibrio.
Concepto de fuerzas en equi-
librio
Otro 0
20
40
60
80
100
RELACION ACCIÓN-REACCION
SUBCATEGORIAS
PORC
ENTA
JE D
E E
STUD
IAN
TES
Figura No 6: Relación sistema de fuerzas con
acción-reacción
En esta evaluación se puede establecer un
cambio en las concepciones de ciencia,
especialmente las relacionadas con las
leyes de Newton en los alumnos de 4, ya
que en esta etapa final poseen las
habilidades para integrar su conocimiento
con su entorno, logrando un aprendizaje
significativo, lo cual tiene una relación
directa con los establecido por los
estándares del Ministerio de Educación
Nacional.
Conclusiones
La integración del enfoques CTS en el
proceso de enseñanza-aprendizaje, es una
muy buena herramienta para lograr llamar
la atención de los estudiantes y de esta
manera lograr una mejor concepción acerca
de las ciencias y su relación con el entorno
cotidiano.
Se evidenció en esta investigación que el
enfoque ciencia, tecnología y sociedad
(CTS), mejora los niveles en competencias
planteados en el área de las ciencias,
además que logra mayor facilidad en el
desarrollo de las diferentes herramientas
para su implementación, ya que su fin es
lograr interrelacionar los conocimientos
científicos con lo cotidiano, produciendo
cambios en la manera de comprensión de
las ciencias en especial la física.
Se evidencio un aumento en el interés por
parte de los alumnos en el desarrollo de las
diferentes intervenciones, esto en gran
parte por el desarrollo de diferentes
herramientas para abordar cada contenido,
innovando la metodología de aplicación del
módulo de pequeños científicos resultando
en un buen desarrollo del proceso de
enseñanza-aprendizaje.
A raíz de esta investigación con
intervención en el aula, como una nueva
propuesta didáctica en abordar temáticas
planteadas por el modulo de torsión,
tensión y comprensión de pequeños
científicos, mejorando la construcción de
conocimientos significativos en la
interdisciplinariedad de la física como
ciencia en temas como la biología, se
plantea una nueva inquietud la cual puede
ser tomada para próximas investigaciones
tales como ¿Qué nuevos contenidos
relacionados con el área de la física no son
implementados en su totalidad por los
módulos de pequeños científicos? y ¿Estos
pueden ser tratados desde el enfoque CTS?
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