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Libro de Actas Wef@

Nov 28, 2015

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Publicación avalada por el Consejo Editorial de la UNCPBA Coordinación: Graciela Santos y Silvia Stipcich Edición y Diseño de tapa: G. Santos 1ª Edición: noviembre de 2013 Queda hecho el depósito que dispone la Ley 11.723 Fecha de catalogación: 03/12/2013 Lo expresado en las publicaciones de esta compilación es de exclusiva responsabilidad de sus autores. Reunión realizada con financiamiento de: Secretaría de Ciencia Arte y Tecnología de la UNICEN Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica ANPCyT Asociación de Profesores de Física de la Argentina

Santos, Graciela Libro de actas del 1º Workshop Enseñanza de la Física en la Argentina: los desafíos de la investigación educativa y la formación docente / Graciela Santos y Silvia Stipcich ; compilado por Graciela Santos y Silvia Stipcich. - 1a ed. - Tandil: Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires, 2013. E-Book. ISBN 978-950-658-342-2

1. Física. 2. Formación docente. 3. Actas de Congreso. I. Stipcich, Silvia II. Santos, Graciela, comp. III. Stipcich, Silvia, comp. CDD 371.1

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INDICE

PRÓLOGO 4

COMITÉ 5

INTRODUCCIÓN 7

CONFERENCIAS 8

Los proyectos de investigación de la enseñanza de la física y su posicionamiento en los organismos de ciencia y técnica. Concari, S.

11

La evolución de la investigación en enseñanza de la física en argentina. Massa M.

26

PONENCIAS 35

Eje: La evolución de la enseñanza de la física en argentina

La formación docente en las lógicas estatales contemporáneas. nuevas racionalidades en la enseñanza de la física. Luna, M. V.; Concari, S. B.

36

Sobre la formación de científicos y profesionales en las Facultades de Ciencias Exactas y Naturales. Badagnani, D. y Petrucci, D.

47

Eje: La formación de recursos humanos en el área de enseñanza de las ciencias y los estándares de los organismos nacionales de ciencia y técnica

Formación inicial de los profesores de física: una mirada desde tres dimensiones de análisis. Giorgi, S.; Giacosa, N.; Giuliano, M.; Catalán, L.; Luna, M. V.; Lucero, I.; Meza, S.; Marchisio, S.; Concari, S.

58

Eje: Aspectos epistemológicos, psicológicos y didácticos del área enseñanza de las ciencias

Las imágenes y la conceptualización del modelo atómico actual. González, S. B.; Escudero, C. 69

Revisión bibliográfica sobre la enseñanza de la astronomía en relación al empleo de los sistemas de referencia. Galperin, D.; Raviolo, A.

79

Aprender a partir de textos en la universidad: el caso del concepto de aceleración. Ledesma L.; Pocoví M. C. 90

La relación entre el gusto de los estudiantes por un tema de física y la sensación de entenderlo. Chiabrando, L.; Kenig, F.; Montino, M.; Ure, J. E.

100

Incorporación de animaciones y simulaciones en una secuencia de enseñanza-aprendizaje para la teoría especial de la relatividad. Arriassecq, I;, Cayul E; Seoane, M.E.

107

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Dificultades de aprendizaje en la aplicación de dos diseños didácticos que integran tecnologías digitales. Yanitelli, M.; Concari, S.; Scancich, M.; Pérez Sottile, R.

118

La capacidad empática de docentes universitarios de matemática y ciencias experimentales. Bocco, M. I.; Giorgi, S.; Concari, S.

130

Los docentes frente al aprendizaje. el caso de la interacción de la luz con la materia: efecto fotoeléctrico. Escudero, C. ; Jaime, E. 141

Eje Líneas actuales de investigación en el área

Formación de docentes universitarios para la investigación y el cambio. Cordero, S.

153

El uso de textos como herramienta para aprender la ontología de los conceptos. Pocoví, M. C.; Hoyos, E. 163

Los procesos de enseñanza en física: entre la integración de las nuevas tecnologías y la negociación de significados. Domínguez, M. A.; Stipcich, M. S.

174

Potencialidad de los videojuegos en el aprendizaje de física. Bouciguez, M. J., Santos, G. y Abásolo, M. J.

184

La dinámica de significación en el uso de applets en física. Miranda, A., Santos, G. ; Stipcich,S.

194

Eje EL rol del contenido en investigación en enseñanza de las ciencias (física)

Carácter relativista del electromagnetismo: análisis de textos de física universitaria. Hoyos, E.; Pocoví, M. C. 206

Aprendizaje avanzado: inducción electromagnética. Hoyos, E.; Domínguez, D.; Farfán, F. 214

La conservación de la energía como eje estructurante de la enseñanza de la física en carreras de ciencias de la salud. Ortigoza, L.; Odetti, H.; Llovera-González, J. 224

CONCLUSIONES 239

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PRÓLOGO

La edición de las actas del Primer Workshop Enseñanza de la Física en Argentina, Los desafíos de la investigación educativa y la formación docente, contiene la difusión de las ponencias presentadas así como los debates en las mesas de trabajo.

En este encuentro investigadores de reconocida trayectoria en el ámbito de la investigación educativa en Física, docentes de la educación secundaria e investigadores noveles compartieron un espacio de reflexión que transitó desde el reconocimiento y la identificación del camino recorrido (en materia de lo que significa hacer investigación educativa en Física) hasta el planteamiento de las necesidades actuales para seguir haciendo frente a la formación permanente de cada uno, sea cual fuere el rol que desempeñemos.

Los desafíos que hoy se nos plantean cuando se trata de educar en ciencias involucran un sinnúmero de factores intervinientes que hasta hace muy poco tiempo no fueron parte de la formación básica, ni de los docentes ni de los investigadores. La mayoría de quienes hoy día pertenecemos a la masa crítica de investigadores en educación en Física no hemos sido preparados para trabajar en pos de una educación inclusiva, integral, solidaria, sostenible con un currículum relevante y significativo. No hemos sido preparados para combinar la materialidad y la virtualidad que nos impone el progreso tecnológico actual. Sin embargo, los resultados de los productos de las investigaciones y de las conclusiones derivadas de los espacios de debate y reflexión que se generan año tras año, ponen en evidencia que estamos haciendo los esfuerzos por situarnos en la cresta de la ola de estas necesidades. Sin dudas, esos esfuerzos se atenúan cuando se hacen con otros. La comunidad de investigadores en enseñanza de las ciencias ha venido generando un conocimiento compartido a partir de identificar puntos en común y de debatir las diferencias. Debemos continuar en ese camino de colaboración a través de redes para el intercambio de conocimientos entre grupos de investigación y promover la cooperación como método de trabajo, intercambio y movilidad de investigadores, docentes y alumnos.

Las contribuciones que son parte de estas actas constituyen un aporte para seguir pensando. Tenemos un gran desafío por delante: continuar consolidando un área de investigación que cada vez cobra mayor identidad.

El comité organizador de Wef@

Tandil, diciembre de 2013

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RESPONSABLES

SANTOS, Graciela (ECienTec, F. Cs. Exactas-UNICEN) STIPCICH, Silvia (ECienTec, F. Cs. Exactas-UNICEN)

COMITÉ ORGANIZADOR

ARRIASSECQ, Irene (ECienTec, F. Cs. Exactas-UNICEN, CONICET) CENICH, Gabriela (ECienTec, F. Cs. Exactas-UNICEN) DOMÍNGUEZ, María Alejandra (ECienTec, F. Cs. Exactas-UNICEN) ESCUDERO, Consuelo (Facultad de Ingeniería, UNSJ) ISLAS, Stella Maris (ECienTec, F. Cs. Exactas-UNICEN) MIRANDA, Andrea (ECienTec, F. Cs. Exactas-UNICEN) PAPINI, Ma. Cecilia (ECienTec, F. Cs. Exactas-UNICEN) POCOVÍ, Marta Cecilia (Facultad de Ingeniería, UNSa) ROA, Magdalena (ECienTec, F. Cs. Exactas-UNICEN)

COMITÉ DE HONOR

DIBAR, M. Celia (UNGS) ISLAS, Stella Maris (ECienTec, FCE-UNICEN) MASSA, Marta Beatriz (FCEIA- UNR)

COMITÉ CIENTÍFICO

ADÚRIZ-BRAVO, Agustín (UBA-CONICET) ALZUGARAY,Gloria E. (Grupo GIEDI FRSF-UTN) ARRIASSECQ, Irene (ECienTec, FCE-UNICEN, CONICET) CAMINO, Néstor (Complejo Plaza del Cielo - CONICET - FHCS UNPSJB) CONCARI, Sonia Beatriz (UTN-FRRO y FCEIA-UNR) DOMÍNGUEZ, María Alejandra (ECienTec, F. Cs. Exactas-UNICEN) DUMRAUF, Ana(CONICET- UNLP) ESCUDERO, Consuelo (Facultad de Ingeniería, UNSJ) GRECA, Ileana M. (Universidad de Burgos) MARTINEZ, Juan Manuel (Depto. de Física de la UNPSJB, ISFD N°804 de Esquel) PETRUCCI, Diego (EP, FCE, UNLP y CeFIEC, FCEyN, UBA) POCOVI, Marta Cecilia (Facultad de Ingeniería, UNSa) ROCHA, Adriana (GIDCE, FIO, UNICEN) SANTOS, Graciela (ECienTec, FCE-UNICEN) STIPCICH, María Silvia (ECienTec, FCE-UNICEN) TRICARICO, Hugo (GIEC, UNSAM)

COMITÉ TECNOLÓGICO Y LOGÍSTICA

BARBIERI, Sebastián (ECienTec, F. Cs. Exactas-UNICEN) BISSET, Julio (F. Cs. Exactas-UNICEN) BOUCIGUEZ, María José (ECienTec, F. Cs. Exactas-UNICEN) CAYUL, Ester (ECienTec, F. Cs. Exactas-UNICEN) ETCHEGARAY, Ana Laura (F. Cs. Exactas-UNICEN) GARCÍA, Daiana (ECienTec, F. Cs. Exactas-UNICEN) SEOANE, Eugenia (ECienTec, F. Cs. Exactas-UNICEN) TOEFEL, Bernardo (F. Cs. Exactas-UNICEN)

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INTRODUCCIÓN

El actual contexto socio-tecnológico del país plantea nuevos desafíos educativos para que una población estudiantil diversa adquiera conocimientos y competencias relacionadas con la ciencia y la tecnología y sea preparada para colaborar y desenvolverse en un mundo de ciudadanos globales.

Desde hace algunas décadas el área de la enseñanza de las ciencias y, específicamente, el de enseñanza de la física se ha ido consolidando a nivel nacional por un importante volumen de investigaciones que abordan una amplia diversidad de problemáticas, que son estudiadas desde diferentes marcos teóricos y perspectivas metodológicas.

Todos estos antecedentes del trabajo de los investigadores en el área ameritan una reflexión sobre el camino andado, así como un debate al interior de la comunidad científica sobre la dirección que habría que darle al área en el marco de las necesidades educativas del país y de las investigaciones en el plano internacional, en particular del Iberoamericano.

Los integrantes del Grupo de investigación Educación en Ciencias con Tecnología (ECienTec) de la Facultad de Ciencias Exactas de la Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires realizaron el 1er Workshop “Enseñanza de la Física en Argentina: los desafíos de la investigación educativa y la formación docente” (WEF@), los días 16 y 17 de mayo de 2013 en las instalaciones del Campus Universitario la UNICEN.

Objetivos

Crear un foro de encuentro que viabilice la autoevaluación del trayecto de investigación desarrollado.

Identificar las líneas de investigación que conforman el área y valorar su impacto en el ámbito educativo.

Estimular la puesta en común de experiencias y expectativas en relación con las estrategias generales de investigación y desarrollo.

Debatir sobre los fundamentos teóricos y metodológicos que sustentan las investigaciones, y la formación de recursos humanos que ayuden a consolidar el área.

Posibilitar un espacio de reflexión y debate en torno a los cambios que se están registrando en el rol de los organismos estatales de formación docente y de ciencia y técnica.

Buscar consensos sobre las necesidades de I+D+i que tienen las instituciones educativas y sobre los posibles modos de integrar las tecnologías digitales a las clases de ciencia

Se trabajó en torno a los siguientes ejes temáticos

La evolución de la enseñanza de la Física en Argentina

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8

La evolución de la enseñanza de la Física a nivel Iberoamericano

La formación de recursos humanos en el área de enseñanza de las ciencias y los estándares de los organismos nacionales de ciencia y técnica.

Aspectos epistemológicos, psicológicos y didácticos del área enseñanza de las ciencias

Aspectos metodológicos en investigación educativa en ciencias

Líneas actuales de investigación en el área.

El rol del contenido en investigación en Enseñanza de las Ciencias (Física)

Cabe destacar que esta reunión se realizó con el financiamiento del Fondo para la Investigación Científica y Tecnológica (FonCyT) de la Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica; de la Facultad de Ciencias Exactas (UNICEN); de la Secretaría de Ciencia, Arte y Tecnología de la UNICEN y de la Asociación de Profesores de Física de Argentina (A.P.F.A.).

La difusión del mismo se realizó a través de la página Web del Workshop https://sites.google.com/site/wefensenanzadelafisica/home, por lista de correos electrónicos de APFA, Facultad de Exactas de UNICEN y la divulgación desinteresada de colegas de otras Universidades nacionales. Además por las siguientes páginas Web:

http://www.exa.unicen.edu.ar/es/noticias/institucional/2013/0507a.html

http://www.exa.unicen.edu.ar/es/noticias/institucional/2013/0515_01.html

http://www.unicen.edu.ar/content/workshop-sobre-ense%C3%B1anza-de-la-f%C3%ADsica-en-argentina

http://www.unicen.edu.ar/node/10189

http://www.unicen.edu.ar/content/charla-sobre-cooperaci%C3%B3n-en-favor-de-la-educaci%C3%B3n-superior

http://ciencianet.com.ar/1291/1er-workshop-ensenanza-de-la-fisica-en-argentina-los-desafios-de-la-investigacion-educativa-y-la-formacion-docente-wef

http://www.fahce.unlp.edu.ar/fahce/academica/Areas/cienciasexactasynaturales/eventos/evento.2013-03-04.5217990836

http://www.apfa.org.ar/pgm/d/?q=node/33

http://www.fisica.uns.edu.ar/interes/noticias.php?id=50

Se inscribieron 74 personas, de las que participaron 40 como expositores (investigadores, alumnos de carreras de doctorado afines y docentes de escuelas secundarias e institutos de formación docente) y 34 como asistentes.

Estos trabajos fueron insumo para los debates llevados adelante en las tres mesas de trabajo que nuclearon a todos los participantes. Los mencionados debates se canalizaron en propuestas y recomendaciones sobre el rumbo que

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9

debería darse al área de Educación en Física.

PROGRAMA

Jueves 16/05 Viernes 17/05

08:30-09:30 Inscripción 09:00 Panel de Apertura: “Investigación en Enseñanza

de las ciencias y la Formación Docente” - Prof. Mabel Pacheco (Secretaría Académica de

UNICEN): Formación docente en la UNICEN - Dra. Stella Islas (UNICEN): Formación Docente

en Exactas - Dra. Celia Dibar Ure (UGS): Aportes de la

Investigación enseñanza de las ciencias a la

formación docente

09:00 Conferencia: "La evolución de la investigación en Enseñanza de las

Ciencias en Iberoamérica", Dr. Agustín Adúriz-Bravo

10:30-11:00 café 10:00-11:00 café 11:00-13:00 Mesas de trabajo 11:00 Conferencia: "Cooperación interuniversitaria

en favor de la educación superior, la formación docente y el desarrollo de las

Ciencias Exactas y Naturales.

Experiencias en Argentina y América Latina", Dr. Armando Fernández

Guillermet (Presidente CUCEN) 13:00-14:00 Almuerzo 12:30-14:00 Almuerzo 14:00-16:00 Mesas de trabajo

14:00-15:30 Mesas de trabajo

16:00-16:30 café 15:30-16:30 café 16:30 Conferencia: "La evolución de la investigación en

Enseñanza de la Física en Argentina", Dra.

Marta Massa (UNR)

16:30 Mesa Redonda: Los proyectos de

investigación de la enseñanza de la física y su posicionamiento en los organismos

de educación, ciencia y técnica", Dra.

Sonia Concari; Dra Marta Massa, Dr.

Juan Manuel Martínez 18:00 Inauguración del Workshop 17:30 Cierre del Workshop 21:30 Cena

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Conferencias

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CONFERENCIA

11

LOS PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN DE LA ENSEÑANZA DE LA FÍSICA Y SU POSICIONAMIENTO EN LOS ORGANISMOS DE CIENCIA Y TÉCNICA

Requerimientos y valoraciones de CONICET, Programa de Incentivos y Universidades Nacionales

Concari, Sonia Beatriz

Facultad Regional Rosario - Universidad Tecnológica Nacional

[email protected]

RESUMEN

La investigación educativa en Física realizada en el marco de universidades e institutos reconoce la necesidad de formular proyectos para lograr su acreditación y con el propósito de obtener subsidios para su ejecución. La evaluación de los mismos estará a cargo de la institución acreditadora y/o financiadora, la cual llevará adelante ese proceso, de acuerdo a los criterios de calidad y pertinencia que la institución sostenga. Si bien en general, esos criterios están consensuados, cada institución pondrá el énfasis en unos u otros aspectos particulares. En esta participación en la mesa redonda, se abordan los requerimientos y valoraciones que el CONICET, el Programa de Incentivos y las Universidades Nacionales realizan sobre los proyectos de investigación en educación en física.

Palabras clave: Criterios de evaluación – Valoraciones – Proyectos – Investigación - Instituciones

ABSTRACT

Physics education research made at the universities and institutes recognizes the need to formulate projects to achieve its accreditation and with the intention of obtaining subsidies for its execution. The evaluation of the projects will be made in agreement to the criteria of quality and relevancy that the evaluating institution supports. Though in general, these criteria are agreed, every institution will put the emphasis in some or other particular aspects. In this participation in the round table, the requirements and valuations that the CONICET, the Program of Incentives and the national universities have to evaluate Physics education research projects will be approached.

Key words: Evaluation criteria - Valuations - Projects - Research - Institutions

LA INVESTIGACIÓN EN EDUCACIÓN EN CIENCIAS

En el marco del 9º Simposio de Investigación en Educación en Física (Sief 9),

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Los proyectos de investigación de la enseñanza de la física y su posicionamiento en los organismos de ciencia y técnica. Concari, Sonia, pp. 11-25.

12

desarrollado en Rosario, en el año 2008, se elaboraron, entre otras, las siguientes recomendaciones:

“Se analizaron el nivel de desarrollo y las condiciones en que se vienen realizando las investigaciones en didáctica de la Física en los diferentes ámbitos académicos en Argentina. En ese sentido se considera necesario: la valoración y el reconocimiento de la investigación en educación en Ciencias como un área con identidad propia en el campo de las Ciencias Sociales – Educación, en los procesos de categorización de investigadores, convocatorias a programas y proyectos de investigación y evaluación de informes de investigaciones e investigadores en los organismos pertinentes.” (APFA, 2008).

La afirmación de necesidad presente en estas recomendaciones implica conocer en cuánto se distancian nuestros proyectos, de los requerimientos que distintas instituciones exigen a los proyectos de investigación educativa. En esta participación, y complementando la de los colegas de la mesa, se analizan cuáles son los requerimientos y qué valoraciones realizan sobre la investigación en educación en física, el CONICET, el Programa de Incentivos y algunas universidades nacionales. Se han tomado como fuentes de datos para el análisis, documentos y formularios de diversas convocatorias realizadas por las instituciones, así como resultados de las últimas.

CONSEJO NACIONAL DE INVESTIGACIONES CIENTÍFICAS Y TÉCNICAS (CONICET)

Los orígenes del CONICET datan de 1951, año en que se creó como Consejo Nacional de Investigaciones Técnicas y Científicas (CONITYC). A partir de los resultados del Primer Censo Científico Técnico Nacional y en línea con las previsiones del Segundo Plan Quinquenal del gobierno de ese momento, se decidió estimular la formación en física y química en la enseñanza secundaria.

En 1955 el organismo es desmantelado por la Revolución Libertadora y en 1958 es refundado bajo la dirección de Bernardo Houssay. A partir de 1973, mediante convenios con los gobiernos provinciales, las entidades académicas y el sector privado, se crean Centros Regionales que han proporcionado la infraestructura necesaria para la creación de laboratorios e institutos de investigación adaptados a las necesidades prácticas y las condiciones naturales de las distintas regiones.

Desde 1996, tiene la estructura actual y desde el año 2007 está bajo la jurisdicción del Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva de la Nación. Está gobernado por un directorio de 9 miembros, de los cuales uno ocupa la presidencia, elegidos por el Poder Ejecutivo Nacional a partir de listas confeccionadas por los propios investigadores del CONICET, las universidades, los organismos científicos provinciales y las entidades industriales.

Las finalidades del CONICET son fomentar y subvencionar la investigación científica y tecnológica, y las actividades de apoyo que apunten al avance científico y tecnológico en el país, al desarrollo de la economía nacional y al mejoramiento de la calidad de vida, considerando los lineamientos establecidos por el gobierno nacional (Poder Ejecutivo Nacional, 1996).

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Los proyectos de investigación de la enseñanza de la física y su posicionamiento en los organismos de ciencia y técnica. Concari, Sonia, pp. 11-25.

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La actividad científica del CONICET se divide en 4 grandes áreas: Ciencias Agrarias, Ingeniería y de materiales; alrededor del 14% de los investigadores y del 19% de los becarios y un 9% de las Unidades Ejecutoras corresponden a esta gran área; Ciencias Biológicas y de la Salud, con el 35% de los investigadores y el 36% de los becarios; Ciencias Exactas y Naturales con el 31% de los investigadores y del 25 % de los becarios; y Ciencias Sociales y Humanidades, entre las que se encuentran las ciencias de la educación, en las que se inserta la educación en física. Esta área agrupa a casi el 20% de los recursos humanos, investigadores y becarios, y el 11% de las unidades ejecutoras del CONICET.

El CONICET gestiona diferentes convocatorias para el financiamiento de actividades científicas: la Carrera del investigador Científico y Tecnológico (CICT), con 5 categorías, las becas de posgrado y posdoctorales, y los proyectos de investigación y desarrollo (PID), también denominados proyectos de investigación plurianuales (PIP). El proceso de evaluación de las mismas sigue el esquema representado en la Figura 1.

Figura 1. Esquema del proceso de evaluación de proyectos y personal científico-tecnológico

Las Comisiones Asesoras Disciplinarias (CAD) deben tratar las solicitudes de becas, de ingreso y promoción a la CICT, informes de los integrantes de la CICT y de becarios y PIP presentados para su acreditación.

A continuación se analizan las convocatorias PIP y becas, en los aspectos que competen a las investigaciones y formación de recursos humanos en educación en física.

Proyectos de Investigación Plurianuales (PIP)

El CONICET estructura su apoyo a la investigación y desarrollo alrededor de proyectos como actividad intelectual original realizada por uno o más investigadores, que incluye la metodología de trabajo y un presupuesto de gastos.

Las Comisiones Asesoras por Disciplina se integran con especialistas de reconocida trayectoria, superior a la Clase Independiente del CONICET, o equivalente (pueden no ser integrantes de CONICET) y tienen por misión asesorar al Directorio. Sus miembros son designados por el Directorio por hasta dos años renovándose su integración por mitades, cada año.

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Para atender a la investigación educativa en física, la CAD ha sido hasta el año 2011, la Comisión de Filosofía, Psicología y Ciencias de la Educación, la cual en ese año se dividió en dos, y a partir de allí corresponde esa tarea a la Comisión de Psicología y Ciencias de la Educación.

Es de notar que el ingreso de investigadores en educación en física en la Comisión de Filosofía, Psicología y Ciencias de la Educación, se produjo en el año 2007, en el que fuimos convocadas las Dras. Julia Salinas, docente investigadora de la Universidad Nacional de Tucumán e integrante del CICT-CONICET, y yo, en ese momento como docente investigadora de la Universidad Nacional del Litoral, desempeñándonos como miembros de la CAD durante el periodo 2007 - 2008. Con posterioridad, la Dra. Ma. Rita Otero se desempeñó como coordinadora de la CAD en el período 2011 – 2012.

En el año 2013, la Comisión de Psicología y Ciencias de la Educación ha estado integrada por los investigadores listados en la Tabla 1. Entre los miembros de la misma se encuentran las Dras. Ma. Rita Otero y Marta Pesa, reconocidas integrantes de nuestra comunidad de investigadores en educación en física.

CAD para informes, promociones y proyectos

CAD para ingresos a carrera

Coordinador Coordinador

Dra. Scheuer, Nora. Bariloche Dra. Stefani, Dorina. C. A. Bs. Aires

Coordinador Alterno Coordinador Alterno

Dr. Castro Solano, Alejandro. Bs. Aires Dra. Peralta, Olga Alicia. Rosario

Miembros Miembros

Dra. Di Domenico, María C. Mar del Plata

Dra. Abdala Leiva, Sarife. Stgo del Estero

Dr. Donolo, Danilo S. Río Cuarto Dra. Otero, María Rita. Tandil

Dra. Espanol, Silvia C. A. de Bs. As. Dr. Yuni, José Alberto. Catamarca

Dr. Farina, Juan J. C. A. de Bs. Aires

Dra. Fernández Liporace, María M. Bs. As.

Dra. Pesa, Marta A. San M. de Tucumán

Tabla 1. Integración de las Comisiones de Psicología y Ciencias de la Educación en 2013

Las CAD deben seleccionar los Pares Consultores en los trámites que así lo requieran. Por Resolución del Directorio Nº 1046/2005, se ha establecido que los integrantes del Banco de Consultores, deben pertenecer a la CICT ó al Programa de Incentivos en sus categorías 1 y 2 ó A y B (CONICET, 2005). Cabe señalar que desde hace una década, y en razón de la presentaciones de proyectos en el área, cada vez más miembros de la comunidad de investigadores en educación en física, son invitados a participar como pares consultores.

Las CAD deben confeccionar los dictámenes correspondientes a cada solicitud sobre la base de las evaluaciones realizadas por los pares consultores, quienes

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actúan como evaluadores, y deben contener todos los elementos que permitan evaluar la calidad académica de la producción científica y su continuidad, la consistencia teórica y metodológica del plan de investigación, la valoración de los recursos humanos formados por el investigador, el impacto y/o transferencia al medio, cuando correspondieren, así como también otros elementos que avalen la recomendación y/o el orden de mérito.

Los dictámenes elaborados por las CAD son presentados (y defendidos) por el coordinador de cada CAD, a la Junta de Calificación y Promoción, la cual es el órgano asesor del Directorio que debe compatibilizar los criterios entre disciplinas para la evaluación de los ingresos y promociones a la CICT, el otorgamiento de becas y subsidio a proyectos.

A su vez, la Junta debe considerar las recomendaciones de las CAD y elabora los dictámenes, que se deben sustentar en criterios de calidad, excelencia académica y pertinencia. Cuando la Junta discrepa con la categoría del investigador o el orden de mérito recomendado por la Comisión, debe fundamentar claramente los criterios de su recomendación. Este dictamen es enviado a la CAD para que proceda a la ratificación o rectificación de su dictamen.

Los miembros de la Junta son designados por el Directorio. Su actuación tiene una duración máxima de tres años renovándose su integración por tercios cada año. A la fecha, ningún investigador en educación en física ha integrado la Junta.

Requerimientos para la presentación de proyectos de investigación

Hasta hace menos de diez años, era posible que investigadores que no pertenecían al CICT pudiesen presentar proyectos para su acreditación y financiamiento por el CONICET. En particular, he dirigido dos PIP en educación en física, en los periodos 1993 – 1996 y 2003 – 2006, con equipos integrados por docentes investigadores de universidades nacionales (UUNN) que no pertenecían al CICT. Actualmente se requiere que al menos un integrante del proyecto pertenezca al CICT-CONICET, siendo el financiamiento proporcional al número de integrantes del CICT en el proyecto.

La guía para la presentación de proyectos de investigación plurianuales (PIP) en la convocatoria 2013 - 2015 se presenta como “una herramienta para la exposición ordenada de hipótesis, estrategias y recursos involucrados en el proyecto” (CONICET, 2013). No pretende dar una estructura única para la presentación de los proyectos pero éstos deben respetarse los títulos generales consignados en la planilla de evaluación. De acuerdo con lo expuesto en la guía, “la terminología ha sido adaptada para ser aplicable a todas las disciplinas y tipos de investigación o desarrollo experimental y describe claramente el contenido y la organización del proyecto”.

En un resumen de hasta 500 palabras se debe explicar el objetivo general o marco de referencia, los objetivos específicos del proyecto, las hipótesis propuestas, el plan de actividades, la metodología a implementar y los resultados esperados.

El plan de trabajo debe incluir el objetivo general explicando el problema o situación de referencia en el que se desarrolla el proyecto o los interrogantes

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en el campo disciplinario a los que el proyecto se dirige.

Se requiere enunciar de manera clara las metas concretas a alcanzar; describir, según un esquema tradicional, una introducción al tema y estado del conocimiento general en el mismo, las principales contribuciones de otros al problema, comentando especialmente los interrogantes aún abiertos y relacionados con el proyecto en cada una de esas contribuciones, las contribuciones propias o del grupo y de otros grupos al conocimiento sobre el tema, como así también los interrogantes no resueltos a los que se dirige el proyecto.

Para facilitar el análisis de la coherencia interna del plan de actividades, éste debe estructurarse en función de los objetivos específicos (metas a ser cumplidas). La guía sugiere la siguiente estructura para la descripción de tareas del proyecto en general, y si se plantean objetivos específicos, para cada uno de estos: planteo de la hipótesis (o postulado o propuesta explicativa de la pregunta en estudio) a analizar, las actividades propuestas con su secuencia o encadenamiento lógico y metodología a usar en cada una de ellas, describiendo, según corresponda al tipo de proyecto, el diseño experimental, o el procedimiento para la recolección de información y su procesamiento. Es aconsejable la descripción muy breve de la metodología a usar dentro de cada sección donde se describen las tareas. Cuando se planifique el empleo de muestras o piezas, así como para la información impresa, sonora o visual o series de datos, se requiere explicitar los métodos para su registro, procesamiento, preservación y archivo o guarda.

Se solicita también anticipar el conocimiento científico o tecnológico concreto que se espera obtener en el marco del proyecto y relacionado con los objetivos específicos, así como actividades previstas de difusión, protección y transferencia de los resultados a obtener.

La conformación del grupo de investigación debe justificarse, destacando aquellas capacidades particulares de los individuos que hacen valiosa su incorporación al grupo. En importante describir los antecedentes de cooperación entre los participantes, se haya ésta plasmado o no en publicaciones o desarrollos, así como indicar de manera similar los mecanismos de interacción con otros grupos que contribuyan de manera significativa a la ejecución del proyecto. Es también relevante para los objetivos de formación de recursos humanos del CONICET, la integración del equipo con becarios, tesistas y estudiantes.

Finalmente se debe dar cuenta de la viabilidad y factibilidad técnica del proyecto, indicando la infraestructura disponible para su ejecución. En los casos que corresponda, deben listarse los recaudos tomados para garantizar que en el marco del proyecto se respeten los derechos individuales, culturas e identidades en investigaciones con sujetos.

En el caso de investigaciones donde la recopilación de datos o el resultado de experiencias validen las hipótesis planteadas, se solicita considerar todos los resultados posibles, aún los no concordantes con la hipótesis inicial planteada, evaluando el posible replanteo de hipótesis o explicaciones a lo largo del proyecto.

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En síntesis, la formulación del proyecto debe dar cuenta detallada de qué se pretende conocer y cómo se procederá para el logro de los objetivos planteados, mostrando la idoneidad del equipo y la adecuación y disponibilidad de los medios para ello.

De acuerdo con los objetivos del CONICET, y los requisitos para la presentación y aprobación de los proyectos, el informe de avance e informe final de los PIP debe revelar el logro de los objetivos propuestos así como las razones por las que ello no hubiese sido alcanzado.

Criterios de evaluación de los Proyectos de Investigación Plurianuales

Para evaluar el proyecto, se asigna un puntaje máximo a distintos aspectos del plan de trabajo y del grupo de investigación, según se muestra en la Tabla 2.

Aspectos evaluados Puntaje máximo

Plan de trabajo Relevancia de la propuesta 20 Calidad de la propuesta 20

Grupo de

investigación

Consistencia metodológica 20 Antecedentes del grupo de investigación 20 Impacto en la formación de RRHH 20

Tabla 2. Criterios de evaluación de los proyectos de investigación

En la Tabla 3, se indica el número de proyectos aprobados en las últimas cuatro convocatorias, desde 2009 a la fecha de realización de Wef@.

Período de

ejecución

Total todas

las áreas

Filosofía, Psicología y Ciencias

de la Educación

Ciencias de la

Educación (CE)

Educación en Física

(EF)

EF/CE x 100

Directores de

proyectos de EF

2009-2011 1092 42 8 1 12% O. Cappanini

2010-2012 840 32 11 2 18% E. Coleoni M. Otero

2011-2013 546 24 12 3 25% A. Dumrauf Z. Gangoso C. Mazzitelli

2012-2014 990 * 4 1 25% I. Arriassecq

Tabla 3. Número de PIP aprobados en las últimas 4 convocatorias. Elaboración propia a partir de resultados provistos por CONICET.

*En la convocatoria 2012 la CAD pasó a ser la Comisión de Psicología y Ciencias de la Educación

En la Tabla 3 se puede ver que ha ido creciendo el número de proyectos de investigación en Educación en Física (EF) hasta 2013 y también con relación a los proyectos aprobados en Ciencias de la Educación (CE). En la última convocatoria al momento del desarrollo de Wef@, el número de proyectos

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Los proyectos de investigación de la enseñanza de la física y su posicionamiento en los organismos de ciencia y técnica. Concari, Sonia, pp. 11-25.

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aprobados de CE ha sido apenas un tercio de los aprobados en la anterior convocatoria, manteniendo esa proporción los de EF. En la última columna se indican los directores de los proyectos aprobados de EF, integrantes de CONICET, que pertenecen a nuestra comunidad de investigadores de educación en física.

Criterios de evaluación de becas

Las CAD para becas se integran con investigadores de trayectoria equivalente o superior a la Clase Adjunto del CONICET, y tienen por misión asesorar al Directorio en la evaluación de las solicitudes. Los dictámenes de las CAD de Becas deben contener todos los elementos que permitan evaluar la calidad académica del candidato de acuerdo con lo previsto en la respectiva convocatoria.

Como puede verse de la Tabla 4, extraída de un memorando de la CAD, el criterio de evaluación para las Becas de Posgrado tipo I (inicio), otorga especial valoración a los antecedentes del postulante. El promedio asignado surge de multiplicar el promedio de la carrera por 5, hasta un máximo de 50 puntos, teniendo en cuenta el promedio histórico de la carrera, la cantidad de aplazos y la cantidad de materias adeudadas. Como antecedentes, se valoran hasta un máximo de 10 puntos, la regularidad en la carrera, la obtención de becas, las tesis de Maestría y las tesinas de Licenciatura como antecedentes importantes para el Doctorado, las publicaciones, participación en proyectos de investigación, conocimiento de idiomas en relación con la disciplina y el tema, antecedentes en docencia y la pertinencia de la formación del candidato en relación con el tema del plan presentado.

Con hasta 20 puntos se valora la originalidad, el planteamiento del problema y el conocimiento del estado del arte, y la adecuación científico-metodológica del proyecto de investigación propuesto.

Aspectos evaluados Puntaje máximo

Promedio de las calificaciones 50

Antecedentes en investigación y docencia 10

Director y/o codirector 10

Lugar de trabajo 10

Plan de trabajo 20 Tabla 4. Criterios de evaluación de las Becas de Posgrado tipo I

En las Tablas 5 a 7 se consignan resultados de las presentaciones a convocatorias de becas de posgrado Tipo I, elaborados a partir de respuestas de postulantes y becarios CONICET a una encuesta realizada a través de un blog sobre una muestra de más del 10% requerido estadísticamente (Becaria-Wannabe, 2012). Según aclara la titular del blog, los puntajes de corte para el otorgamiento de las becas han sido construidos a partir de las respuestas a las encuestas, y no son los valores reales, de modo que los resultados de estas tablas no reproducen datos oficiales, pero proporcionan una idea de la situación por tipo de beca en las dos CAD que deseamos comparar: Filosofía, Psicología y Ciencias de la Educación (FPCE) y Física.

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Comisión Asesora Disciplinaria

Casos Beca Tipo

I

Positivos Negativos Puntaje de

Corte

Filosofía, Psicología y Ciencias de la Educación

26 8 12 88,57

Física 12 11 1 75,65 Tabla 5. Puntajes de corte de Becas de Posgrado Tipo I (Doctorado), sobre los casos

encuestados. Elaboración propia a partir de resultados de una encuesta realizada a fines de 2011 (Becaria-Wannabe, 2012)

Comisión Asesora Disciplinaria

Casos Beca

Posdoc

Positivos Negativos Puntaje de

Corte

Filosofía, Psicología y Ciencias de la Educación

7 3 4 96,3

Física 9 5 4 86,0 Tabla 6. Puntajes de corte de Becas de Posdoctorado, sobre los casos encuestados.

Elaboración propia a partir de resultados de una encuesta realizada a fines de 2011 (Becaria-Wannabe, 2012)

Por una parte, puede verse que la competencia por las becas de tipo I es mayor en FPCE que en Física, siendo la misma similar en ambas en las de posdoctorado. Recordemos que las becas en Ciencias de la Educación, y dentro de ellas, las de Educación en Física, han competido hasta la fecha de la encuesta en una misma CAD conjuntamente con Filosofía y Psicología. Por otra parte, los puntajes de corte son más altos para el otorgamiento de becas en la CAD de FPCE que en la de Física, estando éstos próximos a los puntajes de corte máximo y mínimo registrados para todas las disciplinas, según la misma encuesta, de 91 y 78 para becas tipo I, y 97 y 72, para las de posdoctorado, respectivamente.

En las Tablas 7 y 8 se muestra una síntesis de los resultados de las solicitudes de becas al 2011 (sobre el total de encuestados). En la Tabla 7 puede apreciarse que apenas un tercio de las Becas Tipo I solicitadas en FPCD fueron otorgadas, mientras que en Física fueron aprobadas más del 90%. En el caso de las Becas Tipo II, todas las encuestadas corresponden a otorgadas a través de ambas CAD.

Con respecto a las Becas Posdoctorales, el porcentaje de aprobación es también mayor en Física que en FPCE, pero con menor diferencia. En la última columna de la Tabla 7 se indican los porcentajes de becas aprobadas y no aprobadas en los tres tipos de ellas, resultando claramente superior las aprobadas en Física respecto de FPCE.

Comisión Asesora Disciplinaria Beca Tipo I

Beca Tipo II

Beca Posdoc

Total

Filosofía, Psicología y Ciencias de la Educación

30,8 % 69,23 %

100 % 0 %

42,9 % 57,14 %

43,6 % 56,41 %

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20

Física 91,7 % 8,33 %

100 % 0 %

55,6 % 44,44 %

78,3 % 21,74 %

Tabla 7. Porcentaje de becas Aprobadas y Desaprobadas sobre los casos encuestados, correspondientes a las CAD de FPCE y Física, por tipo de beca. Elaboración propia a

partir de resultados de una encuesta realizada a fines de 2011 (Becaria-Wannabe, 2012)

CAD Beca Tipo I

Tipo I del

total

Beca Tipo II

Tipo II del

total

Beca Posdoc

Posdoc del

total

Total de

Becas

FPCE 6,45 % 12,24

%

9,59 % 7,47 % 0 %

7,32 % 4,55 % 4,88 %

4,43 % 6,27 % 9,13 %

Física 8,88 % 0,68 %

4,43 % 2,47 % 0 %

2,44 % 7,58 % 4,88 %

5,66 % 6,64 % 2,75 %

Tabla 8. Porcentaje de becas Aprobadas y Desaprobadas sobre el total de los casos encuestados en todas las disciplinas, correspondientes a las CAD de FSCE y Física,

por tipo de beca. Elaboración propia a partir de resultados de una encuesta realizada a fines de 2011 (Becaria-Wannabe, 2012)

Siempre considerando las becas encuestadas, el 7,62 % de las becas solicitadas en todas las disciplinas corresponden a FPCE y el 4,49 % a Física, lo cual representa una situación de competitividad más desfavorable para los becarios en Educación en Física, que han competido con los de Filosofía y Psicología primero, y con las otras disciplinas luego, respecto de los postulantes en Física.

Esto se muestra desglosado por tipo de beca en la Tabla 8. Las Becas Tipo I y Tipo II correspondientes a la CAD de FPCE representan el 9,59 % y el 7,32 % del total de las becas solicitadas en todas las disciplinas (tercera y quinta columna), en cada una de esas categorías, más del doble de las correspondientes a Física. En cambio, las Becas de Posdoctorado compiten en la misma proporción, siendo ligeramente mayor en Física respecto de las de FPCE (columna séptima).

Como resultado de esa competencia, el porcentaje de Becas Tipo I aprobadas del total de becas solicitadas en todas las disciplinas es más desfavorable para las de FPCE que para Física, y similar en los otros dos tipos de becas.

Aunque no se trata de datos oficiales del CONICET, los resultados de la encuesta analizada muestran que en lo que se refiere a las Becas de Posgrado Tipo I, hay una situación más desfavorable para FPCE que para Física, y naturalmente para Educación en Física la situación sería aún más desfavorable. No obstante, los proyectos de investigación en EF que se presentan para su acreditación por el CONICET no son muy numerosos.

PROGRAMA DE INCENTIVOS A DOCENTES INVESTIGADORES

El Programa de Incentivos (PI) de la Secretaría de Políticas Universitarias (SPU) del Ministerio de Educación fue creado en noviembre de 1993, destinado a docentes de UUNN que participan en proyectos de investigación acreditados,

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con el objetivo de incentivar la investigación en las universidades, a través de un incentivo monetario.

El objetivo enunciado del PI fue promover “la investigación integrada a la docencia en las UUNN, a fin de contribuir a la excelencia en la formación de los egresados”. Posteriormente se fueron incorporando otras instituciones como institutos universitarios (IUNA, INTA, INTI) y Colegio Militar de la Nación entre otras, así como también se fueron incorporando otros destinatarios: investigadores integrantes del CICT y becarios graduados del CONICET. Actualmente el 34 % de la planta docente de las UUNN y el 80% de los miembros de la Carrera del Investigador del CONICET participan en el PI.

En el marco del PI se asigna una categoría como investigador y se otorga un monto de dinero por categoría de investigador y por dedicación a la investigación. Ese monto se paga en tres cuotas por año, con un año de atraso. Dicho pago a los docentes investigadores categorizados está condicionado por el cumplimiento de las tareas docentes y de investigación que establece la normativa del Programa, avaladas por la autoridad universitaria correspondiente así como por el resultado de la evaluación periódica de las actividades de investigación y de los currículos de los participantes.

De acuerdo a la información suministrada por la SPU1, actualmente el PI cuenta con 32.000 docentes investigadores categorizados; ese número no incluye los docentes que hayan obtenido la categoría por primera vez en la convocatoria realizada en 2011, aún en proceso de notificación.

A la fecha de realización de Wef@, en el PI se desarrollaban 6.850 proyectos de investigación, por los que cobraban el incentivo 20.248 docentes investigadores de todas las áreas del conocimiento.

Para el PI, la investigación científica realizada por los docentes para ser categorizados debe responder a ciertos parámetros, presentados a continuación.

Investigación científica

De acuerdo a lo establecido por el Manual de Procedimientos del PI, un Proyecto Acreditado debe reunir condiciones sobre la institución acreditadota: UUNN, ANPCyT y CONICET, director (categoría mínima III), etc.

En el marco del PI, se concibe la investigación científica y el desarrollo tecnológico experimental (I+D) como el “trabajo creativo llevado a cabo de forma sistemática para incrementar el volumen de conocimientos, incluido el conocimiento del hombre, la cultura y la sociedad, y el uso de esos conocimientos para crear nuevas aplicaciones”.

Por otra parte, un Programa de investigación es el conjunto de proyectos de investigación o desarrollo, formalmente acreditados y articulados entre si, convergentes hacia un objetivo o meta.

El término I+D engloba para el PI tres actividades: la investigación básica que consiste en trabajos experimentales o teóricos que se emprenden

1 Programa de Incentivos: http://incentivos-spu.me.gov.ar/i15/

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principalmente para obtener nuevos conocimientos acerca de los fundamentos de los fenómenos y hechos observables, sin pensar en darles ninguna aplicación o utilización determinada; la investigación aplicada que consiste también en trabajos originales realizados para adquirir nuevos conocimientos, pero dirigida fundamentalmente hacia un objetivo práctico específico, y el desarrollo experimental consistente en trabajos sistemáticos que aprovechan los conocimientos existentes obtenidos de la investigación y/o la experiencia práctica, que está dirigido a: el desarrollo de tecnologías adaptativas o sustitutivas aplicadas a necesidades locales o regionales (necesidades productivas, de servicios o sociales, incluyendo el equipamiento respectivo), la producción innovadora de materiales, productos o dispositivos, o la puesta en marcha de procesos, sistemas y servicios innovadores, o la mejora de los ya existentes.

“El criterio básico que permite distinguir la I+D de actividades afines, es la existencia en el seno de la I+D de un elemento apreciable de novedad y la resolución de una incertidumbre científica y/o tecnológica; o dicho de otra forma, la I+D aparece cuando la solución de un problema no resulta evidente para alguien que está perfectamente al tanto del conjunto básico de conocimientos y técnicas habitualmente utilizadas en el sector de que se trate” (SPU, 2008).

Criterios de evaluación de las actividades de I+D

Según el manual de procedimientos vigente (SPU, 2008), la actividad y producción en investigación científica o desarrollo tecnológico es evaluada de acuerdo a una grilla de puntajes máximos por actividad, en la que se jerarquiza la publicación de libros y capítulos de libros por editorial con arbitraje o comité editorial, las patentes y/u otra propiedad intelectual registrada, las publicaciones con referato, el desarrollo e innovación tecnológica documentada, con evaluación por entidad evaluadora externa, y en menor medida, las presentaciones en reuniones científicas, las conferencias, por invitación, dictadas en reuniones científicas de nivel internacional y otras distinciones, y la evaluación de actividades científicas y tecnológicas.

Las evaluaciones de la actividad de I+D desarrollada en el marco de los proyectos acreditados se realiza actualmente cada dos años. En el último proceso de evaluación se registraron: 4 publicaciones en revistas y más de un capítulo por proyecto evaluado, y un libro por cada 2 proyectos. Estos valores que surgen como promedio, son considerados satisfactorios para la aprobación de los informes.

Las actividades de transferencia que se derivan de la actividad de investigación del docente son también reconocidas como importantes, así como la formación de recursos humanos en el área. Particularmente el PI otorga gran importancia a la dirección de tesistas y becarios, actividad indispensable para que un docente obtenga las categorías I y II.

De los resultados del último proceso de evaluación, se calcularon los siguientes valores promedio que dan cuenta de una actividad de formación de recursos humanos satisfactoria: la dirección de cerca de 2 tesis en curso por proyecto, una tesis de maestría o doctorado aprobada por cada 3 proyectos, y una tesina aprobada por cada proyecto.

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UNIVERSIDAD NACIONALES (UUNN)

Las UUNN, como organismos descentralizados del Estado Nacional, cuentan con programas propios para promover y gestionar las actividades de I+D+i, entre ellas, la acreditación de proyectos y la evaluación de los informes de avance y finales.

Con ligeras variantes, las condiciones que las mismas establecen sobre un proyecto para que el mismo sea acreditado, es que el mismo constituya un conjunto ordenado de acciones que se proponen realizar en pos de la producción de conocimiento con relación a un determinado objeto de estudio. Con distinto énfasis de acuerdo a la universidad en cuestión, los aspectos más relevantes a ser considerados en la evaluación de un proyecto son: la relevancia académica respecto al avance del conocimiento que pueda producir, la relevancia social o de la necesidad de abordar el problema a cuya solución se orienta el proyecto, la calidad de la propuesta con relación al marco teórico conceptual, conocimiento de la materia, originalidad de la propuesta, definición de los objetivos y adecuación metodológica.

Con respecto al equipo que llevará adelante el proyecto, se valoran los antecedentes del director y codirector/es, tanto en general como en relación a las particularidades del proyecto (formación académica pertinente, actividad docente, actividad de dirección en investigación), así como los antecedentes de los otros integrantes del proyecto.

Algunas UUNN establecen condiciones sobre el director tales como categoría mínima como investigador, o jerarquía y/o dedicación de cargo docente (Ej. UTN); en otras, la dirección de un proyecto puede ser ejecutada por cualquier docente (Ej. UNR, UNL). Algunas instituciones poseen dos tipos de proyectos: los proyectos acreditados por la universidad y los proyectos acreditados por facultad (Ej. UNaM. UTN).

Los proyectos a ser aprobados por la universidad, son evaluados por dos o más pares externos a la misma, de los cuales al menos el 50% debe ser externo a la región, que integren el Banco de Evaluadores aprobado por cada institución. El mismo se confecciona a partir del Banco de Evaluadores de CONEAU, integrado por los docentes investigadores con categorías I y II en el Programa de Incentivos.

Los proyectos acreditados por facultad son evaluados por pares evaluadores de la propia institución, o los que designe la misma, sin que deban necesariamente, integrar el Banco de Evaluadores de CONEAU. Estos proyectos no son aceptados en el Programa de Incentivos, pero constituyen un paso previo para que los docentes se inicien en la investigación, o se fortalezcan equipos noveles.

CONCLUSIONES

Con diferencias en la ponderación de algunos aspectos sobre otros, hemos visto que los criterios de evaluación de las actividades de I+D+i de las instituciones analizadas, son similares en al menos dos aspectos fundamentales: la calidad del proyecto y los antecedentes del equipo.

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Teniendo en cuenta las particularidades de las distintas instituciones, con relación a dónde podemos presentar un proyecto de investigación, esto dependerá fundamentalmente de la constitución y experiencia del equipo de trabajo.

Si se trata de un grupo que se inicia, podría ser más apropiado presentar un proyecto para su acreditación por la facultad, si se trata de docentes universitarios, o en los institutos de formación docente, si se trata de docentes de esas instituciones.

Con mayor experiencia del equipo o con la dirección y/o asesoramiento de un investigador formado, el proyecto podría ser presentado en la universidad. Si el equipo está integrado por investigadores en actividad y participan miembros de la CICT del CONICET, la presentación de proyectos para su acreditación por parte de esta institución sería pertinente.

Los equipos integrados por investigadores formados, con categorías I, II y III, que a su vez dirigen becarios y tesistas, podrán formular proyectos a ser presentados a la ANPCyT (las condiciones requeridas por esta institución han sido expuestas por la Dra. Marta Massa, en esta misma mesa redonda).

Si los antecedentes y constitución del equipo de investigadores es tal que mantiene relaciones de cooperación con investigadores de otras instituciones, del país y del extranjero, hay numerosas opciones. Las convocatorias más conocidas en el ámbito de las instituciones argentinas son los Proyectos Redes (SPU), Alfa, CYTED y Unión Europea. Competir por subsidios a investigaciones en estas últimas instituciones es “jugar el las ligas mayores”.

Cualquiera sea la institución acreditadota, en todos los casos, el proyecto debe ser formulado cumpliendo con los requerimientos de calidad que aseguren la coherencia del proyecto, determinada por una relación adecuada entre los objetivos, la metodología, los recursos disponibles y solicitados, la formación y antecedentes del equipo y el cronograma propuesto, junto con el interés del problema abordado y la originalidad de su tratamiento.

REFERENCIAS

APFA (2008). Hacia una educación en ciencias de calidad para todos. Recomendaciones surgidas en el 9º Simposio de Investigación en Educación en Física (SIEF 9). Rosario, Octubre 2008.

Becaria-Wannabe (2012). Resultados Encuesta Puntajes y Resultados. Becas CONICET 2011. http://becaria-wannabe.blogspot.com.ar/2012/01/resultados-encuesta-puntajes-y.html

CONICET (2005). Resolución Directorio Nº 1046/2005. http://web.conicet.gov.ar/documents/11716/0/OCR+RD+20050701-1046.pdf

CONICET (2009). Res D 2279/2009: Procedimiento para la tramitación de convocatorias de Ingreso, Promociones e Informes de la Carrera del Investigador Científico y Tecnológico, Proyectos de Investigación y Becas. l. Convocatoria: Presentación, evaluación y resolución de las presentaciones a través de INTRANET. 2. Admisibilidad: Se evalúa y pasa a Dirección de

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Coordinación de Órganos Asesores para su evaluación. 4. Evaluación

CONICET (2012). Res D 2509/2012: Comisión Asesora para Becas de Temas Estratégicos basada en los lineamientos diseñados en el Plan Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva 2012- 2015 (PNCTI) del MINCyT.

CONICET (2013). Solicitud para proyectos de investigación plurianuales. Convocatoria 2013-2015. Disponible en: http://web.conicet.gov.ar/documents/19413/0/GUIA_PIP 2013-201 .pdf

Poder Ejecutivo Nacional. 1996. Decreto N° 1661/96. http://web.conicet.gov.ar/web/11716/3

SPU (2008). Resolución 1879/2008: Manual de Procedimiento del Programa de Inventivos a los Docentes Investigadores.

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CONFERENCIA

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LA EVOLUCIÓN DE LA INVESTIGACIÓN EN ENSEÑANZA DE LA FÍSICA EN ARGENTINA

Massa, Marta

Grupo de Conceptualización en Educación en Ciencias

Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura

Universidad Nacional de Rosario

[email protected]

Quiero agradecer profundamente a las organizadoras de este 1º WORKSHOP ENSEÑANZA DE LA FÍSICA EN ARGENTINA su invitación para que participe en él con esta conferencia. No solo quiero agradecerles por este espacio brindado en el evento, sino sobre todo porque al convocarme con su interés con esta revisión acerca del desarrollo de la investigación en enseñanza de la Física en Argentina me han sumergido en una mirada retrospectiva de una etapa de mi vida profesional. Como varios más de diversos lugares de Argentina, participé activamente en este desarrollo, de los avatares, de las luchas y de las satisfacciones que fuimos logrando en pos de constituir una comunidad de investigadores en esta área, con claras evidencias de ir consolidándose día a día.

A los efectos de precisar el contexto de esta conferencia quiero destacar que al referirme a la investigación lo haré entendiendo como tal a una actividad dirigida a la construcción y legitimación de un cuerpo de conocimientos organizado de modo sistemático y riguroso. En este sentido, esta actividad no difiere de la investigación en otras áreas, tales como Física, Química, Biología, Historia, Ciencias de la Tierra, Economía o Antropología, más que por su objeto de estudio y su metodología. Asimismo quiero señalar que si bien he sido respetuosa de la invitación de los organizadores de hacer referencia a la investigación en la “enseñanza” de la Física, me he tomado la libertad de ampliar el contexto para hacer referencia en un sentido más amplio a la investigación en “educación” en Física.

Me referiré a la investigación en Educación en Física como una tarea de construcción de conocimientos a fin de posibilitar la elaboración, sistematización y evaluación de experiencias innovadoras, la comprensión del proceso de aprendizaje y la producción de saberes específicos para la práctica educativa atendiendo a sus diferentes actores. En este sentido, quiero diferenciar la investigación educativa del diseño de originales propuestas didácticas y de las reflexiones acerca de la enseñanza o del aprendizaje que pueden realizar criteriosamente los docentes, pero que no necesariamente están acompañadas de la sistematicidad de una metodología de investigación. En forma comparativa y a modo de ejemplo, uno reconoce la valiosa labor profesional de excelentes médicos en hospitales, sanatorios y consultorios pero

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que no realizan investigaciones en problemáticas de la salud. Sin embargo, su práctica profesional cotidiana se realimenta y actualiza de los resultados de tales investigaciones y también plantea nuevos interrogantes como base de nuevas indagaciones. Ésta es la misma vinculación que se establece en el docente y el investigador en educación.

En este sentido, la investigación educativa está orientada a:

hacer explícitos los procesos ocultos en la dinámica de las prácticas educativas;

indagar la pertinencia y efectividad de métodos, recursos e instrumentos para el abordaje de contenidos en su contexto;

evaluar propuestas y estrategias de enseñanza, materiales didácticos, diseños curriculares;

estudiar los efectos de los procesos de innovación en el sistema educativo;

aportar elementos para el diseño curricular y la implementación de políticas educativas.

Para esta revisión me he posicionado en el análisis y selección, desde una perspectiva personal, de las conferencias y mesas redondas que se desarrollaron, con aportes a la investigación, en los dos eventos nacionales de la Asociación de Profesores de Física de la Argentina, la APFA como la conocemos, desde su creación en 1983 durante la Tercera Reunión Nacional de Educación en Física (REF3). A mi juicio, la APFA ha tenido un relevante rol en la evolución de la investigación en Educación en Física. En REF 3 ya se encuentran los aportes, con sus trabajos presentados, de quienes fueron hacedores de grupos que se comprometieron con esta línea de investigación en nuestro país: de la UNICEN, con la figura de Bernardino Toledo; de la UNT, de Leonor Cudmani, Ana Ma. Figueroa y Marta Pesa; de la UNC, de Alberto Maiztegui y Carmen Peme; de la UNLP, de Ana Mocoroa, Nieves Baade y María Isabel Cotignola, de la UNSJ, de Ascensión Macías y de la UNR, de Graciela Utges y mía. Incluiré también otros datos que considero relevantes en esta exposición.

En la REF 4 se aprueba el Proyecto Nº 6 de la APFA: “Investigación básica y aplicada para la conducción del aprendizaje en Ciencias Experimentales”, cuyo coordinador inicial fue el Ing. Marcelo Zanni (UNR), a quien luego sucedí hasta el 2006. Claramente el nombre del Proyecto revela la concepción vigente hacia 198 . En 1991 se inicia el Proyecto N°8: “Investigación y posgrados en Educación en Física”, coordinado por la Lic. Leonor Cudmani, posteriormente por la Dra. Julia Salinas (UNT) y la Dra. Sonia Concari (UNR). El Proyecto N° 8 ha sido responsable de coordinar los Simposios de Investigadores en Educación en Física (SIEF), ámbito para la exposición de marcos teóricos y metodológicos, la discusión de trabajos y líneas de investigación y el intercambio entre especialistas. Tanto las REF como los SIEF han sido significativos para la formación de investigadores en el área en Argentina por los espacios que se generaron con invitados extranjeros y nacionales a través de conferencias, mesas redondas y de cursos que se desarrollaron en ellas. Por una cuestión de tiempo, no haré referencia a estos últimos. He aquí los eventos considerados:

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Nº AÑO SEDE ORGANIZADORES

REF 3 1983 Villa Giardino (Córdoba) UNC

REF 4 1985 Tucumán UNT

REF 5 1987 Mar del Plata (Buenos

Aires)

UBA

REF 6 1989 Bariloche APFA

REF 7 1991 Mendoza APFA

REF 8 1993 Rosario (Santa Fe) UNR

REF 9 1995 Salta UNSa

REF 10 1997 Mar del Plata (Buenos

Aires)

UNMdP

REF 11 1999 Mendoza UNCu

REF 12 2001 Buenos Aires UNSAM

REF 13 2003 Río Cuarto (Córdoba) UNRC

REF 14 2005 Bariloche (Río Negro) APFA

REF 15 2007 Merlo (San Luis) UNSL

REF 16 2009 San Juan UNSJ

REF 17 2011 Villa Giardino (Córdoba) UNC

REF 18 2013 Catamarca UNCA

Nº AÑO SEDE CO-ORGANIZADORES

SIEF 1 1992 Tucumán UNT

SIEF 2 1994 Buenos Aires UBA

SIEF 3 1996 La Falda (Córdoba) UNC

SIEF 4 1998 La Plata (Buenos Aires) UNLP

SIEF 5 2000 Santa Fe UNL

SIEF 6 2002 Corrientes UNNE

SIEF 7 2004 Santa Rosa (La Pampa) UNLaP

SIEF 8 2006 Gualeguaychú (Entre Ríos) UNER

SIEF 9 2008 Rosario (Santa Fe) UNR

SIEF 10 2010 Posadas UNM

SIEF 11 2012 Esquel (Chubut) UNPSJB

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Me detendré en el análisis de las conferencias y mesas redondas que se desarrollaron en estos eventos ya que ellas dan cuentan de la manera en que progresivamente nuevas problemáticas, nuevos marcos teóricos, nuevos enfoques metodológicos fueron enriqueciendo el conocimiento en el área y aportando al crecimiento de líneas de investigación con nuevas concepciones.

En la REF 3, la conferencia “El uso de redes conceptuales” del Dr. Marco Antonio Moreira de Brasil introduce los aspectos relevantes de la Teoría del Aprendizaje Significativo de Ausubel y Novak. Quiero hacer un especial reconocimiento a la figura del Dr. Moreira en el desarrollo de la investigación educativa en Física en Argentina ya que impulsó decididamente la formación de investigadores, como iremos viendo.

Durante la REF 4, la conferencia “La política de investigación científica en Argentina” del Secretario de Ciencia y Técnica de la UNT dio un encuadre general de la temática y permitió que en las dos Mesas Redondas que se desarrollaron con posterioridad, se analizara la situación específica de investigación educativa. Así, el Dr. Alberto Maiztegui, el Prof. Heráclio Ruival (PROMEC OEA), El Prof. Leopoldo Varela (SENOC OEA), la Lic. Leonor Cudmani y el Ing. Félix Mitnik (1° presidente de la APFA) abordaron la “Investigación y desarrollo en la Enseñanza de la Física en Argentina” para enmarcar las realidades, necesidades y potencialidades en el contexto nacional. Esto fue complementado con las participaciones relevantes de la Dra. Celia Dibar Ure (quien delineara la pluralidad de disciplinas que se entrelazaban en sus investigaciones en Brasil), el Lic. Carlos Gallés (especialista en Historia de las Ciencias), el Prof. Guillermo Boido (quien integra la Historia y la Epistemología de las Ciencias) y la Prof. Josefa de Cabot (con sus referencias al campo pedagógico-didáctico) durante la Mesa Redonda: “Aportes de otras disciplinas a la enseñanza de la Física”.

La REF 8 fue el marco para que se recibieran en las conferencias los aportes de investigadores extranjeros en el campo de la investigación educativa. Así, el Dr. Joaquín Martínez Torregrosa (de España) disertó acerca de “La enseñanza como investigación: una visión constructivista del aprendizaje” y ofreció su visión del desarrollo de la misma en el contexto europeo y español específicamente. La Dra. Elsa Rosenvasser Feher (de nacionalidad argentina pero radicada desde hace años en los EEUU) brindó una síntesis de sus trabajos desarrollados en el Centro de Ciencias Reuben Fleet de San Diego al abordar en su disertación la “Teoría constructivista del aprendizaje en la exploración informal”. El Dr. Juan Ignacio Pozo (de España) introdujo su mirada de psicólogo cognitivo en la complejidad de los procesos de aprendizaje en su conferencia “Razonamiento y comprensión de contenidos científicos en la adolescencia”. Fueron también de marcada relevancia la Mesa Redonda “La investigación en educación en y su aporte a la enseñanza” por los aportes realizados en sus intervenciones y posteriores intercambios los cuatro especialistas invitados: Dra. Laurence Viennot (Francia), la Dra. Dominique Colinvaux (Brasil), el Dr. Marco A. Moreira (Brasil) y la Lic. Leonor Cudmani (Argentina). Los asistentes a misma pudimos vivenciar el panorama internacional, latinoamericano y nacional.

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El Dr. Marco Antonio Moreira fue invitado nuevamente a SIEF 2. En esta oportunidad abordó en su conferencia “Cuestiones éticas en la Investigación Educativa”, de la cual se derivaron interesantes reflexiones.

El Mg. Fernando Flores Camacho (Méjico) introdujo aspectos relacionados con la modelización desde la perspectiva teórica de su grupo de investigación en la conferencia “Modelos parciales posibles: construcciones y relaciones en la representación de las nociones físicas de los estudiantes” brindada durante REF 9. En ese mismo evento, una Mesa Redonda fue el espacio asignado para que el Dr. Marco A. Moreira y la Dra. Ana María Pessoa (Brasil), compartieran sus ponencias con la Dra. Julia Salinas (quien había defendido recientemente su tesis doctoral en la Universidad de Valencia) y la profesora cordobesa Beatriz Bustos (quien aportara la mirada del docente secundario) al referirse a “La investigación educativa en Física: los problemas de su transferencia al aula”.

La Lic. Leonor Cudmani aportó, durante SIEF 3, su mirada de especialista al presentar el “Panorama de las principales líneas y tendencias en investigación educativa en Física en la última década” en su conferencia. En esta síntesis, puso en contexto los avances de las investigaciones argentinas.

Durante la REF 9 los docentes asistentes y en particular los investigadores, tuvimos oportunidad de escuchar nuevamente al Dr. Moreira en su conferencia “Aprendizaje significativo: un concepto subyacente”, al Dr. Juan Ignacio Pozo en “Psicología Cognitiva y Educación” y al Prof. Guillermo Boido en “Nuevos problemas para la Ciencia”. Los dos primeros contribuyeron a precisar marcos teóricos relevantes y el tercero, aporte una mirada de actualidad en la problemática del conocimiento científico.

Los eventos que siguieron fueron mostrando en sus conferencias y mesas redondas nuevos enfoques teóricos desde los que se sustentan las investigaciones. Tales como las conferencias “Modelos mentales y modelos conceptuales en la enseñanza-aprendizaje de la Física y en la investigación en ese campo” del Dr. Moreira, en SIEF 4; “El uso de las analogías en la enseñanza de las ciencias. Su potencialidad didáctica” de la Dra. Graciela Utges, donde expone aspectos relacionados con su reciente tesis de doctorado defendida en la Universidad de San Pablo; “Epistemología y diseños curriculares en Física” de la Lic. Leonor Cudmani, en REF 11; “La investigación en resolución de problemas” que tuve la responsabilidad de desarrollar con los aportes de las investigaciones desarrolladas en mi Grupo; “Los esquemas de razonamiento y los esquemas de acción como instrumentos de análisis y de evolución del aprendizaje en Física” del Dr. José Domínguez Castiñeiras (España); “Integrated System-dynamics Environments (ISLES) combining System Dynamics Modelling with the learning of Physics” del Dr. Hans Fuchs (Suiza) y “Physics Education according to Karlsruhe Physics Course in German Secondary Schools. Results of an Evaluation Study” del Dr. Erich Starauschek (Alemania), en SIEF 5. En este último simposio la Lic. Cudmani presentó una revisión de la “Evolución de los SIEF”, destacando aspectos que daban cuenta de las producciones de los diversos grupos que en el país se abocaban a la investigación en educación en Física. En REF 11, la mesa redonda “El docente investigador”, con la participación de tres queridos colegas: la Dra. Consuelo

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Escudero (UNSJ), la Dra. Marta Pesa (UNT) y el Dr. Eduardo González (UNC), da cuenta de la formación de posgrado de los investigadores argentinos (en la mayoría de los casos realizada en universidades extranjeras), de la construcción de un espacio que va ganando identidad propia y de las nuevas perspectivas teórico-metodológicas. Durante SIEF 5, las dos mesas redondas se centran en dos aspectos específicos y de actualidad en el momento : “Metodología de la investigación en Educación en Ciencias” con aportes de la Dra. Graciela Utges (UNR), la Mg. Victoria Baraldi (UNL), el Ing. Eduardo Averbuj y el Dr. José Domínguez Castiñeiras, y la “Evaluación de la investigación en Educación en Ciencias” desde la perspectiva del Dr. Arturo López Dávalos (funcionario de la CONEAU), el Dr Aníbal Gattone (representando a la Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica), el Dr. Erich Starauschek (Alemania) y el Ps. Solidario Romero (responsable del Programa de Investigaciones Educativas de UNL).

En SIEF 6 se profundizan los aportes para la conformación del área de investigación educativa con las conferencias: “Las formas de inferencia y las hipótesis científicas” del Dr. Juan Samaja (UBA), “Dónde se encuentran la psicología del aprendizaje, los genes, la neurociencia, la antropología, la psicología animal y algunos otros temas…” de la Dra. Celia Dibar Ure (UBA) y “Modelos mentales, invariantes operatorios y esquemas de asimilación” del Dr. Marco A. Moreira y con las mesas redondas: “La investigación educativa en ciencias exactas y naturales: aspectos convergentes y divergentes”, en la que participan el Dr. Juan Roederer (Canadá), el Dr. Marco A. Moreira, la Dra. Ana Candreva (UNLP), el Dr. Juan Samaja (UBA), el Dr. Héctor Odetti (UNL) y el Dr. Juan N. Valdéz (UNNE) y “Docencia e investigación en época de crisis” con las ponencias de los Dres. Augusto Pérez Lindo, Jorge Avanza y Aníbal Gattone, el Mg. Miguel A. Duhalde y la Lic. Leonor Cudmani.

En SIEF 7 cobra fuerza atender a los aportes de la investigación educativa a las problemáticas nacionales, como lo muestran las cuatro mesas redondas desarrolladas: “¿Qué puede aportar la investigación educativa en Física a la superación de las problemáticas detectadas en las Físicas Básicas durante las recientes evaluaciones de las Carreras de Ingeniería?” en las que intervinieron el Dr. Juan M. Martínez (UNPSJB), la Dra. Graciela Utges y el Ing. Vicente Capuano (UNC), “¿Qué expectativas tienen los físicos respecto de la investigación educativa en Física?”, con la participación de los Dres. Alfredo Juan, Arturo López Dávalos, Daniel Ávalos y José Grigera; “Problemática de la transferencia de la investigación educativa al sistema educativo en Ciencias” en la que expusieron la Dra. Consuelo Escudero, el Ing. Juan Farina (UNR) y la Prof. Beatriz Bustos; “Investigación en Educación en Ciencias: el rol del foro institucional” donde expresaron sus ideas y posiciones los Dres. Marco A. Moreira, Celia Dibar Ure, Osvaldo Cappannini (UNLP) y Horacio Tignanelli (Ministerio de Educación de la Nación).

En las siguientes Reuniones de Educación en Física las conferencias continúan actualizando y profundizando los referenciales teóricos desde los cuales se abren nuevas interpretaciones en la investigación educativa acerca de cuestiones de aprendizaje: “De la Física intuitiva al conocimiento físico: el aprendizaje de la ciencia en el marco de la nueva ciencia cognitiva” a cargo del Dr. Juan I. Pozo, en REF 14; acerca de las derivaciones hacia la enseñanza de

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los resultados emergentes al ahondar en el proceso de “aprender a aprender” como destacan en sus conferencias “Aprendizaje significativo, campos conceptuales y pedagogía de la autonomía: implicancias para la enseñanza de Física” el Dr. Marco A. Moreira y “La disminución del alumnado que estudia Física: causas y posibles soluciones” el Dr. Jordi Solbes (España).

El SIEF 9 evidencia una tendencia semejante, con el significativo aporte de investigadores argentinos y extranjeros en líneas de investigación específicas. SIEF 10 se constituye en un espacio que muestra líneas de investigación en grupos formados y en otros que se consolidan en el país con investigadores más jóvenes, quienes con una formación de posgrado específica obtenida en muchos casos en el extranjero, refleja el crecimiento y el ímpetu de una nueva generación. La Tabla siguiente refleja los aspectos mencionados:

SIEF 9

Conferencias

Epistemología para el profesorado de física: Operaciones transpositivas y creación de una ‘metaciencia

escolar.’ Dr. Agustín Adúriz Bravo (Argentina).

Representaciones sociales de la Física y de la mecánica cuántica. Dr.Marco Antonio Moreira.

La función del lenguaje en la enseñanza de las ciencias. Dra. Mercé Izquierdo (España).

Análisis de clases de física en la escuela secundaria a partir de registros de video. Dra. Andrée

Tiberghien (Francia)

Teaching and learning models. Dra. Matilde Vicentini (Italia).

Ciencia, religión y la ilustración: El Caso de Joseph Priestley. Dr. Michael Mathews (Australia).

Un proyecto para la formación de profesores enfocando lo profesional. Dra. Jesuina Pacca (Brasil).

Explicaciones de los estudiantes sobre los fenómenos de inducción electromagnética. Dr. Jenaro

Guisasola (España).

Mesas Redondas

Investigación en Enseñanza de las Ciencias. Estado de situación y perspectivas. Participantes: Dres.

Matilde Vicentini, Michael Matthews, Mercé Izquierdo, Andrée Tiberghien y Marco A. Moreira.

¿Qué ciencia para qué mundo? Educación en ciencias en el mundo contemporáneo. Participantes: Dres

Adela Molina Andrade (Colombia), Héctor Gagliardi (IRICE, Conicet) y Ana Dumrauf (Argentina).

SIEF 10

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Unidad en la diversidad: encuentro con el pensamiento de Paulo Freire para nuevas perspectivas

educativas. Dra. Margarita Gómez (Brasil).

Más de 20 años de investigación sobre preconcepciones relativas a fuerza y movimiento…¿qué podemos

hacer en el aula con esos resultados? Mg. Silvia Giorgi (UNL).

Panorama y proyección de la investigación educativa en la enseñanza de la Astronomía. Dr. Néstor

Camino

Memorias de educación en Ciencias en Brasil: una investigación en enseñanza de Física. Dr. Roberto

Nardi (Brasil).

Aportes de la investigación sobre la enseñanza y el aprendizaje para el diseño y la evaluación de una

secuencia didáctica en el nivel secundario. Dra. Irene Arriassecq (UNCPBA).

Argumentación en Educación en Ciencias. Dra. Ma. Silvia Stipcich (UNCPBA).

El libro de texto: criterios de evaluación como recurso didáctico desde la investigación educativa. Dr.

Eduardo Terrazán (Brasil).

Mesas Redondas

Panorama y perspectivas de la investigación en Educación en Física. Participantes: Dres. Roberto Nardi,

Julia Salinas y Graciela Utges.

La formación de profesores de Física y la investigación en didáctica. Participantes: Dras. Marta Massa,

Sonia Concari y Stella Islas (UNCPBA).

Para finalizar quiero destacar la relevancia que ha tenido para el desarrollo de la investigación en Educación en Física los denominados Simposio Escuela sobre Educación en Física, que surgieron con la iniciativa de los Dres. Alberto Maiztegui y Marco A. Moreira. En ellos quienes estábamos interesados por la investigación en el área en Latinoamérica compartimos, en cada uno de ellos, 15 días de intenso trabajo e intercambio con prestigiosos investigadores formados en el área y ¡crecimos con ellos! Sea esta síntesis mi más cálido reconocimiento a quienes pensaron, idearon y se comprometieron con nuestra formación en estos Simposios Escuela.

1° Simposio- Escuela: Córdoba, 1990.

- “Qué debe hacer y qué debe saber hacer un profesor de Física”, Dr. D. Gil Pérez, (España)

- “Transferencia a la práctica docente de los resultados de la investigación educativa”, Lic. L. Cudmani.

- “Recorriendo algunos caminos de la investigación en el aprendizaje de la Física Básica universitaria”,

Dra. C. Dibar Ure.

- “Referenciales teóricos, cuestiones básicas y aspectos metodológicos en investigación sobre enseñanza

de la Física”, Dr. M. A. Moreira.

- “Aplicaciones de microcomputadoras a la enseñanza de la Física”, Dr. R. Buzzo (Chile).

2° Simposio- Escuela, Porto Alegre, Brasil, julio 1993.

- “Psicología Cognitiva y modelos de conocimiento, Dr. A. Riviere, (España).

- “Tópicos em Teoría da Medida aplicada as Ciencias Humanas”, Dr. F. Lang da Silveira, (Brasil).

- “A Epistemología no ensino da Física”, Dr. Arden Zylberstajn (Brasil).

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- “Constructivism, concept development and problem solving en Physics”, Dr. M. Watts, (Inglaterra).

- “Introducción a la investigación etnográfica en la Enseñanza de la Física”, Dr. A. Contreras,

(Venezuela).

3° Simposio-Escuela, Canela, Brasil, 1996.

- “La Psicología Cognitiva y el Aprendizaje de la Ciencia: de las Teorías Implícitas al Conocimiento

Científico”, Dr. Juan I. Pozo.

- “Tópicos en Filosofía de la Ciencia”, Dr. Fernando Lang da Silveira.

- “Efectos Cuánticos a Gran Escala: la Física de las Bajas Temperaturas”, Dr. Ernesto Martínez,

(Argentina)

- “Tópicos en Currículo e Instrucción”, Dr. Marco Antonio Moreira.

- “Research as a Guide for the Improvement of Physics Instruction”, Dra Lilian McDermott, (E.E.U.U).

- “Lenguaje y Elaboración Conceptual: Analizando Episodios de Aulas de Ciencias”, Dr. Eduardo

Mortimer, (Brasil).

He tratado de brindar a Uds. una ajustada síntesis del camino que fuimos recorriendo en estos 30 años para instalar una nueva línea de investigación. Uds. son los encargados de acrecentarla. ¡Muchas gracias por su atención!

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Ponencias

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EJE: LA EVOLUCIÓN DE LA ENSEÑANZA DE LA FÍSICA EN ARGENTINA

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LA FORMACIÓN DOCENTE EN LAS LÓGICAS ESTATALES CONTEMPORÁNEAS. NUEVAS RACIONALIDADES EN LA ENSEÑANZA DE

LA FÍSICA

Luna1, María Virginia; Concari2, Sonia Beatriz

1 Facultad de Ciencias de la Educación. Universidad Nacional de Entre Ríos

2 Facultad Regional Rosario. Universidad Tecnológica Nacional [email protected]

RESUMEN

Este trabajo es un avance de investigación sobre formación de profesores de Física en Argentina. A través del análisis de documentos estatales referidos a proyectos de intervención en prácticas de formación y capacitación docente en ciencias, se aborda el estudio de la formación docente como una categoría construida mediante la historización de sus prácticas efectivas y de problemáticas (sociales, políticas, etc.) que le fueron imprimiendo racionalidades: modos de enunciarse, modos de hacer. Los resultados muestran que el estado nacional y los provinciales, pasaron de dictar normativa y regular planes y programas a regular aspectos nuevos de la vida institucional de los profesorados, apareciendo nuevos objetos de intervención.

Palabras clave: Racionalidad estatal - Enseñanza nivel medio - Física - Discurso

ABSTRACT

This work is part of a research on Physics teachers' training in Argentina. A study of formation of teachers was made by means of the analysis of state documents of projects of intervention in practices of formation and educational training in sciences. Educational formation is conceived as a category constructed by making the history of his effective practices and the problems (social, economic, political, etc.) that were stamping rationalities: modes of doing, ways of being enunciated. The results show that the national state, but also the provincial ones, changed from dictating regulation and regulating plans and programs to regulating a series of new aspects of the institutional life of the professorships, appearing new objects of intervention.

Key words: State rationality – High school education - Physics - Speech

PERSPECTIVA TEÓRICO-METODOLÓGICA

Se concibe a la formación como parte de un entramado de prácticas sociales, políticas, discursivas. Su delimitación como categoría de análisis se ha ido

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construyendo mediante el análisis de condiciones históricas concretas en las que ella se ha ido recortando. Esta perspectiva ha sido construida en relación a los aportes del filósofo e historiador Michel Foucault, sobre todo en lo concerniente a sus estudios genealógicos. En esta oportunidad nos proponemos analizar rasgos de la racionalidad estatal contemporánea y de algunos de sus discursos pedagógicos. Nos interesa indagar el régimen de enunciación que organiza las intervenciones del estado nacional referidas a la enseñanza de las ciencias y a la formación/capacitación de profesores tomando como fuente de análisis algunos documentos estatales. Nuestra hipótesis es que dicha racionalidad y los regímenes de veridicción que en ella se inscriben son un dominio históricamente situado, vinculado a fenómenos como el surgimiento de nuevos dispositivos de control y de relación entre el estado y las instituciones de formación y la nueva configuración de la escuela secundaria.

Es en las lecciones de Foucault sobre la noción de gobierno (Foucault, 2006) y sobre el nacimiento de la biopolítica (Foucault, 2007) donde encontramos elementos para problematizar las acciones estatales referidas a las prácticas de enseñanza y a la formación de docentes. Sus criterios metodológicos permiten aproximarnos a las condiciones históricas en las que el despliegue de acciones estatales concretas va conformando al mismo tiempo nuevos objetos de saber y de intervención. Foucault no concibe el estado como una fuente de poder en sí mismo sino como un efecto de unas ciertas prácticas de gubernamentalidad. Estas comprenden una redefinición de sus investigaciones conforme se desplaza desde el análisis del poder disciplinario hacia el estudio de la gubernamentalidad y del biopoder. Biopoder es un concepto que surge del estudio de un conjunto de prácticas que buscaban, según Foucault, en el momento de la consolidación del capitalismo, regular cuestiones de vida, natalidad, enfermedad, alimentación, seguridad, urbanización, etc., de un nuevo objeto de intervención política: la población. Éstas son conceptualizadas como prácticas de gubernamentalización, cuyo objetivo sería conducir -a una escala general- las conductas de los individuos, regularlas para mantenerlas en un nivel de aceptabilidad en el marco de la dinámica de funcionamiento de un sistema político y económico capitalista. La estadística, el higienismo y la economía política son tipos de saberes que surgen para indicar -a una escala nacional o global, y no institucional como el caso de las disciplinas- los movimientos regulares e irregulares de la población. De acuerdo a lo expuesto, los conceptos de gobierno y gubernamentalidad constituyen el eje teórico-metodológico donde, para Foucault, cobra sentido la interrogación por el Estado, pues ésta es una figura que toma la fisonomía que le conocemos en tanto lo describe como un efecto general de esta nueva forma de poder. En las lecciones de 1979 Foucault presenta el concepto de régimen de verdad como herramienta de análisis de los desplazamientos acaecidos en la lógica de intervención estatal de los siglos XVIII a XX. Analiza el momento en que el papel de los consejeros, sabios y prudentes que marcaban límites y orientaban a la razón gubernamental se desdibuja para dar paso al protagonismo de los expertos económicos, cuya tarea será decir verazmente desde la economía política cuáles son los mecanismos que el gobierno manipula (Foucault, 2007). Foucault no habla de “razón”, sino de modos de racionalidad específica. Han existido diversos modos históricos de racionalizar y organizar las prácticas

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sociales, en este caso las gubernamentales. Se trataría, así, de técnicas o tecnologías de gobierno que tienen una función estratégica fundamental. Toda práctica comprende a su vez el ámbito del saber (prácticas discursivas), el ámbito del poder (relaciones entre los sujetos) y el de la ética (relaciones del sujeto consigo mismo) (Castro, 2011).

Un concepto importante que permite poner en relación aquellos ámbitos que comprende toda práctica es, como se anticipó, el de regímenes de veridicción. Este refiere a las reglas de juego que al interior de una práctica y de sus relaciones de fuerza delimitan la producción, la circulación y el funcionamiento de enunciados legítimos. En este sentido, las prácticas sociales están imbricadas con prácticas discursivas, es decir, con prácticas que configuran objetos de saber y saberes. De acuerdo a estos rasgos analíticos, Foucault (2007) propone elaborar una historia de los regímenes de veridicción y de las racionalidades que atraviesan a las diversas prácticas sociales, en conexión con problemas de orden social, económico, político, etc. que operan como condición de emergencia de dichos regímenes.

RESULTADOS

Aproximaciones para una historia de las racionalidades de la enseñanza de la Física y la formación de profesores

En otros avances hemos analizado la conformación histórica de un dominio especializado en la enseñanza de las ciencias, cuya condición de emergencia fue una serie de prácticas sociales en las que se fueron recortando objetos tales como la noción de mejoramiento de la enseñanza de la Física y la de actualización y perfeccionamiento docente (Luna y Concari, 2012.; Luna, 2013). Examinamos cómo hacia la década de 1960 las problemáticas y debates abiertos por las políticas desarrollistas, la paulatina conformación de una comunidad científica profesional, la creciente intervención de organismos internacionales en políticas de formación de cuadros locales que difundiesen las perspectivas norteamericana e inglesa respecto de la enseñanza de las ciencias, la masificación del nivel secundario y la pérdida de su antigua función como filtro social, fueron fenómenos que conforman una red de relaciones en la que sostenemos que es posible comprender la emergencia de discursos especializados que transformaron las reglas de juego dentro de las cuales era enunciable el problema de la enseñanza de las ciencias. Por ejemplo, hacia la década de 1960, los Proyectos Multinacionales de Mejoramiento de la Enseñanza de la Ciencia impulsados desde la Organización de Estados Americanos (OEA) y el Instituto Nacional para el Mejoramiento de la Enseñanza de la Ciencia (INEC) fueron materializaciones importantes de ese nuevo dominio.

Podemos decir que hasta mediados del siglo XX las discusiones se centraban en torno a la formación inicial del profesor y el grado de legitimidad para enseñar en la escuela secundaria, según se tratara de profesores titulados, técnicos o profesionales, científicos universitarios. Los debates se planteaban entre los que pretendían una formación más cercana al entrenamiento del científico y los que colocaban la prioridad en los saberes pedagógicos. Este es el caso que reseña García (2005) en los orígenes de la Universidad de la Plata,

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donde se había entablado una disputa entre los investigadores y la Sección de Pedagogía (luego Facultad de Ciencias de la Educación), pues cada uno bregaba por que el Estado tomara sus propios estándares en el nivel secundario, conforme al perfil de profesor que cada uno quería formar. Asimismo, en las escuelas se desempeñaban diversas figuras docentes: desde universitarios, técnicos, profesores titulados (normales y de Institutos Superiores) hasta individuos no titulados. Ante semejante disparidad de proveniencias, el Estado ejercía las regulaciones para las prácticas de enseñanza, a través de la elaboración de planes y programas. Los programas de Física, luego de enumerar los contenidos, solían presentar una sección llamada “Normas”2, donde el Ministerio de Justicia e Instrucción Pública daba expresas indicaciones sobre cómo el docente debía llevar adelante la enseñanza (por ejemplo, no debía cambiar el orden de los temas). En el marco de una escuela secundaria que iba expandiéndose hacia mediados de siglo y ante la disparidad de formaciones de los profesores, la racionalidad estatal era de tipo administrativo-legal y apuntaba a dirigir la acción del docente en el aula a través de prescripciones didácticas presentes en los programas nacionales, lo cual era controlado por el sistema de inspección ministerial.

Hacia fines de la década de 1950, en el marco de las políticas desarrollistas y de la conformación del CONICET, comienzan a gestarse mecanismos de injerencia cada vez más amplia por parte de los físicos profesionales en aspectos relativos a la enseñanza de las ciencias. Cursos de capacitación, materiales didácticos, becas en el exterior para docentes, propuestas de planes y programas para la escuela secundaria, fueron acciones directas emprendidas por los científicos en articulación con el Ministerio de Educación y con organismos internacionales y fundaciones científicas extranjeras. La creación del INEC fue la expresión concreta del alto grado de institucionalización que fue consiguiendo la nueva figura social del científico en estas prácticas de intervención. El INEC, con financiación nacional y de fundaciones norteamericanas, se ocupaba de todas las acciones referidas al mejoramiento de la enseñanza de las ciencias en la escuela y a la capacitación de profesores.

A partir de estas prácticas, el discurso se desplaza del eje del problema de la formación inicial para pasar a problematizar lo que el profesor aún necesita como saberes calificados y legitimados por la comunidad científica, sin atender ya al tipo de titulación recibida. En este contexto, la acción estatal seguía limitándose -sobre todo- a regular los contenidos de planes y programas, a reglamentar el funcionamiento de las instituciones y a apoyar algunas iniciativas de capacitación que surgían desde el CONICET y el INEC. La cuestión del desarrollo nacional traía a debate la función de la ciencia y la tecnología como motores de una nueva etapa, al tiempo que la expansión matricular del secundario colocaba a la ciencia escolar ante nuevos desafíos. Allí, los científicos en general y los físicos en particular, sostenían la necesidad de mejorar la calidad y cantidad de saberes científicos en las escuelas a través de una intervención directa de la comunidad científica. Para ellos ésta era la solución para activar el desarrollo científico, social y económico del país, y para

2 Ver por ejemplo el Programa de Física para Colegios Nacionales y Liceos de Señoritas. Ministerio de Justicia e

Instrucción Pública. Inspección General de Enseñanza. 1940

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generar vocaciones científicas en los adolescentes, que aseguren una continuidad generacional a la práctica científica profesional (Luna y Concari, 2012, Luna, 2013). Esta red de nuevas prácticas se complementaba con la aparición de conocimientos pedagógicos centrados en el planeamiento y la evaluación de la enseñanza y con nuevos saberes psicoeducativos como lo fue la corriente del aprendizaje individualizado o la instrucción programada.

Rasgos de los discursos pedagógicos estatales contemporáneos

Como hemos señalado en el apartado anterior, la problematización respecto de la enseñanza de la ciencia y de la formación del profesor no estuvo, hacia 1960, tan ligada al espacio estatal sino más bien al surgimiento del científico profesional y su búsqueda de legitimidad social y política, las políticas e ideas de corte desarrollista que colocaban a las ciencias en cierta posición y rol social, la injerencia de organizaciones internacionales en materia política, económica y educativa, en un contexto en el que la escuela secundaria iba expandiéndose. En este contexto, las prácticas estatales de intervención educativa seguían recortándose en una modalidad que buscaba el ajuste necesario entre las disposiciones legales y las prácticas institucionales. Por el contrario, podemos afirmar que la racionalidad que se organiza alrededor de los expertos en educación en ciencias ya no se limita a un puro control, sino a producir nuevos saberes que jueguen como espacio de veridicción de la enseñanza (saberes psicoeducativos, conocimientos disciplinares legitimados por las prácticas científicas profesionales).

Creemos que posteriormente se produjeron algunos desplazamientos en la racionalidad estatal respecto de esa primera lógica legal-administrativa. En otros avances (Luna, 2013) hemos presentado a modo de hipótesis la idea de que es posible identificar nuevas formas de acción estatal hacia el campo educativo y la formación de profesores durante el gobierno militar de 1976-19833. Asimismo, es desde la reforma educativa de la década de 1990 y la sanción de la Ley de Educación Superior que se acentuaron algunas transformaciones de las modalidades de intervención estatal en la formación docente. Como lo han puesto de manifiesto autores argentinos (Vior et. al., 2009; Chiroleau e Iazzeta, 2005), las acreditaciones nacionales, los incentivos a docentes investigadores universitarios y las exigencias de investigación y de postitulación a los profesores de Institutos fueron mecanismos destinados a generar nuevos dispositivos de control por parte del estado nacional. Éste pasó de dictar normativa y de regular planes y programas a regular una serie de aspectos nuevos de la vida cotidiana institucional de los profesorados: la “gestión del desarrollo y la evaluación curricular”, “la renovación de los dispositivos de formación”, el acompañamiento de “docentes noveles”, acreditaciones de postítulos ofrecidos por las instituciones, la exigencia de prácticas de investigación y de elaboración de proyectos atados a algún tipo de financiación para el Profesorado, etc. Podemos decir que la racionalidad estatal se ha desplazado desde un régimen legal-burocrático, cuya figura intermedia

3 Existen documentos del Ministerio de Cultura y Educación de 1980 que muestran en ese período la continuidad de la

intervención que la OEA venía teniendo desde la década anterior sobre todo en lo referente a la producción de conocimiento educativo a través del Programa Multinacional de Investigación Educativa. Allí, desde el propio espacio gubernamental se crean comisiones para relevar el estado de la formación y lo que se da en llamar el “perfil psicoprofesional” del docente, por lo que asistimos a una racionalidad que busca producir saberes sobre la educación más que sólo controlar actos administrativos.

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de control era el supervisor, a un régimen donde aparecen figuras que trasuntan el límite entre el perfil de gestor, coordinador y académico que pretenden incidir en diversas áreas de la formación. Estos nuevos objetos de intervención son al mismo tiempo nuevos objetos de saber, a partir de los cuales se ha venido generando toda una red de investigaciones académicas, propuestas curriculares, cursos de capacitación, materiales de estudio, líneas editoriales. Algunos de estos están correlacionados con nuevos modos de plantear la inserción de las ciencias en el currículum de la escuela secundaria.

Problematizaciones estatales en torno a la formación docente y la escuela secundaria

El diseño de estrategias de intervención en los profesorados de ciencias fue una de las primeras acciones del naciente Instituto Nacional de Formación Docente. Desde el “Área de Desarrollo Profesional” se puso en marcha en 2008 el Proyecto “Las ciencias en los ISFD”, por el cual se convocó a Institutos Superiores de Ciencias Naturales, Biología, Física y Química para que acepten tener un acompañamiento del INFD en lo relativo al desarrollo de las cátedras de Didáctica Específica y de Práctica Docente. Creemos que resulta fundamental indagar las condiciones en las que este organismo político viene recortando como objeto problemático central de la formación, el espacio de los saberes didácticos y las prácticas profesionales.

La noción clave que recorre toda esta propuesta es la de Práctica Docente (PD), cuyas fronteras enunciativas se trazan alrededor del problema de garantizar la “caracterización de las prácticas reales4 de la escuela secundaria en el área de ciencias y analizar de qué manera se incorporan al estudio y la discusión en la formación docente” (Proyecto de Formación Docente “Las ciencias en los ISFD”, Convocatoria, INFD, p. 1). El documento insiste en la necesidad de “identificar e interpretar las condiciones y características que presenta la alfabetización científica en contextos escolares reales de nivel medio”. Inmediatamente en la misma página se afirma la pretensión de “reflexionar sobre la alfabetización científica y el conocimiento profesional del futuro profesor y sus relaciones con la realidad de la escuela secundaria actual”. Luego agrega que se busca “elaborar y fundamentar teóricamente propuestas que permitan a los docentes de institutos de profesorado construir estrategias para incluir los escenarios reales de la escuela media en las diferentes cátedras de la formación”. Otro objetivo es “intervenir desde una perspectiva de alfabetización científica en las clases de ciencias del nivel medio”.

Más adelante se explicita por qué el eje de este proyecto es la Práctica Docente: “Porque reconocemos a la P.D. como un espacio central en el que se concreta la formación previa realizada. Entendemos que los estudiantes tienen variadas representaciones de la realidad, del conocimiento científico y la enseñanza de las ciencias para el nivel secundario que resultan parte de su biografía escolar… Estas creencias muchas veces se constituyen en auténticos obstáculos epistemológicos que influyen en la comprensión y la construcción de conocimientos y muy especialmente en las prácticas de aula. Estos obstáculos deben poder analizarse y reflexionarse y contrastarse con casos

4 La negrita es nuestra.

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reales de aula durante la formación docente” (p. 2).

La preocupación por la formación del profesor parece alejarse de una interpelación concreta al campo disciplinar de la Física para pasar a colocar en el centro de la problematización a la Didáctica y sus distancias, no con el campo de investigación propio o de la disciplina específica, sino con “la realidad” de la escuela. Esto nos advierte que en realidad el problema de fondo que enuncia la lógica de intervención estatal tiene que ver, no con definir unos contenidos y controlar que ellos se cumplan como otrora se hacía, sino con coadyuvar a disponer modalidades de trabajo de la didáctica en relación a lo escolar en las que se articularían dos objetos nuevos de saber/intervención: “realidad de la escuela secundaria actual” y las “representaciones” construidas biográficamente por los estudiantes. En el régimen discursivo sobre la enseñanza de la Física que irrumpe en la década de 1960 veíamos que la escuela era pensada como un espacio potencial creador de vocaciones científicas y de futuros ciudadanos/trabajadores que contribuirían al desarrollo económico y social del país. El problema allí era cómo transmitir eficazmente un cúmulo de conocimientos abstractos generados por los campos de investigación en ciencias a una masa de población creciente. Sin embargo, no encontramos presente la necesidad de conocer la escuela, sus contextos, su interioridad institucional. Probablemente esto no constituía un problema de saber ni de intervención para los académicos y expertos en educación en ciencias. Tampoco encontramos esta preocupación en documentos estatales de la época5. ¿Por qué ahora se concibe como prioritario ese saber y se insiste en ese punto? o ¿desde cuándo comenzó a ser ese un saber necesario? La fuente documental del INFD nos da una pista sobre cómo es problematizada ahora la escuela secundaria y cómo ello supone otra direccionalidad para la formación del profesor:

“Creemos que la formación inicial de calidad tiene que integrar los conocimientos académicos, las concepciones personales y el conocimiento práctico, y contribuir a generar en los profesores herramientas de intervención adecuadas a cada contexto particular. En definitiva, pensamos en un ciclo que ponga en acción un sistema efectivo de autorregulación de las prácticas que permitan continuar con una formación extendida a lo largo de toda la vida profesional” (p. 3).

Creemos que estas apelaciones a la “realidad” de la escuela secundaria se vinculan con dos fenómenos que han vuelto enormemente compleja la enseñanza de las ciencias en el nivel medio. Por un lado tenemos en cuenta los resultados que nos aportan investigaciones de corte sociológico y antropológico respecto de la estructura social y educativa contemporánea argentina. Diferentes estudios coinciden en el señalamiento de la profunda reestructuración de las sociedades -tanto centrales como periféricas- en el marco de los procesos de globalización. Sus efectos, relacionados con las transformaciones en los sistemas de Bienestar (Saraví, 2007) y con el estallido de las identidades laborales fordistas-keynesianas (Alonso, 1999) han sido materia de estudio de los cientistas sociales en las últimas décadas. En el caso de Argentina autores describen las transformaciones de la estructura socio-

5 Lo que sí se encuentra en documentos estatales de los ‘70 es la preocupación de que las acciones de capacitación

de profesores se organicen alrededor de las situaciones que los docentes de escuela media viven, pero sobre todo analizando esa vivencia como una particularidad atravesada no por un elemento contextual de la institución, sino por la disciplina específica.

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económica en las últimas tres décadas, donde señalan el paso relativamente abrupto de una sociedad cuya temprana urbanización e industrialización significó una importante movilidad a través del trabajo asalariado y de la distribución igualitaria de bienes públicos como la educación, a una nueva composición socio-espacial enunciada como fractura social (Saraví, op. cit.). En el caso de la educación pública, Katzman (2001) habla de un proceso inédito de estratificación de los circuitos educativos para mostrar el progresivo debilitamiento de solidaridad y reciprocidad entre sectores sociales diferentes y la atenuación del influjo de sectores medios en el mantenimiento de la calidad del servicio. Tiramonti (2004) analiza para el caso del nivel medio los cambios en los factores de estratificación escolar y muestra que en realidad ya no puede hablarse de segmentación del sistema educativo argentino, sino de su fragmentación. Para esta autora la estructura social argentina cambió en los últimos veinte años conforme el país se articulaba singularmente dentro de un nuevo orden mundial globalizado. Comenzó a descomponerse el papel de la escuela como portadora de una propuesta universalista que expresaba a una comunidad. Su trabajo empírico en diversas escuelas de Capital Federal arrojó fuertes diferencias en las metas, los marcos normativos, las propuestas curriculares y los sentidos institucionales forjados entre aquellas escuelas que atendían a sectores de élite, de clases medias y de sectores pobres, a la vez que singulares heterogeneidades entre instituciones que atendían a un mismo sector socio-económico. Por otro lado, es posible pensar que la obligatoriedad del nivel medio dispuesta por la Ley Nacional de Educación (2006) en el contexto social que describimos ha supuesto problemáticas nuevas y enormes desafíos para la enseñanza media. Documentos estatales que analizan la situación del nivel medio no dejan de señalar la enorme complejidad de la situación actual de la escuela secundaria6. Esto nos lleva a hipotetizar que los procesos combinados de la estructura fragmentada del sistema y la aspiración a la universalidad de la escolarización secundaria tienen como efecto una dislocación de las lógicas discursivas de la formación docente y de la enseñanza de las ciencias, tal como se venían organizando.

El hecho de que la enseñanza de las ciencias aparezca en todos los órdenes del discurso estatal conceptuada como “alfabetización científica” nos advierte sobre deslizamientos de la posición de las ciencias en el currículo escolar de secundaria. La noción de Mejoramiento de la enseñanza de las ciencias sigue presente, aunque articulada en el registro de la alfabetización científica. Esta supone una perspectiva de enseñanza de las ciencias que emerge hacia la década de 19807 en los países desarrollados y fuertemente difundida por organismos multilaterales como la UNESCO hacia la década de 1990. Algunos autores vinculados con este movimiento, como el belga G. Fourez, sostienen que la educación científica no puede ser un fin en sí misma, sino que debe estar articulada a un proyecto de educación ciudadana. Se concibe que una alfabetización en ciencias supone la adquisición de una familiaridad lo bastante

6 Ver por ejemplo: Ministerio de Educación (2008). Documento Preliminar para la discusión sobre la Educación

Secundaria en Argentina. Buenos Aires. 7 Una de las voces de alarma sobre el carácter supuestamente elitista y superespecializado que primó desde la década

de 1950 en la enseñanza la dieron algunos sectores norteamericanos durante el gobierno de Reagan, calificando de peligrosa la situación educativa de ese país. Ver: National Commission on Excellence in Education. (1983). A nation at risk: The imperative for educational reform. The Elementary School Journal, 113-130.

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amplia con las ciencias naturales y la tecnología como para permitir a los sujetos tener un lugar pleno en el mundo de hoy (Fourez, 2005). El aprendizaje de las ciencias debe orientarse al desarrollo de capacidades, más que al aprendizaje de contenidos, para que los jóvenes puedan –según esta mirada- percibir, interpretar y actuar autónoma y responsablemente en la sociedad.

Las políticas educativas argentinas de los últimos años han adoptado esta perspectiva para el sector de la enseñanza científica8 e incluso se han delineado acciones de capacitación de profesores de Física en este sentido. La colección “Una escuela Secundaria Obligatoria para todos” (2010) presenta una serie de cuadernillos para el docente editada por el Ministerio de Educación de la Nación, UNICEF, la OEI y la Asociación Civil Educación para Todos. En la introducción de cada cuadernillo se explicita que el objetivo es presentar estrategias innovadoras que ayuden a los jóvenes tener una escolaridad secundaria “sin tropiezos” para lograr revertir las desigualdades en el punto de partida de la experiencia educativa. Se define a la escuela como un entorno protector de los derechos de niños y adolescentes. Los distintos tomos de la colección obedecen al tratamiento de “capacidades” diferentes y su puesta en escena didáctica desde las diversas materias (Física, Matemática, Geografía, etc.). Así, por ejemplo, en el tomo quinto la propuesta de Física presenta una organización del tema “Inercia” según un ordenamiento dado por la capacidad “Trabajar con otros”. Se pauta una secuencia didáctica de acuerdo a la primacía de dicha competencia: se discute en grupos, se hace una modelización, se presenta el concepto, se diseña una experiencia, se analizan sus resultados. Vemos que hay un reconocimiento de la fragmentación socio-educativa, expresada en términos de desigualdad en los puntos de partida. El régimen de verdad de la enseñanza de las ciencias parece nutrirse ahora de un discurso filosófico-político en el que las ideas de igualdad, derechos, ciudadanía, inclusión juegan como nociones reguladoras de las orientaciones curriculares de las ciencias. Es posible suponer que en el contexto de tensiones sociales y escolares producto de los procesos de fragmentación antes descriptos, el discurso de la alfabetización científica permite operacionalizar en la enseñanza estrategias para atender los desbordes del currículo escolar en su relación con las nuevas subjetividades que están llamadas a permanecer en la institución.

CONCLUSIONES

El énfasis de los discursos de la formación en la noción de “práctica” está correlacionado con la recomendación de mirar los “contextos reales” de las escuelas medias. Esta insistencia devela la problematización de fondo que en la actualidad realiza la lógica estatal respecto del sistema educativo: su fragmentación y la necesidad de que la enseñanza pueda realizar lecturas adaptadas a las situaciones disímiles actuales de las escuelas, los grupos, los sujetos, las cuales permitirían ajustes necesarios con la política de universalización del nivel. Podría sostenerse que el eje de intervención estatal sobre la formación docente se desplaza hacia el control de las modalidades

8 Al respecto puede consultarse el Informe final de la Comisión Nacional para el Mejoramiento de la Enseñanza de las

Ciencias Naturales y la Matemática. Ministerio de Educación. 2007

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internas de enseñanza de los saberes didácticos y hacia la interioridad del propio estudiante de profesorado a partir de que la apelación a la realidad del nivel medio es convertida en un elemento regulador del régimen de verdad de la formación.

Es también la configuración de la escuela media actual lo que en parte otorga sentido a la propuesta de organizar la enseñanza de la Física mediante “capacidades” o a través de la perspectiva de la alfabetización científica. La formación docente desplaza sus discursos también hacia la “capacidad” que pueda desarrollar el futuro profesor para analizarse a sí mismo y detectar “obstáculos” (biográficos, epistemológicos, etc.) que le impiden conectarse a las disímiles realidades escolares, producto de la inédita estratificación de la escuela media. En este contexto, los espacios de didáctica especial o de práctica profesional se convertirían en una tecnología o dispositivo de saber en el que sería posible ir concretando los “ajustes” necesarios entre una supuesta institucionalidad “externa” escolar y la interioridad de los sujetos de la formación. Vemos que el futuro docente debe aprender a descifrarse, a analizar su biografía, a construir un cierto sí mismo en estrecha vinculación con algo que opera como regla externa: el contexto escolar.

Esto ha sido posible, en parte, por las múltiples modalidades de intervención nuevas que el Estado ejerce en las instituciones de formación, a través de nuevos organismos ejecutivos, proyectos, convocatorias, instancias de seguimiento y acompañamiento y de nuevos saberes didácticos cuyo objeto son los propios profesores. En ningún caso hay una interrogación por las modalidades en que las distintas disciplinas de la formación (y no sólo la didáctica) y las propias políticas estatales de formación docente han contribuido a sedimentar sentidos sobre la escuela media. Tampoco se colocan en clave histórica las nuevas condiciones de la escolaridad en nuestro país, lo cual permitiría a los estudiantes una lectura amplia no sólo de lo que está aconteciendo en la estructura socio-educativa de nuestras comunidades, sino de cómo se ha ido situando la formación ante ello y las posiciones políticas y epistémicas que han ido tomando las ciencias en la escuela.

AGRADECIMIENTOS

Trabajo enmarcado en los proyectos: PICT2006 1427 y CAI+D2009 255/53 UNL.

REFERENCIAS

Alonso, L. (1999). Trabajo y ciudadanía. Estudios sobre la crisis de la sociedad salarial. Trotta. Madrid.

Castro, E. (2011). Diccionario Foucault. Siglo XXI. Buenos Aires.

Chiroleau, A. y Iazzeta, O. (2005). La reforma de la educación superior como capítulo de la reforma del Estado. Peculiaridades y trazos comunes. En Rinesi et. al. (comp.) (2005). Universidad: reformas y desafíos. Prometeo y UNGS. Buenos Aires.

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Kaztman, R. (2001). Seducidos y abandonados: el aislamiento social de los pobres urbanos. Revista de la CEPAL. Diciembre. Santiago de Chile.

García, S. (2005). Discursos, espacios y prácticas en la enseñanza científica de la universidad platense. Revista Saber y Tiempo, UNSM. 20 (2005), 19-62 http://www.unsam.edu.ar/publicaciones/Archivos/SaberyTiempo20.pdf#page=19

Foucault, M. (1980). La verdad y las formas jurídicas. Gedisa. Barcelona.

----------------- (2000). Defender la sociedad. Curso en el Collège de France 1975-1976. Fondo de Cultura Económica. Buenos Aires.

----------------- (2006). Seguridad, territorio, población. Curso en el Collège de France 1978. Fondo de Cultura Económica. Buenos Aires.

----------------- (2007). El nacimiento de la biopolítica. Curso en el Collège de France 1979. Fondo de Cultura Económica. Buenos Aires.

Fourez, G. (2005). Alfabetización científica y tecnológica. Acerca de las finalidades de la enseñanza de las ciencias. Colihue. Buenos Aires.

Luna. M. V. (2013). Los proyectos de mejoramiento de la enseñanza de las ciencias en Argentina (1958-1980). Un nuevo régimen de veridicción en la enseñanza de la física. Jornadas Regionales de Investigación en Humanidades y Ciencias Sociales. UNJu. Jujuy, Julio 2013.

Luna, M. V. y Concari, S. B. (2012). La formación docente en física como discurso y práctica social. Memorias del XI SIEF XI. Esquel, Octubre 2012

Tiramonti, G. (2004). La trama de la desigualdad educativa. Manantial. Bs. As.

Saraví, G. (ed.) De la pobreza a la exclusión. Continuidades y rupturas de la cuestión social en América Latina. Prometeo-CIESAS. México.

Vior, S., Misuraca, M. y Más Rocha, S. (2009). Formación de docentes. ¿Qué cambió después de los ’90 en las políticas, los currículos y las instituciones? Jorge Baudino y ANPCyT. Buenos Aires.

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EJE: LA EVOLUCIÓN DE LA ENSEÑANZA DE LA FÍSICA EN ARGENTINA

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SOBRE LA FORMACIÓN DE CIENTÍFICOS Y PROFESIONALES EN LAS FACULTADES DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES

Badagnani1, Daniel y Petrucci2, Diego

1 Espacio Pedagógico, FCE, UNLP; 2 EP, FCE, UNLP y CeFIEC, FCEN, UBA

[email protected]

RESUMEN

En este trabajo presentamos cuestionamientos a la formación actual de científicos en nuestras universidades nacionales, y argumentamos sobre la necesidad de procesos de cambio que se distancien tanto de enfoques tecnocráticos como de imitaciones de acciones de los países centrales. Finalmente proponemos buscar los fundamentos de tales procesos en la epistemología, la didáctica y la política.

Palabras clave: ciencia e ideología, didáctica, epistemología, cientificismo.

ABSTRACT

We question the present training of scientists in our national universities, and argue the need of change processes that keep a distance both from technocratic outlooks and from imitation of actions in central countries. We then propose founding such processes on epistemology, didactics and politics.

Keywords: science and ideology, didactics, epistemology, scientism.

INTRODUCCIÓN

Es indudable la existencia de inconvenientes en la formación de científicos, y en particular de físicos. Es apenas más discutible que deberían tomarse medidas para mejorar la situación. La controversia comienza al momento de ser más concretos y plantear propuestas: ¿Quiénes están haciendo bien y quiénes deberían cambiar?

Las razones de las discrepancias quedan ocultas al tratar esta problemática como una cuestión técnica, es decir, dar con unos modos de hacer que permitan enseñar “mejor” un conjunto de saberes que se da por sentado. Decidir si un modo es mejor o peor implica criterios de evaluación, que a su vez dependen de las concepciones subyacentes de enseñanza y de aprendizaje. Más aún, los saberes a ser enseñados no tienen consenso: tras los títulos en

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los planes de estudio hay un curriculum oculto que no se discute entre los responsables de las instituciones formadoras.

El propósito de este trabajo es visibilizar estos supuestos, mostrar su importancia y explicitar nuestra postura, que está en el corazón del trabajo que realiza el Espacio Pedagógico (EP) de la Facultad de Ciencias Exactas de la UNLP para modificar las prácticas de aula. La tesis central es que lo técnico debe subordinarse a las concepciones epistemológicas, didácticas y políticas que fundamentan las decisiones institucionales.

LA FORMACIÓN DE CIENTÍFICOS

La formación de científicos, en particular de física, en Argentina se lleva adelante fundamentalmente mediante el desarrollo de planes de estudio que contienen contenidos disciplinares, más una o dos asignaturas introductorias a la realización de investigaciones. Una excepción es la UBA, que ofrece Epistemología de la Física e Historia de la Ciencia como optativas. En el aprendizaje de las licenciaturas encontramos grandes dificultades:

Altas tasas de deserción, fundamentalmente durante el primer año.

Altas tasas de desaprobación.

Alargamiento de la duración de los estudios.

Poca articulación de los conocimientos.

Pocos egresados (66 físicos egresados de la UNLP entre 2001 y 2010) Baja proporción de egresados respecto a los ingresantes (menos del 15% de físicos versus 25% de químicos egresados en la UNLP entre 2001y 2010)

Además, también se evidencian dificultades en la formación de quienes logran permanecer en el sistema:

Poca capacidad para elaborar planes de trabajo. Desde la didáctica se sabe que se aprende cuando se hace. En cursos basados en la metodología de transmisión-recepción se aprende a operar y a expresar ideas oralmente. La planificación de tareas queda limitada, en algunos casos, a trabajos de laboratorio que se salen del formato tradicional y se extienden en el tiempo.

Baja tasa de elaboración de ideas innovadoras y/o que cuestionen el conocimiento establecido.

Limitaciones para desarrollar tarea docente: es notable como 3 de los 4 centros tradicionales formadores de físicos ponen a la docencia en un lugar destacado del campo laboral:

o “La actividad docente es destacada en el ámbito universitario como también en el de la enseñanza secundaria.” (FCEN, UBA, 2013).

o “La variada, amplia y completa formación que recibe un estudiante de la Licenciatura en Física lo habilita para ejercer la profesión en actividades de investigación, docencia universitaria, desarrollo tecnológico o en actividades relacionadas con el ámbito privado.” (Dto. de Física, FCE, UNLP, 2013).

o “El campo ocupacional del Licenciado en Física está constituido,

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básicamente, por la docencia y la investigación, en instituciones oficiales y privadas.” (FAMAF, UNC, 2003).

Sin embargo, paradójicamente en ninguno de los casos contempla formar a los estudiantes en algún aspecto vinculado con la docencia.

Dificultades para adaptarse a las condiciones laborales de empresas o industrias: En una rápida búsqueda por Internet, en los 3 primeros sitios que aparecieron al buscar “trabajo oferta Argentina”9 encontramos distribuciones por área como la de la Tabla 110:

Es notable que los científicos sean el último rubro requerido. Entendemos que esta situación responde a múltiples factores, como el perfil de la industria nacional, pero también a que la preparación de los científicos para insertarse en este medio es deficitaria. Además, los físicos son mucho menos buscados que los químicos.

Las respuestas habituales a las dificultades en la formación, que se plantean desde las Facultades de Ciencias Exactas y Naturales (en adelante, FCEN) no logran producir grandes modificaciones. Desde incorporar a los cursos de ingreso los contenidos de 1er año para “ganar tiempo”, hasta hacer innovaciones “didácticas” entendidas como técnicas

de enseñanza, a ser implementadas por “expertos” y “transmitidas” a los docentes. Son soluciones impuestas “desde arriba” como reglamentar la implementación de cursos teórico-prácticos o reemplazar los exámenes finales por cursos con promoción.

Desde el EP de la Facultad de Ciencias Exactas de la UNLP entendemos que la solución a estas dificultades excede la imposición de técnicas de enseñanza desde los reglamentos. En los currículos está ausente la formación sobre los fundamentos de la ciencia y sobre la estructura y funcionamiento del sistema científico nacional e internacional. Como resultado, los científicos que se forman (menos que los que el país necesita) se insertan acríticamente en el sistema, pues no pueden cuestionar ni modificar lo que no saben que existe (Mengascini et al., 2003). Lo mismo ocurre con la formación docente y su consecuente desempeño. La expectativa de una solución meramente técnica de los problemas de la enseñanza universitaria denuncia una visión cientificista, que ignora que el sistema científico está tan atravesado por ideologías y por factores de poder como cualquier otra institución social.

9 computrabajo.com.ar, bumeran.com.ar y opcionempleo.com.ar.

10 http://www.computrabajo.com.ar/bt-ofertas.htm

Rubro Número de ofertas

Otros 8681

Ingeniería/Técnico 8473

Informática/Telecom. 6455

Administración/Oficina 4618

Márketing/Ventas 3872

Economía/Contabilidad 1944

Medicina/Salud 1577

Hostelería/Turismo 1441

Recursos Humanos 1310

Educación/Universidad 1005

Arte/Diseño/Medios 734

Dirección/Gerencia 422

Legal/Asesoría 202

Científico/Investigación 174 Tabla 1: Áreas laborales más solicitadas

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UNA HISTORIA DE MONOS

La evolución de la enseñanza de la Física en la Argentina, al igual que en otras ciencias, ha ido de la mano con la de los países centrales, en especial con la de Estados Unidos. Como ejemplo, la enseñanza elemental de la mecánica en la preguerra introducía en primer lugar el concepto de fuerza en situaciones estáticas, para luego introducir el concepto de desequilibrio. La Guerra Fría y la carrera espacial generaron en Estados Unidos un acelerado proceso de reforma de la enseñanza de las ciencias (Johnstone, 2010) que se proponía entusiasmar a los jóvenes, aumentar la cantidad graduados y mejorar sus capacidades científicas y técnicas. Así, fueron convocados los científicos más sobresalientes en cada área y figuras de la talla de R. Feynman se pusieron al frente de los antes desdeñados cursos iniciales de física básica. La enseñanza de la física se transformó profundamente: se le dio un enorme peso a la cinemática y se la colocó al inicio de curso, para -luego de una profusa ejercitación acerca de autos y proyectiles-, presentar las leyes de Newton y el concepto de fuerza. Así, quienes nos formamos con textos elaborados bajo este programa, aprendimos a calcular velocidades de escape y órbitas de satélites. Incluso si no cuestionáramos esta secuencia didáctica, deberíamos reconocer que estaba impregnada de Guerra Fría y carrera espacial.

La organización de contenidos de la propuesta resultante ha priorizado la lógica de la disciplina; esperable, pues fueron elaboradas por físicos expertos que desconocían las lógicas y las dificultades de los aprendices. Johnstone, uno de los participantes de tales reformas en el área de la química, hoy es un ferviente crítico:

“…lo veíamos como moderno y emancipador aunque allí estaba la trampa. Nosotros ya éramos químicos profesionales que (…) disfrutábamos al ver aparecer principios unificadores sobre los cuales sistematizar nuestro propio conocimiento.”

“Suponíamos que nuestro entusiasmo se transferiría a nuestros estudiantes y produciría generaciones de jóvenes químicos que disfrutarían de los temas, que tendrían confianza en su aprendizaje, que profundizarían su comprensión y estarían ansiosos por seguir una carrera en química. ¡Ay! ¡Qué pena! Porque eso no sucedió.”

“Después de casi 50 años estamos aún viendo en nuestros estudiantes la decepción y la desilusión que teníamos la esperanza de evitar. Los estudiantes están opinando con sus pies (se van, huyen), dejándonos decepcionados y revolcándonos, tratando de encontrar los medios para detener el escape…”

La reforma no consiguió ninguno de sus objetivos. Los jóvenes en los países centrales aborrecen las ciencias naturales (Sjøberg y Schreiner, 2005; Vázquez y Manassero, 2008), y cada vez menos eligen carreras científicas (Guisasola et al, 2004). El déficit es cubierto por graduados de la periferia. Las dificultades conceptuales de los estudiantes no varían (Johnstone, 2010). Pero pese al fracaso, la mayoría de los profesores y responsables institucionales no conciben enseñar de otro modo y culpan a otros (alumnos, recortes en la educación pública, escuelas medias, etc.). Además miran a quienes cuestionamos la situación como blasfemos.

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Johnstone ilustra esta situación comparándola con el experimento de conducta animal en que en una jaula con monos se disponen una escalera y un racimo de bananas encima: cada vez que un mono intenta subir a buscar una banana, los demás son rociados con agua helada. El mono que escaló es golpeado por los otros. Los ensayos continúan hasta que todos entienden el mensaje y las bananas quedan intactas. Luego, los monos se van reemplazando de a uno: quien intenta escalar es atacado por el resto, aunque ninguno haya pertenecido al grupo rociado. Al final ningún mono intenta alcanzar las bananas, sin saber por qué.

La imitación acrítica de reformas en la periferia ignora el hecho de que los contextos e intereses son muy diferentes. Hoy, aquella reforma está siendo criticada y revisada, un nuevo movimiento va cobrando fuerza (Hake, 1998). La imitación podría justificarse mediante la idea de que hay algo uniforme a ser enseñado, “la física”, y debe haber un método que es el mejor para hacerlo: el que recomienden los expertos. Volvemos nuevamente al cientificismo.

EL CIENTIFICISMO

En las FCEN suele predominar una concepción cientificista según la cual la ciencia es una actividad privilegiada, de estatus superior a otras formas de conocimiento. En palabras de Alonso (2013) “no tiene por qué ser una fe ciega y dogmática en la ciencia. Es (…) la identificación de la ciencia con un tipo de conocimiento superior a los demás o, si se quiere, la fe (dogmática o no) en la superioridad de la ciencia” (Alonso, 2013: 36). Es el resultado de la exaltación del racionalismo. Desde la filosofía, Alonso (2013) expresa respecto del positivismo, que identifica como el cientificismo del s.XIX:

Actualmente el positivismo, aunque con otros nombres, continúa como actitud de fondo en muchos sectores científicos, educativos y políticos, con los diversos matices que se han desarrollado a lo largo de su trayectoria histórica y la dinámica propia que llevan consigo. No es verdad, por tanto, que el positivismo esté históricamente superado. Se han superado sus primeras manifestaciones ingenuas y románticas, pero no la radical actitud antimetafísica, rasgo común del pensamiento contemporáneo, también incluso de algunos críticos de la ciencia moderna (Alonso, 2013: 17).

Esta visión es llevada al extremo por Bunge quien afirma que idealmente el mundo debería estar gobernado por científicos: “una acción política racional no se inspira en consignas ideológicas, sino en conocimientos científicos” (Bunge, 1980: 104).

En su versión moderna, el cientificismo nace con Descartes y Bacon, quienes divorciaron a la ciencia de la filosofía, y por ende de las ideologías, para acercarla a la técnica. El conocimiento ya no era para saber sino para dominar. En las FCEN, está claro que los científicos que las gestionan difícilmente puedan justificar racionalmente muchas de sus decisiones. En este contexto, la didáctica, además de ser considerada innecesaria o perjudicial (Campanario, 2003), es asociada con conocimiento sobre cómo enseñar, una disciplina aplicada a los métodos de enseñanza. Se la identifica con su faceta técnica. La didáctica se ocupa además de qué se enseña y de para qué se enseña. En la

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didáctica de las ciencias naturales se trata de historia y filosofía, de aspectos psicológicos, cognitivos y emocionales del aprendizaje, de la formación de docentes e investigadores, de interacciones entre ciencia, tecnología y sociedad; entre otros aspectos. Incluso, aunque de un modo más solapado del que algunos quisiéramos, las ideologías están presentes en muchas decisiones, que aumentan cuanto más aplicada sea la didáctica que hacemos. Como en la historia de los monos, en las FCEN, la falta de reflexión y debate sobre estas cuestiones perpetúa perversamente las tradiciones. Nuevamente, no se puede cuestionar y ni modificar lo que no se sabe que existe.

Desde de la visión cientificista, nada mejor que un experto para resolver los problemas. Esta postura es conocida como tecnocracia. Si hay un problema con la enseñanza, es necesario recurrir a un experto en educación. Muchas veces desde las FCEN se niega a la didáctica de las ciencias naturales como un área específica argumentando que basta con juntar a expertos en ciencias naturales con expertos en educación. Se argumenta que los problemas “científicos” no tienen vinculación con los intereses de quienes los plantean, ni con las ideologías; los expertos darán la solución neutral. Quienes enseñan no necesitan cuestionar ni cuestionarse nada: solo necesitan “aprender” (obedecer) lo que los expertos recomiendan. Esta visión predominó en educación en la década del 60. Ha sido abundantemente criticada, al igual que el cientificismo, y superada allí donde ha sido estudiada seriamente.

¿QUÉ PUEDE APORTAR LA DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES?

En las últimas décadas la didáctica de las ciencias naturales se ha desarrollado considerablemente. Hemos aprendido que para hacer didáctica es necesario basarse en la filosofía de la ciencia (Izquierdo, 2000; Gil, 1993; Mellado y Carracedo, 1993). Para hacer didáctica en una FCEN, es necesario asumir definiciones sobre ciencia, actividad científica y características del conocimiento científico, es decir tener una posición justificada sobre la naturaleza de la ciencia. Las prácticas de enseñanza que actualmente predominan implican y reproducen la visión de que la ciencia es una sola, acontextual y ahistórica, y aprenderla consiste en entrenarse en actividades monótonas para incorporar el modo correcto de proceder.

Curiosamente, muchos científicos alejados ideológicamente del cientificismo y abiertos a posturas más comprometidas, en sus prácticas de aula replican conductas incompatibles con su ideología sin ser conscientes de las implicaciones: simplemente no conciben otros modos de proceder.

En este sentido creemos que, si bien es valorable la inclusión de historia y la epistemología mediante cursos optativos de grado, el conocimiento enunciativo es insuficiente para lograr cambios en las prácticas. En nuestra tarea en el EP11 la epistemología aparece continuamente al trabajar en didáctica aplicada. En los talleres de formación docente encontramos jóvenes insatisfechos con sus prácticas docentes y sus vivencias como estudiantes, pero a su vez con enormes dificultades para apartarse de las prácticas reduccionistas y tecnocráticas impuestas en su formación. Al pedirles que justifiquen y debatan

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https://sites.google.com/site/epexactas/

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sobre los modos de hacer, necesariamente estamos cuestionando los fundamentos de su conocimiento. Ese mismo espíritu está detrás de la propuesta del Ingreso a nuestra Facultad: alejarse del ideal de la “ejercitación” y promover la reflexión explícita. El Programa de Apoyo a las Propuestas de Mejoramiento de la Enseñanza propende a que los docentes de los cursos participantes expliciten sus prácticas y los modos en que las evalúan. En la Orientación Académica pretendemos que los estudiantes se apropien de los criterios de validación. De este modo, creemos, los actores de la Facultad pueden ir compatibilizando sus creencias e ideologías con sus prácticas.

LA DIDÁCTICA ES INSEPARABLE DE LA POLÍTICA

La didáctica de las ciencias naturales estudia cómo las ideas y las prácticas de la ciencia se difunden en la sociedad (Chevallard 2006). Dentro de este campo se encuentran las finalidades de la educación en ciencias naturales. ¿Para qué educar en ciencias naturales? La respuesta depende del ideal de sociedad que se persiga, cuya definición es política y subyace más o menos explícitamente en las corrientes de alfabetización científica, Ciencia-Técnica-Sociedad y Ciencia para todos, como lo evidencian Fourez (1997) y Dumrauf (2006). Los mecanismos para alcanzar los objetivos propuestos, también son políticos. En este plano, en el nivel universitario, cabe preguntarnos ¿Qué científicos queremos? Esta es una pregunta política, pues por detrás está el modelo de país que queremos y el ideal de sistema científico que buscamos. Una vez establecidas estas definiciones ¿Cómo los formamos?

En relación al sistema científico, Dumrauf (2001) expresa que:

“…la comunidad científica internacional está organizada como una estructura en la cual ciertos grupos, con fuerte apoyo económico, determinan las metas y el curso de la investigación. Los demás grupos e investigadores se ven obligados a seguir estas líneas para mantenerse en la estructura científica. Para los investigadores que no pertenecen a estos grupos de vanguardia, la originalidad y la creatividad están orientadas a la búsqueda de “agujeros” (aspectos a ser explorados) en los temas de investigación preestablecidos y no de ideas novedosas. En este sentido, el investigador garantiza su permanencia en el sistema científico a través de las publicaciones periódicas requeridas por las entidades que lo financian.” (Dumrauf, 2001).

En Argentina, hay investigadores que se adaptan a ese rol:

“La gran mayoría lo que hacemos es hacer esa tarea que es necesaria hacerla, juntar datos en una tabla, poner números, hacer el cálculo secundario, cálculo analítico, para los que dan los grandes avances”. (Dumrauf, 2001).

Estos son científicos propios de un país “factoría”, cuyo sistema únicamente provee a los países centrales de resultados menores en apoyo a sus líneas de investigación y de graduados jóvenes que suplen su déficit de científicos. Afortunadamente, no todos los investigadores lo aceptan:

“…asumir esta función dentro del sistema genera insatisfacción, por lo cual manifiestan una ruptura entre una imagen ideal de ciencia basada en la

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creatividad, con temas que ‘surjan de pasiones interiores y de necesidades de la sociedad de la que se vive’, y la que encuentran en su entorno cotidiano de investigación.” (Dumrauf, 2001).

La idea de un sistema científico que se reproduzca a sí mismo es contradictoria con la propia idea de ciencia, que debe cuestionar lo establecido, albergar la diversidad y estimular la creatividad. En este contexto pretendemos poner en cuestión la formación de científicos.

LA FORMACIÓN DE CIENTÍFICOS

Entendemos que la formación de científicos (abarcando a ingenieros y a técnicos):

Debe contemplar los aspectos metodológicos, políticos y sociales, que son el sustento del sistema científico.

Debe tener en cuenta la historia y la filosofía de la ciencia. Según nuestra perspectiva, los científicos deben ser conscientes de los modos en que el conocimiento se produce y se reproduce. Acordamos con la visión de que la formación de científicos es parte de la actividad científica. En este sentido, Kuhn (1971) plantea:

“¿por qué debe el estudiante de física leer, por ejemplo, las obras de Newton, Faraday, Einstein o Schrödinger, cuando todo lo que necesita saber sobre esos trabajos se encuentra recapitulado en forma mucho más breve, más precisa y más sistemática en una serie de libros de texto que se encuentran al día?

Sin desear defender los extremos excesivos a que se ha llevado a veces este tipo de educación, no podemos dejar de notar que, en general, ha sido inmensamente efectivo. Por supuesto, se trata de una educación estrecha y rígida, probablemente más que ninguna otra, exceptuando quizá la teología ortodoxa.” (Kuhn, 1971: 2 ).

Abogamos por la formación de científicos no “estrechos y rígidos”, sino analíticos y críticos, ya que deseamos una ciencia que se parezca menos a la fe. Por ello, además leer a los autores originales, debe haber instancias donde conocer y reflexionar sobre la historia de la ciencia y los fundamentos del conocimiento científico.

La didáctica de las ciencias es inseparable de la epistemología. La formación de científicos tiene un propósito social y está atravesada por diversos intereses. Toda metodología de enseñanza implica la reproducción (explícita o no) de una visión de ciencia que se entrelaza con esos intereses.

Debería contemplar la formación docente, para lo cual es posible basarse en la autobiografía escolar y complementarla con contenidos sobre aprendizaje y enseñanza, más instancias de reflexión. Sería necesario que la metodología de enseñanza de las asignaturas disciplinares sea coherente con la recomendada desde la didáctica de las ciencias. Así, no sólo se lograrían científicos que además fueran buenos docentes, sino

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que se contribuiría a formarlos con un perfil que facilite su integración a un sistema científico más creativo y cuestionador. Mientras la enseñanza tradicional es:

“…un instrumento que usa la comunidad científica para perpetuar su estructura de funcionamiento. A través de ella la comunidad educa a los futuros científicos en una actitud funcional con la estructura establecida. Contrariamente, su experiencia didáctica, innovadora, se convertiría en una herramienta potencialmente transformadora de la estructura científica.” (Dumrauf, 2001)

En cambio, en el modelo propuesto, los docentes:

“… pretenden recrear en el aula un contexto propicio para el desarrollo de “procesos de generación de conocimiento” (cercanos a los de la investigación dentro de una comunidad científica). Esta intención de los docentes se encuentra teñida por su ideal de comunidad y de producción científica, de acuerdo al cual todos los investigadores, independientemente del grupo y país de pertenencia, deberían tener las mismas posibilidades de desarrollo académico. Esta idea se opone radicalmente a sus experiencias como integrantes de la estructura científica internacional. El descontento generado por su situación como investigadores encuentra en la docencia una posibilidad de resolución. … pueden desarrollar su creatividad y establecer ciertas reglas propias. Las nuevas reglas generadas, vivenciadas y así aprendidas por los alumnos en el contexto áulico posibilitarían, a su vez, la elaboración futura de reglas diferentes en la comunidad científica” (Dumrauf et al., 2003).

CONCLUSIONES

La enseñanza de la física está en cuestión en los países centrales. Esto es casi desconocido por quienes forman a nuestros científicos. De todos modos, los docentes universitarios reconocen que existen serias dificultades en la formación de grado. ¿Qué debe hacer, en este contexto, un espacio de gestión como el EP de la FCE UNLP? Podría recurrir a expertos o intentar imitar nuevas tendencias en los países centrales (cursos “interactivos”, “modelling”, etc). Nuestra propuesta es diferente. Entendemos que un cambio genuino ocurrirá cuando el “cómo formar científicos” se siga del “para qué”: ¿Qué ciencia necesita nuestro país? ¿Qué líneas deben desarrollarse? ¿Cuál debería ser el perfil de los investigadores? Es un debate que deben dar docentes, investigadores y estudiantes, en interacción con la sociedad. Pensamos que es un “cambio desde abajo apoyado desde arriba”: los participantes de los cursos deberán partir de su insatisfacción y ganas de cambio, mientras que la gestión universitaria deberá incentivar modificaciones, proveyendo espacios de reflexión e intercambio y acceso a las herramientas disponibles, pero siempre dejando en claro que la iniciativa es de cada curso. Se requiere acción política y reflexión epistemológica. Ante la necesidad de desarrollar un pensamiento propio y un sistema de ciencia y técnica autónomo y al servicio de los intereses del país y la región, es necesario replantear la formación de nuevos científicos. La didáctica, la epistemología y la política son

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las tres columnas en las que basar una formación que se integre a un proceso de cambio de nuestro sistema científico.

BIBLIOGRAFÍA

Alonso, C. J. (2013). Panorama histórico del cientificismo. Sitio consultado en abril de 2013. http://arvo.net/uploads/file/CJAlonso/Carlos%20Javier%20Alonso%20-%20Panorama%20histórico%20del%20cientificismo.pdf.

Bunge, M. (1980). Ciencia y desarrollo. Buenos Aires: Siglo veinte.

Campanario, (2003). Contra algunas concepciones y prejuicios comunes de los profesores universitarios de ciencias sobre la didáctica de las ciencias. Enseñanza de las ciencias, 21 (2), 319-328.

Chevallard, Ives (2006). Steps Towards a New Epistemology in Mathematics Education, en Proceedings of the IV Conference of the European Society for Research in Mathematics Education. 21-30.

Dumrauf, A. (2001). “Esas otras cosas que se enseñan que no son física”: Imágenes de ciencia y prácticas docentes en una experiencia universitaria de enseñanza de física. Investigações em Ensino de Ciencia, 6 (1). http://www.if.ufrgs.br/public/ensino/revista.htm

Dumrauf, A., Cordero, S. y Colinvaux, D., (2003). Construyendo puentes y fronteras: caracterización del género discursivo en una clase universitaria de física. Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências, 3 (1).

Dumrauf, A. (2006). La mirada de los otros: Algunas preguntas y reflexiones para un debate necesario acerca de la educación en ciencias hoy, en Memorias del SIEF 8, 323-330. Gualeguaychú: APFA.

Facultad de Ciencias Exactas, UNLP (2013). Licenciatura en Física. Sitio consultado en mayo de 2013. http://www.fisica.unlp.edu.ar/carreras/licenciatura-en-fisica-1/licenciatura-en-fisica-1

Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, UBA (2013). Licenciatura en Ciencias Físicas. Sitio consultado en mayo de 2013. http://www.exactas.uba.ar/academico/display.php?estructura=2&desarrollo=0&id_caja=87&nivel_caja=2

Facultad de Matemática, Astronomía y Física. Licenciatura en Física. Sitio consultado en mayo de 2013. http://www.famaf.unc.edu.ar/carreras/fisica/licenciatura-en-fisica/

Fourez, G. (1997). “Alfabetizar” científica y técnicamente. Capítulo 1 de Alfabetización científica y tecnológica: Acerca de las finalidades de la enseñanza de las ciencias. Buenos Aires: Colihue.

Gil, D. (1993). Contribución de la historia y de la filosofía de las ciencias al desarrollo de un modelo de enseñanza-aprendizaje como investigación. Enseñanza de las Ciencias, 11(2), 197-212.

Guisasola, J.; Gras-Martí, A.; Martínez-Torregrosa, J.; Almudí, J. M.; Becerra

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Sobre la formación de científicos y profesionales en las Facultades de Ciencias Exactas y Naturales. Badagnani, D. y Petrucci, D., pp. 47 -57

57

Labra, C. (2004). La enseñanza universitaria de la Física y las aportaciones de la investigación en Didáctica de la Física, Revista Española de Física, 18, 15-16.

Hake, Richard R. (1998). Interactive-engagement versus traditional methods: A six-thousand-student survey of mechanics test data for introductory physics courses, American Journal of Physics, Vol. 66 (1), 64-73

Izquierdo, M. (2000): Fundamentos epistemológicos. En Perales Palacios y Cañal de León (Comp.): Capítulo 2: Didáctica de las ciencias experimentales. Alcoy (España), Ed. Marfil.

Johnstone, A. H. (2010). You can't get there from here. Journal of Chemical Education, Vol. 87 (1), 22-29.

Kuhn, T. S. (2004). La estructura de las revoluciones científicas. México: Fondo de cultura económica.

Mellado, V. y Carracedo, D. (1993). Contribuciones de la filosofía de la ciencia a la didáctica de las ciencias. Enseñanza de las Ciencias, 11(3), 331-339.

"«...yo así, locos como los vi a ustedes, no me lo imaginaba.» Las imágenes de ciencia y de científico de estudiantes de carreras científicas". A. Mengascini, A. Menegaz, S. Murriello y D. Petrucci. Enseñanza de las Ciencias, 22 (1), pp. 65-78. 2004.

Sjøberg, S., Schreiner, C. (2005). Young people and science. Attitudes, values and priorities. Evidence from the ROSE project. Keynote presentation at EU’s. Science and Society Forum. En línea:http://www.ils.uio.no/forskning/rose/documents/presentations/.

Vázquez, Á. y Manassero, M. A. (2008). El declive de las actitudes hacia la ciencia de los Estudiantes: un indicador inquietante para la Educación científica. Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias. 5(3), 274-292.

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EJE: LA FORMACIÓN DE RECURSOS HUMANOS EN EL ÁREA DE ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS Y LOS ESTÁNDARES DE LOS ORGANISMOS NACIONALES DE CIENCIA Y TÉCNICA

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FORMACIÓN INICIAL DE LOS PROFESORES DE FÍSICA: UNA MIRADA DESDE TRES DIMENSIONES DE ANÁLISIS

Giorgi, Silvia1; Giacosa, Norah2; Giuliano Mónica3; Catalán, Lidia4; Luna, María Virginia5; Lucero, Irene6; Meza, Susana6; Marchisio, Susana7; Concari, Sonia8

1 Facultad de Ingeniería Química - UNL

2 Facultad de Ciencias Exactas, Químicas y Naturales - UNaM 3 Departamento de Ingeniería e Investigaciones Tecnológicas - UNLaM

4 Facultad de Ciencias Aplicadas a la Industria - UNCu 5 Facultad de Ciencias de la Educación - UNER

6 Facultad de Ciencias Exactas, Naturales y Agrimensura – UNNE 7 Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura - UNR

8 Facultad Regional Rosario - UTN [email protected]

RESUMEN

Se presentan resultados de investigaciones sobre cómo se están formando los futuros docentes habilitados para la enseñanza de Física en los niveles medio y superior argentinos. Se consideraron como dimensiones de análisis: los dispositivos curriculares, la matrícula estudiantil y las características de los docentes de profesorados de Física, entre las que se destaca la utilización de las TIC por parte de los mismos. Los resultados muestran diferencias en los diseños curriculares y en los códigos pedagógicos de los planes de estudio de distintas jurisdicciones. La baja matrícula en profesorados en Física junto con la escasa apropiación de las TIC con fines didácticos por parte de formadores de futuros profesores de Física, no configura un futuro alentador.

Palabras claves: Formación docente-Dispositivos curriculares-Matrícula estudiantil-TIC

ABSTRACT

Results of researches on how future physics teachers are being training to teach at high school and upper studies in Argentina are presented. The dimensions of analysis considered were curricular devices, student enrollment and the characteristics of physics teachers’ trainers, placing emphasis on the use of ICT by them. The results show differences in the curricular designs and teaching codes of the curricula of different jurisdictions. The low enrollment for Professorship in Physics, together with the limited appropriation of ICT for didactic purposes by trainers of future Professors in physics, does not configure

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a promising future.

Key words: Teacher education-Curricular devices-Student enrolment -ICT

MARCO REFERENCIAL

La formación del profesorado en Argentina está a cargo de dos subsistemas de Educación Superior (ES). Uno de ellos está conformado por Institutos Superiores de Formación Docente, con dependencia de los Ministerios o Secretarías de Educación Provinciales y del Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires, con el apoyo del Ministerio de Educación de la Nación (MEN), a través del Instituto Nacional de Formación Docente (INFD), identificado en este estudio como “Educación Superior en instituciones No dependientes de Universidades” (ESNU). El otro subsistema, “Educación Superior Universitaria” (ESU), reúne Universidades e Institutos Universitarios, dependientes del MEN. La existencia de estos dos subsistemas da lugar a dos circuitos de formación docente paralelos y diferenciados que producen una marcada desarticulación y asimetría en la oferta académica tanto en lo normativo como en lo fáctico (Cámpoli, 2004).

Los cambios de las políticas educativas, plasmados en leyes, han derivado en modificaciones de aspectos de la formación docente, a través de transformaciones decididas por el Estado Nacional y las diferentes implementaciones llevadas adelante por las jurisdicciones (Ruiz, 2011).

Como hipótesis de trabajo se considera que existen en la actualidad nuevos objetos y lógicas de intervención estatal que han transformando el modo de racionalizar la enseñanza de la Física, y que la formación docente presenta características diferenciales en los diferentes subsistemas y jurisdicciones.

En el presente trabajo se sintetizan resultados de investigaciones desarrolladas por el equipo, en las que se abordaron diversos aspectos de la problemática relativa a la formación de los docentes responsables de la enseñanza de la Física en los niveles medio y superior en Argentina.

METODOLOGÍA

El estudio fue realizado de acuerdo a tres ejes:

- análisis de documentos jurisdiccionales y planes de estudio. Se llevó a cabo un análisis documental de dos diseños curriculares para la formación docente inicial (FDI) en Física que habilitan su enseñanza en la escuela media, uno en vigencia de la Ley Federal de Educación (1993) y otro en el marco de la Ley de Educación Nacional (2006). Los mismos se encuentran vigentes en las jurisdicciones de Santa Fe desde 2001 y Mendoza desde 2011, respectivamente. A través de un análisis de contenido (Bardin, 1996) de los documentos jurisdiccionales, se estudiaron los posibles avances en la FDI en Física derivados de la reforma de 2006 (Giorgi y Catalán, 2012). A su vez, Luna y Concari (2012b) llevaron a cabo el análisis de planes de estudio de FDI en Física para nivel secundario de tres universidades. A partir del concepto de código pedagógico de Basil Bernstein, se buscó comprender las disposiciones

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de los saberes en cada plan.

- descripción de la situación de la matrícula estudiantil de los profesorados de Ciencias Básicas (Matemática, Biología, Química y Física). A partir de datos publicados por la Secretaría de Políticas Universitarias (SPU), la Dirección Nacional de Información y Evaluación de la Calidad Educativa (DINIECE), con bases disponibles de los Anuarios 2000 a 2008 y 2003 a 2009 respectivamente, y del Censo Nacional de Población, Hogares y Viviendas 2001 y 2010 (Instituto Nacional de Estadística y Censos, INDEC), se llevó a cabo un estudio de la matrícula de los profesorados en CB, y de las disciplinas que las conforman, en las cinco jurisdicciones de mayor población en Argentina (Giuliano et al, 2012a y 2012b).

- caracterización de los formadores de futuros profesores de Física y la utilización de las TIC. Se realizaron análisis cualitativos y cuantitativos de las respuestas dadas a una encuesta de preguntas abiertas, cerradas y de opción múltiple suministrada por Internet, por parte de profesores de materias específicas que aportan a la formación disciplinar y a la formación didáctico-pedagógica, en instituciones que ofrecen títulos habilitantes para la enseñanza de la Física en los niveles medio y superior.

RESULTADOS

En los párrafos siguientes se describen los resultados más relevantes derivados de cada eje de investigación.

Análisis de documentos jurisdiccionales y planes de estudio

En los dos diseños curriculares analizados, se encontraron cambios de nombres, espacios por unidades curriculares y otros, sin demasiadas modificaciones de fondo, respecto de los documentos previos a la reforma de 2006. A pesar que algunos espacios curriculares son disímiles, no se apreciaron diferencias sustanciales en la formación disciplinar, ni se vislumbraron orientaciones específicas hacia la transformación de contenidos para la escuela secundaria, resignificándose la Física del siglo XVIII. Se pudo concluir que la formación general se ha fortalecido en el sentido de incorporar lo que podría interpretarse como una nivelación de conocimientos básicos. Por otro lado, se intensifica la mirada hacia la diversidad y el contexto. Sin embargo, en el diseño más antiguo se pone mayor énfasis en la investigación educativa como parte crucial de la formación docente.

Cabe señalar que, en ambos diseños, la carga horaria disciplinar excedería los estándares universitarios propuestos por la Asociación Nacional de Facultades de Humanidades y Educación y el Consejo Universitario de Ciencias Exactas y Naturales para la formación docente para la escuela secundaria, cuestión que iría en detrimento de la deseada homogeneización de los títulos habilitantes para la enseñanza de una disciplina específica (CFE, 2008) y de la motivación de elección de la carrera por parte de jóvenes con vocación docente.

Por otro lado, a partir del análisis de planes de estudio de FDI en Física para nivel secundario de tres instituciones universitarias de Argentina realizado por Luna y Concari (2012b), se hallaron diferencias acentuadas en la estructura

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curricular de cada propuesta institucional, evidenciadas tanto en la disparidad que presentan unos y otros en cantidad y diversidad de materias, tiempos dedicados a las asignaturas, como en la cantidad y variedad de los estudios pedagógicos. Se encontraron modalidades diversas de clasificaciones y enmarcamientos de los conocimientos en cada plan, es decir, modalidades diferentes de códigos pedagógicos para formar docentes de Física.

Uno de los planes analizados se centra fuertemente en la Física como identidad jerarquizada por sobre otras disciplinas, por lo que se consideró pertinente hablar de la presencia de un código agregado especializado (Bernstein, 1990). La construcción de este código para la investigación se relacionó, en parte, con la historia y estructura de la institución. En cuanto al tipo y modo de inclusión de las asignaturas pedagógicas en este plan, la tarea del profesor de Física se vincula exclusivamente con el espacio aúlico.

En los otros dos planes analizados, el panorama de los saberes convocados se amplía tanto en los saberes pedagógicos como en las disciplinas científicas. La Física es ubicada, por un lado, dentro de un campo más amplio como el de las Ciencias Naturales y por otro, se apela a la interdisciplinariedad entre la Física y la Química.

En cuanto a la clasificación entre los conocimientos de la Física y los pedagógicos, resulta fuerte sobre todo en dos de los diseños. En el caso de un profesorado, esta clasificación es más débil en tanto se encontró mayor cantidad de materias que rompen el aislamiento (por ejemplo Investigación en Enseñanza de la Física).

Aspectos del enmarcamiento de los contenidos de Física resultan similares en los tres planes, pues las áreas más tradicionales de la disciplina comparten el mismo tipo de secuenciación. Esto habla de tradiciones de construcción de los conocimientos escolares de Física, que persisten a pesar de las diferencias entre instituciones, y de acuerdo con otros estudios (Luna y Concari, 2012a; Luna, 2013), también perduran en distintos momentos históricos y con políticas educativas diferentes.

Por último, en dos de los casos se observó que lecturas sobre el medio social, el rol social de la escuela y los lineamientos curriculares oficiales funcionan como criterios de producción del código pedagógico. Por el contrario, en el profesorado restante se vislumbró la construcción de un trayecto de formación aparentemente independiente de esos criterios.

La matrícula estudiantil de los profesorados de Ciencias Básicas

Según los censos nacionales de población 2001 y 2010, las cinco jurisdicciones de mayor población, ordenadas de mayor a menor número de habitantes, son: Buenos Aires, Córdoba, Santa Fe, Ciudad Autónoma de Buenos Aires y Mendoza.

Los datos de los Anuarios de la SPU y DINIECE muestran que la matrícula de estudiantes argentinos de CB, y de Física en particular, se concentra en instituciones estatales y que, tanto a nivel nacional como en las jurisdicciones en estudio, la ESNU concentra la mayor matrícula de estudiantes de profesorados en CB, resultado acorde con los de Dirié et al. (2002), que indican que este subsistema concentra la mayor cantidad de matrícula y carreras de

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formación docente.

En el subsistema de ESU, prevalece la elección por parte de los estudiantes de CB de las licenciaturas frente a los profesorados, siendo las jurisdicciones de Santa Fe y Mendoza las que registraron los menores porcentajes de estudiantes de licenciaturas y profesorados. Sin embargo, Santa Fe mostró una situación particular, destacándose entre las cinco jurisdicciones con el mayor porcentaje de estudiantes de profesorados, es decir de estudiantes con vocación por la docencia en las CB.

En la ESU, se analizaron los porcentajes de matrículas de profesorados de CB jurisdiccionales relativas a la matrícula de profesorados a nivel nacional. Se encontró que Córdoba y Santa Fe se ubicaron, con un mismo porcentaje (6%), por debajo de Buenos Aires (8%) y por arriba de la Ciudad Autónoma de Buenos Aires (4%) y de la provincia de Mendoza, registrándose en esta última el menor valor (1%). En la ESNU, dicha relación resultó muy superior en la provincia de Buenos Aires (35%) respecto a los correspondientes a las otras cuatro jurisdicciones (entre 4% y 5%).

Otros resultados arrojaron que la matrícula de estudiantes de profesorados de CB (ESU y ESNU), con respecto a la población nacional de 18 a 29 años, es del 0,59%. Por su parte, la provincia de Buenos Aires cuenta con un 28% de la matrícula total de los profesorados en CB pero representa sólo un 0,42% de su población correspondiente al rango etario mencionado, mientras que en las otras cuatro jurisdicciones es entre 4% y 5%; representando estos porcentajes relaciones de sus poblaciones respectivas de 0,54% en Mendoza, 0,42% en la Provincia de Buenos Aires, y de cerca del 0,34% en las tres jurisdicciones restantes. Mendoza presenta el mayor porcentaje de habitantes de 18 a 29 años con vocación por la docencia en CB.

El porcentaje de matrícula del profesorado en Física resultó sensiblemente menor que los correspondientes a las restantes disciplinas de CB. Es así que, en la Argentina, por cada estudiante de profesorado de Física, hay aproximadamente 6 estudiantes de profesorado de Matemática, 5 de Química y 3 de Biología. En la ESU, en Buenos Aires, Córdoba y Santa Fe, la disciplina con presencia más sólida es Matemática, en la Ciudad Autónoma de Buenos Aires es Química y en Mendoza Biología. En Santa Fe, Córdoba y Mendoza los profesorados de Física de la ESU registran los menores porcentajes de matrículas, respecto a los correspondientes a las otras disciplinas que conforman las CB. Las situaciones más críticas para Física en la ESU se evidencian en las jurisdicciones de Santa Fe y Mendoza con una matrícula nula en los profesorados. Al respecto, cabe señalar que en Santa Fe no existe ninguna institución dependiente de universidades que ofrezca la carrera de profesorado en Física; sin embargo, en Mendoza, en la Universidad Nacional de Cuyo, se ofrece la carrera de Profesor de Grado Universitario en Ciencias Básicas, Orientación Física, la cual, según los datos del Anuario de la SPU de 2008, no contaba entonces con alumnos cursantes.

Las cinco jurisdicciones en conjunto concentran el 11% de la matrícula nacional de profesorados de Física siendo dicho porcentaje similar a Biología (14%) y muy inferior a los de Química y Matemática (33% y 42%, respectivamente).

En la ESNU, a nivel nacional, la distribución de matrícula porcentual relativa al

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total correspondiente a las CB, según disciplinas reprodujo, en Física y Matemática, lo observado en la ESU. Se aprecia una notable disminución de la matricula porcentual en Física en la provincia de Buenos Aires desde un valor del 23% en la ESU, al 5% en la ESNU. En Santa Fe y Mendoza, si bien los porcentajes en la ESNU resultaron bajos (4% y 6% respectivamente), no fueron nulos como en la ESU. En Córdoba y Ciudad Autónoma de Buenos Aires se obtuvieron porcentajes similares en ambos subsistemas (5% y 12% en la ESU, y 3% y 10% en la ESNU respectivamente).

En las cinco jurisdicciones se nota una disminución a menos de la mitad de la matrícula en Física respecto al total de la matrícula en CB del 11% en la ESU al 5% en la ESNU, esto mismo se ve recrudecido en Química con una disminución del 33% en la ESU al 10% en la ESNU, en Matemática la situación es similar (42% en la ESU y 44% en la ESNU) y en Biología se observa una situación más favorable en la ESNU con un 41% frente al 14% correspondiente a la ESU.

Cabe destacar que en la provincia de Santa Fe, hasta 2009, la oferta de profesorados en Física se reducía a una institución en la ESNU, con sede en la ciudad de Rosario. En 2010 se abrió otro profesorado en la ciudad de Santa Fe con sólo 9 alumnos cursando en 2011. Al respecto, habría un proyecto de creación de la carrera de Profesorado en Física en el ámbito de la Universidad Nacional del Litoral.

Características de los docentes de profesorados de Física y utilización de las TIC por parte de los formadores de futuros profesores de Física

Ya se mencionó que la existencia de instituciones de FDI pertenecientes a diferentes subsistemas de la ES en Argentina, ha dado lugar a dos circuitos de formación paralelos y diferenciados. Esto no sólo produce una marcada desarticulación y asimetría en la oferta académica, sino también condiciona las prácticas de sus docentes.

En ese marco se abordó un estudio de las características de profesores a cargo de la FDI en Física, en relación con lo que enseñan y cómo lo hacen, las dificultades que tienen para el empleo de recursos y las necesidades de formación, vinculadas con la antigüedad docente y con el subsistema en el que se desempeñan (Giuliano et al, 2012a). En una primera etapa se relevaron 51 instituciones de ES de gestión estatal en ambos subsistemas que ofrecen carreras que habilitan para la enseñanza de Física, validando 78 encuestas de docentes que pertenecen a 15 de las 24 jurisdicciones del país. Existen 22 jurisdicciones nacionales que cuentan con profesorados de Física ya sea en la ESNU o ESU, Tierra del Fuego y Santa Cruz no cuentan con dicho tipo de instituciones en ningún subsistema. Del total de docentes encuestados, el 43,6% se desempeña en la ESU y el 56,4% en la ESNU.

A partir de la información obtenida se realizó un Análisis de Componentes Principales (ACP), en base al cual se obtuvieron puntuaciones para cada encuestado por el método de regresión. Luego se realizaron análisis de la varianza (ANOVA) para cada factor.

Algunos resultados indicaron que los diferentes contextos de trabajo en las instituciones que forman profesores en Física en ambos subsistemas,

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condicionan fuertemente el papel que ocupan los recursos y las estrategias didácticas que se emplean. En general, se observó que, frente al uso de diferentes estrategias didácticas (explicación en el pizarrón; experiencias demostrativas; experiencias grupales de laboratorio; investigación bibliográfica; comunicaciones orales de los alumnos; elaboración de informes escritos de experiencias de laboratorio; resolución de problemas tipo, abiertos y/o experimentales; empleo de TIC, empleo de medios audiovisuales; debates sobre relaciones entre Física y la vida cotidiana y/o sobre relaciones entre Ciencia y Sociedad; debates al finalizar actividades; otros), los encuestados presentaron posturas en todas las combinaciones de ellos, en ambos subsistemas. Conviven en la FDI en Física, profesores tradicionales con innovadores, en algunos casos dentro de la misma institución, aunque cuantitativamente se observó una mayor tendencia a las prácticas tradicionales.

La utilización del pizarrón y de problemas tipo presentó diferencias según la materia en el subsistema de ESU, evidenciándose poco uso de estos recursos por parte de los profesores que dictan materias del campo de la Formación Profesional, como prácticas docentes o residencias, y otras de Formación Específica relacionadas con la Enseñanza de la Física, lo que es coherente con la naturaleza del conocimiento en dicho campo; en dichos docentes se hizo más presente el uso del debate en las clases. En la ESNU no se observaron diferencias importantes según tipo de materia.

La importancia dada al empleo del laboratorio por docentes de mayor antigüedad, especialmente de materias relacionadas con contenidos de Física y de la ESU, se corresponde con las características de las instituciones en las que se desempeñan, generalmente facultades de Ciencias Exactas, Naturales e Ingenierías, en las que tradicionalmente la experimentación ocupa un lugar destacado.

Profundizando en la caracterización de los usos de recursos y necesidades de formación de formadores de futuros profesores de Física en Argentina, en particular en la integración de las TIC en las prácticas de aula, se estudió de manera descriptiva e interpretativa cómo se autoevalúan los formadores de profesores de Física con relación a su formación en TIC y los recursos TIC que utilizan para el desarrollo de sus clases o para uso personal. También se analizaron posibles relaciones entre los aspectos mencionados y otras características atribuibles a los docentes, como la antigüedad y pertenencia institucional (Concari et al, 2012).

Se encontró que todos los encuestados cuentan con computadora en su hogar, un 90% tiene acceso a Internet y utiliza la computadora en actividades de su práctica docente, mayoritariamente el correo electrónico y la navegación. La mayoría de los docentes manifestó no utilizar las TIC en sus clases, y alrededor de la mitad dijo necesitar apoyo para incorporar software y diseñar actividades que promuevan autonomía e innovación en los futuros profesores.

Un 87% de los encuestados dijo emplear la computadora en sus tareas docentes. En relación al tipo de programa, los más empleados resultan el procesador de texto y navegadores de Internet; en menor medida, se ubican la planilla de cálculo y las presentaciones de tipo Power Point, todos con

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porcentajes superiores al 60%.

Entre otros tipos de programas que los docentes dijeron utilizar, se destacó que menos del 10% utiliza alguna variedad de software de Matemática, de simulación para Física y, en menor porcentaje, programas para análisis de datos experimentales y de sonido, video y/o imágenes.

Con relación a la utilización de esos programas en actividades de la práctica docente, surgió que son usados recursos TIC propios de la actividad docente, pero mayoritariamente fuera del espacio áulico, (por ejemplo, preparación de material didáctico) y, en menor medida, como instrumento de comunicación, o en forma integrada en estrategias didácticas en el aula. Las TIC en el laboratorio y en las clases de resolución de problemas, ambos espacios de aprendizaje relevantes en la enseñanza de la Física, así como el empleo de software de simulación de fenómenos físicos, no son utilizados por la gran mayoría de los docentes.

Asimismo, se observó que el uso principal es el procesador de texto, con una tendencia levemente mayor en los docentes con mayor antigüedad. Para éstos también es levemente más frecuente el uso principal de la Navegación, mientras que el empleo de Chat y Foros lo es en los de menor antigüedad en la docencia.

Poco más de la mitad de los encuestados que dijeron tener buenas habilidades generales en informática, dijo emplear frecuentemente recursos TIC en el aula.

Respecto de las dificultades que los docentes dijeron tener para el “Empleo de recursos informáticos” como estrategias didácticas, las más frecuentemente señaladas fueron, en orden de frecuencias decrecientes, la falta de: equipamiento, materiales, espacio físico y personal auxiliar.

Respecto de las acciones en las cuales necesitarían o desearían apoyo u orientación, las respuestas dadas por los formadores fueron variadas. Cerca de un 45% dijo necesitar apoyo para incorporar software en las clases, diseñar actividades que promuevan autonomía en los alumnos del profesorado y enseñar a los alumnos del profesorado a diseñar secuencias didácticas innovadoras. Con relación a las manifestaciones acerca de la necesidad de apoyo por parte de los docentes, se apreció que los de menor antigüedad muestran mayor predisposición, observándose una tendencia levemente mayor en los docentes de la ESNU respecto a los de la ESU.

Dentro de una misma institución se encuentran docentes que están incorporando recursos TIC en el aula, y docentes que no los emplean, aunque con una tendencia mayor a no emplearlos. Se observó que para un grupo importante de docentes, el uso de los recursos TIC se limita al uso de Internet como fuente de información. Resultados similares han sido obtenidos en otro estudio (Lucero et al, 2011).

En ambos subsistemas los docentes de menor antigüedad, que se han relacionado con las TIC en edades más tempranas y las emplean en el contexto de su vida personal, expresan mayor interés en el empleo de Internet para complementar las estrategias que utilizan en sus clases, que los docentes con mayor antigüedad.

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Las diferentes condiciones de trabajo y tradiciones presentes en las instituciones que tienen a su cargo la formación de profesores en Física en ambos subsistemas, aparece condicionando fuertemente las estrategias didácticas.

Los docentes de la ESU evidencian mayor tendencia al empleo de Internet en el ámbito académico que los de la ESNU; esto podría ser explicado porque este recurso está disponible en las universidades desde los inicios de la “era informática”.

Con la reciente y progresiva incorporación de netbooks en las instituciones de ESNU es de esperar que las tendencias que se han revelado en este estudio respecto del uso de Internet y TIC en las clases se reviertan en dicho subsistema. Al respecto, resultados de un estudio de caso realizado en un ISFD de la Provincia de Buenos Aires, alientan esta afirmación. Pasado más de un año del arribo del Programa Conectar Igualdad en la institución, el cuerpo docente y los estudiantes del Profesorado están empleando las netbooks a través del piso tecnológico y la plataforma institucional. En este contexto, los profesores manifiestan necesidades de capacitación específica en nuevas estrategias, que les permitan incorporar las TIC de un modo efectivo en el marco del curriculum, promoviendo la construcción de aprendizajes científicos significativos (Bigeon, 2013).

CONCLUSIONES

Los resultados dan cuenta del carácter de construcción particular histórica e institucional que posee cada plan de estudio de Profesorado en Física, mostrando que cada propuesta curricular es situacional y se halla inscripta en una trayectoria y una cultura institucionales.

De acuerdo con el estudio realizado, se puede decir que los formadores de profesores de Física tienen acceso a las TIC, las emplean para usos personales, pero no han logrado, en general, una real apropiación de las mismas con fines educativos. Esto último, sumado a la demanda de apoyo para incorporar software en las clases y diseñar actividades que promuevan autonomía e innovación en los futuros profesores, hace que se valore como necesario el desarrollo de programas de capacitación relevante de los formadores de profesores en el uso didáctico de recursos informáticos.

Dada la preocupación a nivel nacional acerca del pobre manejo de contenidos de Ciencias Naturales de los alumnos de la escuela media, y de Física en particular, se infieren cuestionamientos acerca del perfil de los futuros docentes en el contexto producción - reproducción de conocimientos.

Paralelamente, en la actual Ley de Educación Nacional se extienden los años obligatorios de educación de 10 a 15 y se revalorizan las disciplinas por sobre las áreas. Siendo las horas semanales de dictado de Física, Biología y Química similares en la Escuela Secundaria Obligatoria, la baja matrícula en los profesorados de Física da lugar a una situación realmente alarmante si se espera contar con profesores formados específicamente en la disciplina en las aulas del nivel mencionado en nuestro país.

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AGRADECIMIENTOS

Este trabajo ha sido desarrollado en el marco de los proyectos: PICT2006 01427 (ANPCyT) y CAI+D2009 255/53 UNL.

REFERENCIAS

Bardin, L. (1996). El análisis de contenido. Akal. Madrid.

Bernstein, B. (1990) La estructura del discurso pedagógico. Morata. Madrid.

Bigeon, L. (2013). Competencias docentes en la formación de profesores de ciencias naturales para la construcción de aprendizajes significativos en entornos virtuales. El caso del ISFD Nº 10 de Tandil. Tesis de Maestría en Procesos Educativos Mediados por Tecnologías. UNC (en evaluación)

Cámpoli, O. (consultor) y otros (2004). La formación docente en la República Argentina. Trabajo elaborado para el IESALC. Buenos Aires.

Concari, S. B.; Giuliano, M. G.; Giacosa, N. S.; Giorgi, S. M.; Marchisio, S. T.; Meza, S. J.; Lucero, I.; Catalán, L. C. (2012). Acceso, uso y apropiación de las tecnologías de la información y la comunicación por formadores de profesores de física. Etic@net 12(II) Julio-Dic. 2012, 283-302 http://www.grupoteis.com/revista/index.php/eticanet/article/view/11/8

Consejo Federal de Educación (2008) En: http://www.me.gov.ar/consejo/resoluciones/res08/74-08-anexo01.pdf

Consejo Interuniversitario Nacional (2012) Lineamientos generales de la Formación Docente comunes a los profesorados univ. Res. CE 787/12 http://www.anfhe.org.ar/archivos/lineas_trabajo/Lineamientos%20generales%20de%20la%20formacion%20docente-1%20documento%20CIN%20julio%202012.pdf

Dirié, C. (coord.) y otros (2002). El Mapa de la oferta de la Educación Superior en la Argentina. Estudio elaborado para la Comisión de Mejoramiento de la Educación Superior del Ministerio de Educación de la Nación, Buenos Aires, mayo 2002.

Giorgi, S. y Catalán, L. (2012). De la Ley Federal de Educación a la Ley de Educación Nacional: un estudio de los diseños curriculares para la formación docente inicial en física vigentes en las jurisdicciones de Santa Fe y Mendoza. Jornadas de Práctica y Residencia. Córdoba, oct. 2012

Giuliano, M., Giorgi, S., Giacosa, N., Concari, S., Meza, S., Lucero, I. (2011a). Una mirada a las estadísticas oficiales relativas a física y ciencias básicas en la educación superior argentina. Revista de Enseñanza de la Física. 24 (1), 81-96

Giuliano, M.; Giorgi, S. y Giacosa, N. (2012b). Un estudio sobre la Formación Docente Inicial en Física en la Provincia de Santa Fe en el contexto nacional. Memorias del XI Simposio de Investigación en Educación en Física (SIEF XI). Esquel, Oct. 2012

Giuliano, M; Giacosa, N.; Concari, S.; Giorgi, S.; Marchisio, S.; Meza, S.;

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68

Lucero, I. y Catalán, L. (2012a). Caracterización de docentes a cargo de la formación docente inicial en Física en Argentina. Revista Mexicana de Investigación Educativa 17(55), 1233-1266 http://www.comie.org.mx/v1/revista/portal.php?idm=es&sec=SC03&&sub=SBB&criterio=ART55010

Lucero, I.; Meza, S.; Aguirre, M. S. (2011). La formación de grado del profesor de física y las TIC. Memorias de la XVII REF. Set. 2011, Cba.

Luna, M. V. y Concari, S. B. (2012a). La formación docente en física como discurso y práctica social. Memorias del XI Simposio de Investigación en Educación en Física (SIEF XI). Esquel, Oct. 2012

Luna, M. V. y Concari, S. B. (2012b). Formación Docente en Física: un acercamiento a los códigos institucionales desde el análisis de planes de estudio. Itinerarios Educativos. INDI. UNL. Dic 2012 (En prensa).

Luna. M. V. (2013). Los proyectos de mejoramiento de la enseñanza de las ciencias en Argentina (1958-1980). Un nuevo régimen de veridicción en la enseñanza de la física. Jornadas Regionales de Investigación en Humanidades y Ciencias Sociales. UNJu. Jujuy, Julio 2013.

Ruiz G. (Comp.) (2011). La investigación científica y la formación docente. Discurso normativo y propuestas institucionales. Buenos Aires, Miño y Dávila.

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EJE: ASPECTOS EPISTEMOLÓGICOS, PSICOLÓGICOS Y DIDÁCTICOS DEL ÁREA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS

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LAS IMÁGENES Y LA CONCEPTUALIZACIÓN DEL MODELO ATÓMICO ACTUAL

González, Sonia Beatriz1; Escudero, Consuelo2

1 Depto de Física y de Química FFHA; 2 Depto de Física FI, Depto de Biología FCEFN

[email protected], [email protected]

RESUMEN

Este trabajo surge a partir de la reflexión en torno a la influencia que ejercen los medios masivos de comunicación en la construcción de imágenes que también se despliegan en la escuela, pero con amplia diferencia de recursos a favor de los primeros. En este caso se trata del modelo atómico actual.

El origen fue el análisis de un ejercicio que se propuso a estudiantes que ya habían trabajado los modelos atómicos desde una perspectiva histórica en un curso previo. Para el mismo se tuvo en cuenta no solo la imagen elegida sino también la justificación de la respuesta.

Pudimos apreciar que en la construcción del campo conceptual que remite al átomo, hay una manifiesta influencia de los medios de comunicación, que los docentes deberíamos estar advertidos en este sentido y que nos incumbe prestar mayor atención a las acciones que se puedan proponer a favor de una articulación más orgánica con los mismos.

Se inició un proceso de revisión crítica de algunas nociones que aparecen como resultado de la escolarización, pero en las que es preciso avanzar conceptualmente. Para ello se propone la realización de Proyectos de Trabajo centrados en el estudio de las imágenes, apoyadas por los textos.

Palabras clave Representación - Comunicación – Recursos audiovisuales – Proyectos de Trabajo

ABSTRACT

This work arises from reflection on the influence of the mass media in the construction of images are also displayed in the school, but with widely differing resources in favor of the former. In this case it is the current atomic model.

The origin was the analysis of a proposed exercise that students who had worked atomic models from a historical perspective in a previous course. For the same was taken into account not only the image but also the justifications of choice of response. We could see that in the construction of conceptual field that refers to the atom, there is a clear influence of the media, that teachers should be aware in this regard and that it behooves us to pay more attention to the actions that may be proposed for more organic articulation therewith. It began a process of critical review of some notions that appear as a result of

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schooling, but in which progress is needed conceptually. We propose performing Work Projects focused on the study of images, supported by the texts. Keywords Representation - Communication – Audiovisual resources – Work Projects

INTRODUCCIÓN

El mundo de hoy está fuertemente influido por la presencia de la imagen. El televisor, la computadora, el celular y otros objetos tecnológicos se han transformado en parte de la cotidianeidad que construimos diariamente (Barberà y Badia 2004, Otero 2004, Rodríguez Illera 2004, Cabello 2006, Lion 2006, Coll y Monereo 2008, Nigro 2011). Sin embargo, en las instituciones escolares, el libro y las imágenes en papel continúan ocupando un lugar de privilegio para el docente. ¿Les otorgarán los estudiantes el mismo valor? No se puede responder a este interrogante sin tener en cuenta el contexto en que se desenvuelven. El soporte material de los contenidos no solo depende del tipo de institución y su relación con los recursos, sino también, (y esto actualmente es muy notable) del apego o desapego de los docentes con respecto a la calidad y actualidad de los mismos. Estos factores contribuyen con la formación de un panorama acerca del conjunto de escuelas demasiado heterogéneo como para arriesgar grandes definiciones. Con la mirada puesta en un mediano plazo, se advierte que una mejora en el tratamiento de materiales gráficos y en el uso de videos podría actuar como catalizadora de acciones contributivas con un aprendizaje más significativo. Si en el punto de partida se cuenta únicamente con imágenes estáticas y videos, pero se vuelcan las energías hacia el afinamiento de la metodología de trabajo, posteriormente será más sencillo incorporar otros formatos más contemporáneos.

En diversos estudios realizados en escuelas de diferentes niveles y pertenecientes a distintos países (Lion 2006, Coll y otros 2008, Rodriguez Illera 2008, Piscitelli 2009), se coincide claramente en la necesidad de no dejar libradas al azar la lectura, la interpretación y la construcción de imágenes en el contexto de los trabajos escolares.

Maité Pro (2003) describe minuciosamente de qué manera, a través de proyectos de trabajo, es posible mejorar considerablemente el aprendizaje significativo de los conceptos, otorgándole a las imágenes un lugar en el que forman parte del conocimiento en construcción, procurando alejarse del papel complementario habitual de las mismas.

Sitúa un nodo problemático en los vínculos que es necesario hacer visibles para articular en forma provechosa la dimensión audiovisual con la educación, haciendo hincapié en el aspecto estrictamente comunicativo.

MARCO TEÓRICO

La exploración de alternativas para la enseñanza de temas complejos sigue funcionando como motor de búsqueda para quienes sostienen una preocupación genuina frente a la enseñanza de las ciencias.

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Un camino que hoy nos interpela por su profusa y envolvente presencia es el de las imágenes. Se diría que es un facilitador conceptual. Sin embargo, no se perciben cambios favorables en el aprendizaje (Leitao et al, 2011; Sáez L. y Ruiz G., 2013). Es esta situación la que nos lleva a estudiar parte del problema e intentar proponer algunos lineamientos que contemplen la integración de la imagen en el proceso de construcción del sentido de los conceptos.

Para ello, tomamos parte de los estudios realizados por Joan Ferrés (1994) y por Maité Pro (2003) con respecto a la multiplicidad de aplicaciones que permiten tanto la gráfica como los videos. La idea es trascender la exclusividad del texto escrito y poder iniciar un proceso de aprehensión que capture las virtudes de la imagen.

“La aproximación a la dimensión tecnológica es imprescindible para un correcto uso de la comunicación audiovisual en el aula, pero en realidad, y pese a ser la más atendida, es la menos importante desde el punto de vista de la eficacia comunicativa y, en consecuencia, de la eficacia didáctica que se pretende conseguir con su integración.

Más importancia tiene, desde la perspectiva de la búsqueda de esta eficacia, la dimensión estrictamente comunicativa, es decir, la dimensión del lenguaje y del estilo comunicativo.” (Pro 2003: 18)

Por otro lado, el caso del modelo atómico presenta aristas controvertidas en el sentido de que constituye un claro ejemplo de < objeto no visible difícilmente representable>, en el que confluyen discusiones acerca de la pertinencia de su representación. La noción de imagen está ligada a la percepción. En este tipo de casos no hay percepción posible en el sentido clásico (vista, olfato, tacto, gusto, audición). Pero sí existe una enorme cantidad de registros que han ido corroborando las previsiones apuntadas por los investigadores al poner a prueba los diferentes modelos de átomo que hubo a lo largo de la historia.

Acordando con Martínez, el caso de los modelos atómicos podría incluirse dentro de las representaciones heterogéneas.

“Las representaciones heterogéneas son diferentes representaciones de una cosa o proceso que no podemos ver como describiendo partes que pueden agregarse para constituir una representación más completa, pero son la mejor representación del proceso, que podemos tener.” (Martínez, 2009:95)

La representación del átomo es un tema que divide opiniones, o quizá la figura más acertada sería que genera una diversidad de pensamientos que van desde considerar la absoluta imposibilidad de representarlo hasta la defensa de dibujos de alta iconicidad. Frente a este panorama, y considerando la franja etaria de los estudiantes de escuela secundaria, consideramos que es posible iniciar un proceso con abundante uso de imágenes y comenzar a trazar algunas sendas que permitan al estudiante aproximarse al modelo matemático más tarde o más temprano, según el camino profesional que elija.

“La discusión en torno al papel de las imágenes – internas y externas – y a como se las concibe, tiene una larga tradición en Filosofía, en Epistemología y en Psicología Cognitiva. Por ejemplo, en el terreno de las discusiones filosóficas que desató el surgimiento de la Mecánica Cuántica, físicos como Planck, Einstein y Schrödinger pensaban que la misión de la Física era

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proporcionar imágenes mentales del mundo físico, externo al hombre e independiente del observador. Mientras en las antípodas, Sommerfeld, Heisenberg y Pauli, por mencionar algunos, aceptaban el formalismo cuántico y ni siquiera consideraban la posibilidad de <formarse una imagen de la realidad>.” (Sélleri citado en Otero 2004)

Una de las estrategias a considerar tiene que ver con el desafío que ofrecen las tecnologías a docentes formados en contextos pre-tecnologías de la información y de la comunicación. Habría que ver cuáles son las competencias en esta área de los docentes formados desde los últimos 5 años en adelante. Es preciso superar las aparentes limitaciones que imponen las inseguridades y sumergirnos solidariamente en este universo imagístico aprendiendo a descodificar, para aprender y para enseñar a aprender (Fernández y Jardón, 2011).

Es en esta grieta donde aparece como herramienta superadora la investigación en la enseñanza, aquí particularmente nos referimos a todo aquello que se relacione con las imágenes: lectura, interpretación, creación, invención, para el estudio del modelo atómico actual.

METODOLOGÍA

Este trabajo está enfocado en el tipo de representaciones que emplean estudiantes que ya han superado al menos un curso de física y un curso de química de escuela secundaria, a fin de que puedan expresar sus saberes acerca del modelo atómico.

Se realizó con treinta y ocho estudiantes de cuarto año, pertenecientes a dos cursos con orientación en Humanidades. Durante el año en que se realizó la intervención cursaban Física y Química con un crédito horario semanal de 3 horas cada una.

En el diagnóstico se trabajó con imágenes estáticas, muy frecuentes en el quehacer diario del aula, en el que los recursos materiales son libros y dibujos que realiza el profesor en la pizarra.

El ejercicio que se les propuso fue el siguiente:

Supongamos que en el recipiente de la figura hay gas neón. Recuerde que es un gas noble y que una de sus características es que las moléculas son monoatómicas. En cada uno de los dibujos siguientes (a, b, c y d) se proponen diversas maneras de representar las moléculas del gas mencionado, que en este caso coincide con la representación de átomos individuales. Responda:

¿Cuáles (o cuál) de estos modelos considera usted más actual? ¿Por qué?

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Figura 1

Agrupamos las respuestas en una tabla que nos permita comparar:

OPCIÓN Nº DE ALUMNOS QUE

LA ELIGIÓ PORCENTAJES

a 6 15,8

b 14 36,8

c 1 2,6

d 7 18,4

No respondió 4 10,5

Otra respuesta 6 15,8

Tabla 1

Si sumamos los porcentajes de respuestas que apuntan a un modelo en el que se discrimina un núcleo y partículas a su alrededor, obtenemos alrededor de un 50 % (modelos a y b). Si bien una primera mirada podría llevarnos a pensar que hay un 50 % de alumnos que aun no distingue esos dos conceptos en el átomo, un análisis posterior nos impulsó a profundizar en el grupo que bajo la denominación “otra respuesta”, propuso otro modelo, que no figuraba entre las opciones que se ofrecieron. Este dato nos llevó a pensar que quizá estábamos ignorando un aspecto muy importante acerca del conocimiento: la influencia de los medios de comunicación.

Ese modelo, con variaciones pequeñas es el que se utiliza frecuentemente en publicaciones de divulgación, logotipos, etiquetas, etc.

Presentamos tres de ellos en la figura 2. Elegimos los más completos, los otros tres son dibujos sin referencias.

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Alumno 1

Alumno 2

Alumno 3

Figura 2

Sin detenernos en los desaciertos y omisiones, se deja ver claramente la interpretación totalmente personal que se realiza en cada uno de los casos. Es evidente que asienta los nuevos conceptos – muy precarios - en una plantilla bastante afianzada.

Por otro lado no podemos negar que “hay una plantilla” a la que, por razones que no conocemos, le prestó atención y la almacenó en su memoria. El 15,8 % de alumnos es un mínimo, probablemente algunos de aquellos que ubicamos en el 10,5 % y que no respondieron, también hayan construido este padrón, solo que prefirieron callar su pensamiento. Aun sin esa proyección, nos parece un porcentaje considerable y que necesita ser relevado.

Retomando la hipótesis acerca de la influencia que ejercen las imágenes que se encuentran distribuidas en los diferentes medios de comunicación, podemos decir que es frecuente encontrar dibujos que inducen, de una manera muy eficaz, a pensar que protones, neutrones y electrones son partículas que ocupan un volumen considerable y que “transitan” o “permanecen” como los clásicos objetos materiales que conocen del mesocosmos.

Cuando se aborda el tema modelo atómico en la escuela, hay una alta probabilidad de que los estudiantes remitan su pensamiento a este tipo de imágenes, que si no se las menciona, si no se las visibiliza, permanecen como estructuras que emergen en situaciones comprometidas con el conocimiento. Mientras que la explicitación puede orientar al docente en la línea de trabajo que proponga y permitir al estudiante que otorgue un valor apreciable a los conocimientos que construyó independientemente de la fuente del mismo.

Por otro lado, se observa que el porcentaje de respuestas con estas características supera al porcentaje de la categoría “No responde”. En este sentido nos parece muy válido que los estudiantes se hayan animado a presentar sus ideas, producto de la interacción entre conocimientos provenientes de la divulgación y de la escolarización.

Con el fin de cotejar nuestra hipótesis consultamos a la profesora que tiene a su cargo la materia Físico Química (forma parte del diseño curricular del ciclo básico de escuela secundaria) acerca del uso de ese tipo de representación. Nos informó que la única que emplean es de tipo planetaria, de corte muy elemental.

Así es que el próximo paso fue formular dos preguntas a los estudiantes incluidos en este grupo especial:

1. De cuál fuente tomaron ese tipo de representación

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2. Por qué les parecía más adecuada que las que se les había presentado.

Las respuestas, muy similares en todos los casos fueron:

- “Es el dibujo que siempre vemos en revistas, diarios y documentales”.

- “…da la idea de partículas en movimiento”.

Es así como surge una diversidad de dudas relacionadas con la articulación entre los medios de comunicación y la escuela, puntualmente en lo que concierne al estudio de las imágenes de constructos matemáticos, como es el caso del modelo atómico contemporáneo.

No solo necesitamos mejorar la lectura e interpretación de las imágenes con una mirada más interdisciplinaria, sino también es preciso reflexionar acerca de la pertinencia de las mismas en este tipo de tópicos.

UNA PROPUESTA TENTATIVA

La situación descripta nos llevó a explorar acerca de las posibilidades de realizar un planteo didáctico que contemple los saberes de los estudiantes, particularmente de aquellos cuyo origen se sitúa en los medios de comunicación y donde las imágenes tienen un lugar muy importante. Para ello tomamos como punto de partida la propuesta de los “Proyectos de Trabajo” en la versión renovada que elaboró Maité Pro (2003), en la que emplea los recursos provenientes de la gráfica y de la producción de videos. Hoy en día tenemos la posibilidad de sumar otros recursos que dependerán del contexto en el que se desarrolle el proyecto.

Las etapas del proyecto, expresadas en forma muy general, pueden ser:

a) Selección del tema a trabajar con los estudiantes, teniendo en cuenta su inserción en la programación del curso.

Se presenta a los estudiantes un menú de temas como un listado de proposiciones que expresen aunque sea en forma liviana, una inserción tecnológica, social, científica,etc., por ejemplo, para el particular caso de modelo atómico actual podrían ser:

Un horno de alta performance: el sol

¿Quién fabrica la energía?

Un desafío multidisciplinar: La computación cuántica.

Otros, que pueden ser planteados por los alumnos.

La idea es proponer títulos sugerentes.

Como se trata de proyectos desarrollados en equipo, es importante disponer de tiempo, ya que no solo eligen o construyen un título sino que trazan un camino que los lleve a estudiar el modelo atómico.

El profesor debe tener en cuenta que desde el inicio los estudiantes necesitan conocer los criterios para organizar los materiales, las presentaciones y la evaluación.

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Simultáneamente, el docente ofrece pautas que ayuden a evaluar la calidad de la información que toman a través de los medios de comunicación.

Por otro lado promoverá la necesidad de fundamentar las decisiones que se vayan adoptando al organizar los materiales.

Es importante que los grupos elaboren un índice en el que enuncien claramente cuáles son los tópicos a desarrollar.

Se evidencia la necesidad de contar con docentes con una sólida preparación disciplinar, pedagógica, y también con un profundo compromiso con su profesión.

b) Tratamiento de la información

Una vez que cada grupo ha seleccionado (o generado) un título, a los materiales con que han interactuado hay que incorporarles recursos audiovisuales (libros, revistas especializadas, videos, sitios de internet cuando sea posible, etc.) para que se pueda profundizar en la especificidad que eligieron.

Una de las cuestiones más importantes es la intervención en las imágenes de alta iconicidad en las que el docente va ofreciendo pautas que permiten extraer los rasgos más significativos de las mismas, para volcarlas en otro tipo de representaciones más esquemáticas. Esas pautas orientarían al estudiante en el sentido de:

- Enumerar los elementos que contienen las imágenes en medios no formales.

- Comparar con los que proveen los recursos específicos (bibliografía, audiovisuales)

- Realizar la misma tarea, solo con los elementos que, desde una primera aproximación, serían los más básicos, los que no se pueden dejar de tener en cuenta. Aquí es esencial el trabajo del docente.

- Detallar cuáles son las ventajas y desventajas que observan en ambos tipos de representaciones.

- Complementar las acciones detalladas (y otras que pueden surgir durante la ejecución del proyecto) con textos.

Respecto del alcance con que se abordará cada tarea, será el docente quien oriente las limitaciones.

Cuando se habla acerca de que es el alumno quien realiza el tratamiento de la información, la idea es que produzca su propio material de aprendizaje. Ésta es la esencia del Proyecto de Trabajo.

c) Exhibición del material, exposición y evaluación

En una tercera etapa se prepara la exposición. En realidad, si se ha trabajado a conciencia en la anterior, aquí disminuye la densidad de la tarea. Sin embargo cuando los alumnos se ven obligados a programar una secuencia puede ser que aparezcan lagunas en el hilo conductor, que deberán sortear algunas veces con dibujos y esquemas propios. Visto desde el aprendizaje, es una de

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las mejores cosas que puede suceder, ya que este tipo de intervención impone la puesta en juego de otras habilidades: la construcción de esquemas, la fortaleza de los argumentos que se sostienen, la calidad de las preguntas que se formulan, etc.

De ninguna manera se ha pretendido ser exhaustivo con esta descripción, solo hemos intentado delinear rasgos generales, que pueden ser mejorados por los docentes que decidan adoptar la propuesta. Lo que sí es importante dejar en claro es que, ante temas de alta complejidad tendríamos que intentar beneficiar los procesos de enseñanza y de aprendizaje utilizando materiales distribuidos en los medios de comunicación masivos.

REFLEXIONES.

Los docentes responsables siempre estarán atentos para incorporar la producción surgida de la investigación educativa. Pero los mecanismos de articulación no son tan accesibles, exigen tiempo de estudio, de discusión y de elaboración, y es justamente el tiempo el insumo más preciado de profesores que generalmente enfrentan una rutina muchas veces agobiante. Por eso el papel del docente investigador debería ampliarse a fin de cumplir un rol de mediador, que en un inicio seguramente será exigente, pero con el tiempo se aliviaría en la medida en que los profesores se vayan apropiando del conocimiento especializado.

Este trabajo continúa porque recién comenzaría la puesta en marcha de la innovación, seguramente surgirán inconvenientes y sorpresas, pero el equipo está convencido de que la propuesta será bien recibida por los estudiantes, más allá de las clásicas miradas pesimistas del ala conservadora del colectivo de los profesores.

No podemos dejar que la multiplicidad de interpretaciones nos desanime frente a la enseñanza de un tema tan complejo, atravesado por conceptos acuñados en la física cuántica. Muy por el contrario, será provechoso otorgar un valor a las imágenes tomadas del cotidiano e intentar una construcción sobre ellas.

REFERENCIAS

Barberà, E. y Badia, A. (2004). Educar con aulas virtuales. Orientaciones para la innovación en el proceso de enseñanza y aprendizaje. Madrid. Machado Libros.

Cabello, R. (Coord.) (2006). Yo con la computadora no tengo nada que ver. Un estudio de las relaciones entre los maestros y las tecnologías informáticas en la enseñanza. Buenos Aires: Prometeo Libros. UNGS.

Coll, C. y Monereo, C. (Eds.) (2008). Presentación: p.14. Psicología de la educación virtual. España: Morata.

Coll, C., Engel, A. y Bustos, A. (2008). Los entornos visuales de aprendizaje basados en la representación visual del conocimiento. En Coll y Monereo. Psicología de la educación virtual. España: Morata.

Fernández, P. y Jardón, A. (2011) Simulaciones en la enseñanza de la física.

Page 82: Libro de Actas Wef@

Las imágenes y la conceptualización del modelo atómico actual. González, S. B.; Escudero, C.

, pp. 69 -78

78

La ilusión de la interactividad y las rutinas del profesor. Revista de Enseñanza de la Física. Vol. 24, n 2, pp 27-48

Ferrés, J. (1994). Vídeo y Educación. Barcelona: Paidós.

Leitao, L., Dorneles T., P. y Saraiva Da Rocha, F. (2011) El análisis de video como recurso dirigido a la enseñanza de la física experimental: un ejemplo de aplicación en la mecánica. Revista electrónica de investigación educativa en ciencias.Vol. 6,n 1,pp18-32. http://reiec.sites.exa.unicen.edu.ar. Consultada 23/04/2013.

Lion, C. (2006). Imaginar con tecnologías. Relaciones entre tecnologías y conocimiento. Ciudad de Bs. As. Ed. Stella: La Crujía ediciones.

Martínez, S. (2009) Elementos para una epistemología de los diagramas. . En El Giro Pictórico. Epistemología de la imagen. México. Anthropos.

Nigro, P. (2011). Escuela y medios de comunicación. En Barcia, P.(Coord.). No seamos ingenuos. Manual para la lectura inteligente de los medios. Bs.As.: Santillana.

Otero, R. (2004). Imágenes e investigación en Enseñanza de las ciencias. Revista Actas del PIDEC: Universidad de Burgos. Instituto de Física de la UFGRS

Piscitelli, A. (2009). Nativos digitales. Dieta cognitiva, inteligencia colectiva y arquitecturas de la participación. Bs. As: Santillana.

Pro, M. (2003). Aprender con imágenes. Incidencia y uso de la imagen en las estrategias de aprendizaje. Barcelona: Paidós.

Rodríguez Illera, J.L. (2004). El aprendizaje virtual. Enseñanza y aprendizaje en la era digital. Santa Fe. Argentina: Homo Sapiens.

Rodríguez Illera, J.L. (2008). La presentación y organización de los contenidos en los entornos virtuales. En Coll y Monereo. Psicología de la educación virtual. España: Morata.

Sáez López, J.M. y Ruiz Gallardo, J. (2013) Enseñanza de las ciencias, tecnología educativa y escuela rural: un estudio de caso. Revista electrónica de enseñanza de las ciencias. Vol. 12,n 1, pp 45-61. http://reec.uvigo.es/REEC/spanish/REEC. Consultada el 15/02/2013.

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EJE: ASPECTOS EPISTEMOLÓGICOS, PSICOLÓGICOS Y DIDÁCTICOS DEL ÁREA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS

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REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA SOBRE LA ENSEÑANZA DE LA ASTRONOMÍA EN RELACIÓN AL EMPLEO DE LOS SISTEMAS DE REFERENCIA

Galperin, Diego; Raviolo, Andrés

Universidad Nacional de Río Negro. Sede Andina

[email protected]

RESUMEN

Se presenta el resultado de un proceso de revisión bibliográfica centrado en analizar cuáles son los sistemas de referencia astronómicos que utilizan los investigadores cuando intentan averiguar y categorizar las concepciones de los alumnos y docentes en relación a la comprensión de los fenómenos astronómicos más cotidianos y, consecuentemente, cuando proponen secuencias de enseñanza acerca de dichos fenómenos. Las conclusiones obtenidas ponen de manifiesto un predominio de artículos en los cuales dichos fenómenos son desarrollados desde un sistema de referencia externo a la Tierra, sin hacer mención a la posibilidad de describirlos y explicarlos adecuadamente desde otros sistemas de referencia.

Palabras clave: revisión, investigaciones, referencias, astronomía

ABSTRACT

We present the results of a bibliographical review process focused on analyzing which astronomical frames of reference are used by the researchers when they try to inquire and categorize the conceptions of students and teachers in relation to the understanding of the most daily astronomical phenomena and, consequently, when they propose teaching sequences about these phenomena. The obtained conclusions show a predominance of articles in which these phenomena are developed from a frame of reference external to the Earth, without mentioning the possibility of describing and explaining them properly from other frames of reference.

Keywords: review, research, frames, astronomy

INTRODUCCIÓN

Existe una gran cantidad de investigaciones realizadas que muestran las dificultades que presentan estudiantes y docentes, de todos los niveles educativos, para comprender las causas de los fenómenos astronómicos más

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cotidianos: el día y la noche, las estaciones del año y las fases de la Luna (Baxter, 1989; Schoon, 1992, 1995; Vosniadou y Brewer, 1992, 1994; Camino, 1995, 1999; Stahly et al., 1999; Trumper, 2001; Vega Navarro, 2001, 2007; Trundle, et al., 2002; Chiras y Valanides, 2008). Sin embargo, el origen de estas dificultades no se encuentra clarificado, encontrándose generalmente dos tipos de respuestas, no excluyentes entre sí. Por un lado, se sostiene que estas concepciones son el resultado del proceso de instrucción desarrollado por los docentes, el cual muchas veces muestra un desconocimiento del contenido a enseñar y la transmisión de ideas previas o concepciones alternativas al alumnado (Vega Navarro, 2001). Por otro lado, otras investigaciones asignan estas dificultades a la no elección de un sistema de referencia adecuado, que valorice la observación directa y el contacto con el cielo real (Lanciano, 1989).

En este trabajo nos centramos en este último aspecto: qué sistema de referencia astronómico se utiliza en las investigaciones que se llevan a cabo con el fin de indagar acerca del aprendizaje y la enseñanza de algunos fenómenos astronómicos cotidianos posibles de ser observados a simple vista en el cielo: día y noche, estaciones del año y fases lunares. Se parte de la sospecha de que existe un amplio predominio de artículos en los cuales los fenómenos astronómicos son desarrollados desde un sistema de referencia externo a la Tierra.

Consideramos que esta perspectiva, la utilización adecuada de los sistemas de referencia, es central para la comprensión de las dificultades presentes en la enseñanza de estos fenómenos y será relevante para la investigación futura acerca del modo más adecuado de enseñar Astronomía en los distintos niveles educativos.

SISTEMAS DE REFERENCIA

La elección de un sistema de referencia adecuado es un tema crucial para el análisis y la comprensión de los fenómenos físicos ya que éstos no ocurren igual en todos los sistemas y, en consecuencia, cobra gran relevancia el proceso de decisión acerca de cuál elegir con el fin de lograr que los fenómenos de la naturaleza aparezcan en él de la forma más simple (Landau, Ajiezer y Lifshitz, 1973). Al respecto, el principio de relatividad del movimiento sostiene que cada observador puede elegir el sistema de referencia que prefiera ya que carece de sentido hablar de movimiento absoluto de un cuerpo debido a que sólo podemos referirnos a la posición o el desplazamiento de un objeto en relación a otro.

A su vez, entre los distintos sistemas posibles existen ciertas ventajas de los llamados “sistemas de referencia inerciales”, que son aquellos en los cuales el sistema se encuentra ligado a un cuerpo que se desplaza a velocidad constante. En estos sistemas, los fenómenos físicos ocurren de la misma manera y las leyes de la naturaleza poseen la misma forma, lo que provoca que sean indistinguibles entre sí. En contraposición, las leyes físicas se enuncian de distinta manera en los diferentes sistemas acelerados o “no inerciales”, proponiendo el agregado de fuerzas adicionales o “inerciales”, por lo cual es natural que los fenómenos físicos se intente estudiarlos, la mayoría de las veces, con mayor o menor grado de precisión, desde sistemas de

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referencia inerciales.

Sistemas de referencia astronómicos

En el caso de los fenómenos astronómicos, se torna imposible definir un sistema de referencia que sea estrictamente inercial ya que nos encontramos en un planeta en continua rotación y con continuas aceleraciones, lo cual sucede de igual manera si deseamos centrar nuestro sistema en el Sol. Sin embargo, dado el lento cambio en la dirección de las velocidades de los movimientos de rotación y traslación, un sistema de referencia posicionado en un punto de la superficie terrestre puede ser considerado inercial, con un muy pequeño margen de error, para la gran mayoría de las experiencias cotidianas.

Por otra parte, dadas las enormes dimensiones que presenta el universo, la posición de un astro suele indicarse en función de la dirección espacial hacia la que se deben apuntar los ojos (o un instrumento óptico) para poder observarlo. En función de esto, resulta muy conveniente utilizar la idea de “esfera celeste”, pensándola como una esfera de radio arbitrario sobre la que se encuentran proyectados todos los astros y cuyo centro se encuentra en un punto determinado del espacio. De este modo se pueden establecer distintos sistemas de referencia en función del origen elegido para dicha esfera. En este caso donde analizaremos los fenómenos astronómicos cotidianos, es conveniente situar el origen del sistema en alguno de los siguientes puntos: un lugar sobre la superficie terrestre (sistema de referencia topocéntrico), el centro de masas de la Tierra (sistema de referencia geocéntrico) o el centro de masas del Sistema Solar (sistema de referencia heliocéntrico).

En la Tabla 1 se indican las características de tres sistemas de coordenadas astronómicos muy utilizados, cada uno de los cuales posee su origen en un punto distinto del espacio. Para complementar la caracterización de cada uno de ellos se indica un plano y un punto fundamental para la medición de los ángulos y el nombre de las correspondientes coordenadas astronómicas.

Origen Ubicación del centro de la

esfera celeste

Nombre del sistema

Plano fundamental

Coordenadas

Topocéntrico

Lugar de observación

sobre la superficie terrestre

Horizontal o Altacimutal

Horizonte del observador

Acimut y altura

Geocéntrico Centro de masas

de la Tierra Ecuatorial absoluto

Ecuador celeste

Ascensión recta y

declinación

Heliocéntrico Centro de masas del Sistema Solar

Heliocéntrico Eclíptica Longitud y

latitud heliocéntricas

Tabla 1: características de tres sistemas de coordenadas astronómicos centrados en distintos puntos del espacio.

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METODOLOGÍA

Se analizaron 50 artículos diferentes pertenecientes a revistas especializadas y a libros sobre enseñanza de las ciencias publicados en las últimas tres décadas.

El trabajo de revisión realizado consistió en la lectura minuciosa y el análisis de cada artículo teniendo en cuenta frases que hicieran referencia a un determinado sistema de referencia, tanto en forma explícita como implícita. De este modo, cada artículo fue clasificado en función de utilizar un sistema de referencia centrado en el Sol, centrado en la Tierra o en ambos simultáneamente. A su vez, se identificó el o los niveles educativos que estaban siendo mencionados en cada trabajo: alumnos y docentes de nivel primario, alumnos y docentes de nivel medio, alumnos y docentes de carreras de formación docente o alumnos de carreras de nivel superior en general. Por último, se realizó un sencillo análisis cuantitativo de la relación entre los sistemas de referencia utilizados y el nivel destino de los trabajos analizados de modo tal de poder extraer conclusiones en relación a la utilización de los distintos sistemas de referencia astronómicos al momento de plantear investigaciones y propuestas didácticas en relación a la temática.

En las referencias bibliográficas se muestra el listado de la totalidad de los artículos analizados.

A partir de lo mencionado anteriormente, los artículos han sido categorizados en:

Heliocéntricos (He): aquellos que brindan explicaciones y descripciones utilizando solamente un sistema de referencia externo a la Tierra. Esta categoría incluye la subcategoría “Heliocéntrico observacional” (He obs), que son artículos que, a su vez, sostienen la necesidad de relacionar dichas explicaciones y descripciones con lo que se observa desde la superficie terrestre.

Terrestres (Te): brindan descripciones y explicaciones utilizando exclusivamente un sistema de referencia centrado en la Tierra. Esta categoría Incluye las subcategorías “Geocéntrico” (Geo), donde el sistema de referencia está centrado en el centro de masas de la Tierra, y “Topocéntrico” (To), en la cual el sistema de referencia tiene su origen en un punto de la superficie terrestre.

Dual (Du): utilizan descripciones y explicaciones del movimiento de los astros en el cielo haciendo referencia a que estos movimientos pueden explicarse de igual modo desde un sistema de referencia externo a la Tierra. O sea, utilizan los dos sistemas de referencia anteriores dentro del mismo trabajo.

RESULTADOS

De acuerdo a los objetivos formulados en los trabajos analizados se aprecia que muchos presentaban propuestas didácticas (46%), otros realizaban una

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indagación de concepciones sobre los fenómenos astronómicos cotidianos presentes en docentes y alumnos (36%) y otros examinaban materiales curriculares (18%).

Más allá de haber analizado una muestra acotada, podemos afirmar que esta revisión es representativa de una cantidad de trabajos mucho mayor dado que en cada uno de los artículos analizados estaban presentes referencias bibliográficas que se encontraban en sintonía y fundamentaban, en cierto modo, lo planteado en él.

Del total de artículos analizados (50), 32 de ellos utilizan un sistema de referencia externo a la Tierra (categoría “Heliocéntricos”), 10 de los trabajos proponen el uso de un sistema de referencia terrestre para la descripción de los fenómenos observables en el cielo y, simultáneamente, uno externo para la explicación de los mismos (categoría “Dual”) y, por último, 8 artículos sostienen descripciones y explicaciones desde la Tierra (categoría “Terrestres”).

Gráfico 1: Sistemas de referencia utilizados en los artículos analizados. En porcentaje.

En el Gráfico 2 se presenta un análisis acerca de qué sistema de referencia es el que se utiliza en cada trabajo en función del nivel educativo al que se refiere. En este caso, algunos artículos fueron contados más de una vez dado que estaban dirigidos a más de un nivel educativo. A su vez, en el nivel superior se diferencian aquellos trabajos relacionados con la formación docente de aquellos vinculados con estudiantes de otras carreras no relacionadas con el ejercicio de la docencia.

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Gráfico 2: Cantidad de artículos por sistema de referencia utilizado y por nivel educativo.

Como vemos, en todos los niveles predomina la utilización del sistema de referencia heliocéntrico, haciéndose mucho más notable esta diferencia en el nivel primario y en la formación docente.

Unos pocos autores manifiestan la importancia de enseñar a los estudiantes a moverse entre distintos sistemas de referencia (Plummer et al., 2011; Jimenez Liso et al., 2012) y de tomar al estudiante como centro de su propias experiencias astronómicas (Camino, 2004).

Los sistemas de referencia terrestres (geocéntrico o topocéntrico) son poco utilizados en todos los niveles, pero llama especialmente la atención su poca presencia en los trabajos vinculados a la formación docente. Esto puede guardar cierta relación con su escasa utilización en el nivel primario, en contraposición con el sistema heliocéntrico, de gran presencia en dicho nivel.

Frases que identifican sistemas de referencia

A continuación se presentan algunas citas que permiten dar cuenta del análisis realizado con los artículos. Consideramos que este tipo de frases permiten identificar desde qué sistema de referencia se encuentran desarrollados los fenómenos astronómicos que se estudian en cada trabajo:

Sistema de referencia “Heliocéntrico” (He): “La conceptualización de las causas de las fases lunares requiere un pensamiento muy complejo. Primero, los alumnos deben saber los movimientos de rotación y revolución de la Luna y la Tierra y sus posiciones relativas al Sol mientras se van moviendo.” (Bayraktar, 2009, pp. 12)

Sistema de referencia “Terrestre” (Te): “...es decir, como el observador (los niños) está ubicado en un determinado punto de la Tierra, todo lo que puede observar debe describirse en primer lugar desde un sistema centrado en el lugar del observador (posición topocéntrica), y entonces se puede hablar con total rigurosidad, de que “el Sol sale y se pone...” (Camino, 1999, pp. 153)

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Sistema de referencia “Dual” (Du): “Los resultados presentados aquí apoyan nuestra afirmación de que los estudiantes necesitan ser guiados en la comprensión de cómo hacer las conexiones entre los movimientos reales de los objetos heliocéntricos y sus consecuencias observables desde una perspectiva con sede en la Tierra.” (Plummer et al., 2011, pp. 23). CONCLUSIONES

Pese a la existencia de una gran cantidad de investigaciones que dan cuenta de enormes dificultades por parte de niños, jóvenes y adultos para la comprensión de los fenómenos astronómicos más cotidianos, como el día y las noche, las estaciones del año y las fases de la Luna, casi no hemos detectado trabajos que pongan énfasis en identificar si dichas dificultades pueden guardar alguna relación con el sistema de referencia utilizado a la hora de brindar explicaciones acerca de estos fenómenos.

En función de los artículos analizados, parece ser que muchos de los investigadores consideran que las únicas descripciones y explicaciones posibles y válidas de los fenómenos astronómicos son las que se realizan desde un sistema de referencia externo a la Tierra, sin tomar conciencia que, para muchos de los fenómenos observables desde nuestro planeta, las explicaciones “terrestres” son extremadamente sencillas y potentes desde un punto de vista descriptivo y predictivo (Gellon et al., 2005).

A su vez, pese a que en nuestra revisión hemos encontrado que existen diversos trabajos con propuestas didácticas que promueven la enseñanza de los fenómenos astronómicos cotidianos utilizando un sistema de referencia terrestre, esto se ve poco reflejado en los trabajos de investigación sobre concepciones alternativas y, sobre todo, en los materiales curriculares presentes en las escuelas.

Esto abre un espacio importante de reflexión en relación a la necesidad de desarrollar, profundizar y explicitar el trabajo con sistemas de referencia, de modo tal que en los artículos sobre enseñanza de la Astronomía comience a indicarse claramente cuál es el sistema de referencia que se está utilizando, sin dar por sentado que hay uno solo posible para explicar un determinado fenómeno. Creemos que el explicitar y justificar el sistema de referencia elegido es un requisito indispensable a la hora de desarrollar investigaciones en esta temática.

REFERENCIAS

Artículos analizados

Afonso López, R., Bazo González, C., López Hernández, M., Macau Fábrega, M. y Rodríguez Palmero, M. (1995). Una aproximación a las representaciones del alumnado sobre el universo. Enseñanza de las Ciencias, 13(3), pp. 327-335.

Arribas de Costa, A. y Riviere, V. (1989). La Astronomía en la enseñanza obligatoria. Enseñanza de las Ciencias, 7(2), pp. 201-205.

Baxter, J. (1989). Children’s understanding of familiar astronomical events.

Page 90: Libro de Actas Wef@

Revisión bibliográfica sobre la enseñanza de la astronomía en relación al empleo de los sistemas de referencia, Galperin, D.; Raviolo, A..

, pp. 79 -89

86

International Journal of Science Education, 11, pp. 502-513.

Bayraktar, S. (2009). Pre-service primary teachers’ ideas about lunar phases. Journal of Turkish Science Education, 6(2), pp. 12-23.

Camino, N. (1995). Ideas previas y cambio conceptual en astronomía. Un estudio con maestros de primaria sobre el día y la noche, las estaciones y las fases de la Luna. Enseñanza de las Ciencias, 13 (1), pp. 81-96.

Camino, N. (1999). Sobre la didáctica de la astronomía y su inserción en EGB. En Kaufman, M. y Fumagalli L. (comps.), Enseñar ciencias naturales (pp. 143-173). Buenos Aires: Paidós.

Camino, N. (2004). Aprender a imaginar para comenzar a comprender. Los «modelos concretos» como herramientas para el aprendizaje en astronomía. Alambique. Didáctica de las Ciencias Experimentales, 42, pp. 81-89.

Camino, N. (2011). La didáctica de la Astronomía como campo de investigación e innovación educativas. I Simpósio Nacional de Educação em Astronomia, Rio de Janeiro.

Camino, N. y Gangui, A. (2012). Diurnal astronomy: using sticks and threads to find our latitude on Earth. The Physics Teacher, 50, pp. 40-41.

Chiras, A. y Valanides, N. (2008). Day/night cycle: mental models of primary school children. Science Education International, 19 (1), pp. 65-83.

De Manuel Barrabín, J. (1995). ¿Por qué hay veranos e inviernos? Representaciones de estudiantes y de futuros maestros sobre algunos aspectos del modelo Sol-Tierra. Enseñanza de las Ciencias, 13 (2), pp. 227-236.

Dicovskiy, E., Iglesias, M., Karaseur, F., Gangui, A., Cabrera, J. y Godoy, E. (2012). El problema de la posición del observador y el movimiento tridimensional en la explicación de las fases de la Luna en docentes de primaria en formación. III Jornadas de Enseñanza e Investigación Educativa en el campo de las Ciencias Exactas y Naturales, pp. 219-230. La Plata, Argentina: Universidad Nacional de La Plata.

Galperin, D. (2011). Propuestas didácticas para la enseñanza de la Astronomía. En Insaurralde, M. (coord.), Ciencias Naturales. Líneas de acción didáctica y perspectivas epistemológicas (pp. 189-229). Buenos Aires: Novedades Educativas.

García Barros, S., Martínez Losada, C. y Mondelo, M. (1996). La astronomía en la formación de profesores. Alambique. Didáctica de las Ciencias Experimentales, 10, pp. 121-127.

García Barros, S., Martínez Losada, C. y Mondelo Alonso, M. y Vega Marcote, P. (1997). La Astronomía en textos escolares de educación primaria. Enseñanza de las Ciencias, 15 (2), pp. 225-232.

García Barros, S., Mondelo, M. y Martínez Losada, C. (1995). ¿Qué vemos en el cielo? Una introducción a la enseñanza de la Astronomía. Suplemento Aula 44, nro. 34. Barcelona: Graó Educación.

García Barros, S., Mondelo, M., Martínez Losada, C. y Larrosa Cañestro, I.

Page 91: Libro de Actas Wef@

Revisión bibliográfica sobre la enseñanza de la astronomía en relación al empleo de los sistemas de referencia, Galperin, D.; Raviolo, A..

, pp. 79 -89

87

(2003). La observación del cielo. Un instrumento para estudiar el espacio y el tiempo. Suplemento Aula 51, nro. 40. Barcelona: Graó Educación.

Gellon, G., Rosenvasser Feher, E., Furman, M. y Golombek, D. (2005). Los astros celestes: el uso de un modelo. En La ciencia en el aula (pp. 135-149). Buenos Aires: Paidós.

Gil Quilez, M. y Martínez Peña, M. (2005). El modelo Sol-Tierra-Luna en el lenguaje iconográfico de estudiantes de magisterio. Enseñanza de las Ciencias, 23(2), pp. 153–166.

González, R. (1990). La Astronomía y la reforma de la enseñanza. Enseñanza de las Ciencias, 9 (1), pp. 111-113.

Iglesias, M., Quinteros, C. y Gangui, A. (2010). Indagación llevada a cabo con docentes de primaria en formación sobre temas básicos de Astronomía. Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias, 9 (2), pp. 467-486.

Jiménez Liso, R., López-Gay, R. y Martínez Chico, M. (2012). Cómo trabajar en el aula los criterios para aceptar o rechazar modelos científicos. ¿Tirar piedras contra nuestro propio tejado? Alambique. Didáctica de las Ciencias Experimentales, 72, pp. 47-54.

Kalkan, H. y Kiroglu, K. (2007). Science and nonscience students’ Ideas about basic astronomy concepts in preservice training for elementary school teachers. Astronomy Education Review, 1 (6), pp. 15-24.

Kriner, A. (2004). Las fases de la Luna, ¿cómo y cuándo enseñarlas? Ciência & Educação, 10(1), pp. 111-120.

Lanciano, N. (1989). Ver y hablar como Tolomeo y pensar como Copérnico. Enseñanza de las Ciencias, 7(2), pp. 173-182.

Lanciano, N. (1995), Mirando el cielo: obstáculos conceptuales ante el espacio. Un enfoque transversal. Uno: Revista de didáctica de las matemáticas, 6, pp. 85-94.

Lanciano, N. y Camino, N. (2008): Del ángulo de la geometría a los ángulos en el cielo. Dificultades para la conceptualización de las coordenadas astronómicas acimut y altura, Enseñanza de las Ciencias, 26 (1), pp. 77–92.

Moreno Lorite, M. (1998). A cielo abierto: una experiencia de aprendizaje de astronomía. Alambique. Didáctica de las Ciencias Experimentales, 18, pp. 75-83.

Navarro Pastor, M. (2011). Enseñanza y aprendizaje de Astronomía diurna en primaria mediante “secuencias problematizadas” basadas en “mapas evolutivos”. Enseñanza de las ciencias, 29(2), pp. 163–174.

Ogan-Bekiroglu, F. (2007). Effects of model-based teaching on pre-service physics teacher´s conceptions of the Moon, Moon Phases, and other lunar phenomena. International Journal of Science Education, 29 (5), pp. 555-593.

Olivares Alfonso, J. (2003). Horologium. Uno: Revista de didáctica de las matemáticas, 33, pp. Pp. 89-98.

Plummer, J. (2008). Students’ Development of astronomy concepts across time. Astronomy Education Review, 1 (7), pp. 139-148.

Page 92: Libro de Actas Wef@

Revisión bibliográfica sobre la enseñanza de la astronomía en relación al empleo de los sistemas de referencia, Galperin, D.; Raviolo, A..

, pp. 79 -89

88

Plummer, J., Wasko, K. y Slagle, C. (2011). Children learning to explain daily celestial motion: Understanding astronomy across moving frames of reference. International Journal of Science Education, 33(14), pp. 1-30.

Plummer, J., Kocareli, A. y Slagle, C. (in review). Learning to explain astronomy across moving frames of reference: Exploring the role of classroom and planetarium-based instructional contexts.

Rincón Voelzke, M. y PereIra Gonzaga, E. (2013). Analysis of the astronomical concepts presented by teachers of some Brazilian state. Journal of Science Education, 1(14), pp. 23-25.

Sadler, P. (1996). Astronomy´s conceptual hierarchy. Astronomical Society of the Pacific Conference Series, 89, pp. 46-60.

Shen, J. y Confrey, J. (2010). Justifying alternative models in learning Astronomy: A study of K-8 science teacher´s understanding of frames of reference. International Journal of Science Education, 32 (1), pp. 1-29.

Sneider, C., Bar, B. y Kavanagh, C. (2011). Learning about seasons: A guide for teachers and curriculum developers. Astronomy Education Review, 10(3), pp. 1-22.

Stahly, L., Krockover, G. y Shepardson, D. (1999). Third grade students’ ideas about the lunar phases. Journal of Research in Science Teaching, 36 (2), pp. 159–177.

Subramaniam, K. y Padalkar, S. (2009). Visualisation and reasoning in explaining the phases of the Moon. International Journal of Science Education, 31(3), pp. 395-417.

Ten, A. y Monros, M. (1984). Historia y enseñanza de la Astronomía, I. Los primitivos instrumentos y su utilización pedagógica. Enseñanza de las Ciencias, pp. 49-56.

Ten, A. y Monros, M. (1985). Historia y enseñanza de la Astronomía, II. La posición de los cuerpos celestes. Enseñanza de las Ciencias, pp. 47-56.

Trundle, K., Atwood, R. y Christopher, J. (2007). Fourth-grade elementary student´s conceptions of standards-based lunar concepts. International Journal of Science Education, 29(5), pp. 595-616.

Vega Navarro, A. (1996). Ideas Precopernicanas en nuestros libros de texto. Revista de Educación, 311, pp. 339-354.

Vega Navarro, A. (2001). Tenerife tiene seguro de Sol (y de Luna): Representaciones del profesorado de primaria acerca del día y la noche. Enseñanza de las Ciencias, 19(1), pp. 31-44.

Vega Navarro, A. (2007). Ideas, conocimientos y teorías de niños y adultos sobre las relaciones Sol-Tierra-Luna. Estado actual de las investigaciones. Revista de Educación, 342, pp. 475-500.

Vega Navarro, A. y Marrero Acosta, J. (2002). El hechizo de la elipse, Relación Secundaria-Universidad. Encuentros de didáctica de las ciencias, 2, pp. 624-632. La Laguna: Universidad de La Laguna.

Vega, A. (2003). El día y la noche en los cuentos. Qurriculum, 16, pp. 61-73.

Page 93: Libro de Actas Wef@

Revisión bibliográfica sobre la enseñanza de la astronomía en relación al empleo de los sistemas de referencia, Galperin, D.; Raviolo, A..

, pp. 79 -89

89

Vosniadou, S. y Brewer, W. (1992). Mentals models of the Earth: a study of conceptual change in childhood. Cognitive Psichology, 24, pp. 535-585.

Vosniadou, S. y Brewer, W. (1994). Mentals models of the day/night cycle. Cognitive Science, 18, pp. 123-183.

Referencias bibliográficas adicionales

Landau, L., Ajiezer, A. y Lifshitz, E. (1973). Curso de Física General. Mecánica y Física molecular. Moscú: Mir.

Schoon, K. (1992). Students alternative conceptions of Earth and space. Journal of Geological Education, 40, pp. 209-214.

Schoon, K. (1995). The origin and extent of alternative conceptions in the Earth and space sciences: a survey of pre-service elementary teachers. Journal of Elementary Sciences Education, 7(2), pp. 27-46.

Trumper, R. (2001). A cross-age study of junior high school student’s conceptions of Basic Astronomy Concepts. International Journal of Science Education, 23, (11), pp. 1111-1123.

Trundle, K., Atwood, R. y Christopher, J. (2002). Preservice elementary teacher’s conceptions of Moon phases before and after instruction. Journal of Research in Science Teaching, 39(7), pp. 633-658.

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EJE: ASPECTOS EPISTEMOLÓGICOS, PSICOLÓGICOS Y DIDÁCTICOS DEL ÁREA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS

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APRENDER A PARTIR DE TEXTOS EN LA UNIVERSIDAD: EL CASO DEL

CONCEPTO DE ACELERACIÓN.

Ledesma Liliana1, 2, Pocoví M. Cecilia1, 2.

1Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional de Salta. 2Agencia de Promoción

Científica y Tecnológica.

[email protected]

RESUMEN:

En el presente trabajo se describe el proceso de aprendizaje del concepto de aceleración a partir de textos. Se muestran dos casos en los que los estudiantes poseen ideas iniciales acerca del concepto de aceleración que corresponden a diferentes ontologías. Se concluye que, en acuerdo con lo predicho por la Teoría de Chi, el aprendizaje a partir de ideas que pertenecen al mismo árbol ontológico que el del concepto a aprender, resulta más simple que el aprendizaje a partir de ideas previas con una ontología diferente a la del concepto científico. Se rescata la importancia de la realización de actividades que favorecen la metacognición para potenciar la lectura de textos.

Palabras clave: comprensión de textos, aceleración, ontología, sistema lingüístico ABSTRACT

This work describes the learning process that students undergo while learning the concept of acceleration from texts. Two cases are shown that correspond to students that have their initial ideas belonging to different ontologies. It is concluded that, in accordance with that predicted by Chi`s Theory, learning from ideas that belong to the same ontological tree as the target concept is simpler than learning from ideas that possess an ontology different from the scientific concept. The importance of Comprehension Fostering Activities is recongnized for their role in empowering reading comprehension.

Keywords: reading comprehension, acceleration, ontology, linguistic system INTRODUCCIÓN

A nivel universitario, la comprensión de conceptos a partir de material escrito constituye, generalmente, una de las actividades más importantes de aprendizaje en las cuales se involucran los alumnos (Kelly, 2007). Pero a pesar de que los estudiantes reciben explicaciones por parte de los docentes que son complementadas con la lectura de los textos recomendados, los bajos resultados que se obtienen en las distintas instancias evaluadoras, nos muestran que existe una brecha entre la comprensión lograda a partir de la

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lectura y el concepto científico a aprender.

El objetivo de este trabajo es describir el proceso de aprendizaje a partir de textos de los estudiantes para el caso particular del concepto “aceleración”. Dicha descripción se realiza para casos en que los estudiantes poseen ideas iniciales acerca del concepto de aceleración que corresponden a diferentes ontologías. De aquí en más, nos referiremos a esta situación inicial como condición ontológica inicial de los alumnos. El aporte original de esta investigación es que se realizó a partir de la combinación de tres marcos teóricos que, a criterio de las autoras no se oponen sino que se complementan: Alexander y Kulikowich (1994) y Alexander y Jetton (2000) fueron tomadas como referentes para el diseño de los textos experimentales; la Teoría de Chi (1992, 2005, 2008) fue tomada como referente para definir lo que se entiende por comprensión de un concepto y por cambio conceptual y, finalmente, la Teoría de Brown (Brown, Palincsar y Armbruster, 2004) fue tomada como referente para el diseño de actividades metacognitivas que se utilizan para complementar las lecturas y ayudar a la comprensión. A continuación se presentarán someramente estos tres marcos referenciales para mostrar las ideas más importantes de cada contribución teórica.

MARCOS TEÓRICOS SELECCIONADOS

Los libros de texto que se utilizan en disciplinas como Física y Matemática han sido caracterizados como “bilingües” (Alexander y Kulikowich, 1994; Alexander y Jetton 2000) ya que la información se presenta utilizando modos de inscripción variados que corresponden a símbolos matemáticos e información lingüística. Estas autoras se refieren a dichos modos de inscripción como sistema simbólico y sistema lingüístico respectivamente. Mientras que el sistema simbólico consiste en las fórmulas, gráficos y ecuaciones, el sistema lingüístico se refiere a las aclaraciones verbales que se utilizan para describir el sistema físico bajo estudio. Justamente, es esta característica de los libros de texto de Física que hace que muchas veces los alumnos se centren en las “fórmulas” descuidando la explicación física que las acompaña (Pocoví y Finley, 2003), lo que puede traer aparejado el problema de una conceptualización incorrecta de los conceptos a aprender por parte de los estudiantes.

De lo dicho anteriormente, se justifica el primer marco de referencia que se eligió para guiar la elaboración de dos textos experimentales sobre el concepto aceleración: uno pobre y otro rico en contenido lingüístico. Por cuestiones de espacio en este trabajo no se presentan los textos diseñados, los mismos fueron presentados en Ledesma y Pocoví (2013).

La comprensión de textos, considerando sus características simbólicas y lingüísticas, también ha sido estudiada teniendo como foco la naturaleza u ontología del concepto presentado, como se explica en lo que sigue. Si bien un experto puede comprender la ontología de un concepto analizando el sistema simbólico (ecuaciones) (Chi y VanLehn, 1991) esta comprensión resulta extremadamente difícil para una persona novata en el tema, como lo son los alumnos que estudian un concepto por primera vez (Slotta y Chi, 2006). Más aún, se ha detectado que ciertas expresiones lingüísticas pueden llevar a una

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mala interpretación del sistema simbólico que describe la física del problema considerado (Pocoví y Hoyos, 2011). Más específicamente, estas investigaciones muestran que algunos estudiantes tienden a considerar que el concepto a aprender posee una naturaleza distinta de la científicamente aceptada. Como vemos, hace falta ahora definir el marco conceptual considerado para definir los que entenderemos por “cambio conceptual” y por “comprensión de un concepto”. En lo que sigue, se mostrará al lector los puntos más salientes de la Teoría de Cambio Conceptual de Chi (1992, 2005, 2008). Se recomienda al lector referirse a los trabajos citados para completar la presente síntesis.

Existe una larga tradición de teóricos que han planteado la manifestación de la ontología de las ideas mediante el uso de predicados (Keil, 1979; Sommers, 1963). En este sentido, la utilización de un predicado correspondiente al árbol ontológico tipo Materia implica, entonces, una idea material del concepto que se predica.

Otra conclusión importante presente en este trabajo es que “probablemente existen restricciones severas a la clase de categorías ontológicas que un humano puede descubrir naturalmente” (Keil, 1979, p. 164). En la misma línea de pensamiento, Chi y su equipo retoman las ideas de Sommers y Keil y plantean que el conocimiento conceptual está estructurado de acuerdo a categorías, siendo las categorías tipo "Materia" y tipo "Procesos" de gran importancia en la enseñanza de Física (Chi, 2008). A su vez, proponen que cada categoría ontológica principal incluye un conjunto jerárquico de subcategorías. En tal sentido la categoría de conceptos tipo Proceso, se subdivide en las subcategorías Procesos Secuenciales o Directos y Procesos Emergentes (Chi et al., 2012). El análisis ontológico del concepto aceleración se presentó en Ledesma y Pocoví (2013), se recomienda al lector referirse a dicho trabajo para una descripción detallada de dicho análisis.

En su trabajo de 2008, Chi explica cómo la relación entre la ontología inicialmente asignada por un alumno a un concepto y la ontología (metafísica) del mismo determina el tipo de proceso que deberá llevar a cabo para lograr el aprendizaje correspondiente. Así, establece una clasificación de los distintos procesos de aprendizaje a los cuales denomina: Adición, Enriquecimiento y Cambio Conceptual. Cuando los alumnos no presentan conocimientos previos acerca del concepto a ser aprendidos, el aprendizaje implica la Adición de la nueva información en la estructura conceptual el alumno. Si los estudiantes cuentan con conceptos previos científicamente correctos pero incompletos, el aprendizaje bajo estas condiciones puede concebirse como el “llenado de una brecha”. En ambos casos, la adquisición de conocimientos es del tipo Enriquecimiento. Cuando los conocimientos previos de los estudiantes están en conflicto ontológico con la entidad a aprender, el tipo de proceso de aprendizaje se denomina Cambio Conceptual (Chi, 2008). Esta clasificación de los distintos procesos de aprendizaje que necesitan los diferentes alumnos nos llevó a clasificar a los mismos según su condición ontológica inicial.

A continuación se presenta otro hallazgo de las Investigaciones en Lectura que también constituirá una parte importante de la presente investigación.

Investigaciones llevadas a cabo en el Área de Enseñanza de las Ciencias

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destacan el papel de las estrategias metacognitivas en el caso de los estudiantes universitarios (Holschuh y Aultman, 2009) y establecen que la discrepancia entre los buenos y los malos lectores es más notable en la universidad cuando se espera que los estudiantes posean habilidades de este tipo (p.122). En tal sentido, en 2004, Brown, Palincsar y Armbruster realizan una revisión de las investigaciones en comprensión de material escrito y detectan ventajas y limitaciones de distintos tipos de actividades que pueden complementar la lectura para mejorar la comprensión. En base a esta revisión de trabajos previos realizados desde distintas perspectivas teóricas, las autoras identifican una serie de características que deben cumplir las actividades que favorecen la comprensión (AFC) (Comprehension-Fostering Activities). Algunas de ellas se mencionan a continuación; dichas actividades deben ayudar a: 1) clarificar los propósitos de la lectura, 2) activar conocimiento previo relevante, 3) focalizar la atención en el contenido más importante del texto, 4) revisar periódicamente la comprensión y 5) realizar inferencias.

Una combinación de los hallazgos de las tres áreas mencionadas (cambio conceptual lectura y AFC,) permitió diseñar actividades a realizar durante el proceso de lectura de un texto rico en explicaciones lingüísticas y comparar los efectos de dicha intervención con, por ejemplo, lo comprendido a partir exclusivamente de la lectura.

TIPO DE DISEÑO DE INVESTIGACIÓN Y MÉTODO

Esta investigación consta de dos fases. En una primera fase, se recolectaron, a partir de encuestas, datos que se analizaron de forma cuantitativa mientras que, en una segunda fase, se realizaron entrevistas que fueron analizadas cualitativamente y con el propósito de triangular los primeros datos. Los resultados de la primera fase fueron presentados en (Ledesma, Pocoví, 2013). Cabe aclarar que la numeración de las fases como “primera” y “segunda” no se refiere a un orden de secuencia temporal ya que las dos fases fueron realizadas de manera paralela en el tiempo. Los nombres indicados sólo apuntan a distinguir dos aspectos de esta investigación que poseen distintas características metodológicas. En lo que sigue, se mostrará al lector los puntos más salientes de la estrategia de enseñanza diseñada. La versión más detallada se encuentra en Ledesma y Pocoví (2013).

Estrategia de enseñanza diseñada

De acuerdo a lo planteado anteriormente, en la primera etapa de esta investigación se procedió a caracterizar ontológicamente el conocimiento de los estudiantes previo al desarrollo formal del tema. Se diseñó, entonces, una encuesta inicial, Ei, de respuesta múltiple. La encuesta plantea diversas situaciones de movimientos acelerados las cuales se describen mediante proposiciones que contienen predicados correspondientes a las distintas categorías ontológicas. Las proposiciones se construyeron utilizando atributos ontológicos del concepto aceleración como “Proceso Secuencial” que es la categoría ontológica correcta (ver Ledesma y Pocoví, 2013) y otras con atributos que corresponden (erróneamente) a la idea de aceleración entendida como “Entidad” o como tipo “Proceso” pero con características ontológicas diferentes a las del Proceso Secuencial, es decir, un “Proceso Erróneo”. Los

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enunciados de las proposiciones que no corresponden a “Proceso Secuencial” fueron inspirados en las respuestas dadas por estudiantes en una prueba piloto realizada en una cohorte anterior de alumnos. A partir de los resultados de la primera encuesta inicial, Ei, los alumnos fueron clasificados según el tipo de proceso de aprendizaje que requieren. Si las ideas previas del estudiante acerca del concepto aceleración poseen una gran cantidad de atributos tipo “Entidad”, y teniendo en cuenta que la aceleración es un concepto tipo Proceso Secuencial, este alumno requerirá un proceso de aprendizaje de Cambio Conceptual Radical. Mientras que, si sus ideas previas acerca de la aceleración poseen una gran cantidad de atributos de un tipo equivocado de Proceso, como esta concepción se encuentra dentro del mismo árbol ontológico que la aceleración (Proceso), el aprendizaje del concepto correcto requerirá un proceso de Cambio Conceptual (a secas). Finalmente, si sus ideas previas acerca de la aceleración poseen una gran cantidad de atributos correspondientes a la ontología correcta, este tipo de estudiante, a lo sumo, realizará un proceso de enriquecimiento para llegar a aprender el concepto aceleración.

Una vez que se han identificado las características ontológicas de las ideas previas de los estudiantes la siguiente etapa de la estrategia de enseñanza correspondió a la lectura de textos con ciertas características. Se diseñaron dos textos, T1 y T2, referentes al concepto aceleración tal como es presentado en cinemática y se elaboraron encuestas para evaluar la comprensión de los alumnos. Se elaboró primero el texto T2, que es el que posee mayor cantidad de traducciones simbólico- lingüísticas y a partir de éste, so obtuvo el T1 mediante la reducción a un mínimo de las explicaciones lingüísticas referidas a la ontología.

Para determinar la comprensión lograda a partir de cada texto, (primero T1 y luego T2), los alumnos contestaron dos encuestas, E1 y E2, similares a la encuesta inicial, Ei. Estas encuestas también presentan diversas situaciones de movimientos acelerados, las cuales se describen mediantes proposiciones. Las proposiciones, son similares a las que se utilizaron en la encuesta inicial, y, corresponden a concepciones de la aceleración con distinta ontología.

La última etapa de la estrategia de enseñanza correspondió a la realización de AFCs. Para ello se diseñaron una serie de actividades sencillas que apuntan a reforzar lo leído con respecto a los distintos atributos ontológicos del concepto aceleración. Estas actividades fueron realizadas en forma grupal y, posteriormente los alumnos contestaron una cuarta encuesta (E3) análoga a las anteriores.

A continuación, se detalla el tipo de metodología cualitativa utilizada en la segunda fase, objeto de este artículo.

Metodología cualitativa

El objeto de esta investigación es el de describir la evolución del pensamiento de los alumnos hacia las ideas científicamente correctas, teniendo en cuenta la ontología inicial de sus ideas. Para lograr este objetivo, es indispensable seleccionar los alumnos de forma intencional, de manera de incluir alumnos que hayan manifestado ideas pertenecientes a distintas categorías ontológicas. En este artículo se realiza un estudio instrumental de casos (Marradi et al.,

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2011), esto significa que los casos considerados constituyen el instrumento para estudiar en profundidad determinados aspectos de la investigación.

Durante esta investigación se llevaron a cabo entrevistas semiestructuradas. De esta manera, las preguntas realizadas se centraron en la profundización de las respuestas que los sujetos elaboraron en las encuestas y apuntaron a identificar los siguientes aspectos: las características ontológicas del conocimiento previo de los estudiantes, la influencia de la lectura de distintos tipos de textos en la ontología de sus concepciones y el efecto de la realización de actividades de carácter metacognitivo sobre la comprensión ontológica de los alumnos. Las preguntas se diseñaron de manera tal que las respuestas brindadas por los estudiantes permitieran describir de manera más detallada las características ontológicas de sus ideas acerca del concepto aceleración. Las entrevistas mencionadas se realizaron una vez que los alumnos habían contestado las encuestas y las preguntas realizadas estuvieron estrechamente vinculadas a sus respuestas escritas. Es decir, mediante las encuestas escritas se obtienen datos que pueden ser “completados” o validados mediante la interacción oral con los estudiantes.

Las entrevistas se realizaron con un grupo de estudiantes seleccionados para este propósito (purposeful simple Patton 1990, citado en Merriam, 1998). En la selección de los alumnos que participaron en las entrevistas se buscó reproducir lo más fielmente posible a cada tipo inicial de estudiantes, así, los participantes se seleccionaron de manera intencional, llevando a cabo un “muestreo de casos típicos” (Merriam, 1998). Las entrevistas se llevaron a cabo en distintos momentos a lo largo del proceso de aprendizaje y, siempre, después de las encuestas escritas.

RESULTADOS Y ANÁLISIS

A continuación, por razones de espacio, sólo se muestran algunos extractos que son ejemplos representativos del proceso de aprendizaje de estudiantes tal como se refleja en las entrevistas que se llevaron a cabo.

Entrevista inicial Ei, anterior al desarrollo formal del tema:

Alumno # 1: “La aceleración es la misma [en los dos autos], lo único que varía es el tiempo que demoran en detenerse”. Esta respuesta se refiere a dos autos con el mismo cambio de velocidad en distintos tiempos. En este caso, el estudiante interpreta a la aceleración como un concepto tipo Proceso, pero dicho proceso es erróneo ya que a pesar de tener en cuenta la componente cambio de velocidad no tiene en cuenta la componente intervalo de tiempo,

algo así como (Chi, 2008).

Alumno # 2: “Al subir, por la colina, el camión pierde algo de aceleración. La pierde constantemente, pero no toda […] porque si pierde toda se viene abajo”. Esta respuesta se refiere a una situación en la que un camión sube por una colina. Se puede observar que el estudiante en esta situación no identifica las componentes del concepto aceleración y asocia erróneamente el concepto a una entidad Material (con concepto tipo Entidad) mediante la utilización del predicado “se pierde” (Slotta et al., 2006). Encuesta E1, después de la lectura de T1 (con alto contenido simbólico):

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Alumno # 1: “El cambio en la velocidad no me asegura que el movimiento sea acelerado, en la fórmula si restamos las dos velocidades me da negativo y como el intervalo de tiempo es positivo, entonces significa que la aceleración es negativa […] pero la aceleración no puede ser negativa”. Esta situación se refiere a un móvil cuya velocidad disminuye en magnitud, en el tramo considerado. El estudiante continúa interpretando a la aceleración como un concepto que pertenece a la categoría Proceso Erróneo, ya que considera a la aceleración sólo puede existir cuando la magnitud de la velocidad aumenta y no la asocia con cualquier cambio en la velocidad (Chi, et al. 2012). Sin embargo, en dicho proceso se han aumentado la cantidad de componentes respecto a la encuesta inicial ya que ahora menciona también el intervalo de tiempo. En otras palabras, la ontología del concepto, aunque todavía corresponde a un Proceso Erróneo, posee una complejidad mayor que la que tenía inicialmente.

Alumno # 2: “El ascensor sólo tiene aceleración al principio [del movimiento] pero luego la va perdiendo […] cuando se detiene en cada piso”. Esta situación se refiere a un ascensor que se traslada verticalmente, en el tramo considerado la magnitud de la velocidad a la cual circula disminuye. En este caso el estudiante continúa considerando a la aceleración como un concepto perteneciente a la categoría de conceptos tipo Materia. Los predicados “tiene” y “pierde” corresponden a asociar a la aceleración como una idea material.

Encuesta 2, luego de la lectura de T2 (con alto contenido lingüístico):

Alumno #1: “Aquí [el ciclista] va a una velocidad 1 y luego a una velocidad 2 que son distintas, por eso existe aceleración”. Esta respuesta se refiere a un ciclista que circula por una colina y la magnitud de la velocidad en el tramo considerado aumenta. En este caso el alumno considera a la aceleración como un concepto tipo Proceso Secuencial (Chi et al, 2012), en el cual las componentes se calculan en base a diferencias secuenciales. Para este alumno, la lectura de un texto con vastas explicaciones lingüísticas sobre el sistema simbólico es suficiente para lograr el cambio conceptual.

Alumno #2: “Cuando el camión sube por la lomada, no hay aceleración porque el velocímetro marca siempre lo mismo […] eso significa que no cambia [la velocidad]”. Esta respuesta se refiere a una situación en la que un camión se mueve por un camino que tiene zonas rectas y lomadas. En este caso el alumno está categorizando a la aceleración como un concepto perteneciente a la categoría de conceptos tipo Proceso Erróneo. El cambio en la velocidad e intervalo de tiempo son considerados como magnitudes de igual naturaleza, en este caso, magnitudes escalares (Chi, 2008). El aprendizaje de este alumno, va “un paso atrás” respecto del Alumno #1 en el sentido que, si bien se aproximó (ontológicamente) al concepto a aprender al comprenderlo como Proceso, no logra aún interpretar al mismo como Proceso Directo.

Encuesta 3, luego de realizar AFCs:

Alumno # 1: “El cambio de velocidad en el auto gris es igual a el cambio en el auto blanco, pero el tiempo que demoran es distinto […], la aceleración de los autos es distinta, creo que es mayor la del auto, porque demora menos tiempo”. Esta respuesta se refiere a dos autos con el mismo cambio de velocidad en distintos tiempos. En esta situación el estudiante asocia la

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aceleración con la categoría de conceptos tipo Proceso Secuencial (Chi, 2012), pues un cambio en cualquiera de las componentes resulta en un movimiento acelerado diferente. Se confirma el cambio conceptual de este estudiante.

Alumno # 2:“En la curva la velocidad del auto si cambia, […] cambia la dirección y sentido, si hacemos la resta de los vectores [velocidad], en el intervalo de tiempo tenemos la aceleración del auto.” Esta situación se refiere a un auto que circula por una curva. En este caso el estudiante asocia a la aceleración como un concepto tipo Proceso Secuencial (Chi, 2012), en el cual las componentes son de naturaleza diferente, mientras el cambio en la velocidad es una magnitud vectorial, el intervalo de tiempo es de una magnitud escalar. Recién es en esta etapa que el alumno logra el cambio conceptual asignando la ontología correcta al concepto de aceleración.

CONCLUSIONES

Los ejemplos seleccionados como representativos de los procesos de aprendizaje de alumnos que difieren en su condición ontológica inicial muestran que el proceso de aprendizaje que corresponde al cambio conceptual radical es más complejo y lleva más tiempo que aquel que corresponde a un proceso de Enriquecimiento.

En este trabajo no se puede presentar una muestra más numerosa de casos, sin embargo, llama la atención un aspecto que se presenta en la mayoría de los estudiantes entrevistados:

Si bien los estudiantes considerados poseen ideas iniciales acerca del concepto de aceleración que corresponden a diferentes ontologías, en ambos casos, el cambio conceptual hacia el concepto científico correcto se logra después de asociarlo con un Proceso Erróneo. En el caso en que se produce un proceso de Cambio conceptual desde la condición ontológica inicial al final dicho cambio es más rápido que en el caso de un Cambio Conceptual Radical. Más aún, en el primer caso, es suficiente la lectura de textos con alto contenido lingüístico para lograrlo mientras que en el segundo, es necesaria la realización de AFCs.

Se espera profundizar en el futuro la descripción de este tipo de procesos de aprendizaje ya que esto ayudaría al diseño de materiales didácticos fundamentados en la investigación educativa que resulten más eficaces para lograr el aprendizaje de conceptos Físicos.

REFERENCIAS

Alexander, P.A. y Jetton, T.L. (2000). Learning from Text: A multidimensional and developmental perspective. En Kamil, Mosenthal, Pearson, Barr, (Eds.), Handbook of Research of Reading Research. Vol III. (pp.285-311). NJ: LEA, Inc.

Alexander, P.A. y Kulikowich, J.M. (1994). Learning from a Physics text: A Synthesis of recent research. Journal of Research in Science Teaching, 31, 9, 895-911.

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Aprender a partir de textos en la universidad: el caso del concepto de aceleración. Ledesma L.; Pocoví M. C., pp. 90-99

98

Brown, A. L., Palincsar, A. S. y Armbruster, B. B. (2004). Instructing Comprehension-Fostering Activities in Interactive Learning Situations. En Ruddell y Unrau, (Eds.), Theoretical Models and processes of Reading, (pp.780 – 809). Newark: International Reading Association.

Chi, M. T. H. (1992).Conceptual Change Within and Across Ontological Categories: Examples From Learning and Discovery in Science. En Giere, R. (Eds.) Minnesota Studies in the Philosophy of Science Vol. XV, 129-186, (University of Minnesota Press, Minneapolis).

Chi, M.T.H. & VanLehn, K.A. (1991).The content of physics self-explanations. Journal of the Learning Sciences, 1, 69-105.

Chi, M.T.H. (2005).Common sense conceptions of emergent processes: Why some misconceptions are robust. Journal of the Learning Sciences, 14, 161-199.

Chi, M.T.H. (2008). Three types of conceptual change: Belief revision, mental model transformation, and categorical shift. En S. Vosniadou (Ed.), Handbook of research on conceptual change. (pp. 61-82).Hillsdale, NJ: Erlbaum.

Chi, M.T.H., Roscoe, R.D., Slotta, J. D., Roy, M. y Chase C.C. (2012). Misconceived causal explanations for emergent processes. Cognitive Science 1, 61.

Holschuh, J. P. y Aultman, L. P. (2009). Comprehension Development. En Flippo y Caverly, (Eds.), Handbook of College Reading and Study Strategy Research (pp.121-144). (2° Ed.) NY: Routledge.

Keil, F. (1979).Semantic and conceptual development: An ontological perspective. Cambrige, Mass: Harvard University Press.

Kelly, G.J. (2007).Discourse in Science Classrooms. En (Abell y Lederman, Eds.) Handbook of Research on Science Education. pp. 443-470 LEA, Publishers. London.

Ledesma, L y Pocoví, M. C. (2013). Ontología del concepto de aceleración: su comprensión mediante el aprendizaje de textos. Latin American Journal of Physics Education. 7 (1).

Marradi, A., Archenti N. y Piovani J.I. (2011). Metodología de las Ciencias Sociales. Buenos Aires: Gengage Learning.

McNamara, D. S. (2005).Suppressing irrelevant information: Knowledge activation or inhibition? Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, & Cognition, 30, 465-482.

Merriam, S. B. (1998). Qualitative research and case study applications in education. San Francisco: Jossey- Bass Inc.

Pocoví, M. C. y Finley, F. (2003). Historical evolution of the field view and textbook accounts. Science & Education (12), 4, 387 - 396.

Pocoví, M.C. y Hoyos E. (2011) Corriente de desplazamiento: su presentación en textos y su comprensión por parte de los estudiantes. Revista de Enseñanzas de las Ciencias, 29 (2), 275-288.

Slotta, J. D. y Chi, M.T.H. (2006). The impact of ontology training on conceptual

Page 103: Libro de Actas Wef@

Aprender a partir de textos en la universidad: el caso del concepto de aceleración. Ledesma L.; Pocoví M. C., pp. 90-99

99

change: Helping students understand the challenging topics in science. Cognition and Instruction.24 (2), 261-289.

Sommers, F. (1963). Types of ontology. Philosophical Review. 72, 327-363.

Page 104: Libro de Actas Wef@

EJE: ASPECTOS EPISTEMOLÓGICOS, PSICOLÓGICOS Y DIDÁCTICOS DEL ÁREA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS

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LA RELACIÓN ENTRE EL GUSTO DE LOS ESTUDIANTES POR UN TEMA DE FÍSICA Y LA SENSACIÓN DE ENTENDERLO

Chiabrando, Laura1; Kenig, Francisco1; Montino, Marisol2; Ure, José Ernesto1

1Instituto de Desarrollo Humano – Universidad Nacional de General Sarmiento; 2Instituto de Ciencia – Universidad Nacional de General Sarmiento

[email protected]

RESUMEN

Se presenta una indagación exploratoria sobre la relación entre el gusto o disgusto por un tema de Física y la sensación de entenderlo. Se analizan las respuestas a una encuesta anónima realizada a 107 estudiantes al finalizar la primera Física universitaria.

Se encuentra que la mayoría de los estudiantes hacen alguna referencia a la sensación de entender un tema – o no – para justificar su gusto – o disgusto – por el mismo; por otra parte, la sensación de no entender un tema tendría mayor influencia sobre el disgusto que la sensación de entenderlo sobre el gusto.

Finalmente se plantea como posible pregunta para futuros trabajos si tener la sensación de que se entiende un tema colabora de alguna forma en la comprensión del mismo.

Palabras clave: sensación de entender, actitudes, Física, nivel universitario.

ABSTRACT

We present an explorative inquiry about the relation between liking or disliking a Physics subject and the feeling of understanding it. The analysis was conducted with the answers to an anonymous poll taken to 107 students near the completion of the first course of university physics.

We find that most of the students refer to the feeling of understanding or not understanding a subject matter to justify liking or disliking it. On the other hand the feeling of not understanding would have more influence on disliking than the feeling of understanding does over liking.

Finally we leave for the future the question of whether the feeling of understanding could help understand.

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La relación entre el gusto de los estudiantes por un tema de física y la sensación de entenderlo. Chiabrando, L.; Kenig, F.; Montino, M.; Ure, J. E., pp. 100 -106.

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Keywords: feeling of understanding, attitudes, Physics, university freshmen.

INTRODUCCIÓN

En la investigación en Educación en Física, históricamente, la dimensión subjetiva del aprendizaje ha sido relegada por el estudio de la dimensión cognitiva. Es por esto que se ha señalado la necesidad de prestar más atención al dominio afectivo en el aprendizaje (Villani y Baptista Cabral, 1997; Mortimer y Scott, 2012). Bleichmar (2001) señala:

“la necesidad de terminar con esa diferenciación superficial e ingenua que consiste en el intento de poner por un lado problemas cognitivos, y por otro problemas afectivos; diferenciación ingenua que escinde al sujeto en uno que siente y otro que produce, o uno que siente y otro que piensa, como si fuera tan simple afirmar que es posible sentir donde no se piensa y pensar al margen de todo sentimiento” (p. 182).

No obstante, se encuentran en la literatura investigaciones que han abordado aspectos más allá de los cognitivos: estudios sobre la educación en Física desde una perspectiva lacaniana (Barolli y Villani, 1998; Ueno et. al, 2003), estudios sobre el dominio afectivo en la enseñanza y aprendizaje de ciencias naturales y exactas (Mortimer y Scott, 2012; Gil et. al. 2005) y estudios relacionados con la motivación (Huertas, 1997).

Partiendo del trabajo de Dibar et.al. (1996), donde se indagaron los sentimientos que provoca en los estudiantes no entender, en este trabajo se presenta una discusión inicial sobre la influencia de los aspectos subjetivos en la comprensión de los temas de Física.

Antecedentes

Dibar et.al. (1996) recabaron las ideas de los estudiantes sobre qué es entender y los sentimientos que provoca no entender. La indagación se llevó a cabo con estudiantes de las materias Física, Psicología General e Iluminación y Cámara12. Los resultados mostraron que las tres poblaciones difieren en sus respuestas. Para el caso de los estudiantes de la materia Física el entender se asocia a saber resolver problemas, saber el tema, razonar, no memorizar, relacionar, explicar y generalizar; y el no entender les genera depresión, angustia, frustración, desesperación, bloqueo, etc. Es por esto que los autores destacan la gran carga emocional que pone esta población de estudiantes al referirse a los sentimientos que genera no entender.

Para un trabajo previo tomamos una encuesta que indagaba sobre el gusto, el disgusto y las dificultades de los temas que se tratan en la primera Física universitaria (Chiabrando et. al, 2012). Nos sorprendió la frecuencia con la que aparecieron referencias a la “sensación de entender” (el parecer de los estudiantes respecto de si entendieron o no un tema) para justificar algo tan personal como el agrado. Para Krathwohl et. al. (1973 en Gil et al., 2005) el dominio afectivo incluye “actitudes, creencias, apreciaciones, gustos y

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Física del Ciclo Básico Común para las carreras de Medicina, Farmacia y Bioquímica; Psicología General de la

Licenciatura en Psicología de la Facultad de Psicología e Iluminación y Cámara de la carrera de Diseño de Imagen y Sonido de la Facultad de Arquitectura, Diseño y Urbanismo, todas de la Universidad de Buenos Aires.

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preferencias, emociones, sentimientos y valores” (p. 16). Por lo tanto, considerando que el gusto formaría parte de la dimensión subjetiva nos interesó analizar las respuestas poniendo en relación “el nivel de agrado” (tanto el gusto como el disgusto por un tema) con la “sensación de entender”.

METODOLOGÍA E INSTRUMENTOS

La metodología utilizada en este trabajo es exploratoria, cualitativa y sin categorías determinadas a priori (Glaser y Strauss, 1999).

La encuesta (Anexo I) contenía la lista de los temas que se trataron en la materia y las siguientes preguntas:

1. ¿Hay alguno que te haya gustado en especial? ¿Cuál? ¿Por qué?

2. ¿Hay alguno que te haya disgustado en especial? ¿Cuál? ¿Por qué?

3. ¿Cuál es el tema que más te costó entender?

4. ¿Hay algo más que quieras agregar?

La encuesta se realizó de forma escrita, anónima y voluntaria a 107 estudiantes de todas las comisiones de la primera materia de Física al finalizar la cursada en la Universidad Nacional de General Sarmiento.

RESULTADOS Y ANÁLISIS

En primer lugar se analizan los argumentos dados por los estudiantes al responder sobre el gusto y el disgusto en las dos primeras preguntas y a partir de estos resultados se pone en relación el “nivel de agrado” con la “sensación de entender”. En segundo lugar se analiza la coincidencia entre el tema que más costó entender con los que gustaron o no para cada estudiante.

Cabe aclarar que se analizaron las respuestas a las tres primeras preguntas, ya que en la cuarta sólo aparecieron referencias a la organización de la materia.

Los argumentos

En relación con el gusto por un tema, los argumentos dados por los estudiantes se separaron en dos grupos:

- Asociados a la sensación de entender: en este grupo están incluidas aquellas respuestas de estudiantes que refieren a los aspectos asociados al entender mencionados en el artículo de Dibar et. al. (1996).

- No asociados a la sensación de entender: dentro de este grupo encontramos dos tipos de argumentos; por un lado aquellos relacionados con la aplicabilidad del tema y por el otro, aquellos que le asignan características de necesario o interesante.

En el Cuadro 1 se presenta un conteo de la cantidad de respuestas a la

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pregunta 1 de los estudiantes para cada uno de los grupos.

¿Hay alguno que te haya gustado en especial? ¿Cuál? ¿Por qué?

Cantidad de estudiantes

Asociadas a la sensación de entender

Lo sé / lo entendí / lo pude resolver / fue fácil de entender / lo dieron bien

44

No refieren a la sensación de haberlo entendido

Necesarios / interesantes / de la carrera

19

33 Es aplicable / se puede relacionar con situaciones cotidianas

14

No contestaron /No dieron motivos

25

Cuadro 1. Conteo de respuestas en relación al gusto por un tema y la sensación de entender

En relación con el disgusto por un tema, los argumentos dados por los estudiantes nuevamente se organizaron en dos grupos:

- Asociados a la sensación de no entender: en este grupo están incluidas todas las respuestas de estudiantes que refieren a los aspectos opuestos a aquellos asociados al entender en el artículo de Dibar et. al. (1996).

- No asociados a la sensación de no entender: este grupo se caracteriza por asignarle adjetivos calificativos negativos al tema elegido.

En el Cuadro 2 se presenta un conteo de la cantidad de respuestas a la pregunta 2 de los estudiantes para cada uno de los grupos.

¿Hay alguno que te haya disgustado en especial? ¿Cuál? ¿Por qué?

Cantidad de estudiantes

Asociadas a la sensación de no haberlo entendido

No lo sé / no lo entendí / no lo pude resolver / fue difícil de entender / lo dieron mal

63

No refieren a la sensación de haberlo entendido

No es interesante / es molesto / lo odié / tedioso / me aburre porque ya lo sabía

9

No contestaron / No dieron motivos 35

Cuadro 2. Conteo de respuestas en relación al disgusto por un tema y la sensación de no entender

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En las respuestas que no refieren a la “sensación de entender” encontramos que para el caso del disgusto aparecen calificativos negativos que evidencian un fuerte rechazo hacia el tema y en el caso del gusto aparecen calificativos relacionados con la necesidad o la aplicabilidad del tema.

En ambas preguntas el argumento más mencionado refiere a la sensación de entender o no; en 44 respuestas se asocia el gusto con la sensación de haber entendido el tema y en 63 respuestas se asocia el disgusto con la sensación de no haber entendido un tema. Estas respuestas provienen de un total de 74 estudiantes y en el Cuadro 3 se presenta cómo se distribuyen estos estudiantes según la relación entre “el nivel de agrado” y la “sensación de entender”.

Relación entre el “nivel de agrado” y la “sensación de entender”

Cantidad de estudiantes (74)

Asocian sólo el disgusto con la sensación de no entender

33

Asocian el gusto con la sensación de entender y el disgusto con la sensación de no entender

30

Asocian sólo el gusto con la sensación de entender

11

Cuadro 3. Conteo de respuesta en la relación entre el “nivel de agrado” y la “sensación de entender”

Por lo tanto, la “sensación de entender” parecería tener mayor influencia sobre el disgusto generado hacia un tema. Tal vez podría estar relacionado a que el no entender provoca sentimientos de depresión, angustia, frustración, desesperación o bloqueo (Dibar et.al., 1996).

Los temas

En el Cuadro 4 presentamos la coincidencia, para cada estudiante, entre el tema que más le costó entender con aquellos que le gustan o disgustan, según las respuestas a las tres primeras preguntas13.

Relación entre el tema que más costó entender y el “nivel de agrado”

Cantidad de estudiantes

El tema que más costó entender coincide con el tema que disgustó

53

El tema que más costó entender coincide con el tema que gustó

7

Uno de los temas que más costó entender coincide con uno de los temas que gustó, mientras que otro de los que

4

13

En este análisis no es relevante los temas elegidos sino la coincidencia entre las respuestas; en el anexo II se

presenta un conteo de los temas elegidos en cada pregunta.

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más costó entender coincide con uno de los que disgustó

Los temas elegidos para cada una de las preguntas son diferentes entre sí

31

No se puede comparar porque no respondió alguna de las preguntas

12

Cuadro 4. Conteo de respuestas en la relación entre el tema que más costó entender y el “nivel de agrado”

A partir de este análisis por tema, se encuentra que para la mitad de los estudiantes los temas que les disgustan coinciden con los que más les costó entender, reforzando lo dicho anteriormente.

COMENTARIOS FINALES

Parece haber una marcada relación entre el “nivel de agrado” por un tema y la “sensación de entenderlo”; es decir, a la mayoría de los estudiantes les gusta un tema porque lo entienden y/o les disgusta porque no lo entienden. Sin embargo esta relación sería asimétrica: no entender genera mayor disgusto que el gusto generado por entender.

Respecto del disgusto por un tema y la sensación de no entenderlo podemos observar que los resultados coinciden tanto al analizar las respuestas a la pregunta 2 dónde la mayoría de los estudiantes justifica el disgusto hacia un tema con el hecho de no haberlo entendido, como al analizar la coincidencia entre los temas elegidos por los estudiantes en las preguntas 2 y 3 donde eligen los temas que les disgustan y los que más les constó entender.

La quinta parte de los estudiantes encuestados ha justificado su “sensación de entender” con la manera en que se les enseña: 6 estudiantes relacionaron la sensación de entender un tema con una buena explicación en clase y 19 estudiantes relacionaron la sensación de no entender un tema con una mala explicación en clase. La escasa mención a factores externos podría justificar la gran carga emocional negativa frente a la sensación de no entender que señalan Dibar et. al. (1996).

Finalmente planteamos posibles preguntas para futuros trabajos: ¿Tener la sensación de que se entiende un tema colabora de alguna forma en la comprensión del mismo?, ¿la sensación de no entender es un obstáculo más que dificulta la comprensión? ¿o es posible capitalizarla?, ¿podemos hacer algo los docentes para que no aparezcan los sentimientos hostiles frente a la sensación de no entender un tema?, ¿hasta dónde el docente está influyendo con su propia carga individual sobre el “nivel de agrado” por un tema?

REFERENCIAS

Barolli, E. y Villani, A. (1998). Laboratório didático e subjetividade.

Investigaҫoes em Ensino de Ciências, 3(3), pp. 145-164.

Bleichmar, S. (2001). Pensamiento-Conocimiento-Inteligencia: una perspectiva

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psicoanalítica. En Castorina, J. A., Desarrollos y problemas en Psicología Genética. Buenos Aires: Eudeba.

Chiabrando, L.; Kenig, F; Montino, M.; Pérez, S. M.; Petrucci, D. y Ure, J. E. (2012). Análisis de las dificultades conceptuales del movimiento circular a través de la resolución de problemas y la experimentación. Actas del XI SIEF.

Dibar, M. C.; Bender, G. y Langer, M. (1996). Entender y explicar: categorización y comparación en tres cursos de estudiantes de la UBA. Anales del III SIEF.

Gil, N.; Blanco, L. J. y Guerrero, E. (2005). El dominio afectivo en el aprendizaje de las matemáticas. Una revisión de sus descriptores básicos. Revista Iberoamericana de Educación Matemática, N°2, pp. 15-32.

Glaser, B. y Strauss, A. (1999). The Discovery of Grounded Theory: Strategies for Qualitative Research. New York: Aldine.

Huertas, J. A. (1997). Motivación: querer aprender. Buenos Aires: Aique.

Mortimer, E. y Scott, P. (2012). La enseñanza de las ciencias naturales en el aula: estableciendo relaciones pedagógicas. En Carretero, M. y Castorina, J.A., Desarrollo cognitivo y educación II – Procesos del conocimiento y contenidos específicos. Buenos Aires: Paidós.

Ueno, M. H.; Arruda, S. y Villani, A. (2003). Uma reflexão sobre o “gostar de Física” segundo uma abordagem psicanalítica. Actas Del IV encontro nacional

de Pesquisa em educaҫão em ciências.

Villani, A. y Baptista Cabral, T. C. (1997). Mudanҫa conceitual, subjetividade e

psicanálise. Investigaҫoes em Ensino de Ciências, 2(1), pp. 43-61.

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EJE: ASPECTOS EPISTEMOLÓGICOS, PSICOLÓGICOS Y DIDÁCTICOS DEL ÁREA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS

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INCORPORACIÓN DE ANIMACIONES Y SIMULACIONES EN UNA SECUENCIA DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE PARA LA TEORÍA ESPECIAL DE LA RELATIVIDAD

Irene Arriassecq1, Esther Cayul2 y María Eugenia Seoane3

1 Departamento de Formación Docente

Facultad de Ciencias Exactas EcienTec - CONICET

Universidad Nacional del Centro de la provincia de Buenos Aires [email protected]

2 Departamento de Formación Docente Facultad de Ciencias Exactas – EcienTec

Universidad Nacional del Centro de la provincia de Buenos Aires [email protected]

3 Facultad de Ciencias Exactas - EcienTec Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires

[email protected] RESUMEN

En este trabajo se analizan las posibles ventajas de la incorporación de animaciones y simulaciones en una Secuencia de Enseñanza-Aprendizaje para el abordaje de la Teoría Especial de la Relatividad en el último año de la enseñanza secundaria cuando se las utiliza en forma complementaria con el resto de las actividades elaboradas en el marco de la secuencia.

La animación seleccionada representa los conceptos relativistas de “dilatación del tiempo” y de “contracción de las longitudes”. La simulación permite analizar también esos mismos conceptos a través de la interacción del usuario con diagramas de Minkowski mediante los cuales, además, también es posible abordar el concepto de “causalidad”, particularmente relevante en el contexto de la Teoría Especial de la Relatividad (TER).

Tanto en la animación como en la simulación se analizan: las características técnicas, la capacidad gráfica y visual, la sencillez o dificultad al utilizarlas, el grado de interacción que los alumnos pueden desarrollar con ellas, cuáles son sus puntos fuertes en relación con los objetivos de aprendizaje planteados en la secuencia didáctica en la cual se las incorpora, en qué medida pueden contribuir a un aprendizaje para la comprensión por parte de los alumnos y al desarrollo de competencias y cuáles son las principales limitaciones.

Palabras claves: SEA – TER – Animaciones - Simulaciones

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Incorporación de animaciones y simulaciones en una secuencia de enseñanza-aprendizaje para la teoría especial de la relatividad. Arriassecq, I;, Cayul E; Seoane, M.E., pp. 107-117

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ABSTRACT

This paper discusses the potential benefits of incorporating animations and simulations in a Teaching-Learning Sequence for addressing the Special Theory of Relativity in the last year of secondary education when they are used as a complement with the rest of activities developed within the sequence.

The animation represents the relativistic concepts of "time dilation" and "length contraction". The simulation allows also analyze these concepts through pupils interaction with Minkowski diagrams whereby, in addition, it is also possible to aproach the concept of "causality, particularly relevant in the context of the Special Relativity Theory.

Both in the animation and in the simulation are analyzed: technical characteristics, visual and graphic capabilities, simplicity or difficulty in using them, level of interaction that students can develop with them, their strengths related to the learning objectives in the teaching-learning sequence in which they are incorporated, in what sense they can contribute both students understanding and the development of skills and what are their main limitations.

Keywords: TLS – SRT – Animations – Simulations

ANTECEDENTES Y MARCO TEÓRICO

En este trabajo se analiza cómo se reelabora parte de una Secuencia de Enseñanza-Aprendizaje (SEA) diseñada para abordar la TER en la escuela secundaria (Arriassecq & Greca, 2012) focalizándonos, particularmente, en los conceptos “contracción de las longitudes” y “dilatación de tiempo”, fundamentales para la comprensión de la TER, mediante la incorporación de una animación y en el abordaje de los diagramas de Minkowski con el recurso de una simulación.

A partir de un análisis crítico de los elementos que deberían ser tomados en consideración en los libros de texto para presentar la TER en el nivel secundario, desde una perspectiva histórica y epistemológicamente contextualizada, y de los resultados obtenidos en una investigación centrada en los libros de texto más utilizados en la Argentina para la enseñanza de la Física –donde básicamente se encontró que los textos analizados no incorporan los diferentes resultados de la investigación en enseñanza de las ciencias, ni las discusiones históricas y epistemológicas sobre el tema– se diseñó, implementó y evaluó una SEA para la enseñanza de dicha teoría en el contexto de una investigación más amplia donde se analizaron las dificultades para aprender la TER en el nivel secundario (Arriassecq, 2008).

El diseño de SEA puede caracterizarse como una actividad de carácter dual que consiste tanto en una actividad de investigación en el aula como el producto de la misma, con actividades suficientemente investigadas de enseñanza y aprendizaje de determinados tópicos con ciertos grupos de alumnos (Méheut and Psillos, 2000; Psillos and Méheut, 2001).

Una parte importante del diseño de la propuesta consistió en la elaboración de un material escrito (con formato de libro de texto) para ser utilizado por

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docentes y alumnos que contemplara las carencias –entendidas como tales desde la perspectiva de nuestro marco teórico– encontradas en los libros de texto usuales. Dicho material incluye, fundamentalmente, el desarrollo de tópicos específicos de la TER, selección de artículos originales para su lectura y discusión crítica, como así también la propuesta de diversos tipos de actividades (resolución de problemas, ejercicios, etc.; incluso algunas no convencionales como la elaboración de cuentos e historietas)

Los diversos estudios, realizados antes de la elaboración del material escrito que forma parte de la SEA para la TER, se fundamentan en la adopción de un enfoque que otorga al uso de la Historia de la Ciencia y la Epistemología, en el diseño de propuestas concretas de aula, un rol tan importante como el que tiene la adopción de un marco psicológico y uno didáctico. Este abordaje contextualizado debe incluir un fuerte énfasis conceptual de los temas abordados, indispensable para que las discusiones histórico-epistemológicas adquieran sentido para los estudiantes.

Se considera que esta perspectiva favorece el alcance de algunos de los objetivos planteados en las propuestas curriculares elaboradas por el Ministerio de Educación de la Nación, tales como formar ciudadanos alfabetizados científicamente, que construyan, durante la etapa de escolarización, conocimientos de ciencia pero al mismo tiempo sobre la actividad científica.

En el eje epistemológico, se adoptaron elementos de la epistemología de Bachelard (1991), que permitieron desarrollar un análisis epistemológico del contenido de la TER (Arriassecq y Greca, 2002). Este análisis delimitó los conceptos centrales que los alumnos deberían aprender significativamente. Estos conceptos son los de espacio, tiempo y las nociones asociadas de sistema de referencia, observador, simultaneidad y medición, indispensables para la comprensión relativista del espacio-tiempo.

El eje psicológico fue elaborado a partir de una síntesis de diversas perspectivas sobre la formación de conceptos (especialmente se adoptan algunos aspectos de las teorías de Vergnaud (1990), Ausubel et al. (1991) y Vygotsky (1987), tomados como marcos teóricos complementarios) que posibilitan interpretar cómo los alumnos logran conceptualizar un contenido concreto en situación de aula. Con la teoría de Vergnaud, en particular, fueron analizadas, en un estudio previo, (Arriassecq y Greca, 2006) las representaciones de los alumnos –en términos de invariantes operatorios– en relación con los conceptos antes referidos –espacio, tiempo, sistema de referencia, observador, simultaneidad, medición,– información que permitió determinar las dificultades de los alumnos con los mismos.

En el eje didáctico se tomó como referente fundamental la concepción de objetivo-obstáculo de Martinand (1986), quien propone la existencia de una relación dialéctica entre los objetivos de la enseñanza y los obstáculos que se interponen en la concreción de los mismos (de donde emerge el concepto de objetivo-obstáculo). Así, los objetivos de la educación, y en particular de la educación en ciencias, no pueden definirse a priori y con independencia de las representaciones de los alumnos como ocurre habitualmente, sino que pueden plantearse en término de las transformaciones intelectuales que se producen al

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superar un determinado obstáculo, para lo cual, en primer lugar, es necesario identificar las representaciones de los alumnos respecto del campo conceptual –invariantes operatorios y teoremas en acto – que se pretende abordar como mencionamos anteriormente.

De los teoremas-en-acto inferidos, que no se corresponden con los científicamente consensuados, fueron seleccionados aquellos que se consideró que podían ser transformados en objetivos para la propuesta didáctica y que incluyen la superación de los obstáculos por parte del alumno para realizar un aprendizaje significativo del tema TER

Los tres ejes anteriormente analizados se conjugan en una perspectiva más amplia denominada Enseñanza para la Comprensión (Wiske, M., 1999).

En esta propuesta se asume como comprensión a la capacidad de usar lo que uno sabe cuando actúa en el mundo, extendiendo, sintetizando y aplicando ese conocimiento de formas creativas y novedosas, existiendo cuatro dimensiones fundamentales que articulan el alcance de la comprensión: conocimiento, métodos, propósitos y formas de expresión.

Quienes diseñan situaciones de enseñanza (profesor, investigador) deberían responder, dentro de sus visiones o abordajes, las siguientes preguntas: ¿qué tópicos vale la pena comprender?; ¿qué deben comprender los alumnos sobre esos tópicos?; ¿cómo se puede propiciar la comprensión? y ¿cómo es posible averiguar qué es lo que comprende los alumnos? (Arriassecq, 2010, a y b).

De las diversas metas de aprendizaje planteadas en la SEA se analiza en este trabajo la siguiente:

“Interpretar la incompatibilidad del Programa Mecanicista con algunos aspectos de la Teoría Electromagnética de Maxwell”.

Los desempeños de aprendizaje esperados son:

“Utilizar diagramas de Minkowski para demostrar que de acuerdo con la TER, es posible que los observadores situados en diferentes sistemas de referencia inerciales no se pongan de acuerdo en establecer cuándo y dónde suceden determinados eventos, pero nunca pueden estar en desacuerdo respecto de si existe o no una relación causal entre los mismos”.

EL USO DE SIMULACIONES EN CIENCIA

Es importante diferenciar el tipo de simulaciones que se utilizan en la ciencia, y el rol que desempeñan, de las simulaciones diseñas para el ámbito de la enseñanza de las ciencias.

Las simulaciones computacionales permiten estudiar sistemas complejos que, debido a sus características no pueden ser abordados de forma analítica exacta.

Fox Keller (2003), expresa que aunque empezaron como “poco más que una extensión de los métodos convencionales de análisis numérico, donde lo que estaba siendo “simulado” eran las ecuaciones escritas a mano, dichos métodos rápidamente fueron tan efectivos que comenzaron a desafiar el estatus del

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original, desplazando las mismas ecuaciones que simulan”

Siguiendo el relato histórico de Fox Keller (2003) pueden ser identificadas tres etapas, en las que paulatinamente desarrollos exitosos se van acumulando, generando nuevos efectos, y minando progresivamente las nociones tradicionales de teoría, experimentación y datos.

La primera de las etapas identificadas por Fox Keller es el uso de computadoras para encontrar soluciones, mediante métodos de análisis numérico, para modelos matemáticos preestablecidos, pero que no pueden abordarse de forma analítica. Con el afianzamiento de este uso comienza a ser cuestionado, fundamentalmente, el papel de las ecuaciones diferenciales como herramienta principal de la física teórica.

Una segunda etapa, que se inicia a mediados de los 50 en el área de dinámica de fluidos y de plasmas, puede caracterizarse por la emergencia del uso de las simulaciones para la determinación de los rasgos más característicos que se requieren en aproximaciones realistas de modelos físicos de sistemas complejos. En este proceso, primero se sustituye el sistema real por uno simplificado y luego se transforman las ecuaciones de ese sistema simplificado para poder resolverlas por análisis numérico e implementarlas en computadora. En este uso, no son evaluadas ni resueltas las expresiones matemáticas, sino que la computadora simula una versión simplificada del sistema físico y a partir de su semejanza con el “verdadero” comportamiento, se evalúan las simplificaciones realizadas. Como resultado se obtienen modelos (ecuaciones) físicamente más realistas y computacionalmente abordables. Este tipo de simulaciones, de gran uso por los físicos, da lugar a los llamados “experimentos computacionales”, entrando como una tercera vía entre la teoría y los experimentos de laboratorio y estableciendo así nuevas relaciones entre la naturaleza de la modelización y su relación con la teoría.

Por último, Fox Keller destaca un tercer uso, o etapa: la construcción de modelos (teóricos y/o experimentales) de fenómenos para los cuales no existe una teoría, ni ecuaciones exactas o aproximadas, sino que solamente se tiene una idea rudimentaria de la dinámica subyacente.

INCORPORACIÓN DE ANIMACIONES Y SIMULACIONES EN LA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS

La incorporación de las TICs en la enseñanza de la Física no debería ser una cuestión de moda, sino que se deberían utilizar como una herramienta complementaria del resto de las actividades elaboradas en el marco de la secuencia con el propósito de lograr un aprendizaje comprensivo conceptual en los alumnos.

Claramente las simulaciones utilizadas en el ámbito de la educación en ciencias se utilizan con objetivos diferentes a las tres etapas planteadas anteriormente para la actividad científica aunque, de todas formas, las simulaciones son recursos interactivos que permiten a los alumnos hacer conexiones entre los fenómenos de la vida real y los modelos que explican estos fenómenos.

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Los applets o simulaciones se han convertido en una herramienta utilizada en las aulas, debido a sus características técnicas tales como la velocidad de ejecución, la capacidad gráfica y visual, la sencillez de uso, la accesibilidad, la posibilidad de interacción con el usuario, la representación de fenómenos y experimentos difíciles de llevar a cabo en la realidad.Cuando los estudiantes son capaces de comprender el significado que transmiten las imágenes de la animación de un fenómeno o un sistema, puede ser adecuado mostrar ese significado mediante múltiples representaciones (dibujos, animaciones, gráficos, vectores, datos numéricos), si se asume que la integración de las distintas representaciones no es obvia (Sáez y Pintó, 2007) y el rol del docente es decisivo.

METODOLOGÍA

Tanto para analizar las animaciones como las simulaciones que se incorporarán a la SEA se construyeron categorías que contemplan: las características técnicas, la capacidad gráfica y visual, la sencillez o dificultad al utilizarlas (tanto por los docentes como por los alumnos), la accesibilidad, el grado de interacción que los alumnos pueden desarrollar con ellas, cuáles son sus puntos fuertes en relación con los objetivos de aprendizaje planteados en la SEA en la cual se las incorpora, en qué medida pueden contribuir a un aprendizaje para la comprensión por parte de los alumnos y al desarrollo de competencias y cuáles son las principales limitaciones (referidas a los docentes, a los alumnos y a la institución).Para seleccionar las animaciones y simulaciones que se utilizarán en la reelaboración de la propuesta, se realizó una búsqueda en textos dónde se sugieren páginas confiables, en sitios oficiales, tales como: edu.ar, conectar igualdad y otras fuentes.

Las categorías que se elaboraron para seleccionar las animaciones y las simulaciones son:

- Promueven en los estudiantes la construcción de modelos mentales referidos a los conceptos que se desean estudiar. - Contribuyen en el aprendizaje para la comprensión por parte de los alumnos y al desarrollo de competencia. - Las características técnicas son adecuadas al contexto en que se utilizarán. Las dimensiones de esta categoría contemplan:

La capacidad gráfica y visual: que permitan observar virtualmente

fenómenos con gran semejanza con la realidad.

La sencillez de uso: no sea necesario adquirir conocimiento específico sobre el manejo.

La accesibilidad: cualquier usuario que posea lenguaje Java y Flash pueda acceder a ellos

El grado de interacción con el usuario: que los alumnos y el docente puedan experimentar con un fenómeno al variar algunos de los parámetros.

Visualización de fenómenos y experimentos difíciles de realizar: suplen, con carácter virtual, el uso del laboratorio.

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Obtención de resultados cuantitativos y cualitativos: la observación de un fenómeno simulado permite analizar con detalle los resultados numéricos y conceptuales.

Inicialmente se seleccionaron tres sitios (referencias en la bibliografía) educativos que contenían animaciones y simulaciones para trabajar conceptos como contracción de longitudes, dilatación del tiempo y simultaneidad en la TER.

Luego de analizar las categorías elaboradas se concluyó que dos de ellas no cumplían con los objetivos buscados y se optó por trabajar sólo con una simulación, Construyendo la Relatividad, que cumplía con nuestras expectativas. Se muestran la captura de pantallas en las figuras 1 y 2.

La característica principal de material escogido es que una misma situación puede ser vista como animación o como simulación y reúne las características mencionadas anteriormente

Figura 1: Representación de eventos no simultáneos

Figura 2: Representación de eventos simultáneos

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El software que se utiliza es el Modellus, un programa que permite simular un fenómeno físico a partir de su modelo matemático.

Esta simulación tiene lugar en su aspecto temporal (evolución a lo largo del tiempo) y matemático (cálculo de valores). Modellus está orientado a estudiar modelos temporales por lo que se pueden simular los fenómenos físicos en distintos escenarios (casos), en cada uno de los cuales cada uno de los parámetros o constantes del modelo pueden ser modificados (p.e. eventos en la TER).

El docente y los alumnos pueden ingresar, ver la ventana de la animación, la ventanita de control y hacer correr el applet, detenerlo, volverlo a iniciar, etc. Colocando el mouse encima de un cursor, cuando el applet ha comenzando, se puede modificar el valor de alguna magnitud. Si desean interaccionar con el applet deberán ingresar a la ventana de Condiciones iniciales, antes de que comience a funcionar, y podrán modificar los valores de algunas magnitudes. Luego, al correr otra vez la aplicación se podrá observar cómo afectan estas modificaciones al applet.

Para trabajar el material como simulación se puede ingresar en la ventana Modelo, modificar el modelo-físico-matemático y ver qué consecuencias tiene sobre la animación. Esta interacción es muy interesante porque permite analizar las leyes físicas que sustentan la animación. Se puede modificar el applet o construir otro usando la ventana Contraseña. En esta ventana se introduce la palabra “relativi” y aparecen en la izquierda opciones de diseño del applet que estaban ocultas para insertar un objeto, una imagen, étc. Ingresando a la ventana Instrucciones se accede a las instrucciones para realizar las opciones mencionadas.

La SEA, reelaborada con la incorporación de las animaciones y simulaciones, se implementará en un curso de último año de la escuela secundaria superior, formado por treinta y cuatro alumnos, perteneciente a una escuela pública dependiente de una universidad nacional. Cada uno de los estudiantes posee una netbook del programa Conectar Igualdad, otorgada por el Ministerio de Educación de la Nación.

Este grupo de estudiantes ha realizado todo el ciclo correspondiente a la educación secundaria en esta institución.

La institución se caracteriza por facilitar el acceso de investigadores correspondientes a diferentes disciplinas científicas con el objetivo de elaborar proyectos que tiendan a mejorar la calidad educativa.

RECORRIDO CONCEPTUAL

Para llegar a la etapa de la SEA donde se trabajará con la simulación y la animación, se desarrollan tres etapas previas de contenidos históricos, epistemológicos y conceptuales de la TER.

En este recorrido conceptual se trabajan conceptos, desde el punto de vista teórico, algebraico y representaciones en gráficos, necesarios para comprender e interpretar concepto de simultaneidad.

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A continuación, se presenta a modo de ejemplo, un problema que involucra los conceptos: dilatación del tiempo, contracción de longitudes para establecer la simultaneidad de eventos.

Un pasajero de un tren, situado en el punto medio de su vagón enciende una linterna y el haz de luz viaja hacia las paredes donde se encuentran ubicadas dos puertas P1 y P2. El tren tiene un mecanismo que consigue que cuando la luz alcanza una pared, se abre una puerta. La velocidad con la que se desplaza el tren es de 0,9c.

a) Resuelve de manera algebraica tratando de establecer la posible simultaneidad de las aperturas de las puertas para dos observadores situados respectivamente en el interior del vagón (O´) y otro (O) sobre el andén del tren.

b) Resuelve usando diagramas de espacio-tiempo para establecer la simultaneidad de los eventos.

En la resolución algebraica, que deberían realizar los alumnos en lápiz y papel, deberían comenzar ubicando a los observadores(O y O´) en SR diferentes. Plantear el problema en el SR de O´ para calcular el tiempo que tarda la luz en llegar a las paredes y abrir las puertas. El resultado les permite inferir que el tiempo de los evento E1 (apertura de la puerta uno) y E2 (apertura de la puerta dos) es el mismo.

Luego deberían realizar los cálculos para el observador O que ve el tren en movimiento desde su SR. Deberían emplear ecuaciones de movimiento, sistemas de ecuaciones, ecuaciones de contracción de longitudes y cálculos de tiempos para establecer que los eventos no son simultáneos desde este sistema de referencia.

Para resolver el problema utilizando diagramas de Minkowski deberían hacer uso del concepto de líneas del universo para representar la apertura de puertas

(P1 y P2) y haces de luces emitido (H1 y H2). Utilizar trigonometría para calcular

los ángulos que forman cada una con los ejes, reconocer que representa cada uno de los ejes ortogonales, étc.

En la simulación y animación que analizamos anteriormente se representa este problema y su resolución en los dos sistemas de referencias correspondientes a la posición de los observadores.

COMENTARIOS FINALES

La animación analizada representa los conceptos relativistas de “dilatación del tiempo” y de “contracción de las longitudes”. En tanto la simulación permite analizar también esos mismos conceptos a través de la interacción del usuario con diagramas de Minkowski mediante los cuales, además, también es posible abordar el concepto de “causalidad”, particularmente relevante en el contexto de la TER.

A partir de la implementación de la SEA que incorpora la animación y la simulación se evaluarán los siguientes aspectos:

- Si es necesario recortar contenidos de la SEA.

- Cuál es el tiempo real que demanda la implementación de la SEA

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- Si el uso de las TICs facilita el aprendizaje para la comprensión de conceptos que difieren de la mecánica clásica.

- Cuál es el momento adecuado para incorporar en las SEA las animaciones y simulaciones.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Aguirregabiria, J. (2011). Software ejecutable: diagramas de Minkowsky. Para descargar disponible en http://www.compadre.org/osp/items/detail.cfm?ID=11449.

Arriassecq, I. y Greca, I. (2002). Algunas consideraciones históricas, epistemológicas y didácticas para el abordaje de la Teoría Especial de la Relatividad en el nivel medio y polimodal. Ciência & Educação, (8) 1, pp. 55-69.

Arriassecq, I. y Greca, I. (2006). Introducción de la Teoría de la Relatividad Especial en el nivel medio/polimodal de enseñanza: identificación de Teoremas-en-Acto y determinación de objetivos-obstáculo. Revista Investigações em Ensino de Ciências (http//www.if.ufrgs.br/ienci), (11), 2.

Arriassecq, I. (2008). La Enseñanza y el Aprendizaje de la Teoría Especial de la Relatividad en el nivel medio/polimodal. Tesis de doctorado. En prensa (Universidad de Burgos, España).

Arriassecq, I. (2010)._a) Coautora de “Física Moderna y Contemporánea” en el Proyecto de mejora de la formación docente inicial para el nivel secundario orientado en las áreas de Biología, Física, Matemática y Química. (Ministerio de Educación, Secretaria de Políticas.

b) “Diseño y evaluación de secuencias de enseñanza y aprendizaje basadas en resultados de investigación: discusión de un marco teórico y metodológico”. En Stipcich, S. y Santos, G. comp.: Tecnología Educativa y Conceptualización en Física. Estudios sobre interacciones digitales, sociales y cognitivas. UNICEN, Tandil, Argentina. ISBN: 978-950-658-232-6.

Ausubel, D., Novak, J. y Hanesian, H. (1991). Psicología Educativa, un punto de vista cognoscitivo. México: Ed. Trillas.

Bachelard, G. (1991). La formación del espíritu científico. Ed: Siglo XXI.

Causo, D. (2011). Las secuencias didácticas en la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias: modelos para su diseño y validación. En A. Caamaño (Coord.), Didáctica de la Física y la Química. Barcelona: Grao.

Fox Keller, E. (2003). Models, simulations and “computer experiments”. In Radder, H (Ed.), The philosophy of scientific experimentation, Pittsburgh University Press.

Martinand, J. L. (1986). Connaître et transformer la matière. Berna: Peter Lang.

Méheut, M. and Psillos, D. Orgs. (2000). Designing and validating teaching-learning sequences in a research perspective. An international symposium, París.

Pintó, R. (2011). Las tecnologías digitales en la enseñanza de la Física y la

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Incorporación de animaciones y simulaciones en una secuencia de enseñanza-aprendizaje para la teoría especial de la relatividad. Arriassecq, I;, Cayul E; Seoane, M.E., pp. 107-117

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Química. En A. Caamaño (Coord.), Didáctica de la Física y la Química. Barcelona: Grao.

Ripio Mira, E. (2013) Simulaciones: diagramas de Minkowsky. Applets de física. Disponible en: http://www.montenegroripoll.com/fisica/applets/Minkowsky.app/Minkowsky.html

Sanchez Alonso, M y Selva Soler, V. (2006). Animaciones y Simulaciones: Construyendo la Relatividad. España.

Sáez, M. Y Pintó, R.(2007). Dealing with different representations when analysings forces and motion. Procedings of the Six International ESERA Conference. Malmö, Sweden.

Vergnaud, G. (1990). La théorie des champs conceptuels. Recherches en Didactique des Mathématiques, 10 (23), pp. 133-17.

Wiske, M. (2005). ¿Qué es la Enseñanza para la Comprensión? en Wiske, M. compiladora: “La Enseñanza para la Comprensión” Paidós: Bs.As

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EJE: ASPECTOS EPISTEMOLÓGICOS, PSICOLÓGICOS Y DIDÁCTICOS DEL ÁREA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS

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DIFICULTADES DE APRENDIZAJE EN LA APLICACIÓN DE DOS DISEÑOS

DIDÁCTICOS QUE INTEGRAN TECNOLOGÍAS DIGITALES

Yanitelli, Marta1; Concari, Sonia2; Scancich, Miriam1; Pérez Sottile, Ricardo2

1Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura, Universidad Nacional de Rosario; 2Facultad Regional Rosario, Universidad Tecnológica Nacional

[email protected]

RESUMEN

La investigación se orientó al reconocimiento de posibles correspondencias entre las dificultades que evidenciaron los estudiantes en el tratamiento de gráficas de variables cinemáticas, vinculadas a dos diseños didácticos que utilizan tecnologías digitales diferentes para el estudio de movimientos en tiempo real. Se adoptó un enfoque cualitativo de carácter interpretativo, y se utilizó un método de comparación constante para analizar las producciones escritas de los estudiantes.

Las dificultades encontradas están asociadas al empleo de los distintos tipos de lenguaje involucrados en el estudio del movimiento y a la modelización del sistema en estudio. Estos resultados aportaron elementos que permitieron delinear algunas actividades de andamiaje, atendiendo a las dificultades detectadas, que posibilitarían al estudiante pasar de un nivel de conocimiento a otro potencialmente más elevado.

Palabras clave: Tecnologías digitales, estudiantes universitarios, dificultades de aprendizaje, gráficas

ABSTRACT

This research was focused to the recognition of possible correspondences between the difficulties that the students have in the treatment of graphs of kinematics variables from two didactic designs that use different digital technologies. A qualitative approach of interpretive character was adopted and the method of constant comparison was used to analyze the students’ written reports.

The difficulties were associated with the employment of different types of language involved in the study of movements and with the modeling of the studied system. These results provide elements to delineate strategies considering the found difficulties which would enable students moving from one

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level of knowledge to another potentially higher.

Keywords: Digital technologies, university students, learning difficulties, graphs

INTRODUCCIÓN Y REFERENTES TEÓRICOS

En los últimos años se han ido configurando nuevos entornos para el aprendizaje de las Ciencias, en particular, en Física, que incorporan las tecnologías digitales en las prácticas experimentales planteadas como resolución de situaciones problemáticas. Estas tecnologías ofrecen oportunidades para el desarrollo de competencias para la observación, la medición, la interpretación y el análisis de gráficas y la construcción y empleo de modelos. La formación en tales competencias constituye un requerimiento básico para la enseñanza en Ciencias e Ingenierías (CONFEDI, 2010).

La representación gráfica de datos cuantitativos se constituye en un recurso valioso para describir un fenómeno físico y para promover reflexiones sobre el mismo. Numerosas investigaciones (Kwon, 2002; Testa, Monroy y Sassi, 2002; Sassi, Monroy y Testa, 2005) revelan las distintas dificultades, que tienen los estudiantes de cursos de Física básica, en el tratamiento y análisis de gráficas de movimientos en tiempo real, aduciendo que las mismas están asociadas a la adquisición de algunas habilidades específicas -interpretación, modelización y transformación- necesarias para evitar explicaciones erróneas.

La incorporación de los medios digitales en las actividades experimentales de Física no garantiza un aprendizaje comprensivo y significativo, su uso demanda diseños didácticos específicos que potencien una interacción activa entre los estudiantes y con el docente. En particular, han de promover procesos reflexivos durante el análisis y la interpretación de las gráficas obtenidas con los recursos informáticos.

En este contexto, la presente investigación se orientó al reconocimiento de posibles correspondencias entre las dificultades que evidencian los estudiantes en el tratamiento de gráficas de variables cinemáticas vinculadas a dos diseños didácticos que utilizan tecnologías digitales diferentes.

Los referentes teóricos que orientaron el presente estudio se organizaron con aportes provenientes del paradigma cognitivo actual, en particular, la teoría de Aprendizaje Significativo de Ausubel, los conceptos de Zona de Desarrollo Próximo de Vygotsky y de andamiaje de Bruner. Desde el enfoque ausubeliano, cuando un nuevo conocimiento es aprendido por un proceso de interacción con conceptos o proposiciones previas que posee el sujeto, éstos también se modifican. La presencia sucesiva de este hecho produce una elaboración adicional jerárquica de los conceptos y proposiciones, dando lugar a una diferenciación progresiva (Ausubel, Novak y Hanesian, 1983). A medida que las nuevas informaciones son adquiridas, los elementos ya existentes en la estructura cognitiva pueden ser precisados, relacionados y, como consecuencia, reorganizados alcanzando un significado nuevo. Esta recombinación de los elementos deviene en una reconciliación integradora. Todo aprendizaje producido por reconciliación integradora también dará lugar a una mayor diferenciación de los conceptos o proposiciones existentes (Ausubel et al., op.cit.). La diferenciación progresiva y la reconciliación integradora son

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procesos dinámicos que ocurren durante el aprendizaje significativo de conceptos, principios y leyes de la Física.

Por su parte, Vygotsky (1995) elabora su teoría de la internalización, entendida como el proceso que implica una serie de transformaciones progresivas internas, originadas en operaciones o actividades de orden externo, mediadas por signos y herramientas socialmente construidas. La internalización es fundamental para el desarrollo de los procesos psicológicos superiores en el que participan los instrumentos de mediación, especialmente el lenguaje. En este marco, el concepto de zona de desarrollo próximo (ZDP), es la distancia entre el nivel de desarrollo efectivo del estudiante (aquello que es capaz de hacer por sí solo) y el nivel de desarrollo potencial (aquello que sería capaz de hacer con la ayuda de otro más capaz). La ZDP se refiere a la diferencia o brecha entre las habilidades que el sujeto que aprende ya posee y lo que puede llegar a aprender a través de la guía o apoyo que le puede proporcionar un docente o un par más competente.

Bruner (citado por Fernández, Wegerif, Mercer y Rojas-Drummond, 2001) toma el concepto de ZDP para elaborar el concepto de andamiaje. El andamiaje se refiere a la acción que puede desarrollar el docente para llevar al estudiante de su nivel actual de conocimiento a otro potencial más elevado. El docente selecciona contenidos y propone actividades apropiadas para la estructura cognitiva del estudiante de modo tal que le permita la apropiación del conocimiento en función de sus posibilidades actuales. El currículo se organiza en espiral, es decir, trabajando periódicamente los mismos contenidos, cada vez con mayor profundidad, para que el estudiante continuamente modifique las representaciones mentales que ha ido construyendo. El andamiaje implicaría identificar el problema, simplificarlo y reduciendo el número de actos necesarios para alcanzar la solución, orientar al estudiante en el logro del objetivo, señalarle las características importantes de la tarea y controlar la frustración ante la dificultad.

METODOLOGÍA

Se adoptó un enfoque cualitativo de carácter interpretativo, basado en un estudio comparativo entre dos investigaciones. Una de ellas, se desarrolló en la Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura de la Universidad Nacional de Rosario y la otra se realizó en la Facultad Regional Rosario de la Universidad Tecnológica Nacional. Tales investigaciones se llevaron a cabo en sendos cursos de Física I de carreras de Ingeniería. En uno de los diseños se abordó el estudio del movimiento de un planeador en sucesivas idas y vueltas sobre una pista de aire, recta y horizontal, utilizando un equipo de adquisición de datos (Yanitelli, Scancich y Massa, 2010). El otro, consistió en el registro en video del movimiento de una pelota que rueda sobre el piso y rebota en forma oblicua sobre un zócalo, y el empleo de un programa computacional para el análisis de los fotogramas (Concari y Pérez Sottile, 2012). Ambos diseños incluyeron una guía que consta de un programa de actividades que orienta el trabajo grupal de los estudiantes durante el estudio cualitativo de la situación problemática y los posiciona en relación con el marco teórico específico. Se les

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solicitó como consigna, que caracterizaran el movimiento del sistema en estudio. En la elaboración de una memoria escrita debían incluir los resultados obtenidos, el análisis crítico e interpretación de los mismos, el enunciado de conclusiones y posibles implicancias.

En esta investigación interesó analizar en profundidad las dificultades que evidenciaron los estudiantes en el tratamiento y la interpretación de gráficas de variables cinemáticas correspondientes a diseños didácticos que incorporan tecnologías digitales diferentes. Se utilizó el método de comparación constante propuesto por Glaser y Strauss (1967). Este método ha sido diseñado para contribuir a generar conocimiento que se corresponde estrechamente con los datos, ya que la comparación constante obliga a considerar la mayor diversidad de éstos. Por diversidad se entiende que cada incidente (observaciones, entrevistas, documentos) es comparado con otro incidente, en términos de la mayor cantidad de similitudes y diferencias como sea posible. Se parte del supuesto de que estas divergencias y semejanzas permiten obtener conocimientos claros, consistentes y plausibles del evento en estudio. Este método hace uso explícito de procedimientos de codificación y análisis con el propósito de establecer categorías teóricas que se conciben como analíticas y conceptuales. Las mismas engloban información diversa pero con cierta afinidad y denominador común.

Las memorias escritas elaboradas por los estudiantes constituyeron la fuente de datos de la investigación. Se utilizó una técnica de análisis interpretativo textual (Bernárdez, 1995). La misma se basó en la identificación de expresiones en el documento escrito por los estudiantes que pueden ser interpretadas en términos de representaciones activadas.

RESULTADOS

Como consecuencia del reconocimiento de semejanzas y diferencias entre las dificultades, que denotan los estudiantes al abordar el análisis de gráficas de movimientos en tiempo real, se identificaron tres categorías. Las mismas dan cuenta de dificultades asociadas tanto al empleo de los distintos tipos de lenguaje involucrados en el estudio de movimientos desde un enfoque cinemático como con la modelización del sistema en estudio. A continuación, se consignan las categorías identificadas, su descripción, algunas dificultades representativas de cada una de ellas y el diseño didáctico en el que se evidenciaron. La simbología SAD y VD corresponde al diseño didáctico que incorpora un sistema de adquisición datos y video digital respectivamente.

Genéricas

Dificultades asociadas a los ajustes gráficos que se corresponden con el trazado de una curva continua por los puntos registrados, obtenidos de datos experimentales, y a la especificación de la función analítica correspondiente a dicha curva. Estas dificultades están relacionadas con la lectura de la gráfica y el tratamiento matemático de los datos y gráficas obtenidas. A modo de ejemplo se explicitan algunas dificultades representativas detectadas en esta categoría:

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-Ajustar los puntos experimentales que responden a dos movimientos diferentes del sistema en estudio. SAD-VD. En la Figura 1 se muestra la gráfica de la componente en la dirección horizontal x de la posición en función del tiempo de una pelota que rebota contra una pared. Se observa que los puntos registrados, que corresponden a dos movimientos diferentes, se han ajustado con una única función lineal.

-Consignar la función analítica asociada a la curva que mejor ajusta los puntos experimentales. VD

La presencia de dificultades identificadas como genéricas derivó en que los estudiantes no lograron utilizar las herramientas de ajuste que permiten relacionar entre sí los lenguajes gráfico y algebraico al estudiar el movimiento real y, por lo tanto, algunos no pudieron avanzar en la interpretación del evento en estudio mientras que otros, elaboraron interpretaciones incompletas y confusas.

Básicas

Hacen referencia a la asignación de significado físico tanto a los valores representados en las gráficas posición-tiempo, velocidad-tiempo y aceleración-tiempo como a los parámetros de la función analítica, que proporciona el programa informático. Estas dificultades están asociadas a la interrelación entre el lenguaje gráfico, el matemático y el disciplinar. Algunas dificultades representativas:

-Asignar significado físico a los parámetros de la función analítica. VD

Figura 1. Selección inadecuada de una ecuación lineal para ajustar los datos experimentales del movimiento

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-Diferenciar los puntos de la gráfica que corresponden a dispersiones y a un algoritmo de cálculo no representativo del evento en estudio. SAD-VD. En la Figura 2 se muestran las gráficas del módulo de velocidad y la componente de la aceleración en la dirección del movimiento en función del tiempo, donde se registran distintas situaciones referidas al movimiento del planeador. Los picos pronunciados que se destacan en la gráfica a=a(t) no tienen significado físico, sino que son resultado de un algoritmo de cálculo.

-Relacionar dispersiones con la escala seleccionada. SAD-VD

-Elaborar relaciones fundamentadas entre los conceptos físicos y las partes identificadas en las gráficas. SAD-VD

-Inferir algunas características del movimiento del sistema en estudio. SAD-VD

Las dificultades denominadas básicas estarían denotando falencias en el dominio del lenguaje disciplinar necesario para expresar correctamente la información que suministra tanto la función analítica derivada del ajuste gráfico de los puntos experimentales, como las partes que han sido identificadas a partir del análisis de la estructura del gráfico y que dan cuenta de algunas características del movimiento del sistema. Como consecuencia de estas dificultades, a los estudiantes no les es posible avanzar más allá de interpretaciones superficiales y en algunos casos ambiguas.

Específicas

Están vinculadas a la interpretación de la información contenida en las gráficas en función de la estructura conceptual disponible, al establecimiento de relaciones con el sistema real que es objeto de estudio y a la diferenciación entre tendencia “ideal” y “real” en la evolución del comportamiento del sistema físico. Estas dificultades están ligadas con la modelización que implica traducir

Figura 2. Módulo de v (arriba) y componente de a (abajo) en función del tiempo, gráficas superior e inferior

respectivamente

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una situación del mundo real en una representación ideal, simplificada, del sistema en estudio. Algunas dificultades detectadas representativas de esta categoría:

-Interpretar la función analítica de ajuste como ley de movimiento del sistema. VD

-Comprender la correspondencia entre el movimiento real y su representación en las gráficas registradas. VD

-Comprender la correspondencia entre las gráficas y el modelo matemático asociado. SAD-VD

-Reconocer que la ley de movimiento hace referencia a los conceptos (entidades abstractas) relevantes para la caracterización del sistema en estudio. SAD-VD

-Interrelacionar los resultados de las gráficas v=v(t) y a=a(t). SAD

El análisis de las dificultades nombradas como específicas pone de manifiesto la ausencia de instancias de reconstrucción de significados que implica recuperar los conocimientos disponibles, relacionarlos con la estructura del gráfico para derivar en interpretaciones fundamentadas del movimiento en estudio y, finalmente, explicitar las propiedades relevantes y las relaciones lógico-matemáticas asociadas al modelo físico.

En síntesis, se puede inferir que las dificultades correspondientes a cada una de las categorías presentan diferentes niveles de demanda cognitiva lo cual implica que el andamiaje a desarrollar por el docente debería ajustarse a las distintas necesidades de aprendizaje de los estudiantes. La creación y construcción de zonas de desarrollo próximo, por medio de la estructuración de sistemas de andamiaje flexibles y estratégicos, tendrían que estar orientadas de modo que los estudiantes puedan alcanzar los niveles deseados de comprensión y construcción de conocimientos superando las dificultades detectadas.

Propuesta de actividades

A continuación se presenta una propuesta de actividades secuenciadas de andamiaje basada en el desarrollo de prácticas experimentales en las que se analizan movimientos en tiempo real. Las mismas posibilitan la construcción de ideas ancla relevantes para que los estudiantes avancen de un nivel de conocimiento a otro potencialmente más elevado, necesario para abordar el tratamiento de situaciones experimentales que requieren activar procesos de interpretación, transformación, diferenciación e integración de conocimientos. Por razones de espacio, las actividades incluidas se describen en forma sintética y con un tamaño de letra menor.

Actividad 1. Análisis del movimiento de un cuerpo que cae verticalmente utilizando un registrador de movimiento

Al caer un cuerpo, sujeto a un extremo de una cinta de papel, arrastra a ésta, permitiendo que un registrador marque sobre la misma una serie de puntos cada centésima de segundo. Para analizar el movimiento es necesario extraer

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información del registro de puntos obtenido sobre la cinta, para ello:

a. Indiquen qué representa cada punto marcado.

b. ¿Cómo puede interpretarse la distancia entre dos puntos consecutivos? y ¿entre dos puntos cualesquiera?

c. Observen la separación entre puntos ¿Es la misma para todo el movimiento registrado? Si no es la misma ¿Aumenta o disminuye? ¿Cuál es la relación entre la separación de los puntos y el movimiento de caída del cuerpo? ¿Pueden caracterizarlo?

d. Adopten el sistema de coordenadas que van a utilizar para analizar el movimiento, indicando en la cinta el punto que considerarán como origen. Dado que el movimiento es en una dirección, se sugiere adoptar la coordenada x.

e. Midan la posición de cada punto seleccionado respecto a dicho origen e indiquen el instante t correspondiente, completando una tabla de valores.

f. Representen gráficamente la posición en función del tiempo.

g. Para determinar la velocidad instantánea vx en un punto en forma aproximada, calculen la velocidad media vmx considerando los registros vecinos

a uno y otro lado de dicho punto. El desplazamiento x se obtiene midiendo la distancia entre puntos vecinos. Teniendo en cuenta que el intervalo de tiempo

t = 0,02s es suficientemente pequeño, la vmx = x / 0,02s puede tomarse como la velocidad instantánea en el punto. A partir de lo expresado, calculen la velocidad en varios puntos a lo largo de la cinta, indiquen el instante t correspondiente y organicen los valores obtenidos en una tabla.

h. Representen gráficamente vx = vx(t).

i. Reflexionen sobre la gráfica obtenida, ¿está de acuerdo con lo que expresaron previamente en referencia a la caracterización del movimiento? Deduzcan una expresión matemática general para expresar la velocidad del cuerpo en función del tiempo.

j. A partir de la gráfica vx = vx(t), ¿pueden determinar la aceleración de caída del cuerpo? Si es así, expliquen cómo lo harían y procedan a su determinación.

k. ¿Cómo resultan las gráficas posición y velocidad vs tiempo ante un cambio en la elección del sistema de coordenadas?

El análisis cualitativo sugerido en las consignas a, b y c tiene como intención que los estudiantes reconozcan que la serie de puntos que queda registrada en la cinta proporciona la historia del movimiento del objeto. Asimismo, los posiciona en los aspectos específicos asociados con la interpretación y caracterización del movimiento. De esta manera se propiciaría el tratamiento de dificultades básicas asociadas a la aplicación del lenguaje específico de la disciplina para otorgar significado al movimiento en estudio.

Los ítems d al h están vinculados al tratamiento cuantitativo del movimiento que implica apelar fundamentalmente a los lenguajes tabular y gráfico con soporte de cálculos. Estas consignas orientan en forma gradual al estudiante hacia procesos de ajustes gráfico y analítico de datos experimentales y permiten

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trabajar así sobre dificultades genéricas y básicas.

Finalmente los ítems i al j, favorecen fundamentalmente el tratamiento de dificultades específicas, en tanto atienden al estudio de correspondencias entre los parámetros de la función analítica y sus significados físicos y a la diferenciación entre tendencia “ideal” y “real” en la evolución del comportamiento del sistema físico, ligada al proceso de modelización.

El ítem k les demanda aplicar el conocimiento construido a una situación nueva, en busca de una comprensión significativa.

Actividad 2. Estudio del movimiento de un planeador sobre una pista de aire, recta y horizontal, utilizando un sensor de movimiento

Para iniciar el movimiento del planeador se aplica un pequeño impulso con la mano. Un sensor de movimiento, ubicado en uno de los extremos de la pista, registra la posición en función del tiempo. Simultáneamente, un software genera gráficas de posición, velocidad y aceleración en tiempo real. A partir de las gráficas obtenidas,

a. Identifiquen el sistema de coordenadas que da sustento a las gráficas generadas por el software.

b. Determinen en forma aproximada el intervalo de tiempo en el que el deslizador está detenido, en el que está siendo impulsado por la mano y en el que se mueve libremente.

c. ¿En la gráfica velocidad vs tiempo se representa el módulo de la velocidad o su componente en el sentido del movimiento? Justifiquen su respuesta.

d. Caractericen, a partir del gráfico posición vs tiempo, el movimiento del planeador en el lapso de tiempo registrado.

e. Analicen la correspondencia entre la caracterización efectuada y la información que se desprende de las gráficas velocidad vs tiempo y aceleración vs tiempo.

f. ¿Qué pueden inferir sobre el movimiento del planeador durante el intervalo de tiempo en el que se impulsó con la mano? ¿Cómo calificarían ese intervalo de tiempo respecto del tiempo total registrado? y ¿el cambio de posición del planeador durante el impulso?

g. A partir del análisis de las gráficas velocidad y aceleración vs tiempo, caractericen el cambio de la velocidad y la evolución de la aceleración durante el impulso.

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Las consignas a, b y c posibilitan el tratamiento de dificultades genéricas y básicas debido a que orientan al estudiante en la diferenciación de las variables representadas, la identificación de las distintas partes de la gráfica y la reflexión sobre la evolución del movimiento registrado. Los otros ítems están orientados a trabajar sobre las dificultades básicas y específicas, pues introducen progresivamente al estudiante en los procesos de interrelación entre las gráficas posición, velocidad y aceleración vs tiempo, en el análisis de correspondencia entre el movimiento real y las gráficas y en la modelización. La posibilidad de registrar intervalos de tiempo muy pequeños, brindada por las tecnologías digitales, permite generar situaciones de andamiaje que contemplan la construcción de modelos conceptuales más completos donde se tienen en cuenta procesos físicos que se desarrollan durante períodos de tiempo breves.

Cabe señalar que ambas actividades pueden ser ajustadas por el docente en función del conocimiento previo de los estudiantes y del que van construyendo durante el desarrollo de la actividad. De este modo, la propuesta se constituye en instrumento de mediación orientado hacia la apropiación de saberes específicos.

CONSIDERACIONES FINALES

Las dificultades detectadas en esta investigación, denominadas genéricas, básicas y específicas no dependerían del recurso informático utilizado sino que estarían asociadas con la comprensión de los diferentes lenguajes involucrados en el estudio de una situación experimental en Física y con la modelización.

Es por esto que pensamos que la implementación de actividades de andamiaje puede favorecer el pasaje por los diferentes niveles de abstracción requeridos

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para la comprensión de los fenómenos físicos, en particular, la interpretación de las gráficas y su modelado matemático, esencia de la descripción física de los movimientos en tiempo real. En este sentido, en la Actividad 1, si bien se apeló a un dispositivo de sencilla manipulación, el registro obtenido permite a los estudiantes diferenciar el movimiento real del sistema en estudio (a través de los puntos que han quedado registrados sobre la cinta), de la gráfica de posición vs tiempo por una parte y de la ley del movimiento (es decir, de la ecuación matemática de ajuste), por otra. Asimismo, la diferenciación de estos aspectos puede favorecer la comprensión de la correspondencia entre el movimiento real y las gráficas, y entre las gráficas y las ecuaciones matemáticas que la modelan y, por tanto, contribuir a superar las dificultades consignadas como específicas.

Consideramos que los resultados alcanzados en la presente investigación pueden aportar elementos para delinear estrategias que contemplen el planteo de actividades que incluyan desafíos crecientes en complejidad con una gradación “diferencial” como recurso para generar ZDP que deriven, ciertamente, en aprendizajes significativos. El énfasis está puesto en promover una participación activa de los estudiantes a medida que van realizando las distintas tareas propuestas.

Es nuestra intención, continuar y profundizar en el estudio de las dificultades en el tratamiento y la interpretación de movimientos en tiempo real de modo de contribuir a fortalecer los fundamentos teóricos y metodológicos que sustentan los posibles modos de integrar las tecnologías digitales a las clases de Ciencia en el nivel universitario básico.

AGRADECIMIENTOS

El presente trabajo ha sido realizado en el marco de los proyectos de investigación PID UTN 2 /MI01 “Estrategias didácticas con integración de TICs para la enseñanza de la Física en carreras de ingeniería” y PID UNR/ING 328 “Influencia de las prácticas de laboratorio de Física básica mediadas por un sistema informático en el desarrollo de representaciones y habilidades cognitivas de los estudiantes”.

REFERENCIAS

Ausubel, D., Novak, J. y Hanesian, H. (1983). Psicología Educativa: Un punto de vista cognoscitivo. México: Trillas.

Bernárdez, E. (1995). El papel del léxico en la organización textual. Publicación de la Universidad Complutense de Madrid.

Concari, S. y Pérez Sottile, R. (2012). Cámara digital y teléfono celular como recursos para el estudio cinemático de cuerpos en movimiento. XVII Congreso Internacional Tecnologías para la Educación y el Conocimiento. Tecnologías Emergentes XVIICITEC2012. Madrid, España, Julio 2012.

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CONFEDI (2010). La Formación del Ingeniero para el Desarrollo Sostenible. Aportes del CONFEDI. Congreso Mundial Ingeniería 2010. Buenos Aires, Octubre 2010. http://www.confedi.org.ar/sites/files/privado/APORTES%20de%20CONFEDI%20en%20INGENIERIA%202010.pdf

Fernández, M., Wegerif, R., Mercer, N., Rojas-Drummond, S. (2001). Re-conceptualizing “Scaffolding” and the Zone of Proximal Development in the Context of Symmetrical Collaborative Learning. Journal of Classroom Interaction 36 (2), 2001 http://elac.ex.ac.uk/dialogiceducation/userfiles/JCI2_Fernandez.pdf

Glaser, B. y Strauss, A. (1967). El desarrollo de la teoría fundada. En Goetz, J. y LeCompte, M., 1988. Etnografía y diseño cualitativo en investigación educativa. Madrid: Ediciones Morata.

Kwon, O. (2002). The effect of calculator-based ranger activities on students’ graphing ability. School Science and Mathematics, 102 (2), pp. 57-67.

Sassi, E., Monroy, G. & Testa, I. (2005). Teacher training about real-time approaches: Research-based guidelines and training materials. Science Education, 89 (1), pp. 28-37.

Testa, I., Monroy, G. & Sassi, E. (2002). Students’ reading images in kinematics: the case of real-time graphs. International Journal of Science Education, 24 (3), pp. 235-256.

Vygotsky, L. (1995). Pensamiento y lenguaje. Barcelona: Paidós.

Yanitelli, M., Scancich, M. y Massa, M. (2010). Un experimento asistido por un sistema informático. Una indagación de relaciones conceptuales en el estudio del movimiento sobre una pista de aire. Memorias X Simposio de Investigación en Educación en Física. Posadas, Argentina.

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EJE: ASPECTOS EPISTEMOLÓGICOS, PSICOLÓGICOS Y DIDÁCTICOS DEL ÁREA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS

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LA CAPACIDAD EMPÁTICA DE DOCENTES UNIVERSITARIOS DE

MATEMÁTICA Y CIENCIAS EXPERIMENTALES

Bocco, María Inés1; Giorgi, Silvia María2; Concari, Sonia Beatriz3

1Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas - Universidad Nacional del Litoral

2Facultad de Ingeniería Química - Universidad Nacional del Litoral 3Facultad Regional Rosario - Universidad Tecnológica Nacional

[email protected]

RESUMEN

El trabajo que se presenta forma parte de una Tesis de la Maestría en Didáctica de las Ciencias Experimentales, que aborda el estudio de la relación existente entre Capacidades de la Inteligencia Emocional (CIE) de docentes universitarios y el desempeño académico de sus estudiantes durante el cursado de Matemática l y ll, Química general e Inorgánica, Física, Química Orgánica y Fisicoquímica, de las carreras de Bioquímica y Licenciatura en Biotecnología. En esta presentación se muestran resultados sobre la relación existente entre el Grado de Capacidad Empática (GCE) en docentes, su predisposición durante el desarrollo de las clases y su capacidad de establecer relaciones con los alumnos, con el desempeño académico de los estudiantes.

Palabras clave: Inteligencia emocional – Capacidad empática – Profesores – Ciencias experimentales - Universidad

ABSTRACT

This work is part of a master's thesis in Didactics of Experimental Sciences, which deals with the relationship between the capacities of the emotional intelligence (CEI) of university professors and academic performance of their students taking courses of Mathematics I and II, General and Inorganic Chemistry, Physics, organic Chemistry, and Physical Chemistry, of careers in Biochemistry and Bachelor's degree in Biotechnology. This presentation shows results on the relationship between the degree of empathic capacity (DEC) in teachers, their willingness during the development of classes and its ability to establish relationships with students with the academic performance of the students.

Key words: Emotional intelligence - Empathic capacity - Teachers - Experimental Sciences - University

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LA INTELIGENCIA EMOCIONAL

El término Inteligencia Emocional (IE) se refiere a la capacidad de reconocer nuestros propios sentimientos y los ajenos, de motivarnos, y de manejar bien las emociones (Goleman, 1996). La IE describe aptitudes complementarias con la inteligencia intelectual (habilidades puramente cognitivas), medidas por el coeficiente intelectual (CI). Cada una de estos dos tipos de inteligencia se refiere a actividades en diferentes zonas del cerebro.

El concepto de IE surge de Salovey y Mayer (1990), quienes sostienen que la inteligencia interpersonal es un área de la IE, que se define como la capacidad para comprender a los demás: qué los motiva, cómo operan, cómo trabajar cooperativamente con ellos. La empatía, que se desprende de la inteligencia interpersonal, es la habilidad para entender lo que están sintiendo otras personas y ubicarse en situaciones desde su perspectiva. Esta habilidad social favorece el liderazgo, y puede ser usada para persuadir y dirigir, negociar y para promover la cooperación y el trabajo en equipo.

En las últimas décadas, a través de numerosos trabajos de investigación sobre la IE, como una de las múltiples inteligencias, se fue confirmando la magnitud con la que el fenómeno aptitudinal (a través de acciones, pensamientos y emociones) influye sobre el desempeño docente, y el logro de mejores resultados en el desempeño de los estudiantes.

En este trabajo, se estudia a la Empatía, como una de las capacidades de la IE, considerada en los docentes universitarios como una de las variables relevantes que influye en el desempeño de los alumnos en la primera etapa de estas carreras, en la que la deserción es muy alta (alrededor del 50%).

MARCO TEÓRICO, OBJETIVOS E HIPÓTESIS

El lado izquierdo del cerebro humano está asociado con el intelecto, y está relacionado con el pensamiento convergente, abstracto, analítico, calculado, lineal, secuencial y objetivo, se concentra en los detalles y en las partes del todo. El lado derecho del cerebro está asociado con la intención, y está relacionado con el pensamiento divergente, imaginativo, metafórico, no-lineal, subjetivo, y se concentra en el todo de las cosas.

Los aportes más importantes a la corriente de estudios sobre la IE se presentan sucintamente a continuación.

Gardner (1983) sostiene que la Inteligencia Interpersonal es la capacidad para comprender a los demás: qué los motiva, cómo operan, cómo trabajar cooperativamente con ellos. La Inteligencia Intrapersonal es una capacidad correlativa, vuelta hacia el interior. Es la capacidad de formar un modelo preciso y realista de uno mismo y ser capaz de usar ese modelo para operar eficazmente en la vida.

Mayer y Salovey (1997) definen la IE como: “Un tipo de inteligencia social que incluye la habilidad de supervisar y entender las emociones propias y las de los

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demás, discriminar entre ellas y usar la información para guiar el pensamiento y las acciones de uno”.

La IE se basa en las características de personalidad, capacidades sociales y emocionales que inciden en la vida personal y profesional del sujeto. Se afirma que existe independencia de la IE con respecto a la intelectual o cognitiva, y que no se ha encontrado relación entre el CI y el bienestar emocional de las personas (Garizurieta-Meza y Sangabriel-Rivera, 2005).

Goleman (1996) hace una adaptación de las competencias básicas de la IE de Salovey y Mayer (1990), considerándolas como las cinco capacidades básicas emocionales y sociales:

Conocimiento de uno mismo. Significa saber qué se siente en cada momento y utilizar esas emociones para orientar nuestra toma de decisiones; tener una idea realista de nuestras habilidades y una confianza basada en uno mismo.

Autorregulación. Significa manejar las emociones de modo que faciliten la tarea entre manos, en vez de obstaculizarla; ser escrupuloso y demorar la gratificación en pos de los objetivos; reponerse bien de las tensiones emocionales.

Motivación. Tiene que ver con utilizar nuestras emociones más profundas para orientarnos y avanzar hacia los objetivos, para tomar iniciativas y ser muy efectivos para preservarnos ante los contratiempos y las frustraciones.

Empatía. Refiere a percibir lo que sienten los demás, ser capaces de ver las cosas desde su perspectiva y cultivar la afinidad con una amplia diversidad de personas.

Habilidades sociales. Son las habilidades para inducir en los otros las respuestas deseadas.

Caruso y Mayer (1998) recogen otras perspectivas sobre la empatía: empatía cognitiva, o la comprensión de los otros; y empatía como activación emocional en la respuesta a los sentimientos o experiencias.

En nuestra investigación, nos abocaremos específicamente al estudio de la capacidad empática, como una de las capacidades emocionales cruciales en docentes del ciclo básico de carreras experimentales que influye en el desempeño de los estudiantes.

En el marco descripto en los párrafos anteriores, se plantea como objetivo general investigar acerca de la relación existente entre el grado de capacidad empática (GCE) de docentes universitarios, la capacidad de establecer relaciones con los estudiantes y el desempeño académico de estos últimos. Se plantean como objetivos particulares:

-Conocer el GCE de docentes universitarios.

-Evaluar el desempeño académico de los estudiantes que cursaron asignaturas con esos docentes.

-Analizar cómo la CE de los docentes se relaciona con el desempeño académico de los estudiantes.

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La hipótesis que guía este trabajo es que el GCE en los docentes está relacionado directamente con su capacidad para establecer relaciones con los alumnos y en el desempeño académico de los mismos.

METODOLOGÍA

La investigación se realizó con una muestra conformada por docentes y alumnos del ciclo básico (CB) de las carreras de Bioquímica (BQ) y Licenciatura en Biotecnología (LB) de la UNL. El diagrama se muestra en la Tabla 1.

El trabajo experimental se realizó mediante los siguientes instrumentos y fuentes de datos:

a-Test de empatía (ver Anexo) aplicado a 33 docentes de clases de resolución de problemas de las asignaturas de la Tabla 1.

b-Observación de clases de docentes de las asignaturas de interés. Las clases observadas fueron coloquios y clases de resolución de problemas. Se llevaron a cabo registros escritos de observaciones de 4 clases de 7 docentes durante un semestre. Se realizó un análisis de contenido (Bardin, 1996) teniendo en cuenta los siguientes aspectos en los docentes: predisposición al iniciar y durante el desarrollo de las clases y tipo de relación que establecieron con los alumnos durante las mismas.

c-Cuestionario-tabla aplicado a 58 alumnos al finalizar el 2º semestre de 2º año, con respuesta anónima. Debían responder qué asignaturas del CB promocionaron, cuáles rindieron una vez o más, o si no la aprobaron, y qué docentes tuvieron en las clases de resolución de problemas.

d-Encuestas a los Alumnos. Realizadas por la institución en forma anónima. Se evaluaron las encuestas de los alumnos de las asignaturas del ciclo básico de las carreras mencionadas .La cantidad de alumnos que respondieron las encuestas de las áreas estudiadas fueron 245. Debían dar su opinión sobre los docentes que dictaban las clases de teoría, coloquio, resolución de problemas, y trabajos de laboratorio.

Áreas de conocimiento Asignaturas Docentes que respondieron el test de empatía

Docentes observados en clases de resolución de problemas

Matemática Matemática Gral. y Análisis Matemático

5 1

Química Química Gral e Inorgánica 7 2

Física Física l y ll 7 2

Química Orgánica Química Orgánica l y ll 9 1

Fisicoquímica Fisicoquímica 5 1

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RESULTADOS Y ANÁLISIS

Resultados del test de competencias de IE aplicado docentes del CB

Se solicitó la autorización del responsable de cada cátedra o departamento para la aplicación del test a todos los docentes que dictaran clases de coloquios y/o resolución de problemas y hubo muy buena predisposición de parte de todos ellos.

Se aplicó el test a los docentes de una cátedra o departamento por vez, quienes lo completaron en forma individual. Se retiraron las respuestas luego de 3 a 4 días. Si bien no se solicitaba la identificación de quien contestaba el test, el interés de los docentes en conocer el resultado permitió identificar el puntaje obtenido por cada docente que lo respondió.

Según el puntaje obtenido, y dado que el puntaje se escalona cada 5 puntos, las prescripciones de uso e interpretación del test, ubican a los niveles de empatía en tres rangos: menor e igual a 45 puntos: capacidad empática disminuida; 50 a 70 puntos: capacidad empática media; igual y mayor a 75 puntos: capacidad empática elevada.

De acuerdo a este nomenclador se obtuvieron los siguientes resultados:

a. Docentes que revisten una antigüedad mayor a los 15 años en la actividad docente presentaron buenos puntajes de capacidad empática: 60 y 65 puntos,

b. Los docentes con un conocimiento elevado de la disciplina, es decir, con formación especializada, con grados de magíster o doctorados, también obtuvieron buenos resultados: entre 55 – 65 puntos.

c. En los casos donde se cumple (a) y (b), se obtuvieron los mejores resultados: puntajes de grado de capacidad empática mayores a 65. Se trata de docentes que tienen gran formación científica y mucha experiencia en docencia.

Áreas de conocimiento

Docentes que

respondieron al test de empatía

Grado de Capacidad Empática promedio

Desviación cuadrática

media

Matemática Matemática General y Análisis Matemático

5 54 15

Química Química General e Inorgánica

7 46 11

Física Física I y II 7 56 6

Química Orgánica

Química Orgánica I y II

9 51 11

Fisicoquímica Fisicoquímica 5 48 14

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De la tabla 2 se observa que la capacidad empática promedio es mediana, siendo levemente superior en los docentes de Física y más baja en los del área Química.

Los docentes de tres, de las cinco áreas analizadas, obtuvieron en promedio, puntajes de CE por arriba de 50 puntos. Física evidenció el mayor puntaje promedio de CE con la menor dispersión, le siguen en orden decreciente de puntaje de CE, Matemática y Química.

Los docentes de Química General e Inorgánica y de Fisicoquímica obtuvieron, en promedio, puntajes de CE por debajo de la media, evidenciándose en el primer caso el puntaje de CE más bajo y en el segundo caso la mayor dispersión.

Observaciones de clases de coloquios y de resolución de problemas

Se solicitó la autorización de algunos docentes que habían completado el test de CE, para observar sus clases de coloquios y de resolución de problemas, cabe señalar que estas clases son dictadas por un solo docente. Se observaron cuatro aspectos en los docentes: Puntualidad, Tipo de predisposición al iniciar la clase, Tipo de predisposición durante el desarrollo de la clase y Forma de relacionarse con los estudiantes. Los docentes se identificaron con la letra D y un número, y se ubicaron en las celdas de la Tabla 3, según los valores observados para cada variable.

Puntualidad

Tipo de predisposición al iniciar la clase

Tipo de predisposición durante el desarrollo de la

clase

Si No Buena Neutra Mala Buena Neutra Mala

Se

re

lacio

na

n

ad

ecu

ad

am

en

te

D1

D2

D3

D4

D5 D5

D1

D2

D3

D4

D1

D2

D3

D4

D5

Se

rela

cio

na

n

inad

ec

ua

da

me

nte

D6

D7 D6 D7

D6

D7

Tabla 2: Valores del GCE promedio de docentes de CB de BQ y LB (UNL) según áreas de conocimientos y desviación cuadrática media

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Tabla 2: Aspectos observados en las clases de resolución de problemas y tipo de relación que establecieron los docentes con los alumnos en las mismas. Los docentes con CE mayor a

la media se indican en letra romana y los de CE menor a la media en itálica.

A partir del análisis de los registros de observaciones de clases dictadas por 7 docentes, se encontró que 5 de ellos, se relacionaron adecuadamente con los alumnos, propiciando el diálogo y la discusión de los contenidos durante el desarrollo de la clase, manteniendo el interés de los estudiantes durante toda su intervención. Estos docentes registraron una CE en el test por encima de la media. Los 2 docentes que mostraron un déficit en la interacción con los alumnos, sin motivar la participación de los mismos en el desarrollo de la clase, registraron valores de CE por debajo de la media.

Cuestionario-tabla completado por los alumnos

El cuestionario, en forma de tabla, fue completada por 58 alumnos al finalizar el segundo semestre del segundo año de las dos carreras estudiadas. El desempeño de los alumnos en las asignaturas se evaluó a través de los que aprobaron: Promocionó, Rindió una vez, Rindió más de una vez, No rindió nunca. Los resultados se sintetizan en los Gráficos 1 y 2.

GGGGGGGGGG

De los alumnos que mencionaron haber cursado alguna materia con un docente de GCE por arriba del valor medio, el 57% promocionó, el 28% rindió una vez, el 11% rindió más de una vez y el 4% no rindió nunca. Se puede ver

Gráfico 2. Evaluación del desempeño de alumnos del CB de las carreras de BQ y LB que asistieron a clases de resolución de problemas con docentes que en el test de empatía obtuvieron un GCE por debajo de la media

Gráfico 1. Evaluación del desempeño de alumnos del CB de las carreras de BQ y LB que asistieron a clases de resolución de problemas con docentes que en el test de empatía obtuvieron un GCE por encima de la media

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claramente que la gran mayoría de estos alumnos promocionó y rindió sólo una vez.

En el Gráfico 2 se representa los resultados de los alumnos que cursaron con docentes que en el test de empatía obtuvieron un valor por debajo de la media. Se encontró que el 28% promocionó, el 30% rindió una vez, el 34% rindió más de una vez y el 8% no rindió nunca.

Cabe señalar que en este caso el porcentaje de alumnos que promocionaron se redujo a menos de la mitad que en el caso de alumnos que cursaron con docentes con GCE por encima del valor medio.

CONCLUSIONES:

Los resultados encontrados dan cuenta que la CE de los docentes varía respecto a las áreas en la cual se desempeñan. Física es la mejor posicionada en cuanto a los niveles de CE de sus docentes, mientras que Química es el área en la que sus docentes evidencian niveles de capacidad empática más bajos.

De los resultados obtenidos, a partir de las observaciones de clases y de la información recabada de los estudiantes, se deriva que los docentes con capacidad empática mayor que la media, por un lado, mostraron buena predisposición al desarrollar sus clases y establecieron relaciones adecuadas con los estudiantes, y por otro, han tenido alumnos con mejor desempeño académico que aquellos alumnos que cursaron con docentes de capacidad empática menor que la media.

Los resultados obtenidos alientan a continuar estudiando acerca de la influencia de la IE de los docentes en el desempeño académico de los estudiantes en el nivel universitario básico.

REFERENCIAS

Bardin, L. (1996). El Análisis de Contenido. AKAL Editores. Madrid.

Caruso, D. R, y Mayer, J. D. (1998).Emotional empathy scale. A meassure of emotional empathy. Unpublished manuscript.

Gardner H. (2000) La educación de la mente y el conocimiento de las disciplinas. Barcelona, paidos

Garizurieta-Meza M. H., Sangabriel-Rivera I. (2005) la inteligencia emocional y la docencia en las instituciones de educación superior. Hitos de Ciencias Económico Administrativas Año 11 Nº 31 131-138.

Goleman, D. (1996) Inteligencia emocional. Barcelona, Kairos.

Mayer, J. D., Salovey, P. (1997) What is emotional intelligence?, Emotional Development and Emotional Intelligence: Implications for Educator, P. Salovey y D. Sluyter. New York (pp 3-31).

Salovey, P. y Mayer, J. (1990). Emotional Intelligence. Imagination, Cognition &

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Personality, 9, 185-211.

ANEXO

TEST DE EMPATÍA APLICADO A LOS DOCENTES DE LAS ASIGNATURAS DE INTERÉS Estimados colegas: el test que se presenta a continuación proporcionará información para mi trabajo de tesis y se aplica a los docentes del ciclo básico de Bioquímica y Licenciatura en Biotecnología. Les agradezco la buena voluntad en responderlo. No hay respuestas correctas o incorrectas, sino grados de empatía frente a distintas situaciones. Oportunamente se les dará a conocer los resultados a quienes lo requieran. Para cada situación presentada, escoja una de las opciones listadas. Ud. está viajando en un avión que de repente sufre una fuerte turbulencia que lo sacude de lado a lado, ¿qué hace? a)-Continúa leyendo el libro o revista, o viendo la película, tratando de prestar poca atención a la turbulencia. b)-Se pone en actitud de alerta frente a una emergencia, escuchando a la azafata y leyendo la tarjeta de instrucciones de emergencia. c)-Un poco de ambas, a y b. d)-No está seguro, nunca se enteró. Ud. está en una reunión y un colega se atribuye la autoría de un trabajo que ud. ha hecho, ¿qué hace? a)-De inmediato confronta públicamente al colega sobre la autoría del trabajo. b)-Después de la reunión lo lleva a un costado y le dice que ud. apreciaría que en el futuro se refiera a su persona cuando hable de su trabajo. c)-Nada, no es una buena idea poner a colegas, en aprietos, en público. d)-Cuando termina de hablar el colega, ud. le agradece públicamente la referencia a su trabajo y da al grupo detalles más específicos acerca de lo que se proponía con dicho trabajo. Ud. es representante de un servicio de atención al cliente y tiene un cliente extremadamente enojado en el teléfono; ¿qué hace? a)-Cuelga. No le pagan para recibir abusos de nadie. b)-Escucha al cliente y le reformula el problema planteado interpretando lo que él siente. c)-Explica al cliente que está siendo injusto, que lo único que ud está tratando de hacer es su trabajo, y que apreciaría que no se enoje de esa manera. d)-Le dice al cliente que ud. entiende lo frustrante que esto debe ser para él, y le ofrece una alternativa específica para ayudarlo a resolver su problema. Ud. es un estudiante que ha esperado sacarse un 10 en un curso que es importante para la carrera que piensa seguir y se acaba de enterar que sacó un 6 en la mitad del cursado. ¿Qué hace? a)-Esboza un plan específico para encontrar caminos para mejorar su desempeño y resuelve cómo seguir.

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b)-Decide que no tiene las condiciones necesarias para seguir esa carrera. c)- Se dice a si mismo que no importa cuánto logre en ese curso, concentrándose, en cambio, en otros donde su desempeño es mejor. d)-Va a hablar con el profesor para tratar de que le asigne una mejor calificación. Ud. es un director en una organización que trata de fomentar el respeto por la diversidad racial y étnica y escucha a alguien contando un chiste racista. ¿Qué hace? a)-Lo ignora; considera que la mejor forma para hacer frente a estas cosas, es no reaccionar. b)-Llama a la persona a su oficina y le explica que ese comportamiento es inapropiado y que si se repite, será motivo de acción disciplinaria. c)- Habla en el momento, diciendo que esos chistes son inapropiados y no serán tolerados en su organización. d)-Sugiere que las personas que cuentan esos chistes deberían incorporarse al programa de formación para la diversidad. Ud. es un vendedor de seguros que está llamando por teléfono a potenciales clientes. Con los últimos 15 clientes no ha logrado ninguna venta. ¿Qué hace? a)- Considera que ha sido un mal día y se va a su casa temprano para evitar la hora congestionamiento de tránsito. b)-Prueba algo nuevo en la siguiente llamada y se olvida de lo que pasó con las anteriores. c)-Hace una lista de sus fortalezas y debilidades para identificar que podría estar afectando su habilidad para vender. d)-Mejora sus argumentos para vender. Ud. trata de calmar al conductor del auto en el que viajan juntos, quien se ha enfurecido, porque el conductor de otro auto se cruzó demasiado cerca, peligrosamente. ¿Qué hace? a)-Le dice que se olvide de lo sucedido, que él está bien, y que no fue gran cosa. b)-Pone uno de sus cd´s favoritos y trata de distraerlo. c)- Se suma a la crítica hacia el otro conductor. d)-Le cuenta que una vez le sucedió a ud. algo parecido y que se enojó mucho, hasta que vio que el otro conductor iba camino al hospital. Una discusión entre ud. y su compañero se convirtió en una pelea con gritos. Ambos están molestos y con el calor de la discusión, comienzan a hacer ataques personales que ninguno de los dos realmente quiere hacer. ¿Qué es mejor hacer? a)-Acordar un recreo de 20 min., antes de continuar la discusión. b)-Quedar en silencio, haciendo oídos sordos a lo que su compañero dice. c)-Decir que lo siente y pedirle a su compañero que también se disculpe. d)-Parar por un momento, ordenar sus pensamientos, luego ubicarse nuevamente en el problema lo más precisamente posible. . Le han asignado la tarea de dirigir un equipo que no ha podido lograr una solución creativa a un problema del trabajo. ¿Qué es lo primero que hace? a)- Prepara una agenda, llama a una reunión y asigna un tiempo específico

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para discutir cada ítem. b)-Organiza una reunión fuera del ámbito laboral con el propósito específico de promover que los integrantes del equipo se conozcan mejor. c)- Comienza preguntando a cada uno individualmente cuáles son sus ideas acerca de cómo resolver el problema. d)- Comienza con una sesión de lluvia de ideas, animando a cada persona a decir lo que le viene a la mente, sin importar lo loco que parezca. Recientemente le han asignado un joven director en su equipo, y se ha dado cuenta que es incapaz de tomar la decisión más simple sin solicitarle un consejo a ud. ¿Qué hace? a)-Acepta que él “no tiene lo que se necesita para tener éxito aquí” y encuentra otros en su equipo para llevar a cabo esas tareas. b)-Busca a un especialista en recursos humanos para que le hable al joven sobre dónde ve él, su futuro, en la organización. c)- A propósito, le solicita que tome muchas decisiones complejas de modo que cada vez logre más confianza en el rol. d)-Ingenia una serie de continuos desafíos, manejables para él, y ud. se pone a su disposición para actuar como si fuera su mentor.

Gracias por su disponibilidad María Inés

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EJE: ASPECTOS EPISTEMOLÓGICOS, PSICOLÓGICOS Y DIDÁCTICOS DEL ÁREA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS

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LOS DOCENTES FRENTE AL APRENDIZAJE. EL CASO DE LA INTERACCIÓN

DE LA LUZ CON LA MATERIA: EFECTO FOTOELÉCTRICO

Escudero, Consuelo1,2 ; Jaime, Eduardo Adrián1 1 Depto de Física FI, 2Depto de Biología FCEFN

[email protected]; [email protected]

RESUMEN

En este trabajo se presenta parte del análisis realizado a partir de tres situaciones problemáticas propuestas a estudiantes de segundo año de universidad y a estudiantes avanzados, en oportunidad de disponerlos actitudinal y conceptualmente para abordar la interacción de la luz con la materia a través de la comunicación docente-alumno.

Pudimos notar que en la construcción del campo conceptual que remite a la luz y al átomo, hay una expresa carencia de conexiones, que los docentes deberíamos estar advertidos en este sentido y que nos corresponde prestar mayor atención a las acciones que se puedan proponer a favor de una articulación más consonante con los mismos.

Este tipo de disposición nos compromete a captar algunas “estructuras” en contenidos específicos y que enseñar a resolver problemas hace una diferencia, reivindicando la “epistemología del concepto” sobre todo de la mano del componente problemático en la medida de un desarrollo de conocimientos científicos.

La propuesta intenta ofrecer elementos para afrontar situaciones nuevas, integrando contenidos a través de situaciones abarcadoras, y procura la formalización de los conceptos favoreciendo la profundización ligada en forma significativa a la complejidad de la naturaleza y de la tecnología. Si bien, el estudiante conoce la definición de frecuencia umbral a la hora de actuar no suele ponerla en acción.

Palabras clave

Naturaleza de la luz – Estructura de la materia – Interacción – Representación – Síntesis de lo (dis)continuo ABSTRACT

This paper presents part of the analysis from three proposals problematic This paper presents part of the analysis from three proposals problematic situations sophomores in college and advanced students in opportunity to arrange attitudinal and conceptually to address the interaction of light with matter through teacher communication -student.

We note that in the construction of the conceptual field that refers to the light

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and the atom, there is a lack of connections expressed that teachers should be aware in this regard and our rightful pay more attention to the actions that may be proposed for more consonant a joint therewith.

This type of provision commits us to capture some "structures" in specific content and teach problem-solving that makes a difference, claiming the "epistemology of the concept" hand especially problematic component to the extent of scientific development.

The proposal seeks to provide new coping elements, integrating content through encompassing situations, and seeks to formalize the concepts favoring the knowledge linked significantly to the complexity of nature and technology. While the student knows the definition of threshold frequency when action is rarely put into action.

Keywords

Nature of light - Structure of matter - Interaction - Representation - Synthesis of the (dis) continuous

INTRODUCCIÓN

Física es una ciencia cuyo conocimiento resulta imprescindible para la formación de distintos profesionales aportando a la construcción de competencias básicas relacionadas tanto con la aplicación de conceptos como de procedimientos necesarios en muchas de las tareas propias de la profesión.

La conceptualización de la interacción de la luz con la materia implica una acción compleja dado que las nociones que se emplean no son intuitivas (cuantización de la energía, dualidad onda-partícula, estructura de la materia, fluorescencia, balance energético, etc.), además del cambio entre distintos niveles de realidad empleados, del esfuerzo que significa entender qué es un modelo físico, entre otros. Razón por la cual se hace necesario incorporar el punto de vista histórico entramado con lo representacional, que permita reconstruir una trama histórico-conceptual en la que se puedan insertar los modelos con toda su significatividad contextual. Igualmente, esta perspectiva amplía los criterios de análisis en relación a la fortaleza de la concepción corpuscular de la energía radiante; buscando así, la enseñanza construir la discontinuidad sin haber podido desembarazarse de su opuesta (Escudero 2012).

Únicamente una instrucción coherente, en la que la acción didáctica es totalmente intencionada y dirigida, otorga la posibilidad de crear situaciones en las que los estudiantes puedan poner en contraposición las ideas previas con los modelos científicos.

Consideramos que es posible mejorar apreciablemente el aprendizaje significativo de los conceptos, otorgándole a las distintas representaciones un lugar en el que forman parte del conocimiento en construcción, procurando alejarse del papel complementario habitual de las mismas.

En este trabajo se presenta el análisis de algunas actividades de aprendizaje, desde el punto de vista que aporta la Teoría de Campos Conceptuales acerca

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del cambio conceptual y se sugieren algunos criterios didácticos a tener en cuenta a la hora de planificar la enseñanza.

Abordar este tópico en el aula implica una fuerte interrelación de variables de naturaleza aparentemente disímiles (eléctrica, magnética, ondulatoria, corpuscular, interactiva, energética, corriente fotoeléctrica).

En esta oportunidad la contribución busca aproximaciones a preguntas tales como: ¿Por qué cuesta tanto la apropiación de modelos físicos lineales aparentemente sencillos como el efecto fotoeléctrico? Y, ¿qué decisiones solemos tomar los docentes? Nuestro supuesto de partida es que aprender estructuras lineales no es para nada sencillo. Por ejemplo, desde la primaria comenzamos con regla de tres, ecuaciones de la recta, etc., y advertimos todo el trabajo didáctico realizado por docentes, investigadores, instituciones y comunidad social para conceptualizar dicho pensamiento.

La propuesta didáctica avanza en la modificación y complementación de los materiales habituales. La enseñanza busca trascender las características que hacen al efecto fotoeléctrico típicamente trivial.

MARCO TEÓRICO

La teoría de los campos conceptuales de Vergnaud es una teoría psicológica de los conceptos (Vergnaud 1990), una mirada cognitivista del proceso de conceptualización de lo real. Se trata de un punto de vista pragmático en el sentido que presupone que la adquisición de conocimientos es moldeada por situaciones, problemas y acciones del sujeto en esas circunstancias (Vergnaud 1994).

Para este autor la concepción que construye un sujeto en relación con un concepto va variando con el tiempo y, en tal sentido resulta ser un estado cognitivo global de dicho sujeto a un objeto determinado (físico, matemático, etc.).

Bajo este referencial un concepto no puede reducirse a su definición, principalmente si nos interesamos por su aprendizaje y su enseñanza. Es a través de las situaciones y de los problemas a resolver que adquiere sentido para un estudiante.

Vergnaud considera que un concepto es un triplete de tres conjuntos (Vergnaud, 1990): C = (S, I, L) donde:

S: conjunto de situaciones que le dan sentido al concepto (el referente);

I: conjunto de invariantes operatorios asociados al concepto (el significado);

L: conjunto de representaciones lingüísticas y no lingüísticas que permiten representar simbólicamente el concepto, sus propiedades, las situaciones a las que él se aplica y los procedimientos que de él se nutren (el significante).

Con esta poderosa herramienta de análisis (Vergnaud 1998, Escudero 2005, González, … Jaime y Escudero 2011), nos proponemos iniciar un estudio que puede ser replicado en otras temáticas del área.

Los objetivos de este trabajo fueron: 1) investigar las concepciones de los

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estudiantes sobre la interacción de la luz con la materia; 2) verificar la evolución conceptual del grupo de educandos, a lo largo del proceso de la intervención didáctica, acerca de este principio y 3) analizar una posible contribución del uso de variedad de representaciones en la comprensión remozada del efecto fotoeléctrico.

DESCRIPCIÓN Y FUNDAMENTACIÓN DE LA ACTIVIDAD

Una revisión de la literatura nos lleva a dos trabajos relevantes. Ambos apuntan a aspectos filosóficos de la dualidad y de la interacción luz y materia, uno desde la subyacencia de una lógica no aristotélica, niveles de realidad y complejidad (Lima et al 2010) y el otro desde la imaginación en función de la creatividad (Gurkel y Pietrocola 2011). También trabajaron con alumnos de 8º Cuatrimestre de la Licenciatura en Física (Alumnos-Profesores en Física en Argentina); pero, ninguno trabaja la resolución de situaciones problemáticas.

En 1900 Planck presenta las bases de lo que sería una gran revolución en el pensamiento científico: la mecánica cuántica, una teoría que abarca los fenómenos a nivel micro. En 1905, basándose en estas ideas, Einstein propuso una nueva forma de teoría corpuscular en la cual afirmaba que la luz consistía en globos o partículas de energía. Cada uno de tales cuantos de energía radiante o fotones, como se les habría de llamar, tenían una energía proporcional a su frecuencia. La imagen mental de una partícula atómica (electrones, neutrones, etc.) como un trozo localizado de materia, ya no satisface.

Un posible modelo teórico según Einstein podría estar representado matemáticamente por: hf = Φ + ke

Una cuestión a la que frecuentemente se hace referencia en la Teoría de los Campos Conceptuales, es a la necesidad de plantear situaciones a los estudiantes a fin de permitir poner en acción sus esquemas porque siempre la evaluación será enriquecedora. Si pudo resolver correctamente, es una prueba de que se está recorriendo adecuadamente un camino. Y si no pudo resolver, otorga la posibilidad de explicitar los aspectos en los que se hace necesario continuar trabajando.

Cada vez que se procura enfocar los análisis con los cristales que nos proveen las teorías brevemente descriptas, nuevas posibilidades se van abriendo hacia un conocimiento más profundo acerca de las acciones que realizan los estudiantes a medida que se desarrollan los procesos cognitivos.

Sería interesante disturbar estas propuestas para transformarlas en actitudes favorables que movilicen la buena enseñanza. UN CAMPO CONCEPTUAL Y TRES ESCENARIOS DIFERENTES

El eje principal de nuestro trabajo va a estar constituido por los resultados del análisis y la reflexión de tres situaciones problemáticas que consideramos de gran potencial. Sus enunciados son los siguientes:

1. Los fotoelectrones emitidos por una superficie metálica tienen una energía

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cinética máxima de 2,03eV para una radiación incidente de 300nm de longitud de onda. (a) Halle el trabajo de extracción y la longitud de onda umbral. (b) ¿De qué característica de la luz incidente depende la intensidad de la corriente fotoeléctrica, cuando esta se produce?

2. En el efecto fotoeléctrico, la superficie metálica tiene un potencial de frenado igual a 4,00V cuando la energía incidente tiene una cantidad de movimiento lineal igual a 3,5.10-27Kg.m/s ¿cuál es la frecuencia umbral?

3. La figura es una curva de la corriente en función del voltaje para el efecto fotoeléctrico cuando se usa luz poli-cromática. Explique cada detalle de la curva. ¿Cuál frecuencia es mayor y por qué?

Los alumnos tenían que ofrecer soluciones que implicaban: conformar la solución a través de la interpretación del fenómeno en un enunciado literal que relaciona variables directas; caracterizar el fenómeno físico en juego y sus componentes para un enunciado más abarcador y no literal respecto de la teoría específica; y por último, interpretar la representación en contexto posibilitando discriminar ambas frecuencias como diferentes a la frecuencia umbral, relacionando variables de medición indirecta.

METODOLOGÍA DE INVESTIGACIÓN Y ANÁLISIS

Este estudio se desprende de un trabajo de investigación cuyos objetivos se relacionan con la búsqueda de invariantes operatorios que forman parte de los esquemas construidos por los estudiantes a lo largo de su formación escolar y son de interés para el aprendizaje de tópicos de física de alto nivel relativo de abstracción.

Se trabajó con un grupo de veinte alumnos pertenecientes a una carrera de segundo año en Ingeniería y otro formado por cinco alumnos avanzados en la carrera, por lo que se puede suponer que ya han construido una noción más completa acerca de los elementos centrales en el efecto fotoeléctrico como un ejemplo actualizado de interacción de la luz con la materia.

En la Situación 1 se solicita a los estudiantes que expliquen la situación de unos fotoelectrones. Los estudiantes suelen asociar directamente cada magnitud puesta en juego en la expresión de Einstein. La complejidad en la lectura no es significativa. Identifican que la energía que se le entrega al electrón proviene de la radiación incidente y que consume (o gasta) un cierto valor de energía cinética. La traducción es inmediata. Las diferencias se manifiestan en el escaso uso de herramientas de control. Circunstancias como estas son bien conocidas por los profesores.

Mientras que la variabilidad de respuestas se incrementa significativamente en

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la Situación 2, como se presenta en la siguiente tabla:

Categoría Solución

1 (A3) h.f = Φ + ke → h

kef

J.s.,

kg.m/s.,V,f

34

27

10636

105304

f = 5,2 Hz

2 (A12) Kmáx = e Vs

Kmáx + φ = Efotón

3 (A21) V0 = 4 V Ec. de Broglie λ= h/p → h = 6,62x10–34J.s (Cte. de Planck)

p = 3,5x10–27 kg.m/s

smkgx

J.s27

-34

105,3

6,62x10

= 189 nm

(ultravioleta)

f0 = ?

c = 3 x 108 m/s

λ= c/f f = c/λ f = 1,586x1015 Hz (frec. Luz incidente)

ó también Ef = p.c = h.f (energía del fotón)

me = 9,11x10–31 kg.

Ef = Ece + W Ece máx = e.V0 = ½ me ve2 e = 1,6x10–19

C.

Ef: energía del fotón incidente Ef = hf

Ece: energía cinética del electrón W = hf0

W: función trabajo (energía mín. necesaria p/deprender el electrón)

hf = e.V0 + hf0 →h

e.Vh.ff 0

0

f0 = 6,19x10–14 Hz.

Ece y V0 son independientes de la intensidad de la luz, y solo varían linealmente con la frecuencia

4 (A2) E = 3,5x10–27 kgm/s E = h.λ p = h/ λ

h = 6,64x10–34 J.s. f = v/ λ λ = E/h

V = 4 V

f = ? f = 4 V. h/E kg.m/s.,

J.s.,Vf

27

34

1053

106364

= 758x10–9

1/s

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5 (A7) E = 4 V E = p.c

p = 3,5x10–27 kgm/s

f0 = c/λ0 c = λ.f

E = h.f

p = h/λ = h.f/ λ

E = p.c = cc

fh

.

. f = E/h =

Js

V2710.629,6

4

= 6,35x1026 Hz

6 (A4) V0 = 4 V p = h/λ

p = 3,5x10–27 kgm/s E = h.f

p = h/λ → 3, x10–27 kgm/s = 6,62x10–34 J.s/ λ

λ =189,14 nm

c = f λ → f = 3,0x108m/s /189,14 nm

f0= 1,58x10–15 Hz Frecuencia Umbral

Para ver la profundidad de las dificultades en la temática se ha comenzado por las respuestas que más distan del modelo científico. El estudiante A4 (categoría 6) asocia el potencial de frenado V0 con la función de trabajo Ф0, y no con la energía cinética, concluyendo que finc = fu; es decir, la energía recibida es igual al potencial de trabajo necesario para desprender el electrón. Mientras, el estudiante A7 (categoría 5) confunde energía con diferencia de potencial escribiendo E = 4V, sin tener en cuenta que la diferencia de potencial es energía por unidad de carga. También asocia potencial de frenado V0 con Ф0. En tanto, el estudiante A2 (categoría 4) confunde voltaje con velocidad. También confunde energía con cantidad de movimiento lineal. Aceptando que la luz también viene dada como un flujo de fotones y que un solo electrón absorbe toda la energía de un solo fotón y que aplicado el principio de conservación de la energía se puede relacionar la frecuencia de la luz con la energía de los electrones emitidos, para quien tiene claramente discriminada dicha naturaleza, es relativamente sencillo darse cuenta que los fotones con una energía menor que la energía de enlace de los electrones en el material no podrían arrancar ningún electrón, evitando que se produjese el citado efecto fotoeléctrico. Además este exiguo enunciado condensa otra relación crucial: Ecmáx = eVo. La noción de potencial de frenado implica relaciones entre magnitudes macro y micro. Nuestra hipótesis es que algunos alumnos no tienen en cuenta el potencial de frenado por alguna de las dos siguientes razones: no ven la interacción entre onda y materia, dado que toman siempre finc = fu; o bien, confunden magnitudes

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físicas como por ejemplo, velocidad y voltaje. Parece que, al buscar explicar la dependencia de la frecuencia de la radiación observada implica pensar en la interacción entre onda y materia, dejando de lado el concepto de magnitud física, consecuentemente la velocidad de las ondas variaría en un medio con su frecuencia. En ninguna de las respuestas se encuentran indicios de considerar el comportamiento corpuscular de la luz. Sin embargo, la variabilidad de respuestas se incrementa. A continuación se presenta una tabla para las categorías de la situación 3:

Categoría Solución

I (A4) Esta será la corriente fotoeléctrica constante que se obtendrá de la diferencias de potenciales de la luz policromática. La luz policromática tiene distintos “λ” por lo tanto también tendrá distinta frecuencias. Cuando éstas incide sobre la placa metálica emisora habrá una frecuencia umbral y a “f” mayores que estas se producirá corriente fotoeléctrica.

II (A6) “f2” es de mayor frecuencia porque tiene más voltaje. Las ondas de frecuencias se las hace variar su voltaje y corriente hasta obtener una suma de las dos ondas que irradian luz monocromática. Al iluminarse con ondas de distinto “λ” se obtiene luz monocromática.

III (A7) VS1 < VS2 por lo tanto cuesta más que la luz llegue a la frecuencia umbral. “f1” es igual que “f2” porque después de una determinada tensión ambas frecuencias tienen la misma frecuencia umbral.

IV (A5) VS1 y VS2: son potenciales de frenado. “f0”: frecuencia de frenado para valores menores a esta no se produce efecto fotoeléctrico. La irradiancia fija depende directamente de la corriente.

V = λ.f → λ1 = V/f1 → λ2 = V/f2

V1/f1 = V2/f2 V1 > V2 → f2 < f1.

V (A9) Efecto fotoeléctrico: se produce cuando a una superficie metálica incide una luz, lo cual hace que se libera e- libres, esto produce una corriente (i), estos tienen potencial de frenado V0, en este caso (VS1, VS2), el cual no depende de la intensidad. Al ser una luz policromática, posee diferentes λ, y por lo tanto diferentes energías, por lo tanto diferentes frecuencias. E = h.f = h.c/λ

h = constante de Planck 6,63x10–34 Js

c = velocidad de la luz 3x10–8 m/s

i

V

-VS1

-VS2

f1

Irradiancia fija

f2

i1, i2

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entonces : V0 = h/e – Φ/e; Φ: Trabajo.

Por lo tanto es una recta

Se concluye:

(A) la frecuencia no depende de la intensidad, al igual que V0, pero depende del material con el que trabaje. Además Φ también depende del material.

(B) La intensidad depende solo de la corriente

(C) E = h.f ; f = c/λ; se conoce una frecuencia umbral (f1, f2) donde frecuencias menores que ésta no se produce el efecto fotoeléctrico, además, es importante destacar: E = h.(c/λ)→ f entonces si λ y f son inversamente proporcionales, si la frecuencia es muy grande, λ es pequeña y se libera mayor energía y viceversa, por lo tanto también hay una longitud de onda umbral (λ0), donde λ menores que estas dejan de ser coherentes. Entonces f1 < f2 ya que VS2 < VS1, pero poseen igual intensidad ya que la i es la misma.

VI (A14) Existen dos frecuencias porque hay dos materiales diferentes. Según el efecto fotoeléctrico necesita de la energía de un fotón para poder desprenderse de la superficie, esta energía tiene que ser mayor a la del trabajo, si esto no es así el electrón no se desprende de la superficie. Sabemos que:

E = W + Ec; W trabajo; E = h.f; → W = E – Ec. Como E depende de la frecuencia porque h es una constante, a mayor frecuencia mayor E por ende mayor trabajo. Entonces la f1 va a ser mayor.

VII (A1) Ec. de Einstein: E = W + Ec; recordemos que la grafica Corriente–Voltaje da la energía cinética del electrón

Donde: EC = e.VS1

(a) Entonces los electrones que necesitan mayor energía para frenarse VS son los de la frecuencia 2, y como la función de trabajo W, tiene el mismo valor para las dos frecuencias de luces, la energía de la frecuencia 2 tiene que ser mayor, o sea f2 > f1.

(b) De este grafico no puedo determinar directamente la frecuencia umbral f0, pero puedo afirmar que f1 y f2, son mayores que f0, porque se produce la corriente fotoeléctrica.

(c) El Vs, es independiente de la intensidad pero no de la frecuencia. Vemos que para dos luces de igual intensidad y distinta frecuencia tenemos distintas Vs.

V

i

f1 f2

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Ningún estudiante ha asociado en primera instancia la frecuencia de la radiación incidente a su energía y la fu a la función trabajo; o sea, al material. La diferencia o no entre ambas energías contribuye a que se produzca el efecto fotoeléctrico (o no), y si se produce, se asociaría a la energía cinética máxima de cada electrón a través de VS. Por ejemplo, el A9 (categoría V) lo asocia con dos materiales distintos. El enunciado explícitamente indica que es uno sólo. No era obvio en los primeros resultados experimentales, ni lo es hoy tampoco para los estudiantes que se inician en estructura de la materia.

ALGUNAS CONCLUSIONES

Estos resultados nos llevaron a pensar que podríamos estar desconsiderando la influencia de otras representaciones que actuaran de vínculo posibilitando la explicitación de aspectos ocultos y exigiendo una revisión profunda de todas las ideas admitidas hasta el momento.

Para lo que es preciso incorporar nuevas ideas sobre principios de conservación e interacciones entre entes, disímiles y heterogéneos en principio. Para que sea útil un modelo de luz debe ser congruente con uno de átomo. La fuente de toda emanación luminosa es el movimiento de los electrones en el interior del átomo.

La movilidad entre distintos gráficos posibilita contribuir a la comprensión de la estructura de la materia, del comportamiento del fotón, del electrón, de la cuantización de la energía asociada con la frecuencia.

Un análisis cualitativo de los datos ha revelado que los alumnos involucrados en la investigación mostraron tener conocimientos previos aislados sobre principios de conservación, sobre interacciones confinadas a lo similar (luz con luz, materia con materia) y no entre “mundos” diferentes, siendo una importante dificultad la gran diversidad de variables necesarias para presentar una solución. Sólo unos pocos evolucionaron en el limitadísimo tiempo del estudio.

Si bien conocemos que el efecto fotoeléctrico abarca la interrelación de magnitudes macroscópicas y microscópicas y sus “interacciones”, también permite comenzar a construir una síntesis de lo continuo y lo discontinuo diferenciando entre magnitudes continuas y la “granulidad” de magnitudes discontinuas. Su conexión a través de una ecuación lineal que contempla una totalidad interdisciplinaria parece tener una importante carga cognitiva, más de lo que cabría esperar en una primera modelización para la enseñanza.

La Física busca construir la discontinuidad sin haber podido desembarazarse de su antagónica. Al igual e inversamente que en la Matemática la apropiación del concepto de número pasa de lo discreto (números naturales) a lo continuo (números reales) con toda una larga lista de tensiones científicas.

Para ello la Física ha necesitado de la utilización de un instrumento mental maravilloso: la “Física del campo”, y para operar la difícil síntesis de lo (dis)continuo de la partícula y del campo precisa de la Teoría de los cuantos y su prolongación, la mecánica cuántica y la ondulatoria (Escudero 2012).

Por tanto, exige un examen profundo de muchas de las ideas admitidas hasta

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el momento en el aprendizaje y la enseñanza de la Física. Si bien el “cuanto” es una cantidad discreta de energía, esa cantidad puede tomar cualquier valor en los números reales positivos al ser la frecuencia una variable continua y positiva: E=hf. El “cuanto” indivisible se ha evidenciado como otro obstáculo epistemológico, ya que puede tener distintos tamaños y además cambiar de tamaño cuando interactúa con la materia (onda-partícula).

Notar que en la metáfora de la luz como onda electromagnética la energía no se desagrega; en cambio, en el efecto fotoeléctrico se distribuye entre potencial de trabajo y energía cinética del fotoelectrón. Esta última asociada y medida como proporcional a su carga y potencial de frenado (eV0).

La naturaleza del átomo y su estructura se descubren analizando la luz. A su vez, la luz, tiene una doble naturaleza lo que altera en forma radical nuestra comprensión del mundo atómico. Para ser útil un modelo de átomo debe ser congruente con uno de luz, y viceversa.

Uno de los obstáculos cognitivos implícito a superar por los estudiantes es entender que en el experimento de Von Lenard las placas paralelas en el vacio con una fuente de corriente continua (al ser un capacitor) no conducen corriente; solo puede ser interpretada esta corriente por la interacción con la luz.

Todo ello ha exigido una revisión profunda de muchas de las ideas admitidas hasta entonces. Situación que nos compromete a intentar una mirada desde otra perspectiva. Admitir la dualidad onda-partícula implica que un fotón, un electrón, un átomo, una molécula, en principio cualquier objeto, puede ser compacto o extenso.

Revisiones efectuadas señalan que la trasposición didáctica existente es todavía escasa en relación a otras temáticas.

La energía es acumulativa en clásica. Sin embargo, la perspectiva de Einstein propone a la energía como interacción uno a uno, basándose en el campo de la termodinámica. Ocurre un cambio (o una ruptura) en el concepto de Interacción bajo el paradigma de la incertidumbre de Heisemberg.

La gran diversidad de variables necesarias para presentar una solución ha constituido un obstáculo más. Por ejemplo, la constante de Planck es literalmente una energía por unidad de tiempo, la función de trabajo está asociada a una función potencial, y a su vez relacionada con el enlace atómico. Llevar todo eso al balance energético propuesto por Einstein, no es precisamente lo que se suele considerar típicamente trivial.

Frecuentemente pensamos en los obstáculos de los algoritmos matemáticos y dejamos relegados los aspectos físicos, sin someterlos a una problematización conceptual; y sin embargo, ésta puede ser una alternativa interesante para colocar bajo la óptica de esta visión ontológica y con el aporte de la Historia de la Ciencia, una cuestión de alta complejidad, como es la perspectiva cuántica.

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BIBLIOGRAFÍA

Einstein, A. (1905) Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesischtspunkt. Annalen der Physic, 132-148. Sobre un punto de vista heurístico concerniente a la producción y a la transformación de la luz.

- Escudero, C. (2012) “Investigación en Enseñanza de las Ciencias: Matemática y Física una relación muchas veces olvidada”. Conferencia en el IV Encontro Ibero-Americano de Pesquisa em Ensino de Ciéncias (IV EIBIEC), realizado en el IF, UFRGS en Porto Alegre (Brasil).

- González, S. y Escudero, C. (2011) Hacia un aprendizaje significativo: .. (Tandil, Pcia. de Bs. As.)

- Lima, P. F. et al (2010) Pensamento transdisciplinar: uma abordagem para compreensão do principio da dualidade da luz. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 32, n. 2, 2402

- Gurkel, I. y Pietrocola, M. (2011) Una discusión epistemológica sobre la imaginación científica Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 33, n. 1, 1602

- Segura, A.; Nieto, V. y Segura, S. (2012) Un proceso de enseñanza-aprendizaje sobre fenómenos duales en la educación media. Lajpe

- Vergnaud, G. (1990). La théorie des champs conceptuels. Recherches en Didactique des Mathématiques, 10 (23): 133-170.

- Vergnaud, G. (1994). Multiplicative conceptual field: what and why? En Guershon, H. and Confrey, J.(Eds.) The development of multiplicative reasoning in the learning of mathematics (pp. 41-59). State University of New York Press. Albany, N.Y.

- Vergnaud, G. (1998). A comprehensive theory of representation for mathematics education. Journal of Mathematical Behavior, 17(2): 167-181.

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EJE 6. LÍNEAS ACTUALES DE INVESTIGACIÓN EN EL ÁREA

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FORMACIÓN DE DOCENTES UNIVERSITARIOS

PARA LA INVESTIGACIÓN Y EL CAMBIO

Cordero, Silvina

Grupo de Didáctica de las Ciencias. Facultad de Humanidades y Ciencias de la Educación e Instituto de Física de Líquidos y Sistemas Biológicos (CONICET-

UNLP).

[email protected]

RESUMEN

Analizamos aquí una experiencia innovadora de enseñanza de Física General (Taller de Enseñanza de Física –TEF-, Universidad Nacional de La Plata) como espacio para la formación situada y el desarrollo profesional de docentes universitarios. Partimos de considerar a la experiencia como una Comunidad de Prácticas (CoP) educativas, caracterizando sus formas de construcción y sostenimiento del compromiso mutuo; la definición y redefinición de su empresa conjunta; y algunos elementos de su repertorio compartido (dimensiones que dan coherencia a una CoP). Partiendo de esta caracterización, la definimos también como una Comunidad de Aprendizaje, es decir, como aquélla que implica el compromiso de colaboración sostenida en la práctica y el cuidadoso diseño de infraestructuras sociales que refuerzan el aprendizaje.

A través del análisis de los procesos de negociación de significados que allí ocurren (en su doble aspecto de procesos de participación en sus prácticas y cosificación de las mismas), identificamos las circunstancias, los procesos y los saberes puestos en juego para la formación de sus nuevos miembros. Profundizamos el análisis de la experiencia como propuesta de formación docente, identificando al TEF no sólo como CoP, sino también como Comunidad de Investigación, que forma a sus miembros como promotores de cambios sociales y educativos.

Palabras-clave: enseñanza universitaria de física, formación docente, comunidad de prácticas, comunidad de aprendizaje, comunidad de investigación

ABSTRACT

We analyze here an innovative experience of General Physics teaching (Physics Teaching Workshop-TEF- Universidad Nacional de La Plata) as a

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Formación de docentes universitarios para la investigación y el cambio. Cordero, S., pp. 153-162.

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teaching training set for the professional development of university teachers. We started to consider the experience as a Community of educational Practices (CoP), characterizing its ways of building and sustaining mutual commitment, the definition and redefinition of the joint enterprise, and some elements of its shared repertoire (dimensions that give coherence to a CoP). From this characterization, we also defined it as a Learning Community, ie as one that involves a commitment to sustained collaboration in practice and the careful design of social infrastructure that reinforce learning.

Through the analysis of meaning negotiation processes occurring there (in its double aspect of participatory processes in their practices and reification of them), we identified the circumstances, processes and knowledge at stake for the formation of their new members. We deepened the analysis of the experience as teacher training proposal, identifying the TEF not only as CoP, but also as Research Community, which forms its members as leaders for social and educational change.

Keywords: university physics teaching, teacher training, community of practices, learning community, research community

INTRODUCCIÓN

La formación para ser docente en la universidad no sigue un recorrido institucionalmente pautado. Habitualmente asume más bien la forma de aprendizaje por inmersión en el contexto de trabajo, vale decir en cátedras y materias universitarias. Si bien desde hace algunos años han comenzado a institucionalizarse algunas carreras de postgrado referidas a la Docencia Universitaria (Especializaciones y Maestrías, por el relevamiento que hemos hecho), estos estudios, en general, no son requeridos para el ejercicio de la docencia.

Por otro lado, puede afirmarse que, hasta el presente, el nivel universitario ha permanecido al margen de procesos de renovación de la enseñanza de las ciencias naturales que intenten superar el modelo de transmisión/recepción (Gil Pérez, 1994; Rembado et al, 2009).

En la Universidad Nacional de La Plata, sin embargo, viene desarrollándose desde 1985 la experiencia del Taller de Enseñanza de Física (a partir de aquí, el TEF). Fueron realizados varios trabajos a fin de describir y sistematizar la propuesta (entre otros Weissmann et al, 1992; Petrucci, 2009), pero quedan muchos interrogantes sobre los procesos que allí ocurren. La experiencia ha sido considerada innovadora por sus protagonistas y por diversos investigadores que la han analizado previamente. Rasgos innovadores destacados han sido el funcionamiento del equipo docente y el reconocimiento del TEF como ámbito de formación docente (Petrucci, 2009).

Pero ¿cómo es que el TEF forma a sus docentes? Interesó ingresar en los procesos de enseñanza que allí se desarrollan, desde la óptica de las comunidades de práctica, a fin de analizar justamente esos procesos de enseñanza como formas de participación y aprendizaje del rol docente en esta

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experiencia innovadora.

Por ello, a través del estudio de este caso desde una perspectiva interpretativa, se analiza al TEF como espacio para la formación situada y el desarrollo profesional de docentes universitarios. Particularmente en esta ponencia, luego de enmarcar la investigación desde los puntos de vista metodológico y teórico, se presenta brevemente al TEF tanto como Comunidad de Prácticas (de aquí en más CoP; Wenger, 2001) educativas, cuanto como Comunidad de Aprendizaje (Skerret, 2010) y se describen las circunstancias, procesos y saberes respecto de los cuales se forman los docentes dentro de esta experiencia innovadora. Ello nos ha permitido caracterizarla también como Comunidad de Investigación (Cochran-Smith y Lytle, 1999), aspecto al que dedicaremos el último apartado de esta presentación.

MARCO TEÓRICO-METODOLÓGICO

Asumimos para el análisis la perspectiva teórica de las Comunidades de Prácticas (Wenger, 2001), la cual ofrece una mirada multidimensional, procesual y compleja de los eventos sociales. La noción de CoP es utilizada frecuentemente en el campo de investigación en educación en general y en la educación en ciencias naturales en particular, aunque en general no se la enmarque en una teoría social específica. Según Wenger (2001), esta noción se enmarca en una teoría social del aprendizaje basado en la participación activa en prácticas de comunidades sociales y en la construcción de identidades a ellas relacionadas. La participación constituye un proceso de intervención en comunidades y empresas sociales, que posibilita el reconocimiento mutuo y desarrolla en quien participa una identidad de participación. Si bien existen muchas definiciones de CoP, Wenger et al (2002) las consideran “grupos de personas que comparten un interés, un conjunto de problemas, o una pasión por un tópico, y quienes profundizan su conocimiento y experticia en esta área interactuando sobre una base de largo plazo” (apud Blankenship y Ruona, 2008, p.1, traducción nuestra).

Tres dimensiones de la práctica dan coherencia a una CoP: un compromiso mutuo entre sus integrantes, la negociación de una empresa conjunta y el desarrollo de un repertorio compartido. Como parte de sus prácticas, y en una constante negociación de significados, estas comunidades desarrollan simultáneamente procesos de participación y cosificación (producción de objetos que solidifican su experiencia y crean puntos de enfoque).

Las investigaciones en la línea de las CoPs han abordado una variedad de focos y contextos: instancias de formación inicial o continua de docentes, funcionamiento de departamentos académicos universitarios y secundarios, escuelas, aulas específicas (universitarias, secundarias, inclusivas) y hasta grupos de jóvenes en espacios informales de aprendizaje. Son relativamente escasos los trabajos de investigación enmarcados explícitamente en la perspectiva de las CoPs dentro del campo de la educación en ciencias naturales y ninguno de los trabajos relevados ofrece análisis de la formación inicial de docentes universitarios y/o su socialización profesional.

Por ello nuestro estudio pretendió abordar esta cuestión, desde una

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perspectiva hermenéutica o interpretativa y una lógica de generación conceptual (Rigal y Sirvent, 2007). Realizamos para ello un estudio “en” caso, escogiendo la experiencia universitaria innovadora de enseñanza de Física que es el TEF. Consideramos que esta experiencia potencia el fenómeno en estudio al ser la formación de sus docentes una preocupación explícita del equipo del TEF, casi desde sus inicios.

La recolección de información en el campo se realizó en dos períodos históricos diferentes (2002 y 2009). En el período intermedio se participó de instancias colectivas de trabajo con el equipo docente del TEF (jornadas de reflexión interna, denominadas por el equipo “Aula Paralela” en 2007) y encuentros sociales informales (en 2008), que también fueron oportunidades para el relevamiento de informaciones. Se videograbaron y tomaron notas de campo de clases, abarcando en 2002 las unidades pedagógicas de “Impulso, Trabajo y Energía” y “Termodinámica”, sumando a éstas la unidad de “Fluidos” en 2009 (en total más de 100 horas de clase). Se asistió y tomó registros (audio, notas y fotografías) en las reuniones de planificación docente (12 en 2002 y 21 en 2009). También se realizaron entrevistas a docentes y estudiantes. La etapa de inmersión en los datos implicó: desgrabación literal de entrevistas y análisis cualitativo de textos producidos, a partir de su recorte por pregunta y por tema emergente; lectura de los videos correspondientes a clases y audios de reuniones, y construcción de mapas donde: 1) se identificaron tipos de actividades, duración y ubicación, contenidos y participantes; 2) se describieron, de manera narrativa y secuencial, acciones y dichos de participantes e impresiones personales; 3) se transcribieron episodios seleccionados en concordancia con los objetivos de la investigación.

RESULTADOS

Como primer objetivo de nuestra indagación, nos propusimos la caracterización del TEF como CoP. Describimos así, a partir de diversas fuentes de información empírica, las formas de construcción del Compromiso mutuo, definiciones recientes explícitas de la Empresa Conjunta, y comenzamos a caracterizar algunos elementos de su Repertorio Compartido.

En principio, la participación en el TEF implica el compromiso con instancias formales de trabajo: 1) dos clases teórico-prácticas semanales, de tres horas de duración, a lo largo de todo el año lectivo; 2) tres instancias de evaluación parcial de los aprendizajes logrados por los estudiantes en el año, desarrolladas con diferentes modalidades; 3) una (en 2002) o dos (en 2009) reuniones semanales de planificación, de aproximadamente dos horas de duración.

Todos los docentes del TEF participan, sin distinciones jerárquicas, de estas instancias formales de trabajo. La realización de reuniones de planificación semanal constituye una innovación respecto del contexto universitario de enseñanza de física –y también de otras disciplinas- y es, por lo tanto, un primer rasgo diferenciador de esta CoP respecto de otras cátedras universitarias. También lo es el desarrollo de clases teórico-prácticas a cargo de un equipo docente.

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Otro rasgo innovador y distintivo de esta CoP es que, en general, las instancias de clases, evaluaciones y reuniones se articulan fuertemente: lo acontecido en unas es evaluado y planificado regularmente en las otras. Si bien algunos docentes no participan de las reuniones de planificación en ciertas ocasiones –algunos de manera sistemática, por superposición horaria con otros trabajos o asistencia a cursadas-, este hecho es en general aceptado por la CoP, de haber sido explicitado con anticipación.

A estas instancias formales de trabajo se suman periódicamente: 1) Actividades individuales: elaboración de materiales de enseñanza –textos de estudio, Guías de problemas, exámenes parciales escritos; participación en el grupo de correo electrónico de la cátedra; preparación de exposiciones teóricas; resolución previa de problemas de las Guías; corrección de exámenes escritos; etc. 2) Tareas en pequeños grupos docentes: pre-planificación de clases de cada unidad pedagógica, lo cual implica discusión y definición de objetivos y enfoques conceptuales, elaboración de materiales de enseñanza asociados, y frecuentemente, protagonismo en su implementación en clase; elaboración y corrección de evaluaciones; producción de textos analíticos de la experiencia, proyectos de mejora, informes; etc.

Para estas actividades no están preestablecidos responsables, ni horarios o espacios institucionales. Son asumidos voluntariamente, en general, por diversos sujetos o subgrupos y se desarrollan en tiempos y lugares definidos por ellos.

Yendo a la cuestión de la empresa conjunta, sabemos que toda cátedra y propuesta de enseñanza universitaria posee, como propósito fundamental, definido institucionalmente, la formación de un determinado grupo de estudiantes en unos saberes especializados. En el caso que nos ocupa, los Planes de Estudios de las carreras de la Facultad de Ciencias Naturales que incluyen la materia Física General, sólo enumeran contenidos: “Física general: estudio de teorías que explican y describen el movimiento de los cuerpos. Análisis de procesos que involucran la energía, el trabajo y el calor. Hidrodinámica. Hidrostática”14.

Ahora, como CoP, estas definiciones institucionales son interpretadas, cuestionadas, reformuladas, renegociadas. Una CoP, aun insertándose en contextos históricos, sociales, culturales e institucionales más amplios, constituye una empresa autóctona. Wenger destaca que a la empresa conjunta “la definen los participantes en el proceso mismo de emprenderla. Es su respuesta negociada a su situación y, en consecuencia, les pertenece en un sentido muy profundo a pesar de todas las fuerzas e influencias que escapen a su control” (2001, p. 10 ).

Más allá de esta redefinición constante, personal para cada miembro y tácita de la empresa conjunta, en el TEF se han desarrollado diversos procesos colectivos y explícitos de revisión de finalidades. Allí se ha evidenciado la diversidad de sentidos que adquiere la participación para los integrantes, aun cuando se arribe a la definición buscada de propósitos compartidos.

14

Plan de Estudios de la Licenciatura en Biología, orientación Botánica. www.fcnym.unlp.edu.ar,

consultado en 26/01/12.

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Reconstruimos un proceso colectivo y explícito de redefinición de los propósitos de la asignatura, desarrollado en 2010. Dicho proceso permitió que los participantes históricos compartieran con los nuevos docentes la historia de esta CoP, con relación a su empresa conjunta. Entre otras intervenciones, se dio el siguiente diálogo entre participantes históricos:

Pablo: Siempre se dice que enseñar física en el Taller es una excusa para enseñar otra cosa. Y que uno de los objetivos del Taller, que no estaba ahí en los papelitos, pero que lo hemos escrito en algún lado, es cambiar el mundo. Pero ¿a través de qué? A través del Taller.

Walter: ¡Y lo estamos logrando!

Pablo: ¡Lo peor es que lo estamos logrando! (Risas de todos)

“Cambiar el mundo” parece ser un propósito bastante ambicioso para una experiencia universitaria de enseñanza de Física. Pero si atendemos, por ejemplo, al testimonio de Guido, exdocente del TEF, en la cena de conmemoración de los 25 años de la experiencia, veremos el poder multiplicador que algunos participantes le asignan al Taller:

Yo no voy a volver nunca al Taller. Pero el tema no es ése, es que yo lo recreo en otros lados, o sea, yo lo reinvento al Taller permanentemente. O sea, es un espacio liberador que sigue continuando en mi vida.

Finalmente, en el desarrollo de sus prácticas, el TEF analizado como CoP pone en juego y reconstruye constantemente un repertorio compartido. El mismo se expresa en: tópicos de conversación (por ejemplo, fue notable la predominancia, desde el punto de vista temático, de discusiones sobre la situación social y política nacional y universitaria en 2002 y de discusiones conceptuales sobre cuestiones de Física en las reuniones de planificación en 2009; mientras que en ambas épocas fueron escasas las conversaciones sobre situaciones personales); recursos de lenguaje; prácticas; producciones materiales (guías de problemas, textos con información teórica, experiencias, etc); y también, la memoria, portada por algunos participantes, de la historia comunitaria.

El abordaje del repertorio compartido elaborado por esta CoP nos llevó a destacar el carácter altamente creativo de este equipo docente. Esta característica se manifestó cotidianamente y también en la revisión regular de la propuesta curricular de la materia y de las actividades de evaluación implementadas en 2002 y 2009 (que por razones de espacio, no desarrollaremos aquí).

Profundizamos en dicha caracterización, a través del abordaje de los procesos de cosificación –desarrollados como parte de la negociación de significados. El análisis de diversos registros acerca de la programación de la enseñanza sobre el tema Energía desarrollada en 2002 y 2009 en el TEF, nos permitió caracterizar a la cosificación en su doble configuración de proceso y producto. La exploración de una narración desarrollada en clase como situación disparadora, el cuento de “Camilo y Pelusa”, de las experiencias realizadas en clase y de las guías de problemas, nos posibilitó ahondar en la identificación de elementos del repertorio compartido por esta CoP. Entre dichos elementos reconocimos:

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la valoración de las ideas previas de los estudiantes;

la humanización de la Física, a través de diversos procedimientos y recursos; y

la enseñanza de “herramientas metodológicas” para la realización de experiencias y resolución de problemas, contenidos procedimentales considerados fundamentales por el TEF en el análisis de fenómenos físicos y de otros campos de conocimiento científico.

A partir del análisis de estos procesos y de nuestra caracterización del repertorio compartido, comenzamos a vislumbrar al TEF, además de como CoP, como Comunidad de Aprendizaje (Skerret, 2010). Llegar a considerarla una Comunidad de Aprendizaje además de una CoP, significa plantear, como dice Wenger, que no sólo “incluye el aprendizaje como norma en la historia de su práctica, sino que también lo incluye en el centro de su empresa” (Wenger, 2001, p. 260). Aunque esto pudiera parecer obvio para una CoP educativa, intencionalmente constituida para la formación –en nuestro caso de estudiantes de Ciencias Naturales en Física General-, no lo es con respecto a la formación de sus integrantes –en este caso, los y las docentes del TEF.

Figura 1: Circunstancias, procesos y saberes en la formación docente en el TEF

Complementamos el análisis de la cosificación con el abordaje de las modalidades de participación de los y las docentes del TEF en los procesos de enseñanza durante la implementación de cada unidad pedagógica en 2002 y 2009. A partir de allí, analizamos la experiencia como espacio de formación docente situada, a través de tres ejes conceptuales: las circunstancias, los procesos y los saberes puestos en juego. Estructuramos nuestros ejes de

Formación docente en el

TEF

Circunstancias

• Reuniones docentes de planificación

• Actividades áulicas

• Grupos de pre-planificación

• Aulas Paralelas

Saberes

• Contenidos conceptuales, procedimentales y actitudinales de la Física

• Cómo investigar

• Educación en ciencias naturales

• Valor de la reflexión sobre la práctica

• Politicidad del rol docente

Procesos

• Observación

• Diálogo

• Ensayo-error

• Reflexión en y sobre la práctica

• Acción colectiva

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análisis de esta propuesta formativa por medio del entrecruzamiento de constructos teóricos del campo de la formación docente en general, y de docentes universitarios en particular, junto con otros del campo de la educación en ciencias naturales, y con las características intrínsecas del TEF como espacio de formación docente situada.

El estudio de las circunstancias formativas nos permitió distinguir aquellas situaciones de formación que consideramos tácitas: reuniones docentes de planificación y actividades áulicas; y otras consideradas explícitamente por la CoP como ocasiones de formación docente: grupos de pre-planificación y reuniones extraordinarias y planificadas denominadas Aulas Paralelas. Entre los procesos formativos incluimos el estudio y la indagación individual (mencionados por docentes noveles en entrevistas), la observación, el diálogo, la experimentación a través del ensayo-error (planteados por otros autores e identificados en nuestro análisis). Pero además, la reflexión en y sobre la práctica y la acción colectiva emergieron como procesos distintivos de esta CoP para la formación de sus nuevos integrantes. Analizamos los saberes en los que se estarían formando los y las docentes noveles de esta CoP a partir de las reconstrucciones e interpretaciones previas, sumadas a testimonios de exdocentes y docentes históricos del TEF. Así identificamos aprendizajes relacionados con contenidos conceptuales, procedimentales y actitudinales de la física; conocimientos y procedimientos relacionados con el cómo investigar, aplicables a diversas disciplinas científicas; saberes procedentes del campo de la investigación educativa en ciencias naturales, destacando el valor de la reflexión sobre la práctica; y valores como la politicidad del rol docente.

A fin de refinar y complejizar el análisis, pensamos al TEF como propuesta de formación docente, desde el marco planteado por Cochran-Smith y Lytle (1999). Estas autoras proponen el siguiente cuadro analítico:

APRENDIZAJE DOCENTE: UN MARCO CONCEPTUAL

Relación entre práctica docente y conocimiento

¿Qué se entiende o asume como relación entre conocimiento y práctica? ¿Qué se sostiene respecto de cómo están conectados “conocer más”’ y “enseñar mejor”?

Imágenes del conocimiento

¿Qué conocimiento se sostiene que necesitan los docentes para “enseñar mejor”? ¿Cuáles son los dominios, fuentes o formas de dicho conocimiento? ¿Quién genera ese conocimiento? ¿Quién evalúa e interpreta ese conocimiento?

Imágenes del docente, la enseñanza y la práctica profesional

¿Qué se sostiene sobre la naturaleza de la actividad de enseñar? ¿Qué se incluye en la idea de “práctica”? ¿Qué se asume como roles principales de los docentes dentro y fuera de las aulas? ¿Cuál es la relación del trabajo docente dentro y fuera de las aulas?

Imágenes del aprendizaje docente y del papel del docente en el cambio educativo

¿Qué se sostiene respecto del papel de los docentes y del aprendizaje docente en el cambio educacional? ¿Cuáles se consideran contextos organizacionales que sostienen el aprendizaje docente? ¿Cuál es el papel de las comunidades, colaboradores y/u otros colectivos en esto?

Tabla 1: Marco conceptual sobre formación docente (Cochran-Smith y Lytle, 1999, p. 252, traducción propia)

La relectura del caso desde las dimensiones propuestas por Cochran-Smith y Lyttle (1999), nos permitió encuadrar la propuesta formativa desarrollada por el TEF para sus docentes dentro de la concepción que plantea el conocimiento de

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la práctica, a través del trabajo en Comunidades de Investigación. Esta Comunidad de Investigación estaría orientada por el fin de comprender, articular, y finalmente alterar la práctica y las relaciones sociales, con el horizonte de lograr cambios fundamentales en las personas, las aulas y las instituciones (al menos en principio hasta ese nivel llegamos, aunque no olvidamos a Pablo diciendo que el TEF pretendía “Cambiar el mundo”!).

CONCLUSIONES

El análisis de los cambios y movimientos, múltiples, fragmentarios, dialógicos, discontinuos, pero siempre compartidos, que reconstruimos en nuestra investigación, nos permitió delinear una caracterización del TEF como espacio para la formación situada y el desarrollo profesional de docentes universitarios. Caracterizamos así la formación docente en el TEF, desde distintas perspectivas y dimensiones de análisis, como un proceso intencional, heterogéneo, plural y múltiple, instituido, fundamentalmente a través de la participación en sus prácticas de enseñanza universitarias innovadoras. Visualizamos cómo la participación y la acción colectiva configuran y potencian la construcción de un profesionalismo interactivo, en el que la colaboración y la construcción conjunta de conocimientos son las reglas. El TEF se constituye de esta manera en un espacio que forma a sus miembros como promotores de cambios sociales y educativos.

En nuestro trabajo de análisis, la perspectiva de las CoPs ofreció un camino fértil. Fértil por la comprensión que nos permitió lograr de esos procesos de formación docente, por reconocer el dinamismo y el carácter procesual de la formación, por evidenciar los valores incluidos en el proceso, al proponer múltiples niveles y focos de análisis, porque posibilitó dar cuenta de lo "interno" (por ejemplo a través del análisis de la empresa conjunta) y de lo "externo" (en el sentido de que mira hacia las "producciones" dirigidas tanto hacia afuera como hacia adentro, que son las cosificaciones). Si bien queremos destacar la fertilidad de esta perspectiva teórica, también debemos señalar una limitación que posee: la nula consideración de la dimensión socio-histórica en el análisis de las CoPs. Su superación constituiría otro aporte de esta investigación, al realizar un análisis del TEF que registró los cambios contextuales, a través de la articulación de esta perspectiva con referencias procedentes del campo de la formación docente.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BLANKENSHIP, S. & RUONA, W.E. (2008). Exploring Knowledge Sharing Among Members of a Community of Practice. Online Submission, Paper presented at the Academy of Human Resource Development International Research Conference in the Americas (Panama City, FL, Feb 20-24).

COCHRAN-SMITH, M. & LYTLE, S. 1999. Chapter 8: Relationships of Knowledge and Practice: Teacher Learning in Communities. Review of Research in Education, 24, pp. 249-305.

GIL PÉREZ, D. (1994). Diez años de investigación en didáctica de las ciencias:

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realizaciones y perspectivas. Enseñanza de las Ciencias, 12 (2), pp. 154-164.

PETRUCCI, D. (2009). El Taller de Enseñanza de Física de la UNLP como innovación: diseño, desarrollo y evaluación. Tesis doctoral no publicada. Universidad de Granada.

REMBADO, F., RAMÍREZ, S., VIERA, L., ROS, M. y WAINMAIER, C. (2009). Condicionantes de la trayectoria de formación en carreras científico tecnológicas: las visiones de los estudiantes. Perfiles educativos, 31 (124), pp. 8-21.

RIGAL, L. y SIRVENT, M. T. (2007). Metodología de la Investigación social y educativa: diferentes caminos de producción de conocimiento. Documento borrador.

SKERRETT, A. (2010). “There’s going to be community. There’s going to be knowledge”: Designs for learning in a standardised age. Teaching and Teacher Education, 26, pp. 648-655.

WEISSMANN, H., CORDERO, S., PETRUCCI, D., CAPPANNINI, O.M. & SEGOVIA, R. (1992). Informe final de sistematización. Presidencia de la Universidad Nacional de La Plata, Argentina.

WENGER, E. (2001). Comunidades de práctica. Aprendizaje, significado e identidad. Paidós: Barcelona.

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EJE: LÍNEAS ACTUALES DE INVESTIGACIÓN EN EL ÁREA

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EL USO DE TEXTOS COMO HERRAMIENTA PARA APRENDER LA

ONTOLOGÍA DE LOS CONCEPTOS

Pocoví, M. Cecilia1 y Hoyos, Elena2

Universidad Nacional de Salta, 1Fac. de Ingeniería y 2Fac. Ciencias Exactas

1,2Agencia de Promoción Científica y Tecnológica

[email protected]

RESUMEN

El presente trabajo resume resultados de investigaciones realizadas en base a la teoría de Cambio Conceptual presentada por Chi (2008, 2012) según la cual, el aprendizaje de un concepto no se llevará a cabo mientras la ontología que posee un alumno acerca del mismo no coincida con la ontología del concepto (metafísico). En este trabajo, se muestran algunos resultados alcanzados en investigaciones llevadas a cabo mediante el uso de textos cuyo común denominador es el de ser ricos en la descripción ontológica del concepto presentado. Se presentan casos como el del aprendizaje de campo eléctrico, líneas de campo y corriente de desplazamiento. Se concluye que, así como los textos ricos en ontología favorecen la comprensión de los alumnos, existen ciertas características de los textos que la inhiben.

Palabras clave: cambio conceptual, textos de Física, ontología, nivel universitario

ABSTRACT

This paper presents a summary of previous research that has been carried out within our group, based on Chi´s Conceptual Change Theory (2008, 2012). According to this model, the learning of a concept will not be achieved unless the ontology of students' ideas matches the concept's ontology. This work shows some of the results that we have gathered through research based on the use of texts whose common denominator is that of being rich in the ontological description of the target concept. Cases such as the learning of the electric field, lines of force, and displacement current are presented. It is concluded that, as these ontology-rich texts favour comprehension, there are other characteristics of the texts that inhibit it.

Keywords: conceptual change, physics texts, ontology, university level

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INTRODUCCIÓN

Dentro de las investigaciones que se llevan a cabo en el área de Enseñanza de Ciencias, el Cambio Conceptual ocupa un lugar primordial ya que constituye un proceso fundamental para lograr el aprendizaje. En la revisión realizada por Di Sessa (2006) se afirma que, a lo largo del tiempo, han surgido distintas teorías de Cambio Conceptual que describen, explican y detallan dicho proceso centrándose en diferentes conceptos como las creencias, las teorías y la ontología (p. 265). Dentro de aquellas teorías que se centran en la ontología, se destaca la propuesta presentada por Chi (1992, 2008, en prensa).

La teoría mencionada, se basa en que las entidades en el mundo son de distinta naturaleza y el aprendizaje de determinado concepto involucra el aprendizaje de la ontología del mismo. En particular, en el caso del aprendizaje de conceptos científicos un conocimiento profundo de los mismos implica que la categoría ontológica asignada por los alumnos a dichos conceptos coincide con la categoría ontológica del concepto científico (metafísico).

Uno de los materiales didácticos más comúnmente utilizados por los alumnos universitarios para asistir su aprendizaje lo constituyen los textos (libros, artículos, apuntes, entre otros) (Nist y Simpson, 2000). Sin embargo, una limitación denunciada por investigadores en el área de aprendizaje a partir de la lectura es la escasez de material didáctico diseñado en base a las investigaciones previas y la consiguiente evaluación de sus efectos sobre la comprensión de los lectores (Stanovich, 2004). En este trabajo nos referiremos a los efectos que tienen, sobre el aprendizaje, textos que incorporan la descripción de la ontología de los conceptos presentados.

MARCO TEÓRICO

En el caso especial de los textos de Física, Alexander y Kulicowich (1994) detectaron que éstos utilizan dos lenguajes o sistemas: simbólico y lingüístico. Mientras que el simbólico incluye dibujos, esquemas, gráficos y ecuaciones, el sistema lingüístico es utilizado para explicar en palabras las situaciones referidas mediante símbolos. Dicho de otra manera, el sistema lingüístico simplifica el procesamiento de la información contenida en símbolos que debe realizar el lector para comprender: cuanto más explicado esté el sistema simbólico, menos esfuerzo cognitivo deberá realizar el lector para entender lo que lee. La descripción en palabras de los conceptos a aprender es especialmente importante en el caso de lectores en aclimatación (Alexander y Jetton, 2000) que son aquellos que leen para entender y aprender conceptos nuevos.

La ontología o naturaleza de un concepto puede ser descripta mediante frases en las cuales el sujeto (en este caso, el concepto) se describe mediante un predicado (o atributo ontológico). De esta forma, el sistema lingüístico de un texto puede ayudar a comprender la ontología de un concepto “escondida” muchas veces en las ecuaciones, esquemas y gráficos. Para comprender mejor lo que implica la teoría de Cambio Conceptual seleccionada (Chi, 1992, 2008, 2012) en base a la cual se llevó a cabo el diseño de los textos, se resumirán los puntos más importantes de la misma y sus implicancias para la

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educación.

Teoría de Cambio Conceptual de Chi

En 1992, Chi presentó por primera vez su teoría en la cual se afirma que las entidades en el mundo son de cierta naturaleza o poseen cierta ontología. Así, una silla pertenece a la categoría de conceptos tipo Materia mientras que una corriente eléctrica pertenece a la categoría de Procesos. ¿Cómo se determina la pertenencia o no de un concepto o entidad a cierta categoría ontológica? Cada categoría ontológica tiene asociada un conjunto de atributos ontológicos en forma de predicados que pueden utilizarse para formar oraciones con sentido que definen el concepto. En general, los atributos ontológicos se definen como “una propiedad que una entidad puede potencialmente poseer como consecuencia de pertenecer a determinada categoría.”(Chi et al., 1994, p. 29). En los primeros años del desarrollo de esta teoría, Chi y su grupo centraron su trabajo en la determinación de algunos predicados asociados con la categoría tipo Materia: “posee masa”, “tiene color”, “se gasta”, entre otros (Reiner, Slotta, Chi y Resnick, 2000). Por ejemplo, afirmar que “la silla es verde” (tiene un cierto color) forma una oración con sentido debido a que el concepto “silla” pertenece a la categoría tipo Materia. Se debe notar la diferencia que existe entre una oración con sentido y una oración verdadera. Una oración puede tener sentido, aunque sea falsa. Por ejemplo, decir “la silla es verde” cuando en realidad es marrón, forma una oración con sentido aunque sea falsa. Si, en cambio, el predicado corresponde a una categoría ontológica equivocada, la frase formada no tiene sentido. En cambio decir, por ejemplo, que “la silla es un minuto” no tiene sentido pues se ha usado un predicado correspondiente a la categoría de Eventos para describir una entidad que pertenece a la categoría material.

Si bien desde su primera presentación en 1992, Chi estableció que la mayoría de los conceptos científicos pertenecen a la categoría ontológica de Procesos, dicha categoría no fue precisamente delimitada en ese momento y sólo algunos atributos ontológicos fueron esbozados. Por ejemplo: “resulta en”, “no tiene principio ni fin aun cuando se llega al equilibrio”, “involucra un sistema de componentes interactuantes que tienden al equilibrio” (Slotta y Chi, 2006). Con el correr de los años y la realización de más investigaciones en esta línea (Chi, Slotta y de Leeuw, 1994, Chi y Roscoe, 2002, Chi, 2005, 2012, Chi, Roscoe, Slotta, Roy y Chase, 2012) se llegó a la determinación de más atributos ontológicos asociados a la categoría Proceso y, además, se determinaron dos subcategorías llamadas Procesos Directos o Secuenciales y Procesos Emergentes.

Chi (1992, 1994) afirmó que, a pesar de que la mayoría de los conceptos científicos pertenecen a la categoría de Procesos, muchos estudiantes los conciben como pertenecientes a la categoría Materia. En sus trabajos más recientes (2008-2012), Chi refinó su teoría y explicó que la mayoría de los conceptos científicos pertenecen a la categoría tipo Proceso Emergente pero los alumnos muchas veces los interpretan como de tipo Materia o de tipo Proceso Directo o secuencial. Según Chi, esta inhabilidad para aprender el concepto como perteneciente a la categoría ontológica adecuada se da cuando el que aprende no conoce los atributos ontológicos de la categoría adonde

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debe asignarse el nuevo concepto. El Cambio Conceptual que se produce cuando efectivamente el alumno altera la ontología de su concepto inicial se lo denomina Cambio Conceptual Radical. En resumen, se puede decir que una persona ha aprendido un concepto científico cuando existe un isomorfismo entre la ontología asignada a dicho concepto (psicológicamente) y la ontología que el concepto posee (metafísicamente). A lo largo de los años se han llevado a cabo investigaciones que apuntan a que el alumno efectivamente aprenda la ontología de ciertos conceptos mediante el diseño de material didáctico basado en recursos diversos entre los cuales se encuentran: softwares educativos (Slotta y Chi, 2006), videos tutoriales y tutores humanos (Craig, Chi y VanLehn, 2009) y textos (Chi y Roscoe, 2002, Pocoví y Finley, 2003, Pocoví, 2007, Pocoví y Hoyos, 2011).

En este trabajo nos referiremos a algunos resultados obtenidos en las investigaciones realizadas en nuestro grupo mediante el diseño de textos que apuntan a explicitar la ontología de la magnitud a aprender. En particular, nos referiremos al uso de textos ricos en historia y ontología para favorecer la comprensión ontológica de los alumnos en el caso del campo eléctrico y líneas de campo y, por el otro, presentaremos un ejemplo (referido a la corriente de desplazamiento) de cómo se inhibe la comprensión de los alumnos cuando se utilizan textos que no resaltan los atributos ontológicos de la magnitud a aprender.

Textos con alto contenido histórico-ontológico: El caso del campo eléctrico y las líneas de campo.

Hemos dicho que la categoría de los conceptos tipo Proceso tiene atributos ontológicos como: “resulta en”, “no tiene principio ni fin aun cuando se llega al equilibrio”, “involucra un sistema de componentes interactuantes que tienden al equilibrio” (Slotta y Chi, 2006), entre otros. En la concepción científica actual, el concepto de campo eléctrico “es un estado del espacio mismo” (Nersessian, 1984, p.121) o, en otras palabras, “asigna a cada punto en un sistema una propiedad local” (Purcell, 1969, p. 17). Cuando se predica el concepto campo eléctrico con los atributos ontológicos de un concepto tipo interacción Proceso se obtienen oraciones con sentido. Por ejemplo, se puede decir que el campo resulta en una fuerza eléctrica sobre una carga de prueba colocada en ese lugar del espacio. O también tiene sentido decir que el campo eléctrico en una zona del espacio seguirá existiendo a pesar de que se haya alcanzado el equilibrio electrostático. Más aún, se puede decir que el campo eléctrico en un punto del espacio involucra la interacción eléctrica entre componentes de un sistema que tienden al equilibrio. Así, se puede calificar al campo como un concepto tipo Proceso (Pocoví y Finley, 2003).

Una de las implicancias de la teoría de Chi para la educación fue establecida desde sus primeros trabajos como que “la instrucción (…) debe realizarse enseñando esta nueva categoría ontológica de conceptos independientemente de las concepciones pre-existentes” y, tal vez, mediante el uso de ejemplos (Chi, 1992, p. 179). Así como existe una marcada tendencia de los alumnos a asociar los conceptos que aprenden con la categoría ontológica de Materia, la evolución histórica de los conceptos científicos muestra que, en muchos casos, la naturaleza material de los mismos asignada por sus creadores no es la que

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se acepta actualmente en la comunidad científica. Uno de esos casos es el del concepto de Campo Eléctrico. En nuestras investigaciones se planteó la selección y el diseño de textos con ejemplos de alto contenido histórico ontológico que sirvieran para mostrar la diferencia entre la ontología de las ideas iniciales (históricamente hablando) de un concepto y la de la idea actual científicamente aceptada (Pocoví, 2004).

Por ejemplo, se presentó a los alumnos el siguiente par de textos para que, después de realizar la lectura, contestaran las preguntas expresadas a continuación de los mismos.

Texto 1: “El campo eléctrico asigna una propiedad local a cada punto del espacio, en este sentido, si conocemos E en una región pequeña podemos, sin más, conocer qué pasará con cualquier carga en esa región” (Purcell, 1969, p. 17) Así, se puede hablar acerca del campo eléctrico en un punto del espacio a pesar de no haber cargas (o ninguna otra cosa) presente en ese punto que sienta los efectos del campo.

Texto 2: Durante el siglo XIX, las investigaciones en electromagnetismo fueron construidas sobre la idea de que existía un fluido (llamado éter) que permeaba todo el espacio y transmitía los efectos eléctrico y magnético de una forma mecánica. Maxwell, por ejemplo, expresó: “Me propongo examinar los fenómenos magnéticos desde un punto de vista mecánico y determinar qué tensiones o movimientos en el medio son capaces de producir los fenómenos mecánicos observados” (Maxwell, 1861/1965, p. 453). Para Maxwell, el éter estaba dividido en pequeñas porciones de material que rotaban alrededor de un eje (vórtices). [...] El asignaba propiedades elásticas al éter con el objeto de explicar los fenómenos electrostáticos. En este sentido dijo: “He tenido gran dificultad en concebir la existencia de vórtices en el medio, lado a lado, girando en la misma dirección” (Maxwell, 1861/1965, p. 468)[...] “Las tensiones elásticas en el medio que eran asociadas con el campo eléctrico creaban las fuerzas apropiadas sobre las cargas eléctricas ”

Después de la lectura, se requirió a los alumnos que la realización de actividades que apuntaban a la consideración de los atributos ontológicos del campo eléctrico tal como era entendido por Maxwell y como es entendido en la actualidad (Pocoví, 2000). La Tabla 1 esquematiza los atributos ontológicos de una y otra visión:

Concepción Maxwelliana Concepción Científica Moderna

El campo es un fenómeno mecánico El campo existe por sí mismo y su existencia no depende de la existencia de una carga que sienta su efecto.

El campo depende de la existencia de un medio material.

El campo asigna una propiedad a cada punto del espacio.

Las propiedades elásticas del medio asociadas al campo son las que determinan las fuerzas sobre las cargas.

El conocimiento del campo eléctrico en una zona del espacio es suficiente para la determinación del problema electrostático.

Tabla 1. Comparación ontológica entre la idea actual de Campo Eléctrico y la sostenida por Maxwell.

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La utilización de textos como los del ejemplo y las actividades diseñadas en base a ellos, todas apuntadas a remarcar los atributos ontológicos del campo eléctrico, resultó en una mejor comprensión de la ontología del mismo (Pocoví y Finley, 2003; Pocoví, 2004).

Otro ejemplo en el cual se utilizaron estos textos de tipo histórico-ontológico lo constituyen aquellos seleccionados y diseñados para el caso de las líneas de campo o líneas de fuerza. En este caso, el análisis ontológico de dicha magnitud (Pocoví y Finley, 2002) revela que pertenecen a la categoría de entidades geométricas ya que son dibujos que no toman parte en la transmisión de los efectos eléctricos y sirven para representar una situación física, siguiendo las restricciones físicas impuestas por dicha situación. Además, en el mismo trabajo se muestra que los estudiantes, luego de enseñar el tema en forma tradicional, asignan a las fuerzas características de materia utilizando predicados correspondientes a esa categoría ontológica. Por ejemplo: “la carga seguirá la línea de fuerza que existe en la distribución”, “la carga es transportada por la línea de fuerza”, “las fuerzas seguirán la trayectoria mostrada por las líneas”, entre otras (Pocoví, y Finley, 2002, p. 468-469).

Históricamente, las líneas fueron propuestas por primera vez por Michael Faraday en 1831. A medida que Faraday utilizaba el concepto de líneas de campo en sus informes, pasó de asignarles un carácter descriptivo a otorgarles una existencia material y física que coincide, ontológicamente hablando, con las ideas expresadas por los alumnos. Se presenta a continuación un ejemplo de los textos utilizados para enseñar a los alumnos la ontología de las líneas:

Texto 1: “En la actualidad, las líneas de campo son entendidas como entidades geométricas que nos muestran la geometría de un problema electrostático. Esto significa que las líneas son dibujos que son realizados siguiendo ciertas condiciones físicas pero no existen por sí mismas. Por ejemplo, con el objeto de dibujar las líneas que corresponden a una carga de prueba (como hicieron en teoría) la primera condición física a tener en cuenta es el valor de la carga de manera que podamos asignar un cierto número de líneas a ese valor de carga. Notar que nosotros asignamos ese número; ese número no está impuesto de ninguna manera por la naturaleza: puedo dibujar seis líneas correspondientes a q y mi compañero puede dibujar 8 líneas correspondiendo a q. Mientras nos mantengamos cada uno con su convención, nuestros dibujos serán equivalentes. Otra condición física a tener en cuenta cuando dibujamos las líneas es la simetría del problema: por un lado, el campo eléctrico es simétrico a la vuelta de la carga y los vectores campo están apuntando hacia fuera de la carga en cada punto en el espacio; por otro lado, su valor decrece a medida que nos alejamos de la carga. Estas condiciones son tomadas en cuenta si dibujamos las líneas de tal manera que el campo eléctrico en cada punto es tangente a las líneas de campo y que el número de líneas por unidad de área es proporcional a la carga. Esta es la razón por la cual las líneas de campo para una carga puntual son dibujadas radiales y apuntando hacia fuera de la carga. De nuevo, noten que las líneas son dibujos y no juegan ningún papel en la interacción electrostática.” (Pocoví, 2000)

Texto 2: “Mientras escribo este trabajo percibo que, en las últimas series de

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investigaciones [...] he usado a veces el término líneas de campo tan vagamente que el lector puede dudar de si mi intención es sólo representar la idea de fuerzas o describir el camino a lo largo del cual el poder es ejercido[...] Todavía no encuentro una razón para desear que alguna parte de mis artículos sea alterada [...]a veces uso la expresión “líneas de fuerza” para representar la disposición de las fuerzas y otras veces la uso representando la idea de un modo de trasmisión físico, ésta última es la opinión hacia la que me inclino actualmente [...]” (Faraday 1851/1855,[3175]). Usando la concepción de líneas de fuerza con existencia física, Faraday decía, por ejemplo: “la acción en líneas curvas debe depender de líneas de fuerza con existencia física” o, “ciertas líneas se expanden y se separan unas de otras.”(Faraday, 1851/1955, p. 453).

Después de las lecturas se realizaron actividades centradas en la comparación de la ontología de las líneas de campo como entendidas por Faraday y como concebidas en la actualidad. La Tabla 2 esquematiza los atributos ontológicos de una y otra visión:

Concepción de Faraday Concepción Científica Moderna

Líneas tienen existencia física Las líneas son entidades geométricas.

Líneas son transmisoras de efectos físicos

Las líneas son dibujos usados para representar una situación física

Las líneas se comportan como “elásticos”

Las líneas asignadas a una unidad de carga es fijada por la persona que las dibuja.

Tabla 2. Comparación ontológica entre la concepción actual de líneas de campo y la sostenida por Faraday.

La utilización de textos como los del ejemplo y las actividades diseñadas en base a ellos, todas apuntadas a remarcar los atributos ontológicos del campo eléctrico, resultó en una mejor comprensión de la ontología del mismo (Pocoví, 2004 y Pocoví, 2007).

Textos con distinta cantidad de contenido ontológico: Naturaleza transitoria de la corriente de desplazamiento.

En nuestras investigaciones sobre el aprendizaje de la ontología de un concepto, hemos comprobado que, cuando la naturaleza del concepto a enseñar no se describe explícitamente en los textos que los alumnos usan para aprender, se puede llegar a inhibir el aprendizaje correcto del mismo (Pocoví y Hoyos, 2011). Un caso típico es el del concepto de corriente de desplazamiento.

La corriente de desplazamiento es un concepto que surge cuando se plantea la modificación de la ecuación de Ampère introducida por Maxwell para incluir el caso en que, por ejemplo, un capacitor en un circuito se está cargando (o descargando). En otras palabras, el término correspondiente a la corriente de desplazamiento aparece cuando dicho circuito está en un estado transitorio mientras que desaparece, naturalmente, cuando la ecuación se integra en una distribución de corriente estacionaria. En otras palabras, se trata de un concepto tipo proceso. Este hecho se refleja en todos los textos mediante la

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expresión matemática (correspondiente al sistema simbólico) de la corriente de desplazamiento que involucra una derivada temporal del flujo de campo eléctrico, de manera que la ecuación de Ampère- Maxwell queda expresada como se muestra en (1):

donde ic es la corriente de conducción en los cables del circuito.

La explicación en el sistema lingüístico (en palabras) que describe la situación física y la ontología de esta corriente, no siempre es clara y explícita. Podría decirse que, muchas veces, se espera que el lector realice la “traducción” desde el lenguaje simbólico al lingüístico y comprenda así la naturaleza del concepto en cuestión: la derivada temporal del flujo del campo eléctrico en un condensador implica que se está tratando con un sistema en estado transitorio (o sea, con una corriente de conducción dependiente del tiempo). En lo que sigue resumiremos los hallazgos relacionados con el aprendizaje de este atributo ontológico (detallados en Pocoví y Hoyos, 2011) mencionando primero las características generalizadas de la presentación en los libros de texto y luego las carencias encontradas en los alumnos al aprender a partir de ellos.

La mayoría de los textos usados en el nivel universitario básico presentan el concepto de corriente de desplazamiento en el contexto de un circuito con un capacitor durante el proceso de carga o descarga, es decir, para un circuito en estado transitorio. El carácter transitorio de este circuito implica una dependencia temporal de la corriente de conducción, de la carga del capacitor, de la diferencia de potencial en el capacitor, del campo eléctrico en el mismo y del campo magnético alrededor de los cables y adentro del capacitor. En los textos, el análisis de este carácter transitorio se realiza en distintos capítulos, centrando la discusión en aspectos aislados cada vez. Por ejemplo, durante el estudio de la carga y descarga del capacitor (anterior al estudio de la corriente de desplazamiento), el foco de la discusión se centra en la dependencia temporal de la corriente de conducción, de la carga y de la diferencia de potencial en el capacitor. En esta etapa no se menciona la dependencia temporal del campo eléctrico en el capacitor. En cambio, en el caso de la presentación de la corriente de desplazamiento, a pesar de estudiar la misma situación física, el foco de la discusión está en el análisis del campo eléctrico variable en el tiempo adentro del capacitor. En este tipo de presentación, se suelen usar expresiones lingüísticas tales como "el campo eléctrico en el capacitor varía". Esta diferencia de enfoques, no muestra explícitamente la inmediata asociación por parte del lector de la idea de “campo dependiente del tiempo” con la idea de “corriente dependiente del tiempo”.

En nuestra investigación (Pocoví y Hoyos, 2011), se utilizaron textos con distinto grado de explicitación lingüística de la naturaleza transitoria de la corriente de conducción que constituye una condición indispensable para la existencia de la corriente de desplazamiento en un capacitor. Los resultados muestran que la comprensión del atributo ontológico de la corriente de desplazamiento como un concepto tipo Proceso de carácter transitorio y asociado con magnitudes transitorias en el circuito, es mejor comprendido cuando se explicita este carácter en forma lingüística en el texto. Más aún, se

cE i

dt

d000

dlB

(1)

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puso de manifiesto que la falta de explicitación del atributo ontológico (“ser transitorio”) indujo a los alumnos a considerar que la corriente de conducción existe pero es constante, mostrando que la falta de conocimiento ontológico de una magnitud impide el conocimiento profundo de la situación física.

CONCLUSIONES

El propósito de este artículo fue mostrar algunos resultados de una línea de investigación en la que hemos desarrollado nuestros trabajos desde hace tiempo. En este sentido nos hemos referido a la manera en que la naturaleza de un concepto puede mostrarse explícitamente mediante textos ricos en historia y ontología. Se eligieron dos ejemplos, campo eléctrico y las líneas de campo, con los cuales se ha trabajado mediante la comparación entre las ontologías de las nociones históricas con las actuales. Además, se mencionó otro ejemplo referido a la corriente de desplazamiento en el cual se estudió el efecto de textos con distinta cantidad de explicitación ontológica. En este caso se estableció que, para lograr una mejor comprensión del concepto, se necesita explicitar la naturaleza transitoria de los circuitos en los cuales existe (durante cierto tiempo) una corriente de desplazamiento. Más aún, la falta de esta explicitación induce a los alumnos a pensar en una situación de equilibrio que no corresponde al tipo de Proceso estudiado.

Las propuestas realizadas en este trabajo pretenden mostrar una opción posible para contribuir al desarrollo en las investigaciones en Enseñanza de Física. Sería valioso, en el futuro, poder ampliar este tipo de investigaciones a más temas y buscar otras líneas de investigación que complementen lo establecido en la presentada aquí.

REFERENCIAS

Alexander, P.A. y Kulicowich, J.M. (1994). Learning from a Physics text: A Synthesis of recent research. Journal of Research in Science Teaching, 31,9, 895-911.

Alexander, P.A. y Jetton, T.L. (2000). Learning from Text: A multidimensional and developmental perspective. En (Kamil, Mosenthal, Pearson, Barr, Eds.) Handbook of Research of Reading Research. Vol III.(pp.285-311) NJ: LEA, Inc.

Chi, M. T. H. (1992) Conceptual Change Within and Across Ontological Categories: Examples From Learning and Discovery in Science. En Giere, R. (Eds.) Minnesota Studies in the Philosophy of Science Vol. XV, 129-186, (University of Minnesota Press, Minneapolis).

Chi, M.T.H. (2005). Common sense conceptions of emergent processes: Why some misconceptions are robust. Journal of the Learning Sciences, 14, 161-199.

Chi, M. H. T. (2008).Three types of conceptual change: belief revision, mental model transformation, and categorical shift. En S. Vosniadou (Ed.), Handbook of research on conceptual change (pp. 61-82). Hillsdale, NJ: Erlbaum.

Chi, M. T. H., Slotta, J. D. and de Leeuw, N. (1994). From things to processes: A theory of conceptual change for learning science concepts. Learning and Instruction, 4, 27-43.

Page 176: Libro de Actas Wef@

El uso de textos como herramienta para aprender la ontología de los conceptos. Pocoví, M. C.; Hoyos, E., pp. 163- 173.

172

Chi, M.T.H., & Roscoe, R.D. (2002). The processes and challenges of conceptual change. In M. Limon and L. Mason (Eds.), Reconsidering Conceptual Change: Issues in Theory and Practice. Kluwer Academic Publishers, The Netherlands, pp 3-27.

Chi, M. H. T., Roscoe, R. D., Slotta, J. D., Roy, M., & Chase, C. C. (2012) Misconceived causal explanations for emergent processes. Cognitive Science, 36 (1), 1-16.

Craig, S., Chi, M.T.H., & VanLehn, K. (2009). Improving classroom learning by collaboratively observing human tutoring videos while problem solving. Journal of Educational Psychology , 101 : 4, 779-789.

diSessa, A. A. (2006). A history of conceptual change research: Threads and fault lines. In K.Sawyer (ed.),Cambridge handbook of the learning sciences (pp. 265-281). Cambridge, UK: CambridgeUniversity Press.

Faraday, M. (1851/1955). Experimental researches in electricity. En Maynard Hutchings (Ed.) Great Books of the Western World. London: Encyclopedia Britannica Inc. (Trabajo original publicado en 1851).

Nersessian, N. (1984). Faraday to Einstein: Constructing Meaning in Scientific Theories. Dordrecht: Martinus Nijhoff Publishers.

Nist, S.L. Y Simpson, M. (2000). College Studying. En Handbook of Reading Research. Vol. III Kamil, Mosenthal, Pearson, y Barr (Eds.), (pp.645-666). Mawwah, NJ: Lawrence Eribaum Associates.

Pocoví, M. C. (2000) Students´ideas about electric field after traditional instruction. Proceedings of the VII Interamerican Conference on Physics Education. Versión CD (s/n de página) Porto Alegre, Brasil, Julio 3-7.

Pocoví, M. C. (2004). Research on the effects of a history based curriculum on the students’ concepts of electric field and lines of force. Editorial: ProQuest Company. Ann Arbor, Michigan.

Pocoví, M. C. (2007) The effects of a history-based instructional material on the students’ understanding of field lines. Journal of Research in Science Teaching. 4 (1), 107-132.

Pocoví, M. C. y Finley, F. (2002) Lines of force: Faraday’s and Students’ views. Science and Education, 11 (5), 459-474.

Pocoví, M. C. y Finley, F. (2003) Historical Evolution of the Field View and Textbook accounts. Science and Education,12 (4), 387-396.

Pocoví, M. C. y Hoyos, E. (2011) Corriente de desplazamiento: su presentación en textos y su comprensión por parte de los estudiantes, Revista de Enseñanza de las Ciencias, 29(2), 275-288.

Purcell, E. M. (1969) Electricidad y Magnetismo. (Carrera, M: P, traductor) España: editorial Reverté.

Reiner, M., Slotta, J. D.,Chi, M.T.H. & Resnick, L.B. (2000). Naive physics reasoning: a commitment to substance – based conceptions. Cognition and Instruction, 18 (1), 1-34.

Slotta, J. D. y Chi, M.T.H. (2006). The impact of ontology training on conceptual

Page 177: Libro de Actas Wef@

El uso de textos como herramienta para aprender la ontología de los conceptos. Pocoví, M. C.; Hoyos, E., pp. 163- 173.

173

change: Helping students understand the challenging topics in science. Cognition and Instruction.24 (2), 261-289.

Stanovich, K.E. (2004). Matthew Effects in Reading: Some Consequences of Individual Differences in the Acquisition of Literacy Register. En R.B. Ruddell, & N.J. Unrau (Eds.), Theoretical Models and Processes of Reading (pp. 454-516). Newark, DE: International Reading Association.

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EJE: LÍNEAS ACTUALES DE INVESTIGACIÓN EN EL ÁREA

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LOS PROCESOS DE ENSEÑANZA EN FÍSICA: ENTRE LA INTEGRACIÓN DE

LAS NUEVAS TECNOLOGÍAS Y LA NEGOCIACIÓN DE SIGNIFICADOS

Domínguez, María Alejandra 1; Stipcich, María Silvia 2

1y2 ECienTec, Fac. de Cs. Exactas, UNCPBA

[email protected]

RESUMEN

Esta comunicación constituye una instancia de reflexión teórica acerca de los procesos de negociación de significados en clases de Física con empleo de herramientas informáticas. La propuesta toma de referencia los resultados de una investigación reciente que no contemplaba el empleo de TIC.

La presentación se enfoca en el rol de los docentes que se involucran en estos procesos. Para planear el desenvolvimiento de secuencias didácticas que integren a las TIC se toma de referencia el enfoque TPACK. El artículo plantea un conjunto de considerandos con miras a colaborar en los planteamientos del docente que quiera integrar tecnologías.

Lejos de los supuestos reduccionistas que consideran que incorporar TIC es una manera de reducir la actuación docente, la nómina de considerandos evidencia la revalorización de la intervención docente en todas y cada una de las modificaciones y, consecuentemente, el lugar de responsabilidad que esto conlleva.

Palabras clave: Negociación de significados- Nuevas tecnologías- Proceso de Enseñanza y Aprendizaje- Interacción

ABSTRACT

This communication constitutes a forum for theoretical discussion about the processes of negotiation of meaning in Physics classes employing computer devices. The proposal takes the results of a recent investigation that did not contemplate the use of TIC as reference.

The presentation focuses on the role of teachers involved in these processes. In order to plan the development of didactic sequences employing computing elements we take the TPACK model as reference. The article suggests a group of considerations aiming to contribute to the approaches of teachers wanting to integrate technology.

Far from the supposed reductionists, who consider the incorporation of TIC as a

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way to limit teaching action, the set of considerations proposed demonstrates an enhancement in teaching action and in each and every one of the modifications and, therefore, in the responsibility it entails.

Keywords: Negotiation of meaning- New Technologies- Teaching and Learning process- Interaction

INTRODUCCIÓN

Hoy en día el uso de las nuevas tecnologías en el aula, a partir de la incorporación de las netbooks en la escuela y el modelo 1 a 1 (hace referencia a una computadora por estudiante)15, implica un desafío para los profesores y la enseñanza de las ciencias. Aunque existen cursos de capacitación virtual, éstos resultan escasos y los mismos profesores son quienes demandan preparación para decidir con criterios el uso de las netbooks en el aula, planear secuencias, concretarlas, y hacer una evaluación de la implementación. Se plantea entonces el superar el uso de las TIC como refuerzo o apoyo de aquello que los estudiantes pueden hacer con otros medios; se relaciona con nuevas formas de interacción que transforman los modos en que docentes y estudiantes se comunican entre sí en el aula, las maneras de enseñar y de aprender.

La propuesta que aquí se presenta se deriva de un trabajo de tesis que abordó un estudio de casos sobre los procesos de negociación de significados en el nivel secundario. Se propone estudiar cómo se modificarían los procesos de negociación al tener en cuenta, en el aula, a las nuevas tecnologías. Para ello se plantea que un uso adecuado de la tecnología en la enseñanza requiere del desarrollo de un conocimiento complejo y contextualizado que se denomina Conocimiento tecnológico pedagógico disciplinar -TPACK16- (Mishra y Koehler, 2006).

Las nuevas tecnologías son instrumentos que se suman al lenguaje en cuanto a mediadores en el intercambio y la construcción de conocimiento. Entre las oportunidades que se pueden pensar para el uso de las TIC en el aula se considera aquí el valor añadido en relación al servicio del andamiaje de los procesos cognitivos y metacognitivos de los estudiantes (Onrubia, 2007). Pea (2004) establece que el andamiaje no está en el software sino en las relaciones y procesos que puedan establecer las personas con las herramientas. Una vía para colaborar en el desarrollo de competencias, en los procesos de negociación, puede ser llevar adelante un trabajo junto al profesor en el aula, en cada una de las denominadas fases preactiva, interactiva y postactiva.

Las consideraciones anteriores fundamentan el interés por reflexionar acerca de las preguntas a las cuales tendríamos que poder dar respuesta cuando se quieren incorporar las TIC al aula.

LA NEGOCIACIÓN DE SIGNIFICADOS EN LAS CLASES DE FÍSICA

15

Esto es propuesto por del Programa Conectar Igualdad, creado por decreto del gobierno nacional N º 459/10. 16

Acrónimo para Technological pedagogical content knowledge.

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Se entiende que en el transcurso de la construcción de conocimientos en el aula suceden distintos “procesos de negociación y renegociación de significados” en los cuales diferentes puntos de vista son discutidos respecto a un tema, los cuales son establecidos, defendidos y/o atacados con el uso de razones. La discusión, además, posibilita la toma de conciencia sobre el límite de las propias razones y de las del oponente y obliga a las partes interactuantes a revisar o modificar sus argumentos; destacándose un mecanismo de regulación durante ese proceso (Domínguez y Stipcich, 2009).

La negociación de significados es un constructo teórico que permite describir el proceso que acontece cuando en una situación (de aula en nuestro caso) interactúan mediante el intercambio discursivo estudiantes y docentes. En esas condiciones factores como el contexto que los envuelve y las representaciones mentales de cada uno de ellos son determinantes para la negociación.

En las instancias de interacción se consideran tanto los intercambios con otros como las instancias de vinculación con uno mismo. Como parte de una investigación previa se han construido un conjunto de indicadores (Domínguez, 2012) que dan cuenta de lo que se entiende por negociación de significados. Los mismos se han puesto en práctica plasmando las acciones con las cuales es posible el reconocimiento del proceso, durante los momentos de interacción entre docente y estudiantes.

Los indicadores que más adelante se enuncian se construyeron mediante sucesivas aproximaciones a la práctica de aula, como resultado de un trabajo de campo con observaciones no participantes. Se agrupan en tres grandes categorías que hacen foco en tres elementos distintivos de toda situación de enseñanza y de aprendizaje: el docente; el alumno y el contenido que se aborda.

En relación con la actuación del docente:

Se tomaron en cuenta los siguientes indicadores de su actuación

a) Requerir y/o promover respuestas y/u oposiciones de los puntos de vista expuestos.

b) Reorientar una respuesta que se está desarrollando, promoviendo observaciones a los puntos de vista expuestos. Se consideraron en esta opción las veces que la docente interviene poniendo a consideración un ejemplo, situación, compara situaciones e interroga al respecto.

c) Resignificar y/o retomar con los estudiantes participando en aspectos tales como la selección del conocimiento más relevante, ofreciendo respuestas que incorporen lo que los estudiantes han dicho de manera de construir significados más generalizados (Lemke, 1997; Mercer, 1997).

d) Ofrecer explicaciones y/o agregar ideas que no han sido expresadas antes.

En relación con la actuación de los estudiantes:

Se tomaron en cuenta los siguientes indicadores de su actuación

a) Explicitar y/o solicitar ideas acerca de un determinado tema.

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b) Enunciar puntos de vista acerca de un fenómeno. /Proponer alternativas a los puntos de vista propuestos por otro.

c) Justificar los puntos de vista que se proponen.

d) Refutar con argumentos los puntos de vista con los que no se acuerda.

e) Acordar puntos de vista con los restantes miembros del espacio de interacción.

En relación con el contenido

a) Explicaciones y argumentaciones que realiza el profesor retomando las intervenciones de los estudiantes para dar una respuesta o realizar cierres parciales.

b) Identificación de relaciones entre diferentes variables relevantes para explicar el comportamiento de una situación (sistema físico/fenómeno/ etc.)

c) Enunciación de respuestas por parte de los estudiantes, que recuperan los significados consensuados. Como ejemplos de esta opción se considerarán los textos en los que se encuentren explicaciones, argumentaciones o descripciones para responder una actividad propuesta, para dar fundamentos de alguna postura o diferencias o para resolver situaciones.

d) Explicaciones y argumentaciones desde el lado del profesor que no retoman explicaciones o intervenciones de los estudiantes.

Resultará claro para el lector que todos los indicadores antes detallados no solamente son fuertemente dependientes unos de otros sino también subsidiarios del tipo de actividad que se llevará adelante.

LAS PROPUESTAS DIDÁCTICAS Y LAS TIC

Díaz Barriga (2013) manifiesta que el planteamiento didáctico para el uso de las tecnologías en el aula es insuficiente. Asimismo, se asume que las tecnologías en el aula no vienen a solucionar los problemas con los que se enfrentan los docentes en el aula ni a “salvar” los obstáculos que las investigaciones en didáctica de las Ciencias vienen señalando, falta de comprensión por parte de los estudiantes, imagen distorsionada de la ciencia, entre otras.

El uso de las nuevas tecnologías es diverso, según el modelo de enseñanza y aprendizaje que se asuma:

- se pueden pensar en modelos más centrados en la enseñanza, como por ejemplo usar cañones, computadoras, instrumentos de presentación como el power point, u otros recursos para realizar exposiciones, etc;

- otros más focalizados en el aprendizaje, cuando los estudiantes utilizan una computadora para interaccionar con ella y con los otros. Aquí se pueden incluir el uso de las simulaciones, de applets, de vídeos, etc;

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- con sentidos orientados hacia la educación a distancia;

- para acceder a diferentes fuentes de información, procesarla y organizarla.

Transitar el paso del planeamiento y la ejecución de las clases de manera tradicional a estas nuevas formas, donde cada estudiante puede tener una computadora personal, requiere hacerse cargo de los diferentes procesos de aprendizaje que se estarían poniendo en juego. Esta mirada centrada en posibilidades de metacognición, no desconoce las acciones de los profesores, por el contrario, le atribuye la responsabilidad de guiar esos procesos de aprendizaje. Es el docente el encargado de pensar, poner a prueba y evaluar diferentes propuestas didácticas. Algunos autores como Shulman (1999) plantean que el profesor debe manejar un conocimiento específico o conocimiento del contenido acerca de la materia que se va a enseñar, y un conocimiento pedagógico del contenido. Este último representa un conjunto de “construcciones didácticas” acerca de distintas temáticas, conocimientos del contexto y de los recursos, concepciones sobre la manera de enseñar y aprender, etc.

En esta comunicación se asume que el docente, al incorporar las tecnologías en el aula, no introduce simplemente un recurso más, sino que modifica las maneras de interaccionar y de construir conocimiento en el aula. En este sentido, el añadir otro componente no significa adicionarlo a lo que ya se tiene, sino establecer relaciones de integración en un conocimiento más complejo que es, a su vez, cambiante.

Una de las responsabilidades básicas que tiene el docente es la planificación, puesta en práctica y evaluación de propuestas didácticas. Existen diversos enfoques para diseñar secuencias didácticas, algunos basados en la reconstrucción educativa (qué enseñar hoy); otros que focalizan en la interacción en el aula (demanda de aprendizaje) y un tercer modelo de diseño que destaca la importancia de modelizar (Couso, 2011)17. Se acuerda con esta autora que cada modelo tiene sus aportes, constructos teóricos en los que se basa y que el dinamismo es una de las características fundamentales de las secuencias. Se considera que para el diseño de secuencias didácticas es necesario reconocer que el docente tiene que transformar un conocimiento didáctico sobre qué enseñar y el cómo hacerlo.

Se asume aquí que en las instancias de planificación, cuando se eligen determinadas actividades, se deben posibilitar situaciones discursivas y de intercambio, donde los estudiantes expongan sus ideas y explicaciones; donde el docente y otros estudiantes puedan exponer puntos de vista y objetar otros. En las primeras actividades, las tareas que tengan que realizar los estudiantes seguramente estén más o menos pautadas, para ir llegando con el transcurso del tiempo a cierta autonomía. Esto se logra con la guía del profesor, que tendrá que aprovechar las ideas de los estudiantes, y hacerlas evolucionar hacia las que pretende la ciencia escolar. Los indicadores planteados para la negociación abonan en tal dirección.

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Digna Couso (2011) en Las secuencias didácticas en la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias: modelos para su diseño y validación, desarrolla qué es una secuencia de enseñanza y aprendizaje, (por su sigla SEA) y los diferentes enfoques para su elaboración y validación.

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En el sentido anterior, se plantea que las secuencias o propuestas didácticas deberían contemplar y favorecer los procesos de negociación. Es en los procesos de interacción, entre estudiantes con el profesor y estudiantes con otros, donde se pueden reconocer diferentes acciones que favorecerían los procesos de negociación de significados. Acciones tales como retomar las palabras de otro, ponerlas a consideración, refutar algunas ideas con argumentos desde la disciplina, proponer nuevos puntos de vista, solicitar respuestas y explicaciones de determinados fenómenos, entre otras, provocan por un lado hacer consciente el proceso de construcción de conocimiento, y por el otro, revalorizar la posición del profesor en esos procesos.

¿Cómo, cuándo, por qué y para qué incluir las tecnologías en las secuencias didácticas? ¿Cómo se relacionan con los procesos de negociación en el aula? Los siguientes apartados tienden a iniciar la discusión y la reflexión de algunos de esos aspectos.

Las tecnologías como mediadores de la construcción de conocimiento

Los procesos de enseñanza y aprendizaje de Física en el contexto escolar se pueden entender como complejos mecanismos por los que se arriba a compartir significados; producto de negociaciones y renegociaciones (siempre parciales) entre los participantes.

La integración de las tecnologías como mediadoras en esa construcción implica reconocer que no se trata de la incorporación de un recurso de apoyo. La composición que se propone requiere entenderla como andamios de los de los aprendizajes ya que posibilitan diferentes niveles de interacción. Esos diferentes niveles pueden comprenderse como parte de un continuo en el que es posible comenzar en un extremo, donde simplemente se observa una animación, hasta llegar a otro que requiera representar y visualizar el funcionamiento del propio modelo físico. En ese continuo cabe incluir el interactuar con la simulación realizada por un experto. En este tránsito, el uso que los estudiantes hagan de las herramientas puede ser la observación de representaciones “realistas” (Rodríguez Illera, 2004) de los objetos y sus comportamientos de acuerdo a como lo explican las leyes de la Física, identificando los procesos y las gráficas de las variables implicadas.

Asimismo, e incrementando notablemente la interacción con la herramienta, el alumno puede manipular los objetos de la pantalla, analizando los efectos que ello conlleva. Este análisis puede darse a partir de la visualización gráfica de las relaciones entre las variables físicas implicadas. Puede también realizar matematizaciones de sus propios modelos y someterlos a comparación con los científicamente aceptados. Más aún, es posible ampliar el espectro de uso incorporando herramientas de colaboración con miras a compartir visualizaciones y comunicarse en formato texto. Este aditamento constituye un enriquecimiento didáctico que puede favorecer las interacciones sociales del alumno con sus pares y profesor. De esta manera, se posibilita que los alumnos discutan sus propias ideas, argumenten, desafíen a los otros y hagan el esfuerzo de entender otras perspectivas. Estas consideraciones destacan cómo es que las tecnologías podrían promover las interacciones sociales y cognitivas en la mediación del proceso de construcción significativa de las nociones físicas. De igual modo, y sin perder de vista que estamos pensando

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en situaciones inmersas en salas de aula, las mismas consideraciones llaman a la reflexión sobre las formas particulares de interacción-recepción que las mencionadas tecnologías instalan.

Decisiones de los docentes a la luz del modelo TPACK

El modelo TPACK de Mishra y Koehler, (2006) busca identificar aspectos fundamentales del conocimiento que los profesores necesitan para la integración de la tecnología en el aula. Sostiene que un uso adecuado de la tecnología en la enseñanza requiere del desarrollo de un conocimiento complejo y contextualizado que denominan Conocimiento tecnológico-pedagógico-disciplinar. Se considera, además de los conocimientos disciplinar, pedagógico y tecnológico por separado, los conocimientos resultantes que se generan de las intersecciones entre ellos. En este sentido cobran relevancia el conocimiento tecnológico-pedagógico, el conocimiento tecnológico-disciplinar, el conocimiento pedagógico-disciplinar, así como el núcleo de este modelo: la intersección de los tres tipos de conocimiento, que resulta en el conocimiento tecnológico-pedagógico-disciplinar y representa las complejas relaciones entre los tres tipos de conocimientos (Ver Figura 1).

Fig. 1 Modelo TPACK. Fuente: http://www.tpack.org

Ese núcleo de intersección, además de poner de relieve la complejidad de la integración plantea la alternativa de pensar desde ese lugar a las habilidades que los docentes tendrían que poder desarrollar cuando deciden incorporar las tecnologías en el aula.

Se asume que los docentes, por su trayecto de formación profesional permanente y/o continua, en consonancia con el conocimiento construido durante su experiencia son capaces de realizar un análisis que corresponde al conocimiento pedagógico-disciplinar. Es decir, son capaces de planificar la enseñanza de un determinado contenido escolar en términos de:

a) formular objetivos posibles de ser alcanzados en plazos preestablecidos y que sean explícitos en cuanto a lo que los estudiantes deberían aprender;

b) explicitar un enfoque del proceso de aprendizaje, con referentes teóricos que contemplen los modos en los que los estudiantes construyen conocimiento y con ello reconociendo los principales obstáculos que la bibliografía específica destaca para cada tema;

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c) establecer conexiones entre el tema planteado y otros temas dentro o fuera de la disciplina o el área de estudio, con la vida cotidiana de los estudiantes o con sus posibles intereses;

d) formular actividades (de aprendizaje y de evaluación de los aprendizajes) acordes a los objetivos planteados y que interpelen a los estudiantes desafiándolos a debatir y argumentar para poder resolverlas;

A las consideraciones anteriores se le agregan nuevas decisiones. La incorporación del conocimiento tecnológico agrega requerimientos para el planeamiento de la clase. El docente está obligado a contemplarlos cuando se plantea el desafío de que las herramientas tecnológicas sean un mediador más en el proceso por el cual se aspira a negociar significados. Como se planteó anteriormente, este conocimiento no es sólo tecnológico, es decir sobre las nuevas tecnologías (usar navegadores, procesadores de texto, software; conocer lenguajes de programación; crear y gestionar ambientes de aprendizaje en línea, etc.) sino que requiere poder integrarlo e imbricarlo con los anteriores. Esto se traduce en un conocimiento complejo, en el sentido de la TPACK, en un conocimiento tecnológico-didáctico- disciplinar que se traducen en determinadas habilidades y competencias que el docente tiene que poder desarrollar. Entre otros planteamientos al momento de la elaboración de secuencias didácticas, pueden enunciarse los siguientes:

a) Los criterios por los cuales se seleccionará una herramienta TIC: ¿son útiles para alcanzar los objetivos de aprendizaje?; ¿cuál es el modelo físico que está por detrás?, ¿cuál/es modelos se pondrán en juego con ellas?, ¿facilitan la dinámica de trabajo?, ¿cuáles variables no contemplan y por lo tanto habrá que hacer aparecer con otro tipo de actividades, experimentales, de lápiz y papel, etc.?, ¿permiten articular el tratamiento del tema con otros temas de interés individual, social, global?.

b) El modo en que se emplearán: ¿requieren el uso de internet?; ¿son factibles de implementar en el aula?, ¿permiten interactividad o reproducen un fenómeno?, ¿se usarán para actividades a realizar en forma individual o grupal?.

c) El momento de la secuencia didáctica en que se empleará: ¿como disparador del tema?, ¿para resolver actividades específicas?, ¿para revisar el tema?, ¿para resolver una única actividad que no es posible realizar de otra manera?, ¿en una instancia de cierre para integrar lo construido hasta el momento?.

d) Las razones que justifican su empleo: ¿como apoyo a los contenidos trabajados en clase?, ¿como alternativa para ampliar los conocimientos?, ¿para ejercitación?, ¿para evaluar?, ¿como organizador de un trabajo grupal?, ¿para analizar el comportamiento de determinadas variables en un modelo?.

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e) El reconocimiento de las ventajas y desventajas de su empleo: ¿qué limitaciones presenta en relación con el tema que se quiere destacar?, ¿qué cuestiones no se contemplan?; ¿qué variedad de situaciones permite analizar?, ¿qué otro tipo de situaciones tendré que incorporar para salvar esas limitaciones?.

COMENTARIOS FINALES

Esta presentación ha procurado revalorizar las decisiones a las cuales deberá enfrentarse el docente cuando decide incorporar las TIC en el aula. Éstas implican más que el conocimiento de un recurso más en el aula; la integración de diferentes conocimientos.

Se procuró ofrecer lineamientos en cuanto a lo que significa planear secuencias didácticas para temas de Física empleando herramientas TIC y en las que se aspira a negociar significados. La propuesta ha partido de referentes teóricos que se han mostrado eficaces cuando se estudió la negociación de significados sin incorporación de TIC.

Asumiendo que la incorporación requiere de cambios en el modo de concebir la interacción tanto social como cognitiva, se plantean un conjunto de valoraciones para orientar el accionar del docente al momento del planeamiento de sus clases. Las mismas tienen basamento en el enfoque TPACK.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Couso, D. (2011). Las secuencias didácticas en la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias: modelos para su diseño y evaluación. En A. Caamaño (Coord.). Didáctica de la Física y la Química (pp.57-83). Barcelona: Graó.

Díaz-Barriga, A. (2013). Tic en el trabajo del aula. Impacto en la planeación Didáctica. Revista Iberoamericana de Educación Superior (RIES), Núm. 10 Vol. IV, pp. 33-21. Disponible en http://ries.universia.net/index.php/ries/article/view/340 [consulta: mayo 2013]

Domínguez, M. A. y Stipcich, M. S. (2009). Buscando indicadores de la negociación de significados en clases de Física. Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias, 8(2), 539-551.

Domínguez, M. A.( 2012) Modos de intercambio de significados. Procesos de negociación en clases de Física del nivel secundario. Tesis doctoral disponible en: http://www.memoria.fahce.unlp.edu.ar/tesis/te.455/te.455.pdf

Jackson, P. (1968/1996). Life in classrooms. Nueva Cork, Rinecheart and Winston Inc. Versión en español: La vida en las aulas. Barcelona, Morata

Lemke, J. (1997). Aprender a hablar ciencia: lenguaje, aprendizaje y valores. Barcelona: Paidós. [Publicación original en inglés en 1990].

Mercer, N. (1997). La construcción guiada del conocimiento. El habla de profesores y alumnos. Barcelona: Paidós.

Mishra, P. y Koehler, M. (2006). Technological Pedagogical Content

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Los procesos de enseñanza en física: entre la integración de las nuevas tecnologías y la negociación de significados. Domínguez, M. A.; Stipcich, M. S., pp. 174-183.

183

Knowledge: A Framework for Teacher Knowledge. Teachers College Record. Vol 108, núm 6, pp. 1017-1054.

Onrubia, J (2007). Las Tecnologías de la información y la Comunicación en la Educación. Revista Interuniversitaria de Formación de profesorado. Vol. 21(1). Pp. 21-36.

Pea, R. (2004). The Social and Technological Dimensions of Scaffolding and Related Theoretical Concepts for Learning, Education, and Human Activity, The journal of the learning sciences, 13(3), 423-451.

Rodriguez Illera, J. L. (2004). El aprendizaje virtual: Enseñar y aprender en la era digital. Rosario- Argentina: Ediciones HomoSapiens.

Shulman, L. (1999). Forward. In J.Gess-Newsome and N.G. Lederman (Eds), Examining Pedagogical Content Knowledge: The Construct and its Implications for Science Teaching (pp. ix-ii). Dordrecht: Kluwer

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EJE: LÍNEAS ACTUALES DE INVESTIGACIÓN EN EL ÁREA

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POTENCIALIDAD DE LOS VIDEOJUEGOS EN EL APRENDIZAJE DE FÍSICA

María José Bouciguez1, Graciela Santos1 y María José Abásolo2

1ECienTec, Facultad de Ciencias Exactas, UNICEN; 2 LIFI

RESUMEN

Las simulaciones, las herramientas de modelado, los mundos virtuales, los laboratorios virtuales, son algunas de las herramientas mediadoras utilizadas en la enseñanza de la Física. Más recientemente se ha comenzado a considerar las potencialidades de los videojuegos para el aprendizaje.

En esta propuesta se describen algunos videojuegos educativos para enseñar Física y se caracterizan en función de la tecnología que involucra, los aportes y limitaciones al aprendizaje desde una perspectiva constructivista social. Esta caracterización puede brindar información útil sobre cómo utilizar un videojuego, qué requerimientos tecnológicos necesita y, qué affordance o potencialidades puede aportar a una situación de enseñanza y aprendizaje.

Palabras claves: Videojuego, Instrumento de mediación, Potencial educativo, Conceptualización en Física.

ABSTRACT

The simulations, modeling tools, virtual worlds, virtual laboratories, are some of the mediating tools used in the teaching of physics. More recently it has begun to consider the potentialities of video games for learning.

This proposal describes some educational games to teach Physics and characterized in terms of the technology involved, the contributions and limitations of learning from a social constructivist perspective. This characterization can provide useful information on how to use a video game that needs and technological requirements that potential affordance or can bring to a teaching and learning situation.

Keywords: Video game, Mediating tools, Potential to teach, Conceptualization in Physics.

INTRODUCCIÓN

La enseñanza de la Física es una de las principales áreas que ha utilizado las potencialidades de las TIC (Tecnologías de la Información y la Comunicación) para el desarrollo de nuevas metodologías de enseñanza, motivando un campo de investigación multidisciplinario donde se conjugan aspectos disciplinares, pedagógicos y tecnológicos. La tecnología informática en las clases de Física

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se presenta como un instrumento facilitador para la interpretación de fenómenos físicos y la comprensión de los conceptos científicos involucrados (Pontes Pedraja, 2005; Jimoyiannis y Komis, 2001).

Los niños y los jóvenes se introducen en el mundo digital a través de los videojuegos (Gros, 2007). Esto se debe, en parte, al gran desarrollo de la industria de los videojuegos, pero también porque cautivan la atención del jugador y la mantienen durante largos períodos de tiempo mientras aprenden a dominar las complejidades del juego y lograr los objetivos (Dondlinger, 2007).

La cantidad cada vez mayor de videojuegos puede hacer que un docente o diseñador se pregunte qué entornos específicos son apropiados para sus alumnos, para los objetivos de aprendizaje que propone y que sean adaptables a los recursos disponibles.

Existen estudios que se concentran en analizar el resultado de los aprendizajes cuando se utilizan videojuegos. En otras investigaciones se enfatiza sobre las habilidades y competencias que favorecen los videojuegos y entornos similares. Otros estudios sobre el diseño de videojuegos revelan qué elementos de diseño parecen necesarios para promover los aprendizaje deseados (Dondlinger, 2007). Sin embargo, en la bibliografía existe escasa información que oriente al docente en el análisis de las características deseables en un videojuego para emplearlo como mediador en una situación de enseñanza-aprendizaje.

En esta presentación se identifican las características de los videojuegos que se deberían considerar para su uso didáctico, bajo el supuesto que las acciones de interacción con la tecnología emergen y son funcionales a los conocimientos previos de los estudiantes y a las posibilidades que ofrece la aplicación empleada para mediar los aprendizajes (Bouciguez, 2010). Este trabajo es parte del proceso de revisión bibliográfica realizada en el marco del trabajo de tesis doctoral en Ciencias Informáticas de la Facultad de Informática de la UNLP, el “Diseño de ambientes virtuales interactivos educativos basados en videojuegos y simulaciones para el aprendizaje de Física”.

La primera sección presenta los resultados de investigaciones que enfatizan las posibilidades y limitaciones de utilizar videojuegos como herramientas mediadoras de los procesos de enseñanza y aprendizaje. En la segunda sección se describen algunos elementos considerados importantes para caracterizar videojuegos. En una tercera sección, se describen los aspectos más relevantes del diseño de videojuegos desarrollados para la enseñanza de la Física. Finalmente se presentan algunos lineamientos que se podrían considerar en el diseño de un instrumento de evaluación de videojuegos educativos.

VIDEOJUEGOS EN LA ENSEÑANZA

Cuando se habla de buenos procesos de enseñanza y aprendizaje, en general, se acuerda en que los estudiantes realicen actividades colaborativas y discutan ideas en busca de posibles soluciones a situaciones problemáticas, que puedan comunicarse con otros estudiantes para intercambiar conocimiento, que puedan sumergirse en experiencias de aprendizaje que les permitan abordar cabalmente un problema y obtengan ventajas de habilidades de

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pensamiento, procesamiento y gestión de su conocimiento, durante la búsqueda de soluciones para las situaciones problemáticas.

Los ambientes virtuales interactivos (Aldrich, 2009), simulaciones, mundos virtuales, videojuegos, pueden pensarse como artefactos culturales que posibilitan intercambios entre la cognición y los objetos simbólicos que representan el conocimiento científico. Cuando un estudiante, como parte de un grupo, emplea un entorno virtual interactivo para la resolución de un problema que involucra un fenómeno científico, el entorno social y el artificial no sólo son la fuente de estímulo y de guía, sino que en realidad son vehículos del pensamiento.

El aprendizaje basado en juego digital (DGBL, Digital Game-Based Learning) es un método de enseñanza que incorpora, a partir de la teoría constructivista, contenidos educativos en los videojuegos, con el objetivo de involucrar a los estudiantes (Squire, 2008). El DGBL se refiere a aquellos enfoques de aprendizaje destinados a promover la participación activa y la interacción, el equilibrio de los objetivos de aprendizaje con el juego, con el fin de mejorar la capacidad del alumno para retener y aplicar los conocimientos adquiridos al mundo real (Protopsaltis et al., 2010).

Los videojuegos serios (SG, Serious Games) proporcionan un ambiente seguro para el aprendizaje activo, crítico y creativo, permitiendo a los usuarios explorar las habilidades, métodos y conceptos de forma rápida y segura en un entorno diseñado con componentes específicos de aprendizaje. Esto lo hacen brindando al jugador un encuadre donde siente la necesidad de dominar un determinado contenido para poder resolver una situación problemática que ha sido diseñada pedagógicamente de tal manera que la solución de la situación planteada requiere de comprender contenidos propios de la disciplina. De manera que el jugador debe determinar qué, cuándo y cómo utilizar determinado contenido, y así experimentar sus ideas y analizar críticamente las consecuencias de sus acciones. Los posibles resultados de aprendizaje incluyen cambios en el comportamiento de los participantes, los conocimientos, habilidades, actitudes y / o niveles de funcionamiento (Protopsaltis et al., 2010).

En particular, los juegos de simulación o aquellos juegos que involucran una simulación son interesantes para la enseñanza de la Física ya que mediante ellos es posible recrear contenido que puede estar no disponible históricamente, ser imaginario, futurista, muy caro o peligroso de producir en la vida real. En un juego el estudiante aprende haciendo, interactuando con el mundo, observa los resultados de sus acciones, y prueba sus hipótesis. Los participantes pueden experimentar el aprendizaje, en lugar de ver un video o leer un texto.

Las actividades educativas en mundos virtuales como los que posee un videojuego, hacen hincapié en la experiencia. El aprendizaje experiencial tiene lugar en videojuegos donde se enfatiza el control del aprendiz, el compromiso, el contenido generado por el alumno y un aprendizaje basado entre pares y, que pueden o no, estar basados en una historia narrativa (De Freitas et al., 2010).

Es posible contar con un flujo detallado de la evidencia sobre lo que el alumno hace y no lo sabe al resolver una situación problemática en la que se involucra,

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compromete y en base a eso resuelve tomando decisiones.

En este tipo de entornos, la evaluación es discreta porque los jugadores dejan rastros de información mientras que se mueven a través del espacio virtual e interactúan con objetos. En los entornos de aprendizaje, a diferencia de la evaluación tradicional realizada en un aula, la retroalimentación puede ponerse a disposición del estudiante en tiempo real para permitir la mejora progresiva (Dede, 2012).

TECNOLOGÍAS UTILIZADAS EN LOS VIDEOJUEGOS

Para incorporar un videojuego en una propuesta de enseñanza se requiere conocer el objetivo del juego, los contenidos implicados, las competencias que promueve, para qué contexto educativo se puede utilizar, presencial o a distancia (dependiendo de la necesidad de intervención docente) y los conocimientos previos que necesitarán los estudiantes para jugarlo, tanto de física como en su experiencia como jugadores. Sería deseable que el videojuego no demande más tiempo en aprender a jugarlo que en jugarlo, entendiendo esta segunda instancia como la interacción con el contenido involucrado.

Las investigaciones sobre el diseño y desarrollo de videojuegos sugieren que para poder proceder al diseño de un videojuego es necesario tener en claro el tipo de juego y la audiencia a quien va dirigido. Todo juego tiene un objetivo bien definido y todo lo que se hace gira alrededor de ese objetivo. Nuestro interés está puesto sobre los videojuegos en los que el contenido de estudio o las competencias a desarrollar formen parte de la intencionalidad de diseño del videojuego. Los juegos serios son aquellos en los que el aprendizaje es el objetivo principal. Protopsaltis et al. (2010) sugieren que para crear juegos que proporcionen experiencias "serias" para diferentes áreas de aplicación es necesario un cuidadoso diseño pedagógico y didáctico.

Lo que hace que alguien juegue es la existencia de un conflicto y el desafío que representa su resolución. Ambos elementos son fundamentales en un videojuego. La representación del conflicto y la resolución del mismo tienen que ver con el arte. El arte es todo lo que afecta el aspecto sensorial del jugador, es una manera de representar la historia al jugador. La historia del juego es el disparador de lo que ocurre en el juego, es lo que hace que el contexto (el de los personajes) tenga sentido. Cuando el arte es interesante para el jugador, éste acepta el juego. Por lo tanto esto depende de la audiencia. La mecánica del juego se refiere a lo que tiene que hacer el jugador para jugar y cómo interactúa con los elementos.

Los contenidos a abordar pueden estar relacionados con el conflicto a resolver o con las reglas del juego.

También es interesante identificar si el videojuego es un juego serio y si se trata de un juego de estrategia, de aventura, de simulación, de rol, arcade o juego casual.

De lo mencionado hasta aquí es posible concluir que tres características básicas importantes a tener en cuenta al analizar un videojuego son la

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audiencia a quien va dirigido, el contenido abordado y el tipo de videojuego.

Los videojuegos son ambientes virtuales inmersivos e interactivos. Éstas son propiedades que favorecen el compromiso del jugador con la tarea que se le propone que realice en el mundo virtual que representa el juego, característica deseable en una herramienta educativa.

La inmersión es la impresión subjetiva de que uno está participando en una experiencia realista integral. Durante una experiencia de inmersión el jugador se siente psicológicamente presente en un contexto que no es el lugar donde la persona se encuentra físicamente (Winn, 2003). La inmersión provoca que el jugador, aunque sepa que a lo que juega es falso, lo tome como algo real y ponga en juego sus habilidades para superar el reto propuesto.

Las tecnologías inmersivas proporcionan entornos alternativos de aprendizaje situado, ya que en ellas el contexto virtual le da al usuario la sensación de estar dentro de ese mundo. La inmersión en un mundo virtual favorece las posibilidades de experimentar a través de la acción activa del usuario, de forma que éste pueda a su vez relacionarse con los elementos formativos e igualmente con el resto de elementos del entorno, volviéndose éste colaborativo y motivador (Maniega, Yánez y Lara, 2011).

La sensación de inmersión se logra mediante el uso de: estímulos sensoriales (gráficos, sonidos, percepción visual de movimiento a través del medio ambiente, etc.); posibilidades de comunicación social; personalizaciones del avatar; elección de autonomía en la historia; capacidad de iniciar acciones que tienen consecuencias nuevas, interesantes; capacidad de modificación del medio ambiente y, mecanismos de retroalimentación que ayudan a los estudiantes a visualizar su propio progreso en el entorno.

Con respecto a las posibilidades de comunicación social, entendemos que el conocimiento se construye en interacción social con otros, por lo que es deseable lograr espacios de comunicación y colaboración entre los actores que participan durante el proceso enseñanza-aprendizaje. Existen juegos diseñados para un único jugador (juegos single) donde no se considera ningún tipo de comunicación y colaboración con otros jugadores (reales o virtuales) dentro del juego, hasta juegos en donde la colaboración y los mecanismos de comunicación son centrales en el desarrollo del mismo (juegos multijugador).

En algunos videojuegos existe un avatar que permite al jugador personificarse virtualmente dentro del mundo virtual del juego e interactúa con agentes digitales, artefactos y el contexto. Algunos avatares pueden comunicarse con gestos, apariencia y posturas, así como verbalmente a través del uso del chat de texto, mensajería instantánea, chat de voz, y demás herramientas de comunicación. Un videojuego que posee un avatar mejora el nivel de inmersión del jugador, y más aún cuando es posible personalizarlo o puede transmitir y comunicarse con otros no sólo mediante texto/habla sino mediante gestos y símbolos propios de la cultura generacional de los estudiantes. El avatar puede ser visualizado por el jugador en primera o tercera persona. La cámara en primera persona es una vista en la cual el mundo virtual se ve desde la perspectiva del avatar (el jugador ve a través de los ojos del avatar), mientras que en tercera persona el jugador puede ver claramente el personaje que está controlando. Esta podría ser una característica útil para trabajar en el

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videojuego con sistemas de referencia.

Las posibilidades de un videojuego como herramienta educativa también están ligadas al nivel de interactividad para el que fue diseñado el videojuego y que se manifiesta a través de su interfaz gráfica interactiva. A modo de ejemplo, puede pensarse en la diferencia que puede existir entre presentar a los estudiantes un video explicativo con un grado de interactividad casi nulo con las posibilidades de interacción que brinda una simulación o una herramienta de modelado. El nivel de interactividad también brinda información sobre cómo y para qué tipo de actividad y objetivo pedagógico puede ser empleada una herramienta tecnológica.

El concepto de interactividad implica un proceso de comunicación entre el usuario y la máquina, incluyendo las acciones del usuario y la respuesta de la máquina. En la interfaz se ubican los distintos controles, mediante los que el usuario le comunica a la aplicación computacional sus decisiones, y también en ella se muestra la respuesta a la acción del usuario, utilizando diferentes representaciones visuales. Según Minguell (2002):

“La existencia de recursos que permiten que el usuario establezca un proceso de actuación participativa-comunicativa con los materiales será lo que definirá el grado de interactividad del producto. Así, un elevado nivel de intervención-decisión concedido al usuario, la existencia de un amplio abanico de opciones de acceso a la información, una gran sencillez en el modo de comunicarse con el producto, y una gran rapidez en la realización de los procesos (a nivel técnico), aumentarán el nivel de interactividad de la herramienta”.

Otra característica tecnológica a considerar es la representación. Las representaciones expresan modos de "ver" la realidad. El espacio a nuestro alrededor a simple vista es tridimensional. Un videojuego 3D ofrece una representación visual más realista que un videojuego bidimensional. Además, posibilita que el estudiante interactúe de modo cualitativo con modelos más complejos del fenómeno que se estudia, por ejemplo el movimiento de cuerpos rígidos.

En los últimos años han surgido nuevas tecnologías que combinan la realidad y la virtualidad. Un videojuego puede utilizar realidad virtual, realidad aumentada o realidad mixta. Al hablar de realidad virtual se refiere a que todo el desarrollo del juego tiene lugar en un espacio virtual o sintético creado digitalmente. A diferencia de esto la realidad aumentada considera la utilización de la tecnología digital para aumentar, con objetos sintéticos o digitales, nuestra realidad. Por su parte, la realidad mixta permite combinar ámbitos reales y virtuales, es una tecnología interactiva y en tiempo real y, se puede registrar en tres dimensiones. Una de las primeras aplicaciones de realidad mixta fue creada por Alfred Hubli de la University of Illinois. La aplicación consistía en que un péndulo virtual empujaba un péndulo real, y viceversa.

Otras características a considerar son: las posibilidades de acceso, si es descargable o si sólo está disponible on line, si el código es modificable, el idioma de la interfaz gráfica del videojuego.

CARACTERÍSTICAS DE “VIDEOJUEGOS SERIOS” DE FÍSICA

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A modo de ejemplo se presentan tres “videojuegos serios 3D” para la enseñanza de física en el nivel secundario que han desarrollado grupos de investigación, en base a las nuevas tecnologías descriptas en el apartado anterior.

El videojuego Supercharged! ha sido desarrollado por el grupo The arcade education del Massachusetts Institute of Technology (http://education.mit.edu/projects/past). Los jugadores exploran los conceptos electromagnéticos, teniendo que desplazar una nave espacial mediante el control de la carga eléctrica de la nave, localizando partículas cargadas en el espacio. El juego consta de dos fases: la planificación y el juego. A medida que el jugador se encuentra con un nuevo nivel, se le da un conjunto limitado de cargas que puede colocar en el ambiente, la nave se mueve ya sea hacia la carga o alejándose de ella, lo que le permite orientar la trayectoria de la nave. En la parte "jugable" de la partida, el jugador cambia su carga (ya sea positiva, negativa, neutral o dipolo), y maneja una cantidad limitada de combustible que puede impulsar directamente la nave (Squire, et al., 2004). Es un juego serio de simulación que tiene lugar en un mundo virtual que obedece a las leyes de Maxwell 3D. Se ha diseñado para un solo jugador de los primeros años de secundario, no disponible para descargar. El inglés es el idioma de la interfaz gráfica del videojuego. Integra los conceptos a enseñar en la mecánica del juego desde la perspectiva de tercera persona y se utilizan metáforas visuales y auditivas (Carr y Bossomaier, 2011). Se espera que el jugador realice actividades exploratorias, de indagación y reflexión.

Escape from Centauri 7 también es un videojuego serio de simulación para estudiantes de nivel secundario (entre 14-15 años) (Chee y Lee, 2009), a cargo de un grupo de investigadores y desarrolladores de juegos en el Laboratorio de Aprendizaje de Ciencias en el Instituto Nacional de Educación de Singapur (http://gli.lsl.nie.edu.sg/about-us/). El juego se desarrolla en un mundo virtual que representa un planeta y un astronauta lo debe recorrer en busca de elementos con los cuales interactúa para resolver la situación problemática en relación a la dinámica de las partículas cargadas en presencia de campos eléctricos y magnéticos. Permite una vista del jugador (Player view) y una vista panorámica (Bird’s eye view). Soporta multijugadores sobre una LAN (local area network) (hasta 4 jugadores, excepto en el modo Team Battle, que se puede jugar con hasta 8 jugadores). El inglés es el idioma de la interfaz gráfica del videojuego. Se inscribe en un modelo conceptual de aprendizaje basado en juegos denominado Play–Dialog–Performance (PDP) (Jugar-Dialogar-Actuar) en el cual el tiempo de jugar es tiempo de acción, no tiempo de reflexión. Los estudiantes necesitan tomar distancia y desde fuera de la experiencia en el juego, reflexionar y hacer un balance de la importancia de todo lo que hicieron en el mundo del juego.

Ludwig es un Juego serio de aventura sobre energías renovables para niños de 10 a 14 años de edad (http://www.playludwig.com/forschung/forschung/) y se basa en el uso del conocimiento de los principios físicos para resolver las tareas/misiones. El desarrollo de Ludwig es parte de un proyecto financiado por el Proyecto de Investigación de la Ciencia denominado: “Estudio de los aspectos motivacionales y efectos de transferencia de conocimiento en el aprendizaje digital de los objetos del juego de 10 - a 14 años de edad”

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(http://www.sparklingscience.at/de/projekte/463-spielend-lernen/). Ludwig ganó el Premio Nacional Multimedia 2013 en la categoría de juegos y entretenimiento.

El personaje es un robot y con perspectiva en tercera persona. El entorno virtual tiene características gráficas semejantes a los juegos comerciales actuales. El avatar (robot) puede girar, correr, saltar, caminar, puede interactuar con muchos elementos del entorno y cuenta con muchos recursos novedosos para tomar decisiones y poder llegar a cumplir las misiones que se le asignan. El inglés y el alemán son los idiomas por los que puede optarse para la interfaz gráfica del videojuego. El juego permite explorar fenómenos físicos (energía renovable) llevando el robot Ludwig (personaje) por cuatro mundos temáticos diferentes (energía por combustión, energía hidroeléctrica, solar y eólica). En Ludwig los fragmentos de conocimientos individuales son recogidos y compuestos durante el juego en un mapa de conocimiento (http://www.playludwig.com/info/info-fuer-eltern).

COMENTARIOS FINALES

Los juegos de ordenador constituyen un medio alternativo de gran alcance con y mediante el cual el aprendizaje del estudiante puede llevarse a cabo (Squire y Jenkins, 2003). Sin embargo, no hay un único "mejor" modelo de aprendizaje basado en juegos. Esto es así porque la enseñanza basada en el aula y el aprendizaje son inherentemente situacional y de naturaleza local.

A modo de síntesis, de las características descriptas en este trabajo se puede decir que para evaluar las posibilidades didácticas de un video es preciso considerar los siguientes elementos:

1. Elementos de diseño que definen el videojuego: a. audiencia a quien está dirigido b. contenido o competencias educativas y cómo es incorporado en el juego c. tipo (arcade, aventura, estrategia, rol, casual, simulación)

2. Tecnología utilizada por el videojuego: a. single / multiusuario b. Avatar c. 2D/3D d. Vistas del mundo virtual e. Nivel de interactividad f. Realidad Virtual / Realidad Aumentada / Realidad Mixta

3. Requerimientos técnicos 4. Posibilidades de acceso al mismo 5. Conocimientos previos que requiere el juego 6. Idioma El análisis de las características de videojuegos antes establecidas permite plantear hipótesis sobre los aportes que puede hacer el videojuego a una situación de enseñanza - aprendizaje en general.

Las posibilidades, affordance y limitaciones, de aprendizaje con videojuegos dependerá de la relación entre la intención del diseño de la tecnología, la

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funcionalidad y las necesidades de la propuesta de enseñanza-aprendizaje.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Aldrich, C. (2009). Virtual worlds, simulations, and games for education: A unifying view. Innovate, 5(5).

Bouciguez, M. J. (2010). Aportes de un entorno de simulación a una situación de enseñanza y aprendizaje. En Santos, G. y Stipcich, S. (Comp.), Tecnología educativa y conceptualizaciones en Física. Estudios sobre interacciones digitales, sociales y cognitivas.

Carr, D., y Bossomaier, T. (2011). Relativity in a rock field: A study of physics learning with a computer game. Australasian Journal of Educational Technology, 27 (6), 1042-1067. <http://www.ascilite.org.au/ajet/ajet27/carr.html>

Chee, Y. S. y Lee, J. L. H. (2009). Game-based learning as a vehicle for developing science inquiry skills using the "Centauri 7" learning program. IN Kong, S. C. Ogata, H. Arnseth, H. C. Chan, C. K. K. (ED.) Proceedings of the 17th International Conference on Computers in Education, 1, 659-666. <http://www.icce2009.ied.edu.hk/pdf/c5/proceedings659-666.pdf>

Dede, C. (2012). Customization in immersive learning environments: Implications for digital teaching platforms. In C. Dede y J. Richards, (Eds.). Digital teaching platforms. New York: Teacher’s College Press.

De Freitas, S., Rebolledo Mendez, G., Liarokapis, F., Magoulas, G. y Poulovassilis, A. (2010). Learning as immersive experiences: Using the four dimensional framework for designing and evaluating immersive learning experiences in a virtual world. British Journal of Educational Technology, 41 (1), 69-85 <http://plymouth21stcenturyteachers.pbworks.com/f/Learning+as+immersive+experiences.pdf>

Dondlinger, M. (2007). Educational Video Game Design: A Review of the Literature. Journal of Applied Educational Technology, 4(1), 21-31. <http://www.eduquery.com/jaet/JAET4-1_Dondlinger.pdf>

Gros, B. (2007). Digital Games in Education: The Design of Games-Based Learning Environments, Journal of Research on Technology in Education, 40 (1), 23-38.

Jimoyiannis, A. y Komis, V. (2001). Computer simulations in physics teaching and learning: a case study on students' understanding of trajectory motion. Computers & Education, 36(2), 183-204.

Maniega, D., Yánez, P. y Lara, P. (2011). Lost In La Mancha: aprendizaje inmersivo online 3D. REVISTA ICONO 14, 9(2), 101-121. ISSN 1697-8293. Madrid (España)

Minguell, M. E. (2002). Interactividad e Interacción. Revista Latinoamericana de Tecnología Educativa RELATEC, 1(1), 23-32.

Pontes Pedrajas, A. (2005). Aplicaciones de las tecnologías de la información y

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193

de la comunicación en la educación científica. Primera parte: funciones y recursos. Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias, 2 (1), 2-18.<http://www.apac-eureka.org/revista/>

Protopsaltis, A., Pannese,L., Hetzner, S., Pappa, D. y De Freitas, S. (2010). Creative Learning with Serious Games, International Journal of Emerging Technologies in Learning (iJET), 5, 4-6.

Squire, K. D. (2008). Game-based learning: An emerging paradigm for learning. Performance Improvement Quarterly, 21 (2), 7-36.

Squire, K. D., Barnett, M., Grant, J. M. y Higginbottom, T. (2004). Electromagentism Supercharged! Learning Physics with digital simulation games.

Squire, K. y Jenkins, H. (2003). Harnessing the Power in Video Games.INSIGHT, vol. 3.<http://website.education.wisc.edu/kdsquire/manuscripts/insight.pdf>

Winn, W. (2003). Learning in Artificial Environments: Embodiment, Embeddedness and Dynamic Adaptation. Technology, Instruction, Cognition and Learning, 1(1), 87-114.

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EJE: LÍNEAS ACTUALES DE INVESTIGACIÓN EN EL ÁREA

194

LA DINÁMICA DE SIGNIFICACIÓN EN EL USO DE APPLETS EN FÍSICA

Andrea Miranda, Graciela Santos y Silvia Stipcich

Departamento de Formación Docente - Facultad de Ciencias Exactas -

ECienTec –UNICEN

[email protected]

RESUMEN

En los entornos educativos con mediación tecnológica se genera un espacio de interrelaciones complejo donde las interacciones median y promueven los aprendizajes. La secuencia de manipulación de un applet y el contexto digital que lo contiene determinan los modos de interactuar que incluyen un modo de leer y hacer. Estas acciones involucran tres tipos de gramáticas: textual, gráfica e interactiva que delimitan el espacio donde se construyen los significados.

Se propone un abordaje semiótico para estudiar la dinámica de significación en una clase de Física en la que se utilizan applets para colaborar en la conceptualización de la noción de campo eléctrico. Se utiliza la metodología estudio instrumental de caso y el registro de situaciones de aula (audio, video y acciones en pantalla). Desde la interacción conceptual se han identificado momentos de Exploración, Descripción, Prueba y Síntesis explicativa, que dan cuenta de la dinámica del proceso de significación. Se analizan los significados atribuidos a los objetos “carga” y “líneas de campo”. La mayoría de las construcciones comprometen a la interacción digital. Existe una tensión constante entre lo que los estudiantes esperan de la simulación, con lo que verdaderamente ocurre y cómo se negocian significados a partir de esto.

Palabras clave: interacciones, significación, simulaciones, campo eléctrico

ABSTRACT

In educational environments with technological mediation generates a complex interrelationships space where interactions mediate and promote learning. The sequence of manipulation of an applet and digital context that contains determines the interacting modes which include a way to read and do. These actions involve three types of grammars: textual, graphical and interactive which delimit the space where meanings are constructed.

Semiotic approach is proposed to study the dynamics of meaning in a physics lesson in which applets are used to assist in the conceptualization of the notion of electric field. It uses the instrumental case study methodology and recording classroom situations (audio, video and screen actions). From conceptual interaction have been identified moments of Exploration, Description, Evidence and Explanatory synthesis, witches account the dynamics of the process of signification. We analyze the meanings attached to objects "load" and "field

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lines". There is constant tension between what students expect from the simulation, with what really happens and how to negotiate meaning from this.

Keywords: interactions, significance, simulations, electric field

INTRODUCCIÓN

Es evidente la importancia que ha tenido en estos últimos años la incorporación de tecnologías informáticas en la Educación en Ciencias. Las simulaciones computacionales adquieren significado como herramientas cognitivas y pueden servir de andamio en la enseñanza de la Física a partir de sus potencialidades para diseñar aplicaciones interactivas de modelos conceptuales.

Para conocer de qué manera las simulaciones pueden colaborar en la construcción de conceptos con alto grado de abstracción es necesario el estudio de los procesos interactivos que se construyen en el aula en los que los estudiantes despliegan sus recursos perceptivos, semióticos y cognitivos. La secuencia de manipulación del applet y el contexto digital que la contiene determinan los modos de tales interacciones. Las acciones de los estudiantes frente a la pantalla involucran tres tipos de gramáticas, textual, gráfica e interactiva (Lion, 2006), que definen modos de interpretar (leer la pantalla) y hacer. Los significados se construyen en relación a tales acciones y a los recorridos dentro del entorno digital. Estos procesos, de naturaleza comunicativos, y que involucran interacciones asociadas a lo digital, social y disciplinar, se pueden analizar desde una perspectiva semiótica a fin de identificar momentos relacionados con la significación que construyen los estudiantes. La teoría de Peirce es una corriente pragmática que considera las consecuencias prácticas de los razonamientos para determinar el significado real de los signos (ideas, conceptos, pensamientos) (Zecchetto, 2005).

Se presenta un recorte de un estudio más amplio18 que busca conocer cómo los alumnos construyen conocimiento al interactuar con la tecnología. En particular, se analizan los posibles indicadores que revelan la dinámica de las interacciones conceptuales en una clase de física en la que se utilizan applets para la construcción del concepto de campo eléctrico. El proceso interactivo es abordado desde una dimensión semiótica que considera los diferentes momentos en el desarrollo de los conceptos, los distintos interpretantes, la dinámica de significación y la participación de la tecnología en la construcción de conocimiento.

La noción de campo conlleva un nivel de abstracción importante y complejas representaciones que dificulta su abordaje en el aula de escuela secundaria. Si bien hay muchos estudios sobre la conceptualización de esta noción, son pocos los que estudian los procesos de significación y la mediación tecnológica. El objetivo de este estudio es colaborar en la comprensión de los obstáculos y facilitadores que las interacciones con applets aportan a la

18

“La interacción digital en el aula. Los procesos de significación en el uso de simulaciones

computacionales en la escuela secundaria”. Tesis para la obtención del grado de Doctor en Ciencias de la

Educación. Universidad Nacional de Córdoba.

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dinámica de significación.

CONCEPTUALIZACIÓN DE CAMPO ELÉCTRICO CON SIMULACIONES

La historia de la Física muestra cómo surge el concepto de campo de la evolución de la explicación de la interacción entre dos cuerpos. A principios del siglo XVII Descartes formuló la hipótesis de que la materia llenaba todo el espacio y transmitía la interacción entre los cuerpos; en la que se evidencia la reticencia a la existencia de fuerzas que actúen a distancia e instantáneamente y el “horror al vacío”. Posteriormente, Newton propone la teoría gravitacional como una teoría de acción a distancia, que le permitía describir la interacción gravitatoria y explicar el movimiento de los cuerpos celestes sin que intervenga nada del espacio intermedio.

La acción a distancia fue aceptada en los fenómenos eléctricos y magnéticos descubiertos por Coulomb, Ampere y Oersted. Faraday, a fin de visualizar lo que sucede alrededor de un conductor por el que circula corriente introduce el concepto de líneas de fuerza producidas por cuerpos magnetizados que ocupan el espacio alrededor del material que los genera, las que transmiten la fuerza al entrar en contacto con otros cuerpos. Estas ideas le permitieron interpretar que los fenómenos eléctricos y magnéticos son causados por la interacción de los cuerpos con los campos (eléctricos o magnéticos). Desaparece la acción a distancia y todos los efectos son mediados por los respectivos campos. Luego Maxwell generaliza esto y lo toma como punto de partida para introducir el concepto de campo electromagnético (de la Peña, 1998). Postula que una carga eléctrica está rodeada por un campo eléctrico que se extiende hasta el infinito. Ese campo es una magnitud vectorial definida en cada punto del espacio y tiempo. Considera las ideas de espacio y tiempo de la mecánica clásica, que describe la interacción entre partículas materiales mediante el concepto de fuerza que depende de las posiciones de las partículas que interactúan en un instante de tiempo y supone una propagación instantánea de las mismas. No se habla de la acción de una partícula sobre otra, sino del campo que una partícula cargada crea en torno a ella, y que ejerce una fuerza sobre las partículas que se encuentran en el espacio circundante. Los estudios que abordan la problemática de la conceptualización de la noción de campo advierten que la evolución antes mencionada no siempre es considerada en la construcción escolar del concepto.

En una revisión bibliográfica de investigaciones educativas sobre enseñanza-aprendizaje del concepto de campo, Llancaqueo, y col. (2003) encuentran que la mayoría de los trabajos utilizan como referente las concepciones alternativas o propuestas de enseñanza basadas en investigación dirigida. En relación con las estrategias de enseñanza, se estudian propuestas orientadas a superar dificultades de aprendizaje evidenciadas en investigaciones anteriores (Furió y Guisasola, 2001).

Las dificultades de aprendizaje y comprensión del concepto de campo se relacionan con las concepciones alternativas de mecánica, los estudiantes repiten de manera análoga los problemas epistemológicos (Furió y Guisasola, 1998) y con tratamientos didácticos deficientes y confusos (Martín y Solbes, 2001). Se destacan las dificultades de los estudiantes para aceptar la

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existencia de un campo eléctrico en un medio donde las cargas están inmóviles (Viennot y Rainson, 1999). Se ha encontrado que los estudiantes no diferencian entre fuerza y campo y que la introducción del concepto de campo desde su definición operacional afecta su comprensión (Solbes y Martín, 1991; Velazco y Salinas, 2001). Viennot y Rainson (1992) han observado un razonamiento causal lineal en las explicaciones de los estudiantes que le dan a la carga un tipo de causalidad exclusiva que no posibilita la consideración del principio de superposición del campo eléctrico. No se le da significado físico al campo eléctrico independiente de la carga y se identifica al vector intensidad con la fuerza existente entre cargas (Guisasola, 1996). Llancaqueo y col. (2003) han concluido que los estudiantes mejoran su comprensión cuando se destacan los aspectos causales en la conceptualización del campo.

Los estudiantes consideran al campo una región del espacio que delimita la influencia de una masa, carga o imán. Describen en términos de fuerza la interacción entre partículas. En las argumentaciones subyace la visión newtoniana de la interacción, en la que ésta se efectúa entre las partículas y no entre el campo y la partícula; es decir se confunde el campo con sus efectos (Martín y Solbes, 2001). Galili (1995, en Martín y Solbes, 2001), en un estudio sobre las trayectorias de las partículas en movimiento y las líneas de campo, encuentra que la mayoría de los estudiantes considera que las partículas siguen la trayectoria de las líneas de campo (relación fuerza-movimiento) y no en la línea recta que las une. Además encuentra errores en la aplicación de la ley de acción y reacción, que los lleva a considerar que a mayor carga mayor fuerza (Ibid).

Los principales problemas de enseñanza se relacionan con el nivel de abstracción de los conceptos, que dificultan una introducción cualitativa de la noción de campo y relacionarla con experiencias cotidianas. Martín y Solbes (2001) encuentran que entre las falencias más comunes de las propuestas de enseñanza se pueden mencionar que no consideran las distintas formas de describir la interacción entre partículas (fuerzas, campos, energía, ni clarifican los conceptos para facilitar procesos que permitan establecer relaciones, diferencias y ámbitos de aplicación. La noción de campo se presenta como procedimiento heurístico para calcular la fuerza de interacción. Se suelen presentar situaciones que corresponden a casos estáticos en los que se mezcla la teoría newtoniana con la de campo. Por un lado se interpreta mediante fuerzas a distancia e instantáneas las interacciones entre cargas, y por otro se consideran las interacciones locales con el campo existente en el punto donde se coloca la carga). Wainmaier y col. (2011) proponen un abordaje planificado, gradual y paulatino de la temática desde el inicio de la educación formal en ciencias y extenderlo a lo largo de la educación obligatoria y en los procesos de formación de profesores de Física.

Las investigaciones que estudian cómo las simulaciones pueden contribuir con la conceptualización de la noción de campo (Castilho y Ricci, 2006; Andrade y Cabral da Costa, 2006; Araujo y col., 2004) destacan que posibilitan establecer relaciones dinámicas entre conceptos abstractos, auxilian la evolución conceptual de los estudiantes y promueven interacciones cognitivas y sociales durante el proceso de construcción. En electrostática, colaboran en la comprensión de la representación vectorial del campo, permiten asociar el

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tamaño de la flecha con la intensidad de la fuerza y promueven la incorporación de la representación vectorial en las explicaciones de los estudiantes sobre los fenómenos eléctricos. Entre las dificultades que presentan las simulaciones mencionan que instan a que se confunda el vector fuerza con vector velocidad, en general, se representa al campo eléctrico como originado por una carga fija y que al colocar otra carga próxima, sólo se mueve una de ellas. Manifiestan que sería necesario reformular las simulaciones en el sentido que puedan colaborar con la evolución de la noción de campo (Weiss y Andrade Neto, 2006; Ríos y col. 2011).

METODOLOGÍA

Se estudia la Interacción conceptual, a partir de conocer los diferentes interpretantes que se ponen en juego en una clase de Física de escuela secundaria que utiliza applets en la construcción del concepto de campo y potencial eléctrico. Se realiza un análisis cualitativo de los datos donde se privilegian procedimientos inferenciales para construir categorías. Se utiliza la metodología de estudio instrumental de casos y el registro de situaciones de aula (audio, video y acciones en pantalla).

La población seleccionada está conformada por alumnos y docente de dos cursos de Física de segundo año de nivel polimodal19, en las que se trabajó el tema campo eléctrico con simulaciones computacionales en una instancia de repaso del tema luego de su tratamiento teórico práctico en el aula. El artefacto utilizado (Santos y Miranda, 2013) consta de un hipertexto con cuatro nodos, tres que contienen simulaciones en formato de applets con distinto grado de dificultad y otro con información complementaria para el ingreso de datos.

Los estudiantes realizaron la actividad20 en el laboratorio de informática de a pares en una computadora, con la guía de trabajo propuesta por el docente, como complemento de actividades previas en las que habían trabajado sin simulaciones. La tarea propuesta por el docente consistía en la elaboración de una producción escrita sobre distintos aspectos de la simulación como el fenómeno representado, el modelo físico subyacente, su relación con lo trabajado en clase, las dificultades encontradas u obstáculos, a partir de un conjunto de interrogantes que invitaban a los estudiantes a interactuar con las tres simulaciones propuestas.

Cada par de estudiantes se constituyó en un caso de estudio, conformando 8 casos en total. El trabajo de a pares promovió el diálogo entre ambos estudiantes durante la sección de trabajo y permitió obtener registros de explicaciones, opiniones y pareceres sobre lo que veían o hacían. Para el registro, de manera integrada y en formato digital, de las acciones en pantalla y los diálogos, entre los estudiantes del par y con el docente, se utilizó el software Freez Screen Video Capture21. Para procesar los registros de audio y video se utilizó el software TRANSANA22, que permite transcribir los diálogos,

19

Cursos del Colegio Ernesto Sábato de la ciudad de Tandil, dependiente de la UNICEN. 20

Todo lo que los alumnos hagan en términos actividad como aquello integral que engloba su accionar

durante la clase. 21

Puede descargarse gratis de http://www.smallvideosoft.com/download.php 22

Puede descargarse de http://www.transana.org/

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identificar clips de video de interés, asignar palabras claves, organizar los clips y explorar relaciones entre palabras clave.

EL PROCESO DE CONCEPTUALIZACIÓN CON UN APPLET

En el contexto de una clase de ciencias en la que se utilizan applets, se realizan determinados procesos interactivos que colaboran en la construcción de la gramática y el consecuente sentido. Los discursos y gramáticas asociadas permiten inferir el sentido que los estudiantes han atribuido. Pueden analizarse desde las dimensiones de interacción digital, social y con el contenido de forma no excluyente.

El estudio de la dimensión interacción con el contenido focaliza en la construcción de conocimiento y en los procesos de significación que se generan durante la actividad. Se busca identificar cuáles son los interpretantes que se ponen en juego, los niveles de significación alcanzados, los obstáculos que se presentan, y el papel de la herramienta en la construcción. Se describe a continuación la metodología empleada para abordar esta dimensión sobre la que se focaliza en este trabajo.

El proceso de conocimiento que los estudiantes ponen en acción durante las instancias interactivas en el aula es continuo y a veces bastante desorganizado (Sabino, 1996). Sin embargo es posible distinguir algunos “momentos” donde se observan las secuencias de acciones que van desarrollando. La identificación de estos momentos se constituyó en el primer instrumento de análisis que nos permitió conocer el proceso. A partir de la lectura de todos los casos se identificaron los siguientes momentos que dan cuenta de la dinámica de significación: Exploración, Descripción, Prueba y Síntesis explicativa.

Exploración: en un primer contacto con el recurso predomina la exploración, el reconocimiento del funcionamiento de la simulación, no se advierte aún una descripción sistemática del fenómeno.

Descripción: explicitan una percepción inicial. Esta etapa considera aquellos tramos del discurso en los que detallan ciertas características de lo observado. El compromiso por comprender el fenómeno es escaso. Sólo se habla de lo que la simulación ofrece a un nivel icónico.

Prueba: el análisis se efectúa cotejando los datos que se refieren a una variable y contrastando la respuesta de la simulación con los conocimientos apropiados en las clases previas. Se corroboran hipótesis o se hacen conjeturas sobre lo que va a ocurrir.

Síntesis explicativa: los estudiantes intentan buscar las causas o regularidades para explicar los hechos simulados y relacionarlos con leyes de comportamiento general y explicitarlos. Ocurre primero un trabajo de análisis e interpretación de lo que se observa (a un nivel perceptivo) de las respuestas de la simulación a las órdenes ingresadas por teclado o mouse y luego, la comprensión del fenómeno simulado en el marco de la teoría física estudiada. Se evidencian dos niveles de síntesis, que se corresponden con argumentos retóricos y oposicionales (Bitonte, 2005).

• Interpretación (explicación de primer nivel) se corresponde con enunciados que describen lo que ocurre sin hacer referencia a las posibles causas.

• Argumentación (explicación de segundo nivel), la explicación se basa en un razonamiento causal. El argumento sirve para probar o demostrar una proposición, o para convencer de aquello que se afirma o se niega.

En una segunda etapa se analizan, en los diálogos registrados, los argumentos

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acerca de la relación entre las noción de carga y campo, a los efectos de identificar niveles de aproximación a la noción de campo y la influencia de la tecnología. La semiótica de Peirce aplicada al análisis de las situaciones de aula en las que interviene la tecnología propone una explicación de las componentes y relaciones que han participado en el proceso de atribución de significado al fenómeno que se estudia. Siguiendo esta teoría se analiza la interpretación que el fenómeno recibe en un momento determinado, a partir de hacerse perceptible e identificable, cuando es enunciado. Se trata de la existencia de cualidades y conveniencias del significado de una determinada entidad, idea o comportamiento que es propuesta en el discurso en forma de interpretantes y cómo son aceptadas por los distintos actores.

Para conocer el proceso de significación y su evolución durante la actividad se definieron los siguientes interrogantes: 1)¿Cuáles son los interpretantes que utilizan para referirse a las cualidades de las cargas?; 2)¿Cuáles son los interpretantes que utilizan para referirse a las cualidades del campo?; 3)¿Qué expresiones utilizan para mencionar el comportamiento de las cargas en interacción?; y 4)¿Cuáles son las interpretaciones que hacen de la interacción entre cargas? Se presentan a continuación algunos interpretantes23 construidos a la luz de los encuadres teóricos descriptos que se derivan en uno de los 8 casos.

1) Las cualidades utilizadas para referirse a las cargas se relacionan con: la función que cada

una de las cargas cumple en el modelo (de prueba, generadora, del campo, gravitatoria), sus

propiedades intrínsecas (positiva, negativa, positividad, negatividad), y sus propiedades

extrínsecas o icónicas (pelotita, chiquita, grande, verde, azul).

2) Se refieren al campo como “campo gravitatorio, campo eléctrico”. También hablan del

potencial del campo eléctrico en relación a su intensidad. Se refieren a los vectores que

representan al campo metafóricamente y hablan de “conjunto de hormiguitas”. También

resaltan sus características espaciales, dicen “la carga se sale del campo”. Ven al campo como

un espacio acotado de representación, finito, como una región del espacio que delimita la

influencia de una carga.

3) Utilizan las cualidades de las cargas para argumentar acerca de su comportamiento. Se

refieren a ellas de la siguiente manera: “ésta, la carga de prueba o la carga generadora”; “la

carga del campo”, en este caso se puede interpretar como un tipo de causalidad exclusiva, que

los lleva a negar el principio de superposición de campo eléctrico; “cargas que se atraen,

cargas que se repelen”, según su comportamiento; “según los parámetros de la carga

generadora”, haciendo referencia a la magnitud o intensidad de la carga; “el comportamiento

depende del valor de las cargas”, “dependiendo de la distancia entre una y otra”, “dependiendo

del valor y del signo varía su atracción o repelencia”, en estos casos se relaciona su

comportamiento con las cualidades de las cargas; “la carga de prueba no puede ser negativa”,

se le imprime un significado escolar de la carga de prueba en relación con los conocimientos

previos; “fuerza con que lo hacen”, “magnitud con que lo hacen”, es claramente evidente que

se relaciona el comportamiento de las cargas con la fuerza que ejerce cada una de ellas sobre

la otra, no se considera la existencia del campo; “cuanto más carga se le da más se atraen o se

repelen”, “le tira los positivos a esta”, se considera la acción a distancia.

4) Relacionan las cualidades de las dos cargas para hablar de su comportamiento. Se evidencia la interacción como acción a distancia. La carga de prueba, al ser pequeña, no puede

23

Respuestas encontradas para cada una de las preguntas de investigación.

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reaccionar contra la otra. Otros interpretantes informan acerca del signo y relacionan el comportamiento de las cargas con el espacio en donde la interacción ocurre, en este caso el campo puede hacer referencia al producto de las dos cargas, al de cada una o a algo externo, en ningún caso se los considera como una propiedad del espacio y el tiempo. Finalmente se relaciona la interacción entre cargas con el comportamiento de los vectores que representan al campo, esto podría ser un indicio que hablan del campo como algo externo. También se hace referencia a algunos elementos de la simulación que pueden transformarse en obstáculos en la construcción del conocimiento, por ejemplo los bordes o “paredes” en las que las cargas rebotan.

En el recorrido realizado, puede observarse como el nivel de construcción de interpretantes avanza hacia enunciados que ofrecen cada vez más información sobre el objeto y dan cuenta de las relaciones conceptuales que se establecen. A continuación se presentan algunos momentos de la actividad, en donde se buscó identificar el tipo de argumentos que se fueron construyendo en relación con la idea de campo y de qué manera las herramientas forman parte de esa dinámica de construcción. Se analizan la cadena de argumentos que permiten reconstruir la historia de los conceptos (Badreddine y Buty, 2010) en relación a sus interpretantes.

En el nivel inicial del proceso se realiza un recorrido por la simulación (momento de exploración), en el que se elaboran enunciados básicos que describen lo que la simulación muestra en función del fenómeno que se está estudiando. La interacción digital (secuencias de acciones en pantalla) forma parte de los enunciados y es utilizada como Prueba para armar las afirmaciones.

Luego, se avanza hacia momentos que pueden considerarse de síntesis explicativas en los que se elaboran los primeros juicios que ofrecen indicios sobre la conceptualización. Se considera la acción directa de una carga sobre otra y el campo es sólo el espacio donde esto ocurre.

Avanzando en el desarrollo de la actividad los diálogos comienzan a evidenciar argumentaciones sobre la representación del campo y se buscan explicaciones para su comportamiento (Interpretación). Se desarrollan nuevamente etapas de Prueba en las que la interacción digital permite la elaboración de juicios sobre campo. Se asocian los vectores de intensidad y sus direcciones con las fuerzas eléctricas de las cargas. Se evidencia falta de comprensión sobre la orientación de los vectores al desplazar las cargas por el espacio de representación. Esto puede asociarse a la creencia errónea que el desplazamiento sería en esa dirección y no en la línea recta que une las cargas. No se reconoce el empleo del principio de superposición.

En una etapa posterior, se comienzan a elaborar juicios que buscan evaluar las posibilidades que ofrece la simulación. En esta instancia la interacción digital se utiliza como Prueba para corroborar los efectos en la representación al variar los parámetros. Comprueban que al modificar en igual magnitud las cargas, la representación es la misma lo que los lleva a considerar que los cambios se verían más allá del espacio de representación. Se considera que el hecho de que el espacio de representación es limitado (y no infinito) es un obstáculo para mostrar, por ejemplo, cómo dos cargas iguales se repelen hacia el infinito. La interacción es vista como acción a distancia.

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Luego, aparecen juicios en los que cuestiona el modelo utilizado en la representación, en relación al modelo trabajado en clases previas. Se habla de interacción como fuerzas entre cargas. Cada flecha no es considera un vector que representa al campo en cada punto del espacio sino como representación de la fuerza que a mayor distancia es menos intensa. La simulación representa al campo confinado a un espacio rectangular, sobre cuyas paredes las partículas cargadas pueden chocar elásticamente. Definen a las paredes en las que las cargas rebotan como una limitación que no les permite ver lo que ocurriría si desplazan las cargas fuera de ese espacio. Esta funcionalidad de la simulación obstaculiza la comprensión del fenómeno simulado. Se considera la interacción como acción a distancia, no hay indicios de conceptualización de la noción de campo.

La simulación ocupa un lugar fundamental en la construcción de los argumentos antes presentados que.se elaboran mayoritariamente en base a lo que ésta presenta y a los referentes conceptuales trabajados en clase. La mayoría de las construcciones comprometen la interacción digital con el objeto de probar hipótesis o de refutarlas. En los casos en que el resultado no es el esperado se recurre a la posibilidad que existan ciertas limitaciones tecnológicas, lo que evidencia los conocimientos previos que poseen los estudiantes acerca del fenómeno y cómo éstos le permiten anticipar los resultados.

La historia de los argumentos muestra cómo inicialmente predominan momentos de Prueba e Interpretaciones en los que la interacción con la simulación posibilita la construcción de los argumentos. Luego, en etapas intermedias, las argumentaciones focalizan en el fenómeno simulado y la simulación es utilizada para corroborar las afirmaciones. Finalmente, en etapas más avanzadas, aparecen juicios que buscan relacionar el fenómeno en estudio con las posibilidades que la simulación ofrece. Esto demuestra una evolución en la significación en la que la herramienta es asimilada. Es decir se transforma en un instrumento para los estudiantes, al que finalmente le exigen cambios que se evidencian cuando mencionan los obstáculos que la herramienta presenta. Se mencionan a continuación algunas consideraciones que podría favorecer la conceptualización a partir de los obstáculos observados:

Tener en cuenta el modelo trabajado en clase para seleccionar la simulación, de otro modo trabajar sobre la posibilidad de las diferentes representaciones para enriquecer el aprendizaje. Esto posibilitaría ver un mismo fenómeno desde diferentes perspectivas y no atarse solamente a una de ellas.

Visualizar previamente la presencia del campo generado por una sola carga para ver la modificación que ocurre al introducir una o varias cargas. Esto abonaría a la idea de campo y eliminaría la necesidad de la presencia de dos cargas para visualizar la interacción.

La posibilidad de ampliar dinámicamente el espacio de representación (zoom in/out) de manera que se pueda ver qué ocurre en otros sectores (desplazamientos), o considerar la posibilidad que la carga quede fuera del espacio representado. La representación del campo confinado a una caja es visto como un obstáculo.

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Considerar la explicación anticipada de la representación vectorial del campo. El vector (flechas) que representa al campo en cada punto del espacio (pixel) se confunden con las fuerzas que se dirigen hacia una carga.

El acompañamiento del docente durante el proceso interactivo.

COMENTARIOS FINALES

Las simulaciones que se utilizan en la enseñanza de la física formulan los modelos científicos mediante los nuevos lenguajes y formatos representacionales propios de las tecnologías digitales. Dada la influencia de estos códigos y lenguajes en las argumentaciones, se requiere de investigaciones que estudien la manera en que se construye conocimiento en interacción con ellos. La construcción que se haga y el tipo de argumentos que puedan desarrollarse, estarán condicionados por los medios empleados para comunicar y representar las ideas. Se ve la necesidad de estudiar a las simulaciones en interrelación con los sujetos (Borba y Villareal, 2005).

Aquí se presenta un estudio de un escenario de enseñanza de campo eléctrico, en la que la estrategia didáctica es la argumentación en torno a una simulación. El contexto, basado en las interacciones sociales, cognitivas y digitales, propone la explicitación de argumentos por parte de los estudiantes y es visto como una experiencia creativa, que involucra la percepción, intuición y subjetividad. De la lectura de todas las construcciones analizadas se puede advertir que existe una tensión constante entre lo que los alumnos esperan de la simulación, según sus conocimientos previos sobre el fenómeno y sobre lo interactivo, con lo que verdaderamente ocurre y cómo se negocian significados a partir de esto. Para que una simulación colabore en el proceso de significación de conceptos tan abstractos y complejos como el de campo eléctrico se tienen que anticipar y estudiar los modelos interactivos que proponga y garantizar que éstos no agregarán nuevos obstáculos.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Andrade, M. A. y Cabral da Costa, S.S., (2006). O uso de simulações computacionais para o ensino de óptica no ensino médio. Experiências em Ensino de Ciências, 1(2), 18-29.

Araujo, I., Veit, E. A., Moreira, M. A., (2004). Atividades de modelagem computacional no auxílio à interpretação de gráficos da Cinemática. Revista Brasileira de Ensino de Física, 26(2), 179-184.

Bitonte, M. E., (2005). Etnometodología e interacción. Perspectivas para el abordaje de la argumentación. Vigencia de la argumentación, 2005, Bs. As., Proyecto, 91-105.

Borba, M. C. y Villarreal, M., (2005). Humans-with-Media and the Reorganization of Mathematical Thinking. New York: Springer.

Badreddine, Z., Buty, C., (2011). Discursive Reconstruction of the Scientific Story in a Teaching Sequence. International Journal of Science Education, 33(6), 773-795.

Page 208: Libro de Actas Wef@

La dinámica de significación en el uso de applets en física. Miranda, A. , Santos, G. ; Stipcich,S. pp.194-205.

204

Castilho, M.I., y Ricci, T.F., (2006). O uso de animações como elemento motivador de aprendizagem. Experiências em Ensino de Ciências, 1(2), 10-17.

de la Peña, L., (coord.), (1998). Ciencias de la materia: Génesis y evolución de sus conceptos fundamentales. Siglo XXI Editorial.

Furió, C. y Guisasola, J. (2001). La enseñanza del concepto de campo eléctrico basado en un modelo de aprendizaje como investigación orientada. Enseñanza de las Ciencias, 19(2), 319-334.

Furió, C. y Guisasola, J. (1998). Dificultades de aprendizaje de los conceptos de carga y campo eléctrico en estudiantes de bachillerato y de universidad. Enseñanza de las Ciencias, 16(1), 131-146.

Guisasola, J. (1996). Análisis crítico de la enseñanza de la electrostática en el bachillerato y propuesta alternativa de orientación constructivista. Tesis doctoral. Universidad del País Vasco.

Lion, C., (2006), Imaginar con tecnología. Buenos Aires: Editorial Stella y La crujía Ediciones.

Llancaqueo, A., Caballero, M.A., Moreira, M. A. (2003). El concepto de campo en el aprendizaje de la física y en la investigación en educación en ciencias. Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias, 2(3), 227-253.

Martín Quero, J. y Solbes, J. (2001). Diseño y evaluación de una propuesta para la enseñanza del concepto de campo en Física. Investigación Didáctica, Enseñanza de las Ciencias, 19 (3), 393-403.

Ríos, S. L., Veit, E. A., Araujo, I. S., (2011). Modelación computacional apoyada en el uso del diagrama V de Gowin para el aprendizaje de conceptos de dinámica newtoniana. Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias, 10(1), 202-226.

Sabino, C., (1996). El proceso de investigación. Lumen Buenos Aires.

Santos, G. y Miranda, A., (2013). Interacciones en procesos educativos con tecnología. Algunas consideraciones para TVDi. Anales de jAUTI 2012, I Jornadas Iberoamericanas de difusión y capacitación sobre aplicaciones y usabilidad de TVDI, 91-102.

Solbes, J. y Martín Quero, J., (1991). Análisis de la introducción del concepto de campo. Revista Española de Física, 5(3), 34-40.

Velazco, S. y Salinas, J. (2001). Comprensión de los conceptos de Campo, Energía, y potencial Eléctricos y Magnéticos en Estudiantes Universitarios. Revista Brasileira de Ensino de Física, 23(3).

Viennot, L. y Rainson, S., (1999). Design and evaluation of a research-based teaching sequence: the superposition of electric fields. International Journal of Science Education, 21(1), 1-16.

Viennot, L. y Rainson, S., (1992). Student´s reasoning about the superposition of electric fields. International Journal of Science Education, 14(4), 475-487.

Wainmaier, C. Speltini, C., Salinas, J. (2011). Conceptos y relaciones entre conceptos de la mecánica newtoniana en estudiantes que ingresan a la universidad. Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias, 10(1), 133-152.

Page 209: Libro de Actas Wef@

La dinámica de significación en el uso de applets en física. Miranda, A. , Santos, G. ; Stipcich,S. pp.194-205.

205

Weiss, J. M., Andrade Neto, A. S., (2006). Uma investigação a respeito da utilização de simulações computacionais no ensino de eletrostática. Experiências em Ensino de Ciências, 1(1), 43-54.

Zecchetto, V., (Coord.) (2005). Seis semiólogos en busca del lector. Saussure / Peirce / Barthes /Greimas/Eco/Verón. Buenos Aires: La Crujía ediciones.

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EJE: EL ROL DEL CONTENIDO EN INVESTIGACIÓN EN ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS (FÍSICA)

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CARÁCTER RELATIVISTA DEL ELECTROMAGNETISMO: ANÁLISIS DE

TEXTOS DE FÍSICA UNIVERSITARIA

Hoyos, Elena1 y Pocoví, M. Cecilia2

1Universidad Nacional de Salta, Fac. de Ciencias Exactas; 2 Universidad Nacional de Salta, Fac. de Ingeniería. Agencia de Promoción Científica y

Tecnológica

[email protected]

RESUMEN

En este trabajo se analiza si la presentación de la inducción electromagnética en libros de textos básicos se desarrolla como un concepto relativista, así como fue presentado por Einstein en su artículo de 190 “On the electrodynamics of moving bodies”. Se considera que la importancia de este análisis está arraigada en dos ideas principales que dan soporte a la Investigación en Enseñanza de las Ciencias. La primera es que “el contenido” no debería dejarse de lado en las investigaciones en Enseñanza de las Ciencias (Moreira, 2012). La segunda es que, con el fin de adquirir un conocimiento profundo de los conceptos físicos, su naturaleza tiene que ser enseñada y aprendida por los estudiantes (Chi, 2008).

Palabras clave:Inducción electromagnética, Transformaciones Lorentz, Comprensión lectora, Modelo Evolutivo, Lectores en aclimatación

ABSTRACT

This work studies how basic Physics textbooks present the concept of induced EMF as a fundamentally relativistic one, as it was presented by Einstein in his 190 paper “On the electrodynamics of moving bodies”. We consider that the importance of this analysis is rooted in two main ideas that give support to science education research. The first one is that “content” should not be marginalized from science education resarch (Moreira, 2012). The second one is that, in order to master the knowledge of scientific concepts, their nature has to be taught and learned by students (Chi,2008).

Keywords: Induced emf, Lorentz Transformations, Reading comprehension, Developmental model, Acclimated Readers

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INTRODUCCIÓN

Las investigaciones sobre procesos de lectura suelen, tradicionalmente, dividirse en dos grupos: aquellas que se centran en el aprendizaje inicial del proceso de lectura y aquellas que analizan el desarrollo de la comprensión de textos más avanzados. Esta división puede notarse, por ejemplo, en las secciones y capítulos diseñados en libros fundamentales sobre investigaciones en lectura como por ejemplo los editados por Ruddell y Unrau (2004) y por Israel y Duffy (2009).

Investigaciones en el área de Educación, muestran que los libros de texto constituyen uno de los recursos didácticos más comunes entre los estudiantes a nivel universitario (Kelly, 2000). Más aún constituyen una de las guías más importantes a las que recurren los profesores en la preparación de sus clases. Sin embargo, los textos poseen muchas veces características que dificultan su comprensión. Por ejemplo, Mc Keown, Beck y Blake (2009) detectaron que algunos libros de texto que se utilizan en las clases de ciencias requieren, para su comprensión, información previa que los alumnos generalmente no poseen y, además, muchas veces presentan información importante de manera escueta e imprecisa, lo cual interfiere con el aprendizaje del tema.

En el presente trabajo, hemos elegido estudiar la forma en que se presenta el concepto de Inducción Electromagnetica en los libros de texto. Esta elección no es al azar: forma parte de un estudio más profundo y general que se está llevando a cabo sobre el aprendizaje de este concepto en alumnos universitarios. Ya que el objetivo último de este trabajo es el análisis de la presentación de un tema con vistas al aprendizaje del mismo, se deberá primero explicitar en encuadre teórico desde el cual se interpretará lo que significa aprender o, según el marco elegido, lo que significa lograr el cambio conceptual hacia las concepciones científicamente correctas.

NATURALEZA DEL CONCEPTO DE FEM INDUCIDA: UN ANÁLISIS INDISPENSABLE PARA COMENZAR EL ESTUDIO DE SU APRENDIZAJE

Entre las teorías que explican y describen el cambio conceptual, la presentada por Chi (1992, 2008, en prensa) se centra en la importancia del conocimiento de la ontología (o naturaleza) del concepto a aprender, por parte del alumno. Dicha teoría postula que debe existir un isomorfismo entre la ontología que los alumnos asignan a un concepto y la ontología de la concepción científica del mismo concepto. Por ende, una falta de isomorfismo, se traduce en la falta de cambio conceptual.

Para comenzar a trabajar desde esta perspectiva teórica es necesario un primer paso en el que se analice la naturaleza del concepto a aprender. A partir de allí, se podrán llevar a cabo otros estudios; por ejemplo, se podrán analizar las características que tiene el mismo concepto como entendido por los alumnos o bien, como en el presente caso, se podrá analizar cómo se presenta la naturaleza del concepto en cuestión en los textos que los alumnos utilizan en su proceso de aprendizaje.

Tradicionalmente, el electromagnetismo a nivel universitario intermedio comienza por estudiar los fenómenos que no dependen del tiempo

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(electrostática y magnetostática). En esta etapa, los campos eléctrico y magnético constituyen dos entidades presentadas en forma independiente. Posteriormente, se introducen los campos variables con el tiempo y éstos derivan en el concepto de ondas electromagnéticas y en la idea de campo electromagnético como una sola entidad.

Dentro del estudio de situaciones no estáticas, el primer concepto con el que los alumnos se encuentran es el de inducción electromagnética que, en la

mayoría de los casos, se introduce mediante la regla de flujo (

,

donde es la fuerza electromotriz, en adelante fem, inducida y es el flujo

del campo magnético. Si bien esta regla es extremadamente útil para resolver muchas situaciones prácticas, una presentación del fenómeno limitada a la misma puede prestarse a esconder el hecho de que la inducción electromagnética se puede producir por dos fenómenos distintos: El cambio con el tiempo del campo magnético o el movimiento de un circuito dentro de un campo magnético estático (Feynman, 1972). Más aún, los campos eléctrico y magnético no están vinculados explícitamente en esta ley. Un aprendizaje del concepto de inducción electromagnética reducido a la regla de flujo no resultará de utilidad para, posteriormente, comprender la idea de ondas electromagnéticas ya que los campos eléctrico y magnético no se presentan como facetas de una misma entidad: el campo electromagnético. En este abordaje, el hecho que las ecuaciones de Maxwell no son invariantes frente a las transformaciones de Galileo pasa desapercibido.

Si, en cambio, se analiza la fem inducida como el trabajo por unidad de carga

de la fuerza de Lorentz, (

, donde es el campo

eléctrico, es el campo magnético y es la velocidad de la carga) las explicaciones de este fenómeno estarán fundamentadas en dos fenómenos distintos uno asociado con el campo magnético a partir de la fuerza sobre cargas en movimiento y el otro con el campo eléctrico en zonas donde el campo magnético varíe con el tiempo. En este abordaje se manifiesta explícitamente que la dependencia de la fuerza magnética con la velocidad es un concepto esencialmente relativo. Este hecho fue remarcado en las asimetrías identificadas por Einstein en su artículo de 1905 y en su resolución mediante la determinación de la expresión para el campo electromagnético relativista (o eléctrico y magnético como parte de una misma entidad). De esta manera queda claro que las leyes del Electromagnetismo son invariantes frente a las transformaciones de Lorentz.

En base a este análisis, se pueden determinar algunos atributos que definen la naturaleza del concepto de fem inducida:

a) es producida por un campo electromagnético (o eléctrico y magnético como dos aspectos de una misma entidad)

b) la descripción de su origen necesita de una explicitación del sistema de referencia considerado

c) no es invariante frente a las transformaciones de Galileo d) es invariante frente a las transformaciones de Lorentz

Se desprende del listado anterior que, una condición para el tratamiento

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relativista de la fem inducida necesita de la presentación previa de las transformaciones de Lorentz o bien de un abordaje débilmente relativista de dichas transformaciones (Galili, 2006). En la sección que sigue se detalla la forma en que se llevó a cabo el estudio de los textos seleccionados, teniendo en cuenta el análisis ontológico realizado.

CÓMO SE REALIZÓ EL ANÁLISIS DE LOS TEXTOS

Si bien los alumnos a nivel universitario recurren a distintas estrategias y materiales educativos para aprender un concepto, la mayor parte de los estudiantes incluye la lectura de textos como una de las estrategias de aprendizaje más comunes e importantes. Nist y Simpson (2000) y Alfassi (2004) mostraron, por ejemplo, que el 85% de los alumnos universitarios utilizan los libros de texto para aprender. Sin embargo, nuestra experiencia docente muestra que la lectura de los libros no implica necesariamente la comprensión cabal de un concepto. Parte de la respuesta a esta falta de comprensión lectora podría encontrarse en la teoría introducida por Alexander (2005) que plantea un Modelo Evolutivo (M-E) de comprensión de textos. Los estudiantes de segundo año que aprenden de estos textos pertenecen a la categoría de “lectores en aclimatación”, de acuerdo con el M-E. Dichos estudiantes, se encuentran por primera vez con esta área de conocimiento, electromagnetismo. En esta etapa de aprendizaje, los lectores se caracterizan por leer para entender. Los libros diseñados para este nivel de lectores deberían ayudarlos a identificar qué contenido es importante y cuál es superfluo (p. 299). Si, en combinación con el modelo M-E, tenemos en cuenta que, según la Teoría de Cambio Conceptual de Chi (2008), el aprendizaje de la naturaleza del concepto a aprender es condición necesaria para lograr dicho aprendizaje, entonces, los textos deberían explicitar y mostrar como importante la ontología del concepto presentado para lograr un conocimiento profundo del mismo.

Debido al lugar preponderante que los libros ocupan en el aprendizaje y en base a las investigaciones que muestran qué características de un texto facilitarán la comprensión de los lectores en aclimatación, se decidió realizar el análisis de las presentaciones de Inducción Electromagnética en los mismos. El conjunto de libros a analizar constituye, entonces, la unidad de análisis de este estudio de caso. Para su selección se utilizó la estrategia no probabilista más apropiada (según Merriam, 1998) llamada “muestra seleccionada con un propósito” (purposeful sampling) según Patton (1990). Más específicamente, corresponde a una “muestra típica”, es decir, a una que refleja una situación promedio o común en el fenómeno estudiado (Merriam, 1998, p. 62). Así, la muestra de libros analizados la constituyeron aquellos que figuran en los programas de las asignaturas de electromagnetismo básico de nuestra universidad.

En la sección anterior se determinaron cuatro atributos ontológicos que se deberían destacar en la presentación del concepto de inducción electromagnética y, además, se mencionó que dichos atributos podrán presentarse sólo en el caso que las transformaciones de Lorentz sean estudiadas previamente a la fem inducida o que se realice un abordaje

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débilmente relativista de dichas transformaciones. Los cuatro atributos y el supuesto orden de presentación identificados sirvieron como protocolo de análisis de los textos. En la siguiente tabla, las letras (a, b, c y d) corresponden a las de cada atributo ontológico y la letra (e) corresponde al orden en que los temas son presentados, es decir, se analiza si la Relatividad Especial o el electromagnetismo débilmente relativista se presentan antes del concepto de inducción electromagnética. En este último ítem (e) se incluyó el análisis de los primeros tomos de los libros seleccionados. Los números de la tabla corresponden a los libros seleccionados, citados de manera completa en las referencias de este trabajo. Los libros son: [1] Young y Freedman (1999), [2] Alonso y Finn (1971), [3] Serway y Jewett (2008), [4] Resnick, Halliday y Krane (2010), [5] Tipler y Mosca (2005), [6] Hetch E. (2000), [7] Mc Kelvey Grotch (1980), [8] Kip (1978), [9] Eisberg Lerner (1984), [10] Giancoli (1997), [11] Purcell (1973) , [12] Griffiths, y College (1999) , [13] Blatt (1991). Las cruces indican la presencia de los atributos o, en el caso del ítem (e), la presentación previa de la relatividad especial.

RESULTADOS

La siguiente Tabla, muestra en forma compacta, los resultados del análisis realizado.

(a) (b) (c) (d) (e)

1

2 X X X (Vol 1)

3

4 X X X X (Vol 1)

5

6

7

8 X X X

9 X (Vol 1)

10

11 X X X X (Vol1 y Vol 2)

12 X X

13

Como muestra la tabla, sólo cinco de los textos analizados enfatizan los atributos relativistas del concepto de inducción electromagnética. De ellos, tres han desarrollado previamente el tema de Relatividad Especial. En cambio el

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libro de Kip (1978) [8] y de Griffiths y College (1999) [12] no presentan la Relatividad de manera previa. El libro de [11] Purcell (1973) tiene la característica de que en el tomo 1 de la colección se ha desarrollado la Relatividad Especial y además en el tomo 2, se estudia el campo magnético desde un punto de vista relativista, y posterior a esta presentación se desarrolla el concepto de inducción electromagnética con esta misma perspectiva.

Se debe notar, además que la mayoría de los libros que no poseen la característica identificada como el ítem (e); desarrollan el tema de relatividad especial en capítulos posteriores al tema de inducción electromagnética. La existencia de algunos libros que sí realizan la presentación de la relatividad antes de tratar fem inducida, puede tomarse como una indicación de que los alumnos de este nivel son capaces de comprender los conceptos relativistas. Más aún, se puede concluir que la no elección, por parte de los autores, de incorporar el tema de relatividad antes de presentar la fem inducida ha sido consciente y adrede y no ayuda a la comprensión profunda de la inducción. La propuesta presentada en este trabajo implicaría sólo un cambio de orden en la presentación de estos temas (inducción y relatividad especial) y el agregado del aspecto relativista de la fem inducida. Esta propuesta permitiría la presentación de los atributos ontológicos de la magnitud a aprender, requisito necesario (pero no suficiente) para lograr su aprendizaje.

CONCLUSIONES

Si bien esta propuesta se encuadra dentro de un marco teórico específico que tiene a los atributos ontológicos como base del aprendizaje de un concepto, creemos que la enseñanza de los conceptos de Física de manera completa y precisa es un objetivo ineludible y fundamental de las investigaciones educativas en Física, desde cualquier encuadre teórico.

Los resultados muestran que la mayoría de los textos no enfatizan ninguno de los atributos relativistas de la inducción electromagnética y que, así, la naturaleza relativista del concepto puede no resultar evidente para los lectores en esta etapa. Más aún, esta situación implica que la presentación de los campos eléctrico y magnético como una sola entidad se retrasa hasta el estudio de las ondas electromagnéticas, no habiendo una razón justificada para dicho retraso.

Se espera que este trabajo contribuya a la reflexión crítica que debemos realizar los docentes acerca de nuestra práctica y, por ende, a la profesionalización de nuestra tarea docente.

REFERENCIAS

Alexander, P. (2005) The Path to Competence: A Lifespan Developmental Perspective on Reading. Journal of Literacy Research. 37 (4), 413-436.

Alfassi, M. (2004). Reading to learn: Effects of combined strategy instruction on high school students. The Journal of Educational Research, 97 (4), 171-184.

Alonso, M. & Finn E. J. (1970). Física Vol II: Campos y Ondas. México D. F.:

Page 216: Libro de Actas Wef@

Carácter relativista del electromagnetismo: análisis de textos de física universitaria. Hoyos, E.; Pocoví, M. C., pp. 206-213.

212

Fondo Educativo Interamericano.

Blatt F. J.(1991). Fundamentos de Física (3°ed.), México: Pearson Educación.

Chi, M. H. T. (en prensa, facilitado por la autora) Two kinds and four subtypes of misconceived knowledge: ways to change it and the learning outcomes.

Chi, M. (2008).Three Types of Conceptual Change: Belief Revision, Mental Model Transformation, and Categorical Shift. En S. Vosniadou (Ed.), Handbook of research on conceptual change (pp. 61-82). Hillsdale, NJ: Erlbaum.

Eisberg, R. L. & Lerner, L. S. (1984). Física Fundamentos y aplicaciones (Vol II). Mexico: Mc Graw Hill

Einstein, A. (1905). Sobre la electrodinámica de cuerpos en movimiento traducido en Albert Einstein a cien años de sus trabajos más importantes y a ochenta de su vista a la Argentina. Academia Nacional de Ciencia Exactas, Física y Naturales 2005 Buenos Aires Argentina

Feyman, R., Leighton, R. B. y Sands, M. (1987) Física. Volumen II: Electromagnetismo y material. Wilmington, Delaware: Addison-Wesley Iberoamericana S. A..

Galili, I., Kaplan, D. y Lehavi, Y. (2006). Teaching Faraday’s law of electromagnetic induction in an introductory physics course. American Journal of Physics, 74(4), 337-343.

Giancoli, D. C. (1997). Física Principios con Aplicaciones (4º ed). México: Prentice-Hall Hispanoamericana.

Griffiths, D. J. & College R. (1999) Introduction to Electrodynamics. United Stated of America: Prentice Hall.

Hetch, E. (1999). Física 2. Álgebra y trigonometría (2º ed.). México: International Thomson Editores.

Israel S.E. y Guffy G. (Eds.) (2009). Handbook of research on reading comprehension. New York: Routledge.

Kelly, G.J. (2007) Discourse in Science Classrooms. En (Abell y Lederman, Eds.) Handbook of Research on Science Education. (pp. 443-470) London: LEA, Publishers.

Kip, A. F (1978). Fundamentos de Electricidad y Magnetismo. Ediciones del Castillo

McKeown, M.G., Beck, I.L., & Blake, R.K. (2009). Rethinking Reading Comprehension Instruction: A Comparison of Instruction for Strategies and Content Approaches. Reading Research Quarterly, 44(3), 218–253.

McKelvey, J. P. & Grotch, H.(1980). Física para Ciencias e ingeniería 2 (1º ed). México: Harla.

Merriam, S. B. (1998). Qualitative research and case study applications in education. San Francisco: Jossey – Bass Inc.

Moreira, M. A. (2013, marzo). La investigación en educación en ciencias y la formación permanente del profesor de ciencias. En http://www.if.ufrgs.br/~moreira/Investigacion.pdf

Page 217: Libro de Actas Wef@

Carácter relativista del electromagnetismo: análisis de textos de física universitaria. Hoyos, E.; Pocoví, M. C., pp. 206-213.

213

Nist, L. y Simpson, M. L. (2000). College Studying en Kamil, Mosenthal, Pearson y Barr (Eds.) Handbook of Reading Research. Volume III, pp. 645-666. Londres: Lawrence Erlbaum Associates.

Patton, M. Q. 1990 Qualitative Evaluation and Research Methods. 2°Edición. Londres: Sage.

Purcell E. (1973) Electricidad y Magnetismo Berkeley physics course-volumen 2. España: Editorial Reverte.

Resnick, R., Halliday, D. & Krane, K. S. (2010). Física (5º ed, Vol 2) México: Grupo Editorial Patria.

Ruddell R. B. y Unrau N.J (Eds.) (2004). Theoretical models and processes of Reading. Newark: DE.

Serway, R. A. & Jewett, J. W. (2009). Física para ciencias e ingeniería con física moderna (7° ed., Vol. 2). Mexico: Cenage Learning.

Tipler, P. A. & Mosca, G. (2010). Física para la ciencia y la tecnología. Electricidad y magnetismo/luz (6º ed, Vol. 2). España: Editorial Reverté.

Young, H. D. & Freedman, R. A. (2009). Física universitaria con física moderna (12° ed, Vol. 2). México: Pearson Educación.

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EJE: EL ROL DEL CONTENIDO EN INVESTIGACIÓN EN ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS (FÍSICA)

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APRENDIZAJE AVANZADO: INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA

Hoyos, Elena1; Domínguez, Dante O2; Farfán Federico3

1 Facultad de Ciencias Exactas Universidad Nacional de Salta; 2Facultad de

Ingeniería Universidad Nacional de Salta; 3Facultad de Ingeniería Universidad Nacional de Salta.

[email protected]

RESUMEN

Este trabajo estudia las características especiales del aprendizaje avanzado en áreas de conocimiento que son conceptualmente complejas, como lo es el estudio de la inducción electromagnética. La metodología utilizada corresponde a un estudio de caso en donde la muestra está constituida por estudiantes avanzados de carreras de la Facultad de Ciencias Exactas y la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Salta. Se analiza la resolución escrita de un problema y las entrevistas orales posteriores a dicha resolución. Se propone resolver un problema con variables dinámicas que presentan interacción entre las distintas componentes. Los resultados sugieren que estos estudiantes, en su análisis de problemas de inducción electromagnética, tienden a reducir la complejidad de los problemas, al tratar como independiente las componentes relacionadas, presentando explicaciones incompletas y tratando como independientes del tiempo a las variables involucradas en el análisis de un problema cuando dichas variables dependen del tiempo.

Palabras Claves: aprendizaje avanzado, inducción electromagnética

ABSTRACT

This article studies the special characteristics of advanced learning in conceptually complex knowledge areas such as electromagnetic induction of advanced students from the Exact Science College and the College of Engineering at the National University of Salta. A problem that involves dynamic variables with several interacting components is presented to the students and their written solutions to the problem is analyzed. The results suggest that students tend to over simplify the complexity of the problem at hand, treating some of the interrelated components as independent, and giving incomplete explanations that refer to the problem as static instead of dynamic.

Keywords: advanced learning, electromagnetic induction,

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INTRODUCCIÓN

Las leyes de Faraday-Lenz y de Ampere-Maxwell juegan un rol central en el desarrollo de un curso de Electromagnetismo Clásico dado que propician las herramientas necesarias para el estudio de ondas electromagnéticas. Ambas leyes se caracterizan por vincular conceptos que se desarrollaron previamente en forma independiente, por ejemplo: campo eléctrico, campo magnético, campo conservativo y no conservativo, flujo de un campo vectorial, fuerza electromotriz, fuerza de Lorentz, circulación de campos, entre otros. Estas leyes, bajo ciertas condiciones, relacionan la circulación de un campo (eléctrico o magnético) con la variación del otro campo (magnético o eléctrico) con el tiempo. Estas relaciones son esenciales en la teoría del Electromagnetismo. En particular la ley de Faraday-Lenz es, en el dictado de un curso tradicional, la primera de estas leyes con la que se enfrenta un estudiante, su aprendizaje es fundamental para la comprensión de temas posteriores del Electromagnetismo. Feymann (1987) describe la importancia de esta ley, diciendo: “No sabemos de ninguna otra parte de la física donde un principio general, simple y exacto requiera para su comprensión real un análisis en términos de dos fenómenos diferentes. […] Debemos comprender a la ‘regla’ como el efecto combinado de dos fenómenos completamente separados” (p. 17-3). La característica explicitada por Feynman resalta la complejidad conceptual que reviste el aprendizaje de esta ley.

El aprendizaje de la Ley de Faraday-Lenz presenta complejidad conceptual, en el sentido que el estudiante deberá relacionar varios conceptos, analizando interacciones entre distintas partes de un problema y además deberá trabajar con variables dinámicas. Es decir que los estudiantes deberán desarrollar capacidades que implican cierta madurez en su aprendizaje.

El estudio realizado en este trabajo describirá algunas características de la resolución del tipo de problemas descriptos vinculado con la ley de Faraday-Lenz. Los estudiantes participantes en el estudio han aprobado un curso de electromagnetismo clásico en las facultades de Ciencias Exactas e Ingeniería de la Universidad Nacional de Salta (UNSa).

PROBLEMA DE INVESTIGACION

En el caso de la inducción electromagnética, existen algunas investigaciones iniciales, Chabay y Sherwood (2006) proponen cambios en el orden de los temas involucrados y en la profundidad con que se desarrolla el concepto de flujo magnético. Mientras que Galili y Kaplan, 1997; Galili, Kaplan, y Lehavi, 2006 proponen un enfoque alternativo en la presentación de los temas, resaltando la complementariedad entre el campo eléctrico y el campo magnético en una aproximación débilmente relativista. En esta propuesta se expresa la ley de Faraday-Lenz mostrando explícitamente los campos eléctrico y magnético, además trabajan con la definición de fuerza electromotriz (fem), como el trabajo por unidad de carga de la fuerza de Lorentz en un camino cerrado. Si bien los trabajos mencionados avanzan sobre la estructuración y forma de presentación de temas de electromagnetismo, no se focalizan en cuestiones relacionadas con su aprendizaje de manera sistemática. Por su parte, Guisasola, Almudí y Zuza (2010) y Guisasola, Almudí y Zuza (2011)

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presentan un estudio exploratorio sobre el aprendizaje de la inducción electromagnética en estudiantes universitarios y un estudio sobre las ideas previas de los estudiantes de secundario y de nivel básico universitario. Detectan algunos de los problemas más generalizados en la comprensión del tema a nivel básico.

Esta revisión bibliográfica muestra que la mayoría de los estudios realizados con alumnos se centra en situaciones en donde éstos se encuentran por primera vez con el tema o lo han estudiado en forma muy reciente. Dado que el concepto de fem inducida es central para el desarrollo de la Física, sería deseable que los estudiantes recordaran lo aprendido en cursos posteriores. Se puede preguntar, entonces, qué sucede cuando se plantean situaciones problemáticas que involucran el concepto de fem inducida a alumnos que han estudiado el tema por lo menos un año antes. En este caso, se podría describir algunas características comunes que presentan dichos sujetos al resolver problemas haciendo uso de un concepto adquirido con anterioridad.

Por otra parte Spiro et al. (2006), en el desarrollo de la teoría de flexibilidad cognitiva, analizan una situación de “aprendizaje avanzado”, como aquel en el que los estudiantes deberán lograr un entendimiento profundo, razonar con los conceptos adquiridos y aplicarlos flexiblemente en diversos contextos. Establecen que los principales obstáculos para la adquisición del conocimiento avanzado incluyen complejidad conceptual y aumento de dominios desestructurados que empiezan a generar aproximaciones complejas. Más aun en el aprendizaje avanzado el conocimiento es entretejido y dependiente, su significado depende de las variaciones del contexto y requiere la habilidad para responder flexiblemente a distintas situaciones incluso aquellas que carecen de una estructura ordenada.

Spiro et al. (2006), encuentran que las preconcepciones en el aprendizaje de material avanzado resulta de interferencias con tratamientos simplificados del material estudiado anteriormente. La forma en que se han adquirido esos conocimientos previamente han, muchas veces, fomentado estrategias de simplificación y dejan a los estudiantes sin un repertorio cognitivo apropiado para el procesamiento de complejidades.

Según Spiro esta sobre-simplificación de estructuras complejas e irregulares se puede encontrar de diversas formas en el tratamiento de los distintos temas:

- las semejanzas superficiales entre fenómenos relacionados son tratadas como características unificadas.

- la interacción entre componentes son tratadas como independientes.

- las explicaciones conceptuales incompletas son presentadas como completas.

- los casos de una misma categoría genéricas son tratados sin tener en cuenta su diversidad.

- lo irregular es tratado como regular.

- lo no rutinario como rutinario.

- lo desordenado como ordenado.

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- lo continuo como discreto.

- lo dinámico como estático.

- lo multidimensional como unidimensional.

La experiencia docente y las investigaciones previas muestran que los alumnos presentan dificultades para aprender el concepto de inducción electromagnética cuando es presentado en los cursos de física básica. Cabe preguntarse si dicho aprendizaje es lo suficientemente profundo y avanzado (en el sentido de Spiro) como para que la resolución de situaciones problemáticas en un tiempo posterior no presente los problemas de sobre-simplificación mencionados en la teoría de flexibilidad cognitiva (Spiro, 2006)

UNIDAD DE ANÁLISIS Y RESULTADOS

El presente estudio constituye un Estudio de Caso. Para ello se utilizó la estrategia no probabilista más apropiada (según Merriam, 1998) llamada “muestra seleccionada con un propósito” según Patton (1990). Más específicamente, corresponde a una “muestra típica”, es decir, a una que refleja una situación promedio o común en el fenómeno estudiado (Merriam, 1998, p. 62). Así, los estudiantes elegidos son 11 estudiantes de tercer, cuarto y quinto año de carreras de la Facultad de Ciencias Exactas y de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Salta. Estos estudiantes al momento de participar en la investigación tienen aprobada la materia donde se desarrolló la Ley de Faraday-Lenz.

Primera Etapa

En una primera etapa de la investigación se les propuso a los estudiantes resolver un problema referido a la ley de Farafay-Lenz. Junto con el enunciado se les entregó un listado de ecuaciones del Electromagnetismo donde estaban incluidas aquellas necesarias para resolver el problema. Se invitó a los estudiantes a participar en la investigación, pero no se suministró información acerca del tema que involucraría el problema a resolver. Además, se aclaró que la participación no implicaría clasificación de ningún tipo.

El problema resuelto por los estudiantes es:

En el circuito de la figura a = 65 cm y la resistencia por unidad de longitud del

conductor es de 0,1 /m. Existe un campo magnético constante saliendo del plano de la hoja, cuyo módulo es B = 1 x 10 -2 T. PQ se desplaza hacia MN a una velocidad constante, cuyo modulo es v = 10 m/s. La figura representa la situación inicial. Encuentre las corrientes que se establecen en el circuito, explicando el razonamiento seguido para la resolución del problema

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Figura 1. Diagrama del problema presentado.

La elección de este problema estuvo basada en las siguientes características:

- Este circuito involucra dos fem inducidas constantes, tres corrientes variables con el tiempo, tres resistencias constantes y cuatro resistencias variables con el tiempo. Por lo que consideramos que este circuito es un circuito complejo dado que su análisis requiere trabajar con el cálculo de fem inducida y resolución de circuitos con elementos variables con el tiempo.

- El cálculo de las dos fem inducidas en el circuito se puede realizar mediante la aplicación directa de la regla de flujo (como la denomina Feyman)

(1)

donde es la fuerza electromotriz y B es el flujo de campo magnético.

- Por otra parte el cálculo de las dos fem inducidas en el circuito también se puede realizar utilizando la definición de fem

(2)

(3)

donde es la fuerza electromotriz, q es la carga, la fuerza de Lorentz, es el

campo eléctrico, es la velocidad de las cargas y es el campo magnético. La utilización de esta ecuación trae aparejado el reconocimiento de que el aspecto magnético de la fuerza de Lorentz está vinculado con la fem inducida y determina claramente la ubicación física de las fem en el circuito.

- El cálculo de las corrientes se debe realizar utilizando alguno de los teoremas para la resolución de circuitos, por ejemplo las leyes del Kirchhoff. Para aplicar estas últimas es necesario conocer la ubicación física en el circuito de las fem calculadas previamente.

- Las resistencias de este circuito dependen de la longitud de los conductores, por otra parte en algunas zonas del circuito las longitudes son variable con el tiempo. Entonces algunas de las resistencias que intervienen en el cálculo son variables con el tiempo. Como consecuencia de esto las corrientes también serán variables con el tiempo.

Para el análisis de la resolución del problema propuesto realizada por los estudiantes se confeccionó un protocolo. Dicho protocolo intenta determinar las sobre-simplificaciones realizadas, en este sentido se busca detectar la utilización de:

M

N

P

Q

R

S

a

2a

2a

a

a

a

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Semejanzas superficiales con otros conceptos no relacionados.

Componentes independientes

Variables no dependientes del tiempo presentes en el problema.

Leyes y reglas en situaciones en donde no son válidas.

Resultados de la primera etapa

- Nueve (9) estudiantes utilizan la regla del flujo ecuación (1) para calcular las fem inducidas. Un estudiante trabaja con la definición de fem ecuación (3) y otro escribe directamente la fem de movimiento, es decir

utiliza la ecuación (donde es fem inducida, es el modulo del campo magnético, es la longitud PQ y es la velocidad a la que se desplaza PQ).

- Nueve estudiantes calculan dos fem para este circuito mientras que los dos restantes encuentran una fem.

- Ningún estudiante ubica físicamente las fem calculadas, incluso el estudiante que realiza el cálculo utilizando la definición de fem.

En este análisis destaca que todos los estudiantes encontraron correctamente la fem inducida. Pero se evidencia un análisis incompleto del circuito estudiado al no ubicar las fem inducidas en el circuito.

- La ley de Ohm es utilizada por todos los estudiantes para el cálculo de las corrientes del circuito.

(4)

donde I es la corriente y R la resistencia. - Dos estudiantes calculan una sola corriente, dos estudiantes encuentran

dos corrientes y los siete restantes calculan tres corrientes. - En todos los casos calculan una corriente en una malla utilizando la ley

de Ohm

(por ejemplo en la malla MPQNM) como si no existiera el

resto del circuito (como si no existiera la malla PRSQP). Aquellos alumnos que encontraron dos y tres corrientes realizaron además el

cálculo de otra corriente usando la ley de Ohm para la otra malla

también como si no existiera la malla anterior. Finalmente aquellos alumnos que encontraron tres corrientes utilizaron para el cálculo de la tercera, la ley de nodos de Kirchhoff.

Este circuito se debe resolver utilizando las leyes de Kirchhoff, dado que está constituido por dos mallas con dos fem. No es válida la manera en que se utilizó la ley de Ohm, esta ley es necesaria para resolver el problema pero no de la forma en que los estudiantes la utilizaron.

La toma de decisión de utilizar las leyes de Kirchhoff para el cálculo de las corrientes significa por un lado aceptar la existencia de tres corrientes en el circuito y por el otro que estas dependen de todos los elementos del circuito.

La manera en que se realizaron los cálculos de las corrientes, sin tener en cuenta el circuito completo, muestra que en las resoluciones no fueron tenidas en cuenta las interacciones entre mallas. Este análisis además, pone de manifiesto que los alumnos, cuando resuelve el problema, trabajan como si los

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circuitos de una malla y los circuitos de dos mallas fueran “semejantes”. Claramente los circuitos de una malla y de dos mallas se comportan completamente diferentes, se puede decir entonces que los alumnos utilizan semejanzas superficiales en el sentido analizado por Spiro.

Es interesante remarcar que los alumnos que calculan tres corrientes utilizan la ley de nodos de Kirchhoff para la tercera corriente, mientras que la ley de voltaje de Kirchhoff no es utilizada.

- Siete estudiantes trabajan como si todas las resistencias fueran constantes. Uno expresa las resistencias variables como funciones de la posición mientras que los tres restantes trabajan con las resistencias variables como funciones del tiempo.

En el planteo del problema la mayoría de los estudiantes no tienen en cuenta que existen variables dependientes del tiempo. Consideran una situación independiente del tiempo a pesar de que las variables involucradas en el problema tienen dependencia temporal.

Segunda Etapa

En una segunda etapa, de esta investigación, se realizaron entrevistas individuales en forma oral a cuatro (4) de los estudiantes que resolvieron el problema mostrado previamente. Los estudiantes elegidos para realizar la entrevista fueron aquellos cuyas resoluciones se consideraron ricas en información, es decir aquellas resoluciones de las cuales se podría aprender más acerca de las sobre-simplificaciones utilizadas en la resolución del problema.

Se realizaron entrevistas semiestructuradas basadas en un protocolo de preguntas principales y permitiendo a los investigadores la realización de preguntas de profundización adecuadas a cada caso.

Las entrevistas apuntaron a aclarar las resoluciones del problema realizadas por los estudiantes en forma escrita, haciendo énfasis en: las razones que los llevaron a utilizar la ley de Ohm para el cálculo de las corrientes, la ubicación física de las fem calculadas y el análisis de las variables dependientes con el tiempo.

En los cuatro casos investigados, las entrevistas duraron entre 20 y 30 minutos y fueron llevadas a cabo por dos de los investigadores de manera de optimizar la elaboración de las preguntas de profundización. Las preguntas principales que se realizaron a los participantes fueron:

o ¿En qué lugar físico, dentro del circuito, ubicaría las fem calculadas?

o ¿Cómo calculaste las corrientes? ¿Utilizarías otro planteo para realizar este cálculo? ¿las mallas están relacionadas?

o ¿Todas las resistencias son constantes? ¿cambiaría en algo la resolución del problema si las resistencias son variables?

Resultados de la Segunda Etapa

Cuando se les preguntó, a los estudiantes, sobre la ubicación de la fem en el circuito, los cuatro encuestados contestan que no existe una ubicación física para la fem, afirman que se encuentra en todo el espacio, haciendo referencia

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a las situaciones donde la variación del flujo magnético se debe a la variación del campo magnético con el tiempo.

Este tipo de respuesta permite inferir que los estudiantes utilizan como “semejantes” problemas donde existen campos magnéticos variables con el tiempo y problemas donde un conductor se desplaza dentro de un campo magnético constante. Es decir utilizan una respuesta válida en otro contexto, pero sin aplicación en este caso particular, para analizar este problema.

Cuando analizan el cálculo de las corrientes, sostienen que la ley de Ohm es la ley correcta para realizar este cálculo. Frente a las preguntas de profundización, no tienen ningún argumento físico que sustenta sus respuestas. Por ejemplo:

Investigador: ¿Cómo calculaste las corrientes?

Alumno A: “las corrientes dije bueno...entonces... ya tengo la resistencia y la ley de Ohm directamente la corriente.

Investigador: ¿Porque la Ley de Ohm?

Alumno A: Por costumbre se me hace...porque se me hace la más fácil...que relaciona resistencia, corriente, voltaje.. ley de ohm derecho.....

Investigador: ¿Calcularías las corrientes mediante otro planteo?

Alumno: Capaz que Kirchooff...pero en definitiva ahí adentro estaría aplicando la ley de Ohm.

Esta explicación muestra la estrategia utilizada por el estudiante para resolver este problema. Encuentra las variables que intervienen en el problema y después busca una ley, “la más fácil”, que vincule las variables que intervienen, no analiza el circuito. Utiliza la ley de Ohm de manera incorrecta. La última afirmación permite inferir que no encuentra la diferencia de trabajar con la ley de Ohm o con las leyes de Kirchooff. Este ejemplo es representativo de las contestaciones de los cuatro estudiantes.

A aquellos estudiantes que en la resolución del problema trabajaron con resistencias constantes se les preguntó si las resistencias dependen del tiempo. Estos manifestaron que no habían tenido en cuenta esta posibilidad. Durante la entrevista se dieron cuenta que algunas resistencias son variables con el tiempo y que esto les cambiaría la resolución del problema.

Alumno C: ….. los segmentos se están achicando entonces tendría que reducirse la resistencia, eso no lo había pensado en ese momento, acá se estaría reduciendo la resistencia y acá se estaría aumentando..si lo hubiera pensado así se me hubiera complicado mas... "

Los alumnos encuestados, al analizar el problema, perciben que no tuvieron en cuenta la dependencia con el tiempo de una de las variables y manifiestan que la resolución será distinta. No manifiestan que esto implica una dependencia con el tiempo de las variables calculadas. No remarcan la diferencia entre un problema con variables estáticas (no dependientes del tiempo) y un problema con variables dinámicas (dependientes del tiempo).

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CONCLUSIONES

El interés de este estudio es determinar si el aprendizaje de la inducción electromagnética es lo suficientemente profundo y avanzado como para que la resolución de situaciones problemáticas en un tiempo posterior no presente los problemas de sobre-simplificación. Los resultados del presente trabajo muestran que para los estudiantes encuestados se observa que las sobre-simplificaciones prevalecen como estrategia para el análisis de la situación planteada. Estas estrategias de sobre-simplificación no permiten el estudio completo del problema propuesto.

La utilización de la ec. (1) como la única expresión para resolver el problema, al criterio de los autores manifiesta que la Ley de Faraday Lenz es reducida a una regla de cálculo que permite hacer cuentas, pero que no permite analizar la física del problema. Es decir que la expresión de la ley que describe la física del problema es “olvidada”.

En la bibliografía tradicional de cursos donde se desarrolla el concepto de inducción electromagnética, los problemas clásicos utilizados para calcular corrientes asociadas con fem inducidas utilizan circuitos de una espira. Para estos circuitos es directa la aplicación de la ley de Ohm. Los alumnos encuestados utilizan esta ley para un circuito de dos espiras, se puede inferir que la forma en que se han adquirido esos conocimientos previamente han fomentado esta estrategia de simplificación.

El trabajo a futuro es diseñar actividades que permitan a los estudiantes desarrollar la habilidad de responder flexiblemente a distintos planteos que involucren la ley de Faraday-Lenz, dejando de lado las sobre-simplificaciones encontradas.

REFERENCIAS

Chabay, R. y Sherwood, B. (2006) Restructuring the introductory electricity and magnetism course. American Journal of Physics, 74, 4, 329–336.

Feyman, R., Leighton, R. B. y Sands, M. (1987) Física. Volumen II: Electromagnetismo y material. Addison-Wesley Iberoamericana S. A. 1987 Wilmington, Delaware.

Galili, I., & Kaplan, D. (1997). Changing approach to teaching electromagnetism in a conceptually oriented introductory physics course. American Journal of Physics, 65(7).

Galili, I., Kaplan, D. y Lehavi, Y. (2006). Teaching Faraday’s law of electromagnetic induction in an introductory physics course. American Journal of Physics, 74(4), 337-343.

Guisasola, J., Almudí, J. M. y Zuza, K. (2010). Dificultades de los estudiantes universitarios en el aprendizaje de la inducción electromagnética. Revista Brasileira de Ensino de Física, 32 (1).

Guisasola, J., Almudí, J. M. y Zuza, K. (2011) University Students’ Understanding of electromagnetic induction. International Journal of Science

Page 227: Libro de Actas Wef@

Aprendizaje avanzado: inducción electromagnética. Hoyos, E.; Domínguez, D.; Farfán, F., pp. 214-223.

223

Education, pp (1,26).

Merriam, S. B. (1998). Qualitative research and case study applications in education. San Francisco: Jossey – Bass Inc.

Patton, M. Q. 1990 Qualitative Evaluation and Research Methods. 2° Edición. Londres: Sage.

Spiro, R. J., Coulson R. L., Feltovich P. J. y Anderson D. K. (2006) Cognitive Flexibility Theory: Advanced Knowledge Acquisition in Ill-Structured Domains. Handbook of Research of Reading Research. (pp 640 – 653) NJ: LEA, Inc (Publicado originalmente 1988).

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EJE: EL ROL DEL CONTENIDO EN INVESTIGACIÓN EN ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS (FÍSICA)

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LA CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA COMO EJE ESTRUCTURANTE DE LA

ENSEÑANZA DE LA FÍSICA EN CARRERAS DE CIENCIAS DE LA SALUD

Ortigoza, Liliana del V.1 Odetti, Héctor S.2 Llovera-González, Juan J.3

1 Dpto. de Física, FBCB, UNL, Argentina 2 Dpto. de Química, FBCB, UNL,

Argentina

3 Dpto, de Física, Cujae, Cuba

[email protected]; [email protected]

RESUMEN

El desarrollo vertiginoso de la ciencia y la tecnología y su impacto en la sociedad impone profundas modificaciones a la enseñanza de ciencias. Asimismo, los cambios acontecidos en la Universidad han sido sustantivos, incrementándose la calidad de la enseñanza (Zabalza, 2010).

Teniendo como situación problemática la baja motivación de los estudiantes de la carrera de Licenciatura en Nutrición de la Universidad Nacional del Litoral así como los bajos índices de éxito en la asignatura Física General y Termodinámica, se desarrolló una investigación a fin de identificar las causas de esta situación así como de reestructurar la asignatura para promover su mejor integración a las disciplinas que forman parte del curriculum específico de la carrera y lograr aprendizajes más significativos de los contenidos de esta asignatura.

El enfoque cosntructivista complementado con el histórico cultural y con los más avanxados resultados de la teoría de la didáctica de las ciencias permitió identificar el principio de conservación de la energía como contenido estructurante invariante, eje transversal de la asignatura en su vinculo con las demás asignaturas y disciplinas propias de la carrera.

En el trabajo se analizan las posibilidades, límites y controversias de la propuesta implementada, a partir de:

- resultados de pruebas diagnóstico realizadas previo al cursado de la asignatura,

- encuestas a estudiantes y entrevistas a docentes, posterior a su implementación.

Los primeros resultados muestran al principio de conservación de la energía como contenido invariante de alta incidencia para la disciplina Física, de gran importancia para la carrera, siendo explícita su mención en las planificaciones académicas del 60% de las asignaturas de Licenciatura en Nutrición.

Palabras clave: Enseñanza de Física, Principio de Conservación de la Energía, nexo interdisciplinario, contenido estructurante, contenido invariante.

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ABSTRACT

The vertiginous development of the science and the technology and their impact in the

society impose deep modifications to the teaching of sciences. Also, the changes

happened in the University have been nouns, being increased the quality of the

teaching (Zabalza, 2010).

Having as problematic situation the poor motivation of the students of the career of

Degree in Nutrition of the Universidad Nacional del Litoral, as well as the low index of

success in the General and Thermodynamic Physical subject, an investigation was

developed in order to identify the causes of this situation as well as of restructuring the

subject to promote its best integration to the disciplines that form part of the specific

curriculum of the career and to achieve more significant learning of the contents of this

subject.

The constructivist focus supplemented with the historical and cultural approach and

with the more advantage theory of the didactics of the sciences it allowed to identify the

principle of conservation of the energy like structured and invariant content, traverse

axis of the subject in their link with the other subjects and disciplines characteristic of

the career.

In the paper the possibilities, limits and controversies of the implemented proposal are

analyzed, starting from:

- previous results of carried out tests diagnosis to the one studied of the subject,

- interview to students and professors, later to their implementation.

The first results show at the beginning of conservation of the energy is of high

incidence for the Physical discipline, of great importance for the career, being explicit

their mention in the academic planning of 60% of the subjects of Degree in Nutrition.

Key Words: Teaching Physics, Principle of Conservation of the Energy, nexus

interdisciplinary, structured contents, invariant contents.

INTRODUCCIÓN. SOBRE EL CONTEXTO QUE MOTIVA LA INVESTIGACIÓN.

En el año 2005 se implementó, en el ámbito de la Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas (FBCB), la carrera de Licenciatura en Nutrición.

Desde su creación y hasta el presente, Licenciatura en Nutrición ha sido, dentro de la FBCB, la carrera con mayor número de ingresantes, confirmando que la nutrición con todas sus connotaciones, es un tema que ha cobrado relevancia sustantiva en los últimos años.

El Plan de Estudios de esta especialidad pretende la formación de profesionales idóneos que además de desempeñarse con eficiencia en el campo tradicional de la nutrición, adquieran sólidos conocimientos a nivel de las ciencias básicas, de la química de los alimentos y de los procesos metabólicos, para poder así incursionar en áreas en las que se cuenta con excelentes posibilidades de crecimiento.

Desde su concepción curricular el ciclo inicial se desarrolla en cuatro cuatrimestres y tiene por objetivo proveer una firme base química, biológica,

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matemática, estadística, física general y termodinámica y fisicoquímica biológica, sobre la que se apoya el ciclo superior.

En el 1er. Año de la carrera, dentro de su ciclo básico, correspondiendo al 2do. Semestre del año, se cursa la materia Física General y Termodinámica, con un número de estudiantes que oscila entre 100 y 140 alumnos por semestre de cursado.

Como es conocido, la Física aporta los fundamentos básicos para comprender una gran cantidad de procesos relacionados con el metabolismo humano, el ejercicio físico y la nutrición. No obstante lo anterior y como se aprecia en el gráfico 1, solo aproximadamente el 50% como promedio de los ingresantes en la carrera en el período del 2005 al 2010 se inscribió a la asignatura Física General y Termodinámica.

Gráfico 1. Nro. de alumnos ingresantes e inscriptos a Física

Esta situación refleja por una parte que los estudiantes no valoraban el papel que la Física puede desempeñar en el futuro de su formación en la carrera y por otra parte un cierto rechazo a matricularla probablemente dado por los bajos índices de aprobación que la misma fue mostrando en ese período. Un segundo gráfico muestra que un porcentaje nunca mayor al 32% del total de inscriptos era el que promocionaba la materia. (Del año 2009 no existen registros de la asignatura, por lo que no aparecen datos en los gráficos).

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Gráfico 2. Porcentaje de alumnos inscriptos a Física que la promueven.

Esta situación problemática relacionada con el bajo porcentaje de alumnos que, desde la creación de la Carrera de Licenciatura en Nutrición, inscribe y promociona la asignatura Física General y Termodinámica, demandó investigar las posibles causas del problema desde la disciplina, el currículum, y sus protagonistas inmediatos –estudiantes y docentes-, con un enfoque didáctico, para tratar de generar una propuesta de reestructuración de la asignatura tendiente a promover su aceptación así como mejores resultados en el aprendizaje de la misma..

CONSTATACIÓN EMPÍRICA DEL PROBLEMA.

Al analizar la estructura didáctica del diseño de la asignatura, se pudo constatar que la materia Física General y Termodinámica se cursaba en la modalidad presencial bajo una concepción del programa ajustada a los cánones tradicionales, basada en clases teóricas expositivas impartidas por el docente, y otras de ejercitación centradas en el planteamiento y resolución de problemas de lápiz y papel como ejemplos de aplicación de los conceptos teóricos desarrollados por el docente.

Bajo esta modalidad no se contemplaba la realización de trabajos prácticos. La evaluación se realizaba en la instancia final de cursado siguiendo el régimen de evaluación a través de un examen final bajo el Sistema de Elección Múltiple (Multiple Choice). Los estudiantes promocionaban la asignatura si en dicho examen obtenían una calificación mayor o igual a 7, correspondiente a resolver correctamente como mínimo el 70% de las preguntas incluidas en el instrumento de evaluación bajo el sistema de elección múltiple ya mencionado.

A fin de orientar la investigación hacia objetivos concretos se elaboraron las siguientes preguntas científicas:

¿Es posible generar una actitud favorable y compromiso en los estudiantes hacia el aprendizaje de Física en Carreras de Ciencias de la Salud, promoviendo su permanencia en la Universidad?

¿Se conoce sobre concepciones alternativas, conocimientos y competencias con que los alumnos comienzan a cursar la disciplina?

¿Cómo se puede gestionar, a partir de conceptos estructurantes propios de la disciplina, un aprendizaje que implique acceso a prácticas de pensamiento propias del ámbito académico, afianzando nexos con disciplinas presentes en la carrera?

En esta dirección se propusieron los siguientes objetivos:

Reflexionar sobre modificaciones curriculares, considerando nexos de la Física con otras disciplinas de la carrera.

Indagar en las tendencias más actuales de la didáctica de las ciencias que permitieran fundamentar una propuesta didáctica novedosa en relación a la anterior para la concepción e impartición de la asignatura.

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Incrementar la participación de los estudiantes en la construcción y apropiación de los contenidos objeto de aprendizaje.

REFERENTES TEÓRICOS IDENTIFICADOS.

Son diversas las reflexiones de múltiples autores en relación a los presupuestos teóricos conceptuales que deben sustentar una nueva didáctica, una didáctica no tradicional que bien pudiéramos denominar “del aprendizaje” en lugar de “para la enseñanza”. Resumiremos algunos enfoques que nos acercaron a concebir la propuesta didáctica deseada.

Dentro de las nuevas tendencias de enseñanza y aprendizaje en la Universidad actual, resulta primordial preparar a los estudiantes para aprender de forma autónoma, estimular el interés por saber más y por tener curiosidad por lo verdadero, teniendo un pensamiento reflexivo (Monereo y Pozo, 2003).

Es necesario reflexionar entonces sobre opciones para la apropiación de los nuevos contenidos objetos de aprendizaje que superen la enseñanza tradicional de las ciencias, amplias, sistemáticas y flexibles. Según Morín (2001), una cultura de construcción del conocimiento debe ser genérica, favoreciendo la integración personal de los conocimientos.

La mirada hacia cómo las universidades darán respuesta a estas demandas, se perfila en el cuestionamiento al paradigma academicista, fuertemente enraizado en la Educación Superior, centrado más en el producto que en los procesos. Emergen así concepciones curriculares más abiertas, interactivas, planteamientos holísticos que buscan la interrelación, en perspectivas inter y transdisciplinarias (Solar, 2006).

Tendencias de avanzada en didáctica de las ciencias preconizan incluso la necesidad de enfocar el proceso de enseñanza y aprendizaje considerando como presupuesto epistemológico esencial para su dirección una modelación de la “naturaleza de la ciencia” basada en el principio de que “…la pregunta de qué naturaleza de la ciencia hemos de saber como profesores de ciencias naturales se traduce en la necesidad de identificar los contenidos fundamentales, característicos y estructurantes de esta componente curricular, contenidos que hemos calificado de “irreducibles”” (Adúriz-Bravo, 2003).

Estudios derivados de estos enfoques están demostrando que sobre la base de concebir estrategias de enseñanza que faciliten la transposición desde el modelo de sentido común hacia un modelo científico erudito aprovechando las posibilidades didácticas que brindan los modelos didácticos analógicos, se pueden lograr aprendizajes más significativos de los contenidos específicos de las ciencias (Galagovsky, L. 2001).

También se establecieron como referentes teóricos complementarios la teoría del aprendizaje significativo de Ausubel así como las mejores experiencias derivadas del enfoque histórico-cultural de Vigotski. Según fundamenta Talízina en su obra “Psicología de la Enseñanza”, “…el estudio representa una actividad propiamente dicha solo cuando satisface una necesidad cognoscitiva…Si el alumno no tiene esa necesidad no estudiará o estudiará para satisfacer otra necesidad” Talízina (1988) considerando

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además el papel que juega la motivación y la relación interpersonal en el proceso de apropiación de los conocimientos, habilidades y capacidades.

EL PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA COMO EJE TRANSVERSAL Y CONTENIDO ESTRUCTURANTE.

Cuando analizamos los contenidos de la Física que más alcance transversal tienen en su vínculo con otras disciplinas de la carrera de Licenciatura en Nutrición se puede apreciar que una de las leyes de la Física que más está presente en los procesos de nutrición es el principio de conservación y transformación de la energía o primera ley de la termodinámica.

Comentemos a modo de ilustración algunos de estos vínculos con disciplinas o asignaturas específicas de la carrera.

Con las asignaturas de Biología general, Biología celular y molecular y Química Biológica:

Para la resíntesis del adenosin trifosfato (ATP) se necesita energía, que se obtiene de la ruptura escalonada (vías metabólicas) de moléculas más complejas, provenientes del medio ambiente (los alimentos). (Terrados C. N. (1992).

Con la asignatura Fisiología General y Evaluación Nutricional

La fisiología concibe al ser humano desde la bioenergética, como sistema termodinámicamente abierto, en estado estacionario, Al estudiar la circulación cardiovascular, el principio de conservación de la masa y de la energía en fluidos se constituyen en ejes fundamentales para la comprensión de los procesos involucrados. (Silverthorn, A. C. 2008)

Con las asignaturas Fundamentos de Alimentación y Nutrición, Bromatología y Química de los alimentos, Evaluación nutricional, Nutrición en situaciones fisiológicas, Educación para Salud y economía familiar.

Los cambios químicos que se desarrollan en los organismos vivos obedecen directa o indirectamente a la necesidad de energía por parte de las células. La energía se obtiene mediante la degradación o descomposición de sustancias nutritivas.

Con la asignatura Medicina Deportiva:

En la realización de cualquier actividad física, el organismo humano necesita energía para: la síntesis de material celular nuevo que reponga el que se ha degradado.

Las relaciones mencionadas indican de modo evidente que casi toda la carrera puede entenderse atravesada por el principio de conservación de la energía como eje unificador o contenido estructurante de enseñanza por lo cual fue seleccionado como tal en una nueva concepción didáctica de la asignatura Física General y Termodinámica.

Este principio ha sido identificado en trabajos anteriores por los autores como un posible contenido de enseñanza invariante en el programa de aprendizaje de la Física General (Llovera-González, 2010), (Ortigoza, L 2011); se trata entonces de evaluar en este nuevas potencialidades como contenido invariante estructurante, ya no solo en el contexto de la Física sino en su relación con las

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otras disciplinas como la Química y la Biología fundamentalmente.

Realizando un análisis más detallado de los programas de las asignaturas se observa que el tema Energía y su Conservación es abordado con énfasis en ambos ciclos (1).

CREENCIAS EPISTEMOLÓGICAS DE DOCENTES DE OTRAS DISCIPLINAS ACERCA DEL GRADO DE IMPORTANCIA DEL PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA COMO CONTENIDO FUNDAMENTAL ESTRUCTURANTE.

Para conocer la apreciación que los docentes tienen del rol del principio de conservación de la energía como eje transversal se recurrió a la identificación de “frases significativas” mediante las que los docentes expresan en entrevistas realizadas, sus opiniones acerca del Principio de Conservación de la Energía, en relación a las distintas asignaturas, algunas de las frases más significativas obtenidas fueron:

- “Fundamental por su relación con procesos metabólicos” Docente de Biología General, materia de 1er. año y de Biología Celular y Molecular, materia de 2do. año.

- “Importante como nexo con materias posteriores” Docente de Fisiología General y Evaluación Nutricional, asignatura de 3er. año.

- “Conservación de la masa y de la energía, porque es un tema muy grueso para nosotros” Docente de Nutrición en Situaciones Fisiológicas, y Patológicas 1 y 2, de 3ro y 4 año.

En esta misma dirección y tomando otra arista del problema, los resultados de estudios realizados por la UNESCO (2004) en América Latina indican que la tendencia más fuerte en educación es hacia una articulación de lo presencial con lo distante y lo virtual con lo no-virtual. El aprovechamiento de las TICs, la gestión de nuevos entornos de aprendizaje, exige un cambio en las prácticas y la evaluación docente a través del diseño y gestión de actividades y entornos de aprendizaje (Litwin, 2008).

(1) En primer año es posible considerarlo desde la articulación transversal: así Química General e Inorgánica estudia Termoquímica. Cinética química. Equilibrio químico; Física General y Termodinámica aborda la conservación de la energía, desde la mecánica y a través del 1er principio de la termodinámica; Biología General enfatiza en los requerimientos energéticos a nivel biológico. Desde el punto de vista de articulación longitudinal, el tema Conservación de la Energía se retoma desde distintos aspectos en los años posteriores: desde el aspecto físico-químico-biológico lo estudian Fisicoquímica Biológica, Biología Celular y Molecular y Química Biológica enfatizando en la energía celular: su generación, transferencia y utilización; desde lo nutricional, la asignatura Fundamentos de Alimentación y Nutrición, remarca requerimientos y recomendaciones nutricionales. Formas y utilización de la energía. Interconversiones de la energía en diferentes unidades. Aporte energético de los nutrientes. Determinación de las necesidades energéticas, que son materias de 2do. año de la carrera.

ESTABLECIMIENTO DEL NIVEL DE PARTIDA EMPÍRICO DESDE LOS ESTUDIANTES.

Una vez identificado el principio de conservación como contenido estructurante invariante para reestructurar didácticamente la asignatura y a fin de elaborar la propuesta tomando en cuenta las necesidades cognitivas y de motivación que reflejan los estudiantes se realizo una encuesta de opinión.

Resultados Encuestas de opinión 2010 – 70 alumnos

La encuesta de opinión se realizó a 70 estudiantes al finalizar el cursado de la

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asignatura en el año 2010, previo a la implementación de la propuesta. Se encontraron las siguientes observaciones, según las manifestaciones de los participantes:

Manifestaron necesidad de clases de problemas: 92%

Manifestaron necesidad de prácticas de laboratorio: 60%

En base a los indicadores de pertinencia citados, se consideró necesario el diseño e implementación de la propuesta partiendo de la reestructuración de los conocimientos y/ó concepciones alternativas en el marco de las teorías científicas, contemplando más actividades presenciales de participación y menos de teoría.

Prueba exploratoria de conocimientos y competencias

Se aplicó también una prueba exploratoria para precisar elementos de contenidos que deberían ser atendidos para lo cual se diseñó un instrumento ad hoc, tomando como base situaciones-problema cercanas a la realidad (ver anexo I):

Las competencias naturales que fueron evaluadas en cada prueba aparecen relacionadas en la tabla 1.

Competencia

Conexión con el entorno físico

Dominio de relaciones

matemáticas

Explicación de Fenómenos

Conocimiento de la Ciencia

1) Ejercicio Físico

X X X

2) Latidos X X

3) Cambio imposible

X X X

4) Pelota en el aire

X X X

Tabla 1. Competencias evaluadas por ejercicio de la prueba diagnóstico.

Las pruebas exploratorias acusaron la existencia de preconceptos establecidos desde modelos de sentido común que deben ser modificados durante el proceso de aprendizaje logrando reconformar poco a poco la estructura cognitiva de los estudiantes para acercarla a modelar correctamente la realidad física.

PROPUESTA DIDÁCTICA PARA EL REDISEÑO DE LA ASIGNATURA

Una vez constatado el problema teórica y empíricamente y sobre la base de haber definido la ley o principio de conservación de la energía como eje transversal y contenido invariante para organizar el aprendizaje de la Física en función de las necesidades de la carrera, se elaboró la propuesta de modificación del programa de estudio de la asignatura.

En lo esencial los cambios instrumentados fueron los siguientes:

Se modificó la cantidad de horas de teoría reduciéndola a las mínimas necesarias para la introducción de los elementos de contenido fundamentales que permiten interpretar el principio de conservación de la energía desde los

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modelos propios de los fenómenos físicos.

Se establecieron coloquios como forma organizativa preponderante en el proceso siempre orientados a la resolución de situaciones problemáticas contextualizadas en el estudio de procesos físicos que están en la base de procesos biológicos que serán objeto de estudio en otras asignaturas.

Se introdujo la práctica de laboratorio como forma de enseñanza complementaria permitiendo el trabajo grupal y el intercambio de experiencias de aprendizaje entre los estudiantes.

Se trabajó con alumnos que desearon participar de la investigación, en una primera etapa previa al cursado de la asignatura, para identificar sus conocimientos y concepciones alternativas sobre conceptos físicos fundamentales y competencias genéricas desarrolladas.

Desde el punto de vista teórico se referenció la perspectiva constructivista, donde a las concepciones de los alumnos se les asigna un mayor estatus epistemológico, considerándolas como instrumento útil en el proceso de aprendizaje. En este marco, aprender Ciencia, es reconstruir los conocimientos partiendo de las propias ideas de los individuos, ampliándolas o modificándolas según sea pertinente.

Como complemento se realizaron actividades de autoevaluación no obligatorias, utilizando un entorno virtual de aprendizaje (Entorno Virtual UNL) que permitió al estudiante interactuar con distintas simulaciones de experimentos y situaciones físicas de manera individual y/o grupal, interviniendo en foros de discusión y de consulta con sus compañeros y docentes.

Concebida la propuesta y el diseño correspondiente de las diferentes actividades se pasó a la implementación áulica de la misma, su seguimiento y evaluación a medida que se desarrollaron las actividades. La propuesta se aplicó durante 3 años consecutivos, analizando indicadores provenientes de: pruebas diagnósticas, encuestas y entrevistas, para luego proponer modificaciones curriculares.

ANÁLISIS DE RESULTADOS

Resultados de la Evaluación diagnóstico

En el año 2011, 184 estudiantes realizaron una evaluación diagnóstico previa al cursado de la asignatura Física General y Termodinámica.

Utilizando el paquete estadístico SPSS, versión 17 para Windows, se procesaron los datos recogidos permitiendo analizar los resultados de la evaluación, de acuerdo a los objetivos fijados. El análisis se realizó en dos dimensiones:

Análisis descriptivos, tanto de la muestra en la variable nota por separado, como la descripción de relaciones entre las notas alcanzadas en los diferentes ejercicios.

Análisis descriptivos, de las notas alcanzadas en las distintas categorías

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evaluadas, como también relaciones entre las categorías.

Gráfico 3. Nota total y nota por ejercicio. Gráfico 4. Nota por categoría.

En el gráfico 3 se observa que la distribución es asimétrica para notas alcanzadas en los distintos ejercicios.

El ejercicio 1, presenta el mayor promedio (6,9), y 76% de alumnos con más del 50% correcto del ejercicio.

En los ejercicios 2 y 3, 28% y 30% de alumnos respectivamente, con más del 50% correcto de cada ejercicio.

El ejercicio 4, presenta el menor valor promedio (0,9), con muy baja proporción de alumnos (3%) que obtuvieron más del 50% del ejercicio correcto.

Observando el gráfico 4 se aprecia la influencia que pudo tener la propuesta en cada competencia elegida:

Conexión con el entorno Físico es la competencia mejor lograda.

Relaciones matemáticas es la única categoría que presenta el valor 10. Cabe mencionar que los participantes regularizaron la asignatura Matemática General, en el 1er. semestre del año, previo a la situación en estudio.

Conocimiento de las Ciencias es la categoría menos lograda.

Se elaboraron tablas de contingencia a fin de averiguar si existe relación entre las categorías mediante la prueba Chi- cuadrado, determinando que:

Las categorías Explicación de Fenómenos y Conocimiento de la Ciencia presentan una relación muy estrecha.

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En contraposición las categorías Relaciones Matemáticas y Explicación de Fenómenos resultaron independientes.

De lo anterior se concluye que, el ejercicio que requiere interpretar movimiento a partir de interacciones del cuerpo en estudio (ejercicio 4) presenta mayor dificultad, este resultado determinó la necesidad de elaborar estrategias didácticas alternativas específicas, que abordasen el tema desde la conservación de la energía, modificando la estructura de la asignatura.

Encuesta de opinión sobre la propuesta implementada.

Luego de implementada la propuesta didáctica, se realizó una encuesta de opinión, participando 86 estudiantes del curso 2012. Los resultados se muestran en los gráficos 5, 6 y 7.

Gráfico 5. Opinión acerca de clases Teóricas. Gráfico 6. Opinión sobre clases de

Coloquios

Gráfico 7. Opinión sobre clases de Trabajos Prácticos.

De los gráficos precedentes se observa que:

A las clases teóricas: asiste el 56% de los encuestados, resultando de utilidad para el 82%.

A los coloquios: asiste el 100%, el 90% de los encuestados manifiesta que pudo integrar laboratorio, teoría y problemas y resultó útil la actividad

A los laboratorios: asiste 100%, más del 70% manifiesta que participó activamente en el desarrollo, resultando de utilidad para más del 90% de los encuestados.

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CONCLUSIONES

Dado el bajo índice de aprovechamiento y la baja motivación de los estudiantes en la asignatura Física General y Termodinámica en la carrera Licenciatura en Nutrición se desarrolló una investigación a fin de determinar las causas así como reelaborar la asignatura desde nuevos presupuestos didácticos empírica y teóricamente fundamentados.

Se propuso la reestructuración del programa y la concepción didáctica de la asignatura, tomando como eje de enseñanza y contenido invariante estructurante el principio de conservación de la energía, como principio unificador en toda la asignatura de Física y contenido articulador con otras asignaturas de la carrera.

Partiendo de la conservación de la energía, se estudian los conceptos fundamentales de la Dinámica, la Cinemática, la Conservación de la masa y la energía para fluidos, Así como la conservación de la carga y la energía en circuitos eléctricos aplicando modelos didácticos analógicos.

Se diseñaron y aplicaron estrategias didácticas específicas a partir de situaciones problemas que se abordan desde laboratorio y el coloquio, integrándolos con la teoría; secuencia valorada positivamente en las encuestas de opinión. Desde las concepciones alternativas de los estudiantes, se promovió el cambio conceptual y el aprendizaje significativo.

Los primeros resultados muestran al principio de conservación de la energía como contenido invariante de alta incidencia para la disciplina Física, siendo explícita su mención en las planificaciones académicas del 60% de las asignaturas de la carrera de Licenciatura en Nutrición.

De acuerdo a las valoraciones docentes, se lo considera de gran importancia para la carrera, entendiéndolo como nexo interdisciplinario, tanto de manera transversal como longitudinal en el plan de estudios vigente.

Se muestra así, coincidiendo con Pozo (2006), un modelo de educación en ciencias basado en la integración y reestructuración de los conocimientos y/ó concepciones alternativas en el marco de las teorías científicas.

Se trata de integrar ambas formas de conocimiento, para lo que conviene repasar las diversas posibilidades de entender estas relaciones, no sólo de modo explícito en la investigación sino sobre todo de modo implícito en las aulas a través de la práctica cotidiana en la enseñanza y el aprendizaje de ciencias.

La estrategia desarrollada hasta el momento es susceptible de ser mejorada no obstante ya se empiezan a revelar resultados positivos en el proceso de enseñanza y aprendizaje de la Física para la carrera en cuestión.

REFERENCIAS

Adúriz-Bravo, A. (2003). “La muerte en el Nilo. Una propuesta para aprender sobre la naturaleza de la ciencia en el aula de ciencias naturales de secundaria”, en Adúriz-Bravo, A., Perafán, G.A. y Badillo, E. Actualización en didáctica de las ciencias naturales y las matemáticas, 129-138. Santa Fé de Bogotá: Editorial Magisterio.

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Benarroch Benarroch (2003). La atención a las dificultades de aprendizaje en las ciencias experimentales desde la investigación didáctica. Granada: Grupo Editorial Universitario. Pp. 107-135. ISBN: 84-8491-326-0

Galagovsky, L. y Adúriz-Bravo, A. “Modelos y analogías en la enseñanza de las ciencias naturales. El concepto de modelo didáctico analógico”, Enseñanza de las Ciencias, 2001, 19 (2), 231-242

Litwin, E. (2008). El oficio de enseñar. Condiciones y contextos. Bs. As: Paidós.

Llovera-González, J.J. (2010). “Evaluación de la solidez en el aprendizaje de la Física por invariantes en estudiantes de Ingeniería Química” Memorias del 7mo. Congreso Internacional de Educación Superior UNIVERSIDAD 2010, La Habana, febrero de 2010. ISBN 978-959-16-1164-2

Monereo, C. y Pozo, J.I. (2003). La Universidad ante la nueva cultura educativa. Enseñar y aprender para la autonomía. Madrid: Síntesis.

Morin, E. (2001). Los siete saberes necesarios para la educación del futuro. Barcelona, España: Editorial Paidós.

Ortigoza, L. Llovera-González, J. J. Odetti, H. “La conservación de la energía como eje de enseñanza de Física. Desde el análisis diagnóstico hacia la propuesta educativa”. Latin American Journal of Physics Education, Vol. No. 4 Diciembre de 2011 pág. 839-846 disponible en http://www.lajpe.org.

PISA (2006-2009). Programa para la Evaluación Internacional de Alumnos de la OCDE. Informe Español, disponible en http://www.mec.es/multimedia/00005713.pdf

Pozo, J.I., Gómez Crespo, M.A. (2006) Aprender y enseñar ciencia: Del Conocimiento Cotidiano al Conocimiento Científico. Madrid: Morata. Quinta edición. ISBN: 84-7112-440-8

Silverthorn, A. C. “Fisiología humana: Un enfoque integrado”. Ed. Médica Panamericana, Jun 30, 2008

Solar, M. I. (2006). Educación Creativa como demanda social en la formación de profesores del Siglo XXI. Universidad de Concepción, Facultad de Educación, Chile: Revista Recre@rte 6, Diciembre 2006. ISSN: 1699-1834, disponible en:

http://www.iacat.com/Revista/recrearte06.htm

Terrados C., “Metabolismo energético durante la actividad física”. En: “Fisiología de la Actividad Física y del Deporte” J. González Gallego (Ed.). N. York: Interamericana, McGraw-Hill. (pp.75-94).

Talízina, N. F. “Psicología de la Enseñanza”. Editorial MIR, Moscú 1988.

UIT- UNESCO (2004). Cumbre mundial sobre la sociedad de la información. Plan de acción. Ginebra. [Consultado el 13 de junio de 2010], disponible en:

http://www.itu.int/wsis/docs/geneva /official/poa-es.html,2004.

Varela Nieto, P. et al. (1993). Iniciación a la Física en el marco de la teoría constructivista. Madrid: C.I.D.E. ISBN: 84-369-2440-1.

Zabalza, M. y Zabalza Cerdeiriña, Ma. A. (2010). Planificación de la Docencia en la Universidad. Elaboración de las Guías Docentes de las materias. Madrid:

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Narcea Ediciones. ISBN: 978-84-277-1729-9

ANEXO I

Pruebas P.I.S.A (Proyecto Internacional para la Producción de Indicadores de Rendimiento de los Alumnos) 2006 y 2009

Justifica tus respuestas

Ejercicio 1. El ejercicio Físico. PISA 2006

¿A partir de qué edad aumenta la máxima frecuencia cardiaca recomendada como resultado de introducir la nueva fórmula? Escribe tus cálculos.

Ejercicio 2. Los latidos del corazón. PISA 2009

- “Iniciación a la física en el marco de la teoría constructivista”, (Varela Nieto, 1992)

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a) ¿Cuál de los cambios de energía A, B, C, D, no podrá ocurrir nunca? b) Justifica tu elección.

Ejercicio 3. Cambio Imposible.

- Viennot, Tesis doctoral en “La atención a las dificultades en el aprendizaje de las ciencias experimentales”, (Benarroch Benarroch, 2003).

Ejercicio 4. Movimiento de una pelota en el aire.

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Conclusiones

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CONCLUSIONES

Las conclusiones se organizan según las mesas de trabajo desarrolladas durante la reunión. En cada caso se respeta el estilo de trabajo acordado por los particpantes.

Mesa de trabajo 1

Esta mesa fue coordinada por la Dra Stella Islas y la Dra. Alejandra Domínguez.

La misma reúne los siguientes ejes de trabajo:

E.1. La evolución de la enseñanza de la Física en Argentina.

E.2. La evolución de la enseñanza de la Física a nivel Iberoamericano.

E.3. La formación de recursos humanos en el área de enseñanza de las ciencias y los estándares de los organismos nacionales de ciencia y técnica.

E.7. Líneas actuales de investigación en el área.

Se identificaron las problemáticas:

fragmentación la teoría y la práctica; investigación y la acción en el aula;

poca relación entre los núcleos de conocimiento;

escasa matrícula en los profesorados de Física en el nivel universitario;

demanda de los docentes de transferencia de las investigaciones a las aulas.

Se establecen las siguientes recomendaciones:

Formar equipos de investigación multidisciplinarios que incluyan diferentes actores: investigadores en enseñanza de la física, docentes, estudiantes, especialistas de las ciencias Humanas, entre otros; de manera de pensar y poner a prueba propuestas áulicas que permitan acercar las temáticas de investigación con las prácticas aulicas.

Tomar conciencia que el sistema científico está atravesado por cuestiones y rasgos arraigados de orden político y de poder.

Incorporar aspectos epistemológicos y políticos en la formación de los ciudadanos, tanto en el nivel secundario como en la de los profesionales de la enseñanza y su ciencia.

Elaborar líneas de acción para articular los componentes teórico y prácticos en la construcción del conocimiento científico.

Intervenir en las directrices de política educativa nacional de formación de profesores.

Mesa de trabajo 2

En esta mesa fue coordinada por la Dra. Irene Arriaseccq y el Dr. Diego Pectrucci. Se trabajaron los ejes:

Aspectos epistemológicos, psicológicos y didácticos del área enseñanza de las

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ciencias.

Aspectos metodológicos en investigación educativa en ciencias.

Se encuentra una interesante diversidad de trabajos. La gran mayoría son investigaciones con marcos teóricos y/o metodológicos explícitos. En algunos casos articulan marcos teóricos, como el trabajo sobre aprendizaje a partir de textos, que utiliza tres marcos que se complementan (Comprensión lectora, Cambio Conceptual según la propuesta de Chi y Actividades metagconitivas), y otros son revisiones de investigaciones.

Otros trabajos fueron dedicados a los entornos virtuales, uno se limitaba a explorar y analizar posibilidades de desarrollo de software y el otro, desde una mirada más crítica se centraba en investigar las dificultades de aprendizaje halladas durante su aplicación. Este último trabajaba con representaciones, punto en el cual se conecta con un trabajo que relevaba representaciones de los estudiantes sobre el modelo atómico. En ese sentido ha habido una evolución en la incorporación de las TICs a partir de una reflexión crítica e investigaciones sobre las ventajas o desventajas de su incorporación, como así también respecto de los debates epistemológicos (la noción de modelo) y psicológicos (representaciones). Por su parte consideramos necesario debatir sobre la influencia en la enseñanza de la física, de los modelos divulgados a través de los medios masivos de comunicación, lo que se evidenció a través de las diferencias entre los modelos científicos, didácticos y de divulgación masiva. Además se trató sobre la relevancia de abordar explícitamente el concepto de marco de referencia en las clases de física y de otras disciplinas, como la astronomía.

Por otra parte, es valioso que comiencen a aparecer investigaciones que contemplan otras variables extra cognitivas (las “otras” variables) como el gusto por los temas de la física o la inteligencia emocional.

Finalmente, los trabajos sobre aspectos metodológicos son escasos (sólo el 6 % de los presentados al Workshop) pero es valioso que se mantenga un espacio para discutir estas cuestiones esenciales para nuestra comunidad.

MESA DE TRABAJO 3

En esta mesa se trabajó el eje “Líneas actuales de investigación en el área” y fue coordinada por la Dra. Consuelo Escudero y el Dr. Juan Manuel Martínez.

Algunas conclusiones y recomendaciones de este eje fueron:

La primera diferenciación fue discutir, en el título de la mesa, el término “actuales”. Al respecto pareció altamente adecuado incorporar (para diferenciar mejor) el término “vigentes”, para incluir a la mayoría de los trabajos, en los que de hecho se incorporan conocimientos trabajados desde hace años en la comunidad, así como ciertos métodos y técnicas que son “lugares comunes” en este tipo de investigaciones. Quedó claro que un término no anula al otro.

La discusión se desarrolló a partir de dos preguntas propuestas por los coordinadores a) ¿Qué aportes hace su trabajo al conocimiento de la comunidad? Y b) ¿Cuáles fueron las motivaciones que los impulsaron a realizar

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un trabajo en esa temática?

Contextos no-formales y popularización: (2 trabajos) Como línea actual en desarrollo tiene como aporte “Generar estímulos a favor del conocimiento y predisponerse a indagar en las ciencias en el sentido “emocional”. Si bien existen investigaciones sobre el objeto de estudio, se necesitan proyectos para profundizar estas y otras intenciones, por ejemplo, la profundización de guiones de aquellos que se ocupan de alfabetizar al público, cómo se aprende ciencia en estos espacios diferentes desde múltiples dimensiones: público, capacidades, accesos, lenguaje, etc.)

Nuevas tecnologías de la información y la comunicación: (4 trabajos) Evitar los posicionamientos extremos (TICs solucionan todo o TICs sólo se usan para reproducir el sistema tradicional, es decir, no se cambia nada) Se necesitarían investigaciones centradas en cuestiones como: ¿Qué tipos de aprendizaje promueven estos entornos en nuestro contexto? ¿Qué nuevos aportes hay respecto de los modos presenciales?¿Qué aspectos complementarios, fortalezas-debilidades, introducen? Con respecto al modelo 1 a 1 y el programa Conectar Igualdad, deberían generarse investigaciones sobre cómo se adaptan o no estos entornos a la enseñanza de la Física en nuestros contextos. Sería interesante continuar con investigaciones que aporten a generar instrumentos de caracterización de Videojuegos u otras herramientas en la enseñanza de la Física, en el marco de las Interacciones digitales tomado como objeto de estudio.

Uno de los trabajos se aborda desde el concepto de comunidades de aprendizaje. Se alienta la investigación bajos estos marcos teóricos.

Otros dos trabajos se orientan al aprendizaje de conceptos desde perspectivas ontológicas, y en la misma línea de pensamiento un aporte busca profundizar en una pregunta que aunque reiterada aún no está resuelta: ¿Qué les sucede a los alumnos que cursan las físicas básicas que los perdemos por estas causas? Son estudios que aportan a la de generación de teoría, motivados por el desarrollo de años de trabajo y experiencia en el tema.

Estudios de Caso aportan conocimiento sobre cómo se procesa cognitivamente la información gráfica, en sus distintos niveles, al aprender física, a los fines de discriminar frases tan trilladas como “un gráfico puede más que mil palabras”. Si bien se trata de líneas de trabajo ya levantadas desde la psicología cognitiva de los años 80, se podrían reencuadrar dentro de las motivaciones que presentan las NTICs.

Una última contribución busca aproximaciones a preguntas como: ¿Por qué cuesta tanto la apropiación de modelos físicos lineales aparentemente sencillos como el efecto fotoeléctrico? ¿Qué decisiones suelen tomar los docentes? Son estudios que aportan elementos también a la generación de teoría y que se solapan con la línea de investigación educativa en campos de vacancia como Física Moderna y Contemporánea.

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PUESTA EN COMÚN

Finalmente se realizó una puesta en común con los aportes de los debates de las Mesas de trabajo con la coordinación de la Dra. Irene Arriassecq, concluyendo en los siguientes aportes:

Se cuestiona sobre los aspectos didácticos, epistemológicos y políticos de la formación de científicos. Se hace referencia a la formación y la matrícula de los profesorados en Física en las distintas instituciones del país y se lo relaciona con las pocas horas de Física que hay en las escuelas medias.

Se propone plantear como Proyecto de la APFA un diagnóstico que de cuenta del estado actual de la matrícula de los profesorados y los diseños curriculares imperantes tanto en la universidad como en los institutos de formación docente.

Se debate el tema de formación en la didáctica para la docencia de grado universitaria.

Dada la escasez de trabajos metodológicos presentados al Workshop y considerando la relevancia que tiene en el desarrollo de investigaciones educativas, que es temática frecuente de conferencias y mesas redondas, pero sin embargo no tanto de ponencias, se propone que los aspectos metodológicos sean metodológicos sean definidos “área de vacancia”.

Se sugiere potenciar la investigación sobre la educación en Física en la escuela secundaria.

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