Propuestas para el diseño de una unidad didáctica de potencial electrostático: Trabajo de elaboración de propuestas e investigación, tendiente a mejorar el conocimiento del potencial electrostático a nivel universitario / Proposals for designing a teaching unit in electrostatic potential: proposals and research work aimed to improving the knowledge in electrostatic potential at university level

Abstract

Este trabajo se realizó en la Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín entre junio de 2011 y febrero de 2012. El objetivo es tratar de disminuir el número de estudiantes desertores y reprobados en la asignatura Física Electricidad y Magnetismo. Se trata pues de hacer propuestas pedagógicas en relación con la presentación del tema voltaje eléctrico y de los conceptos relacionados: carga y campo eléctrico, finalizando con la evaluación de las diferentes propuestas. Entre las discusiones que se abordan en este trabajo, se analiza el capítulo de potencial eléctrico en algunos libros de texto de Física universitaria de uso corriente en nuestras universidades, como fuentes importantes de errores conceptuales; se presenta la discusión apoyada en seis ejemplos concretos. Se desarrolló un tipo de Test de Conceptos propio, que permitió desarrollar propuestas de medición del error conceptual y de la apropiación del conocimiento por el alumno, específicas para este trabajo. Las propuestas, tanto temáticas como pedagógicas, fueron incorporadas por el autor a una unidad didáctica que aplicó al grupo 2 –de 5 en total que participaron en el estudio. Con el fin de evaluar el impacto de la unidad didáctica en el grupo 2 con relación a las demás, se aplicaron pretest y postest de conceptos a los 5 grupos. Luego se invitó a todos los participantes a resolver un test adicional denominado “Test de Percepción”. Con este test se pide a los participantes en la investigación hacer valoración de 19 aspectos, relacionados, en su mayoría, con la manera como percibieron el desarrollo de la unidad didáctica y, su trabajo personal. Se propone aquí una manera, novedosa en el medio, de evaluar unidades y estrategias didácticas creando un indicador que aúna las mediciones de la apropiación del conocimiento y del error conceptual. Finalmente, se demostró, con ix significancia estadística, que algunas estrategias pedagógicas hacen que los estudiantes se sientan más a gusto durante el desarrollo de la unidad didáctica.The purpose of this research is to reduce the student dropout and failure rate in the course Physics Electricity and Magnetism. This work was conducted at the Universidad Nacional de Colombia in Medellín from June 2011 to February 2012. The research consists of proposing and evaluating several pedagogical practices relating to the teaching of electric voltage and associated concepts: charge and electric field. One of the discussions advanced within this work is an analysis of the electric potential chapter in certain college-level Physics textbooks commonly used in our universities, as an important source of misconceptions. The discussion is supported by six concrete examples. A particular Concepts Test was developed that allowed the development of proposals to measure both misconception and appropriation of knowledge by the student; specific to this work. The suggestions, both thematic and pedagogical, were incorporated by the author in a teaching unit implemented in test group 2 of 5 overall groups who participated in the study. In order to assess the impact of the teaching unit in group 2 compared with the rest, concept pretests and posttests were administered to all 5 groups. Then, all participants were invited to solve an additional test called "Test of Perception". In this test, research participants were asked to rate 19 aspects related, mostly, with the way they perceived the implementation of the teaching unit and their personal work. This work proposes an innovative way of evaluating teaching units and teaching strategies by creating an indicator that blends measurements of knowledge appropriation and misconception. Finally, it was demonstrated with statistical significance, that some teaching strategies allow students to fell more comfortable during the teaching unit development.