La segunda ley de Newton: propuesta didáctica para estudiantes del grado décimo de educación media de la escuela normal superior de Neiva

Abstract

La segunda ley de Newton es el concepto central de la mecánica. Sin embargo, es muy difícil de construir para estudiantes de secundaria, pues ya cuentan con ideas previas muy arraigadas que incluso dan predicciones correctas en algunos casos. Al mismo tiempo, los textos de secundaria no construyen la ley de manera intuitiva, sino que la presentan como una fórmula. El presente trabajo presenta una propuesta didáctica para la construcción intuitiva de la segunda ley de Newton a partir del concepto de cantidad de movimiento. Las temáticas se introducen con actividades donde los estudiantes son los protagonistas, y sus ideas previas se trabajan con discusiones mayéuticas alrededor de situaciones problema que se ilustran, siempre que es posible, con montajes experimentales demostrativos en clase, que se complementan con herramientas TIC. La propuesta se implementó con el curso 03 de grado décimo de la Escuela Normal Superior de Neiva. Al aplicar el test Force Concept Inventory antes y después de su implementación, se evidencia una mejora estadísticamente significativa en los puntajes obtenidos por los estudiantes. De hecho, el puntaje del primer cuartil del postest alcanza el nivel del tercer cuartil del pretest. Además, los estudiantes se mostraron motivados, aumentaron su capacidad de argumentación y la mayoría cambiaron sus ideas previas de fuerza y movimiento. La propuesta es, por lo tanto, una alternativa efectiva y enriquecedora para la enseñanza de la segunda ley de Newton. / Abstract. Newton’s second law is the central concept in mechanics. Nevertheless, it is very hard to build by students in high school, since they already have deeply rooted false ideas that even give the right prediction in some cases. In addition, most high-school physics test do not construct the law in an intuitive way, but they introduce it just as a formula. This work presents a didactic proposal for the intuitive construction of Newton’s second law, starting from the concept of linear momentum. The subjects are introduced with interactive activities, where the students play the main characters, and their false ideas are worked out with the maieutic method around exercises that are mostly illustrated with mechanical setups and computer applets and videos. The proposal was developed with students of 10th year at the Escuela Normal Superior of Neiva (Colombia). On applying the Force Concept Inventory test as pre and postest, one measureas a statistically significant improvement on the scores. Actually, the first quartile in the postest reaches the value of the third quartile in the pretest. Moreover, the students shown motivated and increased their argumentative skills, and more important most of them refusing their false ideas and embraced the right concepts on force and movement. Our proponsal is, therefore, an effective and enriching alternative for the teaching of Newton’s second law.