Los diagramas de fuerza como elemento fundamental en la enseñanza-aprendizaje de las leyes de newton bajo un enfoque constructivista estudio de caso para IX grado del colegio Gimnasio los Cedros en la ciudad de Medellín

Abstract

Diversos estudios entre ellos Bracikowski, Celemin [1], revelan la existencia de dificultades en la aplicacion de las leyes Newton, tales como la elaboracion de diagramas de fuerzas, utilizados en la resolucion de problemas de mecanica y ademas la existencia de preconceptos que dificultan el aprendizaje por parte de los estudiantes. En este orden de ideas, es importante en el estudio de la fisica, darle relevancia a las representaciones mentales y su caracterizacion, como por ejemplo los diagramas de cuerpo libre, porque ayudan a la comprension, en este caso de las leyes de Newton. Esta practica docente comienza realizando una exploracion de los preconceptos de la mecanica Newtoniana que tenian las estudiantes de noveno grado del Colegio Gimnasio Los Cedros, para lo cual se aplico como pre-test el Force Concept Inventory (FCI), Anexo 1. Luego se procedio a aplicar un protocolo metodologico donde el referente de aprendizaje fue el constructivismo de Ausubel con las siguientes actividades: diseno, implementacion y aplicacion de talleres basados en situaciones fisicas reales y en donde la elaboracion de los diagramas de fuerza es el eje central (ejemplo, Apendice 1), y elaboracion de mapas conceptuales (ejemplos en los anexos 2, 3, 4 y 5). Al final se aplico de nuevo el FCI como pos-test permitiendo estimar la denominada ganancia de aprendizaje de Hake. Los resultados obtenidos mostraron que usando una metodologia en donde se emplean los diagramas de fuerza como elemento fundamental en la ensenanza-aprendizaje de las leyes de Newton bajo un enfoque constructivista, favorecio un aprendizaje significativo de estas leyes. Adicionalmente se evidencio que las estudiantes con la metodologia aplicada participaro muy activamente, con una posicion critica, actitud, con cuestionamiento y analisis reflexivo acerca de la resolucion de problemas que se abordan desde la fisica, en este caso sobre las leyes de Newton, mejorando la parte conceptual en las tematicas concernientes a la mecanica clasica./Abstract. Several studies including Bracikowski, Celemin, reveal the existence of difficulties in the application of Newton laws, such as charting of forces used in solving mechanical problems and also the existence of preconceptions that hinder learning by students. In this vein, it is important in the study of physics, giving relevance to mental representations and their characterization, such as free-body diagrams, because they help understanding, in this case Newton's laws. This begins teaching practice carrying out a scan of the preconceptions of Newtonian mechanics who had the ninth-grade students of the College Gym Los Cedros, for which pre-test was applied as the Force Concept Inventory (FCI), Annex 1. Then we applied a methodological protocol where the benchmark was the constructivism learning Ausubel the following activities: design, implementation and enforcement of workshops based on real physical situations where the development of diagrams is the central force (example, Appendix 1), and concept mapping (examples in Annexes 2, 3, 4 and 5). At the end again was applied as post-test FCI estimate allowing learning called Hake gain. The results showed that using a methodology where the diagrams are used as a fundamental force in teaching and learning of Newton's laws under a constructivist approach, favored a significant learning of these laws. Additionally, the students showed that the methodology applied very involved, with a critical, selfpaced approach, with questioning and reflective analysis on the resolution of problems that are addressed from physics, in this case on Newton's laws, improving the conceptual issues concerning the classical mechanics.