Los diagramas de fuerza como elemento fundamental en la enseñanza-aprendizaje de las leyes de newton bajo un enfoque constructivista estudio de caso para x grado del colegio Bethlemitas-Medellín

Abstract

Según Elkana (1983), las ciencias y sus dinámicas históricas son más que el conjunto de productos y resultados, son en sí mismas un entramado de significaciones que el mismo ser humano elabora y, por lo tanto, son sistemas culturales, que pueden ser cuestionados, modificados, enseñados y resignificados de una disciplina a otra y de una época a otra. El enfoque de sistemas de Guidoni (1990) propone el análisis de un fenómeno a través de diferentes estrategias; estas pueden ser útiles a la hora de abordar problemáticas referentes al estudio de las leyes de Newton, desde una perspectiva conceptual, así como desde el desarrollo de habilidades y destrezas en cuanto a los procedimientos propios para resolver problemáticas de interacciones entre cuerpos. De modo similar, a través del constructivismo, en particular, desde una mirada del aprendizaje significativo (Ausubel), se puede indagar en la estructura cognitiva del estudiante la existencia de conceptos que pueden servir de anclaje, para la interacción con conocimientos “nuevos”; en la medida que se dé cuenta de estos subsunsores, se puede plantear una base concreta para la enseñanza de las leyes de Newton, para esta propuesta en particular se hace uso de Tests desarrollados previamente (FCI), de fichas, guías y mapas conceptuales que pueden dejar en evidencia las concepciones previas en los aprendices, no solo desde falencias conceptuales, sino también en cuanto a la jerarquía y claridad de explicación en los fenómenos físicos. Se promueve entonces, la implementación de los diagramas de fuerzas como eje fundamental para la comprensión de interacciones entre sistemas de cuerpos, desde la correcta elección de un sistema físico, definición adecuada de un marco inercial de referencia, ejes coordenados, interacciones por contacto y a distancia, planteamiento y aplicaciones de las leyes de Newton y posibles implicaciones desde la cinemática. Desde la implementación de fichas y elaboraciones matriciales en el preámbulo conceptual de análisis de un fenómeno en mecánica. En el presente trabajo, se establecen cuatro componentes primordiales; se indica inicialmente un problema que puede ser trabajado desde un enfoque investigativo, por tanto se hace mención de un problema por medio de una pregunta, realizando su pertinente justificación y antecedentes, derivando esto en unos objetivos claros y medibles. Es menester mencionar, que en el desarrollo de esta propuesta se acogen las directrices de la modalidad de profundización. En la segunda parte se hizo la construcción del marco teórico, desde lo general a lo particular, comenzando por la pregunta por las ciencias, pasando a través de un enfoque epistemológico-histórico y llegando a aspectos prácticos y relacionados con el diseño como lo son el aprendizaje significativo y el uso de actividades experimentales. Desde lo disciplinar (la Física) se describe la propuesta relacionada con los diagramas de fuerzas y la delimitación de la aplicación en contextos definidos. Por último se dan las indicaciones desde lo metodológico, en este caso adoptando los estudios de caso para poder medir impactos, establecer conclusiones y fechas de diseño e implementación de la propuesta. Se esperaba que con la aplicación de instrumentos como cuestionarios y la metodología de enseñanza y construcción de diagramas de fuerza, los dicentes se acercaran a la comprensión de interacciones entre cuerpos, por medio del modelo de partícula en mecánica y estuviesen en capacidad de realizar aplicaciones y explicaciones de fenómenos físicos. Al final se muestran grandes avances desde lo cuantitativo por medio del cálculo de índices de Hake y se realiza la pertinente caracterización cualitativa, en la cual se describe la mejora conceptual de las estudiantes a la hora de interpretar y analizar las leyes del movimiento según Newton. / Abstract. According to Elkana (1983), science and historical dynamics are simply the set of outputs and outcomes, are themselves a network of meanings that the same human being develops and, therefore, are cultural systems, which can be questioned , as amended, and taught new meaning from one discipline to another and from one era to another. The systems approach Guidoni (1990) proposes an analysis of a phenomenon through different strategies, these can be useful in addressing issues concerning the study of the laws of Newton, from a conceptual perspective, as well as from development of abilities and skills regarding the proper procedures to solve problems of interactions between bodies. Similarly, through constructivism, in particular, from a perspective of meaningful learning (Ausubel), we can inquire into the student's cognitive structure, the existence of concepts that can serve as anchorage for interaction with "new" knowledge; as he is aware of these subsunsores, you can raise a concrete basis for teaching Newton's laws to this particular proposal makes use of previously developed tests (FCI), chips, guides and concept maps can make clear preconceptions on learners, not only from conceptual failings, but also in terms of hierarchy and clarity of explanation of physical phenomena. It then promotes the implementation of the diagrams of forces as the linchpin for understanding interactions between body systems, from the correct choice of a physical system, proper definition of an inertial frame of reference, coordinate axes, and distance contact interactions , approach and applications of Newton's laws and possible implications from the kinematics. Since the implementation of chip and elaborations in the preamble matrix conceptual analysis of a mechanical phenomenon. In the present study identifies four key components; initially indicated a problem that can be worked from a research approach, therefore there is mention of a problem through a question, making his pertinent justification and history, leading it in a clear and measurable objectives. It should be mentioned that in the development of this proposal is welcome guidelines depth mode. In the second part was building the theoretical framework, from general to specific, beginning with the question of science, passing through a historical and epistemological approach to reaching and practical aspects related to the design such as the meaningful learning and the use of experimental activities. From the discipline (Physics) describes the proposal related to the diagrams of forces and the delimitation of the application in defined contexts. Finally there are indications from the methodology in this case taking the case studies to measure impact, draw conclusions and dates of design and implementation of the proposal. It was expected that the implementation of instruments such as questionnaires and the teaching methodology and construction of diagrams of force, dicentes to approach the understanding of interactions between bodies, using the model of particle mechanics and was able to make applications and explanations of physical phenomena. In the end they show great progress since the quantitative by calculating indices of Hake and performed the relevant qualitative characterization, which describes the conceptual improvement of the students to interpret and analyze according to Newton's laws of motion.