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1 NUEVAS PRÁCTICAS PARA LOS APRENDIZAJES EN EL AULA DE CIENCIAS CON TECNOLOGÍAS. UNA PROPUESTA DE TRABAJO EXPERIMENTAL Eduardo Adrián Jaime 1 ; Consuelo Escudero 1y2 1 Universidad Nacional de San Juan, Facultad de ingeniería, Dto. de Física. 2 Universidad Nacional de San Juan, Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, Dto. de Biología. [email protected] [email protected] RESUMEN Este trabajo tiene como finalidad promover la reflexión acerca de la importante cantidad de conceptualizaciones y relaciones que se deberían tener en cuenta cuando se trabaja en experiencias básicas de laboratorio con gran volumen de datos experimentales obtenidos en tiempo real, acarreándoles a los estudiantes de los primeros años de carreras universitarias no pocas dificultades. Desde el principio ¿todos los registros son solo información? ¿O bien, pueden ayudar a su conceptualización? Se ilustra el espacio con el diseño y la implementación de una modalidad de trabajo práctico que denominamos laboratorio conceptual. El formato surgió con el fin de contribuir a la integración y diferenciación de conceptos y modelos en distintos campos científicos. Debemos reconocer que para lograr el desarrollo aceptable del mismo, es importante que el alumno tenga predisposición de aprender, acompañado de un conjunto de saberes relacionados con el uso de algunos sistemas externos de representación. Palabras clave: Experimentación Nuevas tecnologías Modelado Principios de conservación Conceptualización ABSTRACT This work is to promote reflection on the significant amount of conceptualizations and relationships that should be taken into account when working on basic laboratory experience with large volume of experimental data obtained in real time, producing them to students in the early years university course many difficulties. From the beginning, did all records are just information? Or else, can help your conceptualization? Space is illustrated with the design and implementation of a practical working method we call conceptual laboratory. The format was created with the aim of contributing to the integration and differentiation of concepts and models in various scientific fields. We must recognize that to achieve acceptable development is also important that students have willingness to learn, accompanied by a set of knowledge related to the use of some external systems of representation. RUEDA - 6° Seminario Internacional Mendoza - Octubre 2013

RESUMEN - UNCUYO(Romero et. al. 2005; Jaime & Escudero 2011). Actualmente se puede decir que hay en circulación una considerable producción que aborda el empleo de las nuevas tecnologías

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    NUEVAS PRÁCTICAS PARA LOS APRENDIZAJES EN EL AULA DE CIENCIAS CON TECNOLOGÍAS. UNA PROPUESTA DE TRABAJO EXPERIMENTAL

    Eduardo Adrián Jaime1; Consuelo Escudero1y2

    1Universidad Nacional de San Juan, Facultad de ingeniería, Dto. de Física. 2Universidad Nacional de San Juan, Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, Dto. de Biología. [email protected][email protected]

    RESUMEN Este trabajo tiene como finalidad promover la reflexión acerca de la importante cantidad de

    conceptualizaciones y relaciones que se deberían tener en cuenta cuando se trabaja en

    experiencias básicas de laboratorio con gran volumen de datos experimentales obtenidos en

    tiempo real, acarreándoles a los estudiantes de los primeros años de carreras universitarias

    no pocas dificultades. Desde el principio ¿todos los registros son solo información? ¿O bien,

    pueden ayudar a su conceptualización? Se ilustra el espacio con el diseño y la

    implementación de una modalidad de trabajo práctico que denominamos laboratorio

    conceptual. El formato surgió con el fin de contribuir a la integración y diferenciación de

    conceptos y modelos en distintos campos científicos. Debemos reconocer que para lograr el

    desarrollo aceptable del mismo, es importante que el alumno tenga predisposición de

    aprender, acompañado de un conjunto de saberes relacionados con el uso de algunos

    sistemas externos de representación.

    Palabras clave: Experimentación – Nuevas tecnologías – Modelado – Principios de

    conservación – Conceptualización

    ABSTRACT This work is to promote reflection on the significant amount of conceptualizations and

    relationships that should be taken into account when working on basic laboratory experience

    with large volume of experimental data obtained in real time, producing them to students in

    the early years university course many difficulties. From the beginning, did all records are

    just information? Or else, can help your conceptualization? Space is illustrated with the

    design and implementation of a practical working method we call conceptual laboratory. The

    format was created with the aim of contributing to the integration and differentiation of

    concepts and models in various scientific fields. We must recognize that to achieve

    acceptable development is also important that students have willingness to learn,

    accompanied by a set of knowledge related to the use of some external systems of

    representation.

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    Keywords: Experimentation - New technologies - Modeling - Principles of conservation –

    Conceptualization

    INTRODUCCIÓN Las Ciencias Naturales, entre ellas Física, se las considera ciencias de carácter

    experimental, por consiguiente tienen una asociación estrecha con la medición. La medición,

    en su carácter de acepción más fundamental se identifica con la acción o acciones por

    medio de las cuales se compara una propiedad de un objeto o sistema, con otra de la misma

    clase asumida como patrón; el resultado de tal comparación es un número. No obstante, los

    fundamentos y las implicaciones de las mediciones pocas veces son abordados en la

    enseñanza de las ciencias: generalmente el proceso de medición se reduce a la mera

    aplicación de un instrumento preestablecido del cuerpo o sistema considerado y a la lectura

    del valor numérico obtenido en la escala del instrumento, este valor numérico se asume

    entonces, como el resultado de la medida y representa el valor que toma la propiedad.

    Esta forma de asumir la medición ocasiona en el ámbito pedagógico graves inconvenientes

    que impiden una adecuada comprensión del proceso de organización de la experiencia

    sensible y de la construcción conceptual, característicos de la actividad científica. Por una

    parte, se asume una clara separación entre la teoría y el experimento, al considerar que en

    la construcción conceptual el experimento no interviene y que, de igual forma, para la

    realización de un experimento, la perspectiva teórica no influye, pues de lo que se trata es

    de tomar datos; si existe una relación entre teoría y experiencia, ésta se reduce al cotejo de

    resultados obtenidos y los esperados vía análisis estadístico y una teoría de errores. No es

    de extrañar entonces, que desde esta perspectiva, el complejo problema de la medición se

    convierta en un asunto de la precisión de los instrumentos y de las técnicas de medida. Por

    otra parte, el sujeto que realiza la experimentación es concebido como totalmente externo,

    tanto a la organización teórica y conceptual, como al diseño del experimento mismo: la

    experimentación tan sólo aparece después de que la teoría está construida. Sin embargo,

    ¿hasta qué punto los instrumentos de medida son externos e independientes de las mismas

    organizaciones conceptuales? (Romero et. al. 2005; Jaime & Escudero 2011).

    Actualmente se puede decir que hay en circulación una considerable producción que aborda

    el empleo de las nuevas tecnologías de la información y de la comunicación en la

    enseñanza de diferentes disciplinas (Barberà y Badia 2004, Coll y Monereo 2008, Santos y

    Stipcich 2010). Aunque todavía no hay una transferencia que sea cuantitativamente

    significativa a las aulas –refiriéndonos a la escuela secundaria en general y a los primeros

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    años de universidad –, tarde o temprano estos modos de mediar el conocimiento irán

    formando parte de la cotidianeidad de las instituciones.

    La arrolladora expansión de la tecnología en las últimas décadas nos ha enseñado que una

    de las actitudes que deberíamos asumir los adultos –sobre todo ligados a la educación– es

    la de tener la capacidad suficiente para imaginar, aunque sea en forma aproximada, el

    mundo en que les tocará desenvolverse a las futuras generaciones, al menos en las

    próximas tres o cuatro décadas.

    De manera que se hace imperioso poner energía en la definición de criterios que favorezcan

    al máximo la administración de los recursos provenientes de la gran máquina de innovar que

    es la tecnología.

    ANTECEDENTES Se está avanzando todavía lentamente en la exploración del uso y no uso de las actividades

    del hombre con instrumentos contemporáneos (interfaces, sensores) articulado a la

    comprensión de los procesos de aprendizaje involucrados en la observación y explicación

    de resultados experimentales complementados con dichos instrumentos (nuevas

    tecnologías). Sin embargo, sí se ha logrado ir reconociendo la influencia que tiene la forma

    de presentar los trabajos prácticos de laboratorio a los estudiantes (Salinas & Cudmani

    1992; Andrés et al 2006); así como el peso que tiene como fuente de conocimiento frente a

    situaciones nuevas al enriquecer vínculos entre forma y contenido (Jaime & Escudero

    2008a) especialmente en recursantes y complementado con simulaciones (Figueroa &

    Escudero 2008). También se ha avanzado en la integración de la experimentación a la

    interpretación de la realidad a través de actividades mediadas por instrumentos (Equipo

    experimental mas Software), logrando trascender la cualidad al incorporar la cuantitativo

    desde lo experimental (Jaime & Escudero 2008b).

    La literatura ha reportado una serie de dificultades con el reconocimiento como tal de la

    interpretación de las interacciones en relación con la noción de ímpetu lineal, señalando la

    desconsideración de su conservación (Weil Barais y Vergnaud 1990), la reducción de dos

    propiedades invariables al balance de una: la energía (Escudero 2009), entre otros.

    El estudio que aquí se presenta es parte complementaria de uno más amplio que venimos

    desarrollando, cuyo propósito está orientado al diseño de una forma alternativa de trabajo en

    las actividades experimentales en educación superior básico que denominamos laboratorio

    conceptual. En indagaciones anteriores (Jaime & Escudero 2008b, Escudero 2009) el

    énfasis estuvo dado en la búsqueda de indicios que revelasen la presencia de invariantes

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    operatorios durante el desarrollo de actividades experimentales en Física y su relación con

    las representaciones mentales y el aprendizaje.

    En Escudero (2009) algunos alumnos analizados no superaban un pensamiento construido

    en la cotidianeidad quizás debido, en parte, a la escasez de situaciones abordadas y un

    trabajo empobrecido en el cálculo de los teoremas de conservación y sus significados.

    En la vida, al parecer, seleccionamos una pequeña parte de la información y son esos

    conceptos-en-acción los que permiten seleccionar el conocimiento pertinente. Debemos

    trabajar en enriquecer esos conceptos en los estudiantes (Escudero y Jaime 2011).

    En relación a los contenidos, las leyes de conservación en Física se caracterizan por

    construir un procedimiento que permite obtener consecuencias muy generales y

    significativas de las ecuaciones de movimiento. Como la enseñanza y el aprendizaje de la

    conservación de la cantidad de movimiento lineal no son triviales, posibilitan –por tanto-

    ilustrar lo dicho. Los referenciales teóricos principalmente utilizados son la teoría del

    aprendizaje significativo de Ausubel en relación con la teoría de los campos conceptuales

    (TCC) de Gerard Vergnaud.

    FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA Destacar el papel del lenguaje como sistema de representación externo en el aprendizaje

    significativo implica partir del concepto de aprendizaje significativo según Ausubel (1983) y

    del rol esencial que él le atribuye al lenguaje en su teoría.

    El aprendizaje es significativo cuando nuevos conocimientos pasan a representar algo para

    el estudiante, cuando es capaz de explicar situaciones con sus propias palabras, cuando

    resuelve situaciones problemáticas nuevas, cuando puede integrar gran caudal de registros

    que les proveen las nuevas tecnologías aplicadas a lo empírico; en fin, cuando comprende.

    Ese aprendizaje se caracteriza por la interacción entre los nuevos conocimientos y aquellos

    específicamente relevantes ya existentes en la estructura cognitiva del sujeto que aprende,

    que constituyen, según Ausubel et al (1978), el factor más importante para la transformación

    de los significados lógicos, potencialmente significativos, de los materiales de aprendizaje en

    significados psicológicos. El otro factor de extrema importancia para el aprendizaje

    significativo es la predisposición para aprender, el esfuerzo deliberado, cognitivo y afectivo,

    para relacionar de manera coherente y libre nuevos conocimientos a su estructura cognitiva.

    Según Moreira (2004) hay tres conceptos implicados en el significado de aprendizaje

    significativo –significado, interacción y conocimiento– y subyacente a los mismos está el

    lenguaje. Probablemente la idea más conocida de esta teoría sea:

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    “Si tuviese que resumir toda la psicología educativa a un solo principio, diría los siguiente: el

    factor aislado más importante que influye en el aprendizaje, es aquello que el aprendiz ya

    sabe. Averígüese esto y enséñese de acuerdo con ello”

    A su vez, la TCC es una teoría del desarrollo. Tiene dos finalidades principales: (1) describir

    y analizar la complejidad progresiva, a largo y mediano plazo, de las competencias

    (principalmente físicas y matemáticas, en nuestro caso) que los estudiantes desarrollan

    dentro y fuera de las instituciones educativas, y (2) establecer la mejor conexión entre la

    forma operacional del conocimiento, la que consta de acción en el mundo físico y social, y la

    forma predicativa del conocimiento, formada por expresiones lingüísticas y simbólicas de

    ese conocimiento. Otro puente de unión con la teoría de David Ausubel. Como trata de

    abordar la complejidad progresiva del conocimiento, el marco de los campos conceptuales

    (CC) es también útil para ayudar a los docentes a organizar situaciones didácticas e

    intervenciones, dependiendo tanto de la epistemología del concepto como de una mejor

    comprensión del proceso de conceptualización de los estudiantes.

    Este punto de vista nos conduce a poner atención en cada una de las acciones que realiza

    el estudiante, ya que algunas de ellas son el resultado de nuevas combinaciones de

    lenguajes. La (TCC) no solo extiende y complementa los estudios de Piaget a cerca de la

    generación y crecimiento de estructuras que desarrollan las personas y que les otorgan la

    capacidad de aprender, sino que se constituye en un paradigma de alto contenido educativo

    al integrarla con la visionaria perspectiva de Vigotsky.

    Recordemos que algunos estudios realizados por Piaget y colaboradores en los años 60 han

    significado una contribución importante al desarrollo en el niño de conceptos relacionados

    con el área, pues ellos descubrieron qué clases de nociones se destacan entre niños de 8 a

    12 años de edad cuando tratan con las nociones de conservación y medición de áreas. A

    partir de estudios como estos en que se emplean materiales concretos, se afirma que el

    concepto de conservación de área es un aspecto preliminar fundamental en el

    entendimiento del concepto de medición de área, es decir, en términos llanos, señalan que

    esta conservación antecede a la medición.

    PROPUESTA DE TRABAJO EXPERIMENTAL En nuestra proposición vamos a entender por área generalizada, el “área bajo la curva”

    donde su magnitud no es necesariamente una superficie. Puede representar cualquier otra

    magnitud, tal como, longitud, velocidad, trabajo, impulso. También vamos a partir de que

    para conceptualizar la noción de cantidad de movimiento lineal se debe trabajar primero la

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    conservación y luego su medición. Esto nos lleva a re-ordenar nuestra secuencia de diseño

    de actividades.

    Dado que -en nuestro caso- al registrar: dt

    (t)d(t)N

    PF no medimos el ímpetu lineal p

    directamente, sino, la fuerza como función del tiempo F(t); entonces, habría que obtener p -

    integrando: )(t(t)dt(t) 0t

    N pFp 0 -, para contrastar. Como el registro complementario

    efectuado es el de las velocidades, se compara con el ímpetu p.

    No menos importante es la tarea de controlar cuando se usa, por primera vez, la función de

    integración en un software determinado. Una forma práctica es ponerlo a prueba con ciertas

    funciones teóricas conocidas, como por ejemplo revisando las pendientes de la función

    obtenida; o bien, el “área” bajo la curva.

    Avancemos un poco más, reflexionando acerca del argumento que utiliza Granville (1994)

    para resolver integrales:

    “… si ...dxdx

    d e se consideran como símbolos de operación, son inverso el uno del otro. O si

    empleamos diferenciales, d e ∫ son inversos el uno del otro. Cuando d antecede a ∫ …, ambos

    símbolos se anulan mutuamente, pero cuando ∫ antecede a d , …, eso, en general, no será cierto”.

    (pp.229)

    En otras palabras, en el inicio del capítulo no se presenta la integral en forma “conceptual”

    como el área bajo la curva; sino como un operador. Un mero operador no genera por si

    mismo significado, y menos utilidad. Es relativamente fácil encontrar procedimientos para

    derivar, pero no para su inversa. Este gran salto en el saber tiene que llamarnos a

    reflexionar máxime por todo lo que emerge tras un laboratorio básico articulado con nuevas

    tecnologías y que, la enseñanza debe hacer que se haga explicito, o al menos, explicitable.

    El trabajo en laboratorio de las primeras actividades experimentales con importante caudal

    de datos, pareciera requerir un método puramente sintáctico. Sin embargo, algunas de las

    reglas que se emplean nacen de consideraciones científicas sobre las que hace falta

    abstraerse para contribuir a la construcción semántica de un tema. Es aquí, en la

    significación, donde cobra un interés relevante la explicitación de los conocimientos

    albergados en los esquemas. La cuestión central para el docente es ¿de qué manera

    proceder para contribuir con esa explicitación? Es inevitable hacer referencia a lo

    fundamental que es que el alumno se involucre con los objetos, aun cuando en el inicio se

    trate de una acción aparentemente pura, desprovista de significado.

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    ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS

    Dado que en el laboratorio los sensores de los que disponemos permiten medir magnitudes

    como fuerza, tiempo, longitud, velocidad, masa; nos preguntamos si se podría analizar el

    ímpetu lineal de dos móviles a partir de los registros efectuados por esos sensores sabiendo

    que el modelo teórico que está asociado a estas magnitudes es p(t)=m.v(t) y también

    dtd

    Np

    F .

    Cuando un individuo pone una ley a prueba desde la perspectiva de un estudiante que

    aborda un conocimiento nuevo, las magnitudes involucradas – de ser posible – deberían

    medirse independientemente.

    Lo esperado por el equipo docente sería una respuesta por parte del alumnado que esté en

    sintonía con: p(t) = m.v(t); )(t(t)dt(t) 0t

    N pFp 0 y/o con su comparación. Si la distancia

    cognitiva en la respuesta es muy grande, respecto de las expectativas del curso dictado, se

    lo deberá guiar con una mayor especificidad.

    Por otro lado, y en forma más elemental, rescatamos la tesis epistemológica de Piaget que

    actualiza Samaja (1999): “los organismos vivientes son sujetos activos que a lo largo de sus

    transformaciones evolutivas han constituido dispositivos de acción (coordinaciones

    disponibles) con los cuales “observa” e interpreta el sentido de los hechos que debe

    enfrentar para poder asimilarlos a sus necesidades. En esta remota y aún enigmática

    capacidad de `reconocimiento de imágenes´, está contenida la prehistoria del problema

    lógico del concepto” (132). Expresando, más adelante, que “el proceso por el cual se

    expande el saber preexistente no es el de la generalización sino, (...) por extrapolaciones y

    juicios comparativos” (139).

    En la problemática educativa en Física y, en particular, en el campo experimental se puede

    proponer desde nuestra perspectiva la existencia de una especie de relación dialéctica entre

    lo conceptual y lo algorítmico. En resolución de situaciones problemáticas con datos

    experimentales, un conjunto de medidas de una determinada magnitud puede ser igual a

    “1,1”, mientras, otro conjunto de la misma magnitud puede ser igual a “1,0”; más una

    incertidumbre1 para ambos.

    Analizar el mismo fenómeno de interacción entre dos móviles desde dos perspectivas

    diferentes: modelo de la partícula y modelo del sistema de partículas ha sido el propósito del

    desarrollo de la siguiente actividad experimental.

    1 Recordar que cada medición experimental tiene asociada una incertidumbre, por tanto nos da un rango de posibles valores. Este rango de ambos conjuntos de mediciones se deberían superponer.

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    Según el esquema mostrado en la Figura Nº1, el elemento clave que debe captar el

    estudiante es la importancia de la independencia de los datos en la toma de registros entre

    los sensores conectados, y entender que los datos en unidad de tiempo es diferente para

    distintos sensores. El sensor de Fuerza disponible, “SF” (4000 Hz), registra como máximo

    una cantidad de mediciones cada 2,5.10–4 s, mientras, los sensores de Movimiento “SM” (40

    Hz) lo hacen cada 2,5.10–2 s. Esto permite que durante la interacción entre las dos

    “partículas”, que dura unos 15 ms, podamos registrar con SF unos 60 datos (puntos);

    mientras con SM, que registra cada 25 ms, probablemente haya un solo registro durante el

    contacto de los móviles al chocar. Se tiene que tener en cuenta, además, que se registran

    datos por aproximadamente unos 4 s. Esa enorme cantidad registrada en tiempo real es

    aproximadamente de 16.500 datos. El equipo utilizado facilita el registro de los mismos, pero

    no su análisis que sigue siendo una difícil tarea cognitiva para los estudiantes de los

    primeros años universitarios a llevar a cabo sin una adecuada gestión docente, y/o sin

    materiales educativos (guías experimentales, etc.) diseñados con este propósito.

    Figura Nº1: Esquema de equipo disponible: pista de aluminio, móviles, sensores de fuerza, sensores de movimiento, interface y computadora.

    En la comparación se trata de visualizar dos estructuras de pensamiento matemático

    distintas en relación al fenómeno: la estructura multiplicativa y la aditiva. Es decir que el

    alumno debería tener competencia para relacionar ambas estructuras en este nivel.

    Otra intención contenida en la propuesta fue contribuir al logro de al menos dos perspectivas

    distintas y complementarias en la mente de los estudiantes:

    [a] Modelo de sistema “aparentemente aislado” compuesto por dos partículas: m1 y m2, donde deberá

    poner en juego la condición que sigue para la interacción: Fuerzas externas

    .0 Ctedt

    (t)dSistExt p

    pF : Advirtiendo que las condiciones de vínculos externos a

    plantear es ∑mig – ∑Ni = 0, despreciando la fricción ya que se ajusta aceptablemente a la experimentación… (Analizar…); y además las fuerzas internas F1–2 “fuerza que actúa en la partícula 1 ejercida por la partícula 2” y F2–1 “fuerza que actúa en la partícula 2 ejercida por la partícula 1”.

    Sensor de Movimiento SM

    Sensor de Movimiento x1 x2

    Móvil 2 Móvil 1

    Sensores de Fuerza SF

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    [b] Modelo de sistema compuesto por una sola partícula: m1 ó m2, donde la interacción a tener en

    cuenta es: .(

    211

    Fp

    Fdt

    t)dExt → Impulso )(.0 if

    t

    N0 mdt(t))(t(t) vvFpp . En este

    caso, F1–2 es la fuerza neta que actúa en m1 y las fuerzas de los demás vínculos se anulan: m1g – N1 = 0. Puede volverse “explicitable” el origen de la constante de integración [C], al integrar F(t) se advierta que es p(t0).

    Figura Nº2: Posiciones y velocidades para las masas 1 y 2, respectivamente.

    En la figura Nº2 se muestra cómo varían posición vs tiempo para la partícula 1 y para la 2

    por separado, teniéndose especial cuidado que una vez adoptado el origen del sistema de

    referencia no se cambia. Se puede apreciar en este caso que el origen del sistema de

    referencia está ubicado en la posición del SM1 (sensor de movimiento 1, ver figura 1) y en

    dirección positiva hacia donde éste registra. El valor de la posición del SM2 es independiente

    del anterior y se vinculan al sensor de referencia adoptado, siguiéndose este mismo criterio

    para la obtención de otras magnitudes relacionadas (velocidad, aceleración y fuerza).

    Es interesante notar aquí que las velocidades antes y después del choque se pueden

    determinar mediante la pendiente de la rectas x−t; o bien, directamente de la gráfica v−t y

    utilizando un criterio adecuado para obtener los valores más probables. Como herramienta

    de control (buscando la autorregulación de los aprendizajes) el estudiante también puede

    comprobar que las posiciones x1 y x2 en el “instante” del choque, coinciden, ya que el SR

    (sistema de referencia) es único y dado que todos los sensores empiezan a funcionar

    simultáneamente el tiempo registrado para el choque en todo los registros deben coincidir,

    en este caso x(t), v(t), F(t). Para el ejemplo ilustrado el tiempo de interacción mutua fue

    entre: 3,067 s ≤ te ≤ 3,083 s; adoptando como instante del choque te = 3,075s.

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    Figura Nº3: Cantidad de Movimiento del Sistema: m1 y m2 (Gráfica I) e Impulso de m1 (Gráficas II y III).

    Buscando en el estudiante el razonamiento a través de la reflexión en la praxis se preparan

    tareas para contrastar la misma magnitud física en diferentes procesos de medición. Por

    ejemplo, medir p (cantidad de movimiento) para el modelo de sistema aislado [a] parte (I) en la Figura Nº3, obteniendo esta a partir de los registros de velocidad y multiplicándolo por las

    masas respectivas, donde deberán ser capaces de concluir que para el sistema modelado la

    magnitud p es invariante en general, y para el tiempo 3,075 s en el cual interactúan entre sí las 2 partículas, también. Notar que las perturbaciones observadas por un lado, son

    mayores en las zonas alejadas de la interacción mutua; y por otro, no se manifiesta ninguna

    variación en el momento de la colisión.

    Observando el sistema [b] partes (II y III) de la figura Nº3 podemos obtener la magnitud p, además de los registros de velocidad (III), por el registro de fuerza mediante integración (II).

    Es interesante notar que para poder contrastar, en este método, a la parte (II) de la gráfica

    se deberá sumar algebraicamente una constante de integración. La interpretación física de

    esa constante suele ser dificultosa para los estudiantes. Son pocos los individuos que la

    relacionan espontáneamente con las condiciones iniciales de la magnitud analizada.

    ALGUNAS CONCLUSIONES

    Con la aparición de situaciones que tienen que ir resolviendo con ese “objeto nuevo” se les

    brindará la oportunidad de interactuar con él, e ir “probando” cuáles son las cosas que se

    pueden hacer y cuáles no. Este ejercicio, tan naturalmente desarrollado en el juego, se va

    desplazando por el paso del niño por el sistema educativo, a tal punto que el mismo alumno

    inhibe su curiosidad frente al objeto nuevo. Si nos situamos en este caso particular, el

    proceso funcional que se ponga en marcha tendrá que ver con trabajos experimentales de

    laboratorio con tecnología articulados con representaciones externas e internas. Esto

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    promueve el intercambio de informaciones, la aparición de preguntas con contenido, entre

    otros. Ellas colaborarán con la aproximación a conocimientos básicos, de amplia necesidad

    en Física y con la visión de producir propuestas didácticas y de mediación tecnológica

    alternativas, buscando contribuir con nuevos significados para los aprendizajes en el aula de

    ciencias. Debe tenerse en cuenta que con los alumnos universitarios, habitualmente, las

    exigencias se alejan de las consideraciones acerca de cómo es que se producen los

    procesos de internalización y exteriorización del conocimiento, como si en este nivel todo se

    produjera instantáneamente. Cabe hacer una reflexión en torno de esta característica

    propia de un desarrollo, lleva implícito el tiempo.

    En principio el volumen de datos obtenidos puede parecer abrumador al hacer el registro en

    tiempo real con sensores e interfaces adecuados. Inmediatamente, el mayor peso recae en

    el análisis y la significación de esos registros desde el cuerpo teórico. Teniendo en cuenta

    esta consigna creemos que es ahí donde el docente debería poner un mayor énfasis en la

    necesaria mediación.

    Nuestra experiencia rescata el trabajo en profundidad con los estudiantes en distintos

    contenidos. Ellos logran un acercamiento enriquecido entre teoría, modelos científicos y

    fenómenos, meta del curso diseñado.

    “El problema experimental se torna comprensible, ya no es, irreal o intrascendente. La

    resolución está a su alcance. La materialidad del “cotidiano” en el laboratorio funciona para

    algunos alumnos como un punto de partida (o una referencia) para empezar a pensar en

    términos más abstractos”. (Jaime & Escudero 2011)

    Por lo demás un conocimiento agudo de las dificultades y obstáculos que enfrentan una

    variedad de individuos favorece la preparación y selección de experimentos aptos para

    generar algunas ideas que abonen el terreno en dirección de la formación de modelos más

    universales y potentes de pensamiento.

    Estos procesos en los que los aspectos comunicacionales juegan un papel determinante y

    que involucran interacciones asociadas a lo digital, experimental, social y disciplinar se

    pueden analizar desde una perspectiva cognitiva e instruccional tratando de captar

    momentos relacionados con la significación que construyen los sujetos. Se trata de una

    forma de averiguar los razonamientos sobre algo que se confirma al considerar las

    consecuencias prácticas que tales aserciones reportan.

    La evaluación de estos nuevos significados muestra un importante impacto tanto en los

    alcances como en la calidad de los aprendizajes manifestados en el contexto que se

    producen.

    REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS - Andrés Z., M.M., Pesa, M.A. y Moreira, M.A. El trabajo de laboratorio en cursos de Física

    desde la teoría de campos conceptuales. Ciência e Educação, 12(2), pp. 129-142. (2006).

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    - Escudero, C. Leyes de conservación en el mundo físico: un estudio de caso desde la teoría de los campos conceptuales. Enseñanza de las Ciencias, Número Extra VIII Congreso Internacional sobre Investigación en Didáctica de las Ciencias, Barcelona, pp. 2239-2245, (2009).

    - Escudero, C. & Jaime, E. Investigate the physical thought in the resolution of problems on the laws of conservation in classical mechanics. International Conference on Physics Education ICPE 2011, (IUPAP) México City, (2011)

    - Figueroa, C. y Escudero, C. ¿Los trabajos de laboratorio en Física Universitaria Básica complemento de las simulaciones? SIEF 9, Rosario (Argentina). CD-ROM, ISBN: 978-967-22880-4-4. (2008)

    - Granville, W. Cálculo Diferencial e Integral. México: Ed. Limusa, Decimooctava reimpresión. (1994)

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    - Jaime E. & Escudero C., Posibilitar la generación de conocimiento durante el trabajo experimental en enseñanza de la física ¿Para qué? - Sief9, Rosario (Argentina) (2008a).

    - Jaime E. & Escudero C., Experimentos de física básica con NTICs y su conceptualización – Encuentro de Investigadores y Docentes de Ingeniería (EnIDI) – Mendoza – Argentina, pp. 207-214. (2008b)

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    Nota: El trabajo se ha realizado bajo el proyecto código: 21/I895 denominado "Conceptualización y modelización: enseñar y aprender Física y Matemática en la era digital". CICITCA (UNSJ).

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    RESUMENABSTRACTINTRODUCCIÓNANTECEDENTESFUNDAMENTACIÓN TEÓRICAPROPUESTA DE TRABAJO EXPERIMENTALANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOSFigura Nº2: Posiciones y velocidades para las masas 1 y 2, respectivamente.Figura Nº3: Cantidad de Movimiento del Sistema: m1 y m2 (Gráfica I) e Impulso de m1 (Gráficas II y III).ALGUNAS CONCLUSIONESREFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS