Metodos modernos para la enseñanza de la física en ... - UN Virtual

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Metodos modernos para laenseñanza de la física en IngenieríaPresentada en laJornada de ExperienciasPedagógicas InnovadorasNoviembre 22/2005Fabio González B.


Métodos Modernos• Clase magistral:• PI Proyecto Galileo de la U de Harvard• Taller de ejercicios:• Solución de problemas en formacooperativa U de Minesota• Laboratorio:Propuesta de Minesota


Nuevos métodos vs método tradicional• Centrados en el estudiante vs Centrado en elprofesor• Estudiantes activos vs pasivos.• Enfasis en el desarrollo de habilidades para elaprendizaje vs transferencia de conocimientos.• Estudiantes construyen y evaluan argumentosvs Encuentran la respuesta correcta.• Profesor guía socrático vs Principal autoridad.• Uso intensivo de computadores y multimedia.


Todos somos testigos dela existencia de las fasesde la luna. El dibujopresenta la luna enmenguante. ¿A Que creeusted que se debe la parteoscura?1.La sombra del sol2.La sombra de la tierra3.OtraFases de la luna


Preconceptos• Cuando los estudiantes escuchan unaclase o una conferencia, leen el libro detexto, u observan un evento físico,interpretan esta información en términosde su estructura de conocimientoexistente, la cual, normalmente incluyeideas intuitivas o" preconceptos " quehan demostrado ser muy resistentes alcambio. Los estudiantes también tienenpreconceptos sobre las técnicas de lafísica, tales como resolver problemas o laexperimentación


Preconceptos• Con el método tradicional elestudiante no tiene la oportunidad deconfrontar esos preconceptos ycambiarlos, de tal manera que el losmantiene y la información que recibela acumula de manera memorística yal tratar de resolver problemastermina por aprender también rutinasde solución.


Fundamentos• El alumno es el responsable último de supropio proceso de aprendizaje• La actividad mental constructiva delalumno se aplica a contenidos queposeen ya un grado considerable deelaboración• La función del docente es enlazar losprocesos de construcción del alumnocon el saber colectivo culturalmenteorganizado.


Lineas de Campo Eléctrico de un Dipólo


Profesor• En el sistema tradicional la mayoríade los profesores están preocupadosporque los estudiantes conozcanhechos científicos, creen que susestudiantes aprenden por repeticióny práctica y que lo que aprendendepende de las orientaciones deellos.


Material disponible• http://sky.net.co/ebarbosa• http://sky.net.co/physics• http://www.fisica.unal.edu.co/paginas/enlaces/efi1.html• CD de Física I• CD de Física II


Taller de ejercicios• El modelo reconoce la existencia y laimportancia de los preconceptos en losestudiantes y la necesidad desuministrarles un marco de referenciaconceptual para que puedan reestructuraresos preconceptos. Además exige aldocente, enseñar explícitamente, unmétodo para la solución de problemas,que impulse al estudiante a descubrirlos,entenderlos y resolverlos por sí mismo.


Taller de ejercicios• Los especialistas enseñan a los aprendices através de una combinación de tresactividades; modelado, adiestramiento yautonomía gradual. El aprendiz observa(modelado) repetidamente al maestro laejecución de los diferentes procesos queinvolucran diferentes habilidades aunquetodas relacionadas entre sí. Esta observaciónle permite construir un modelo conceptual delos procesos requeridos para llevar a cabo latarea y en seguida intenta ejecutar cadaproceso (adiestramiento) con la guía y ayudadel maestro.


Taller de ejercicios• La presencia de otros aprendices similares a él lepermite calibrar su propio progreso, ayudándolea identificar sus debilidades y fortalezas, paraluego concentrar sus esfuerzos en elmejoramiento de su actividad. Después de que elaprendiz ha recibido la instrucción completa, elmaestro reduce su participación (autonomíagradual) limitándose a suministrarle sugerencias,refinamientos y retroalimentación. Durante lainteracción entre observación, entrenamiento yprácticas independientes el aprendiz desarrollahabilidades de automonitoreo y corrección que lepermitirán ganar cada vez mas autonomía yavanzar hasta convertirse en experto.


Solución de problemas (I)• En esta primera etapa usted debecuidadosamente visualizar la situación eidentificar el problema y la informaciónrelevante. Al comienzo debe considerar losaspectos cualitativos de la situación, usteddebe interpretar el problema a la luz de suconocimiento y experiencia, esto le permitirádecidir qué información es importante y cuálinformación puede ser ignorada


Solución de problemas (II)• En la segunda etapa usted debe ser capazde representar el problema en términos deconceptos y principios formales, sean esosconceptos de ingeniería, medicina o física.Normalmente esos conceptos son productode conocimientos acumulados en el campoespecífico y le permiten simplificar unproblema complejo en sus partesesenciales


Solución de problemas (III)• En la tercera etapa usted debe usar larepresentación formal del problema paraplanear una solución. Para ello debetrasladar la descripción física a unconjunto de ecuaciones que representenmatemáticamente el problema. Cadaecuación debe tener un propósitoespecífico para encontrar un valorcuantitativo de una incógnita delproblema


Solución de problemas (IV)• Como cuarta etapa, usted debedeterminar una solución ejecutando elplan que bosquejó en la etapa anterior.Debe reemplazar las cantidadesconocidas en la solución algebraicapara determinar el valor numérico dela variable que se quiere conocer.


Solución de problemas (V)• Finalmente usted debe evaluar que tanacertadamente ha resuelto el problemaoriginal. Debe chequear si surespuesta es razonable, si esconsistente y si responde a lo que seestaba buscando.


• Los estudiantes asimilan la nuevainformación a las nociones simples,preexistentes, y modifican sucomprensión a la luz de nuevos datos. Eneste proceso, sus ideas ganan encomplejidad y potencia, y con unapropiado apoyo el estudiante desarrollaun punto de vista crítico sobre lo quepiensa y lo que sabe sobre el mundo en lamedida en que aumenta su comprensiónen profundidad y detalle


• Un barco de Guerra disparasimultáneamente a dos embarcacionesenemigas. Las trayectorias parabólicas delos dos proyectiles se muestran en eldibujo. Cual de los proyectiles haráimpacto primero?• El del barco A• Ambos al mismo tiempo• El del barco B• Necesito mas información


Aceleración de la gravedad• Si usted deja caer un objeto en ausenciade la resistencia del aire, este se acelera a9.8 m/s2. Si en lugar de dejarlo caer ustedlo lanza hacia abajo, la aceleración delcuerpo después de expulsado será:• Menor de 9.8 m/s2.• Igual a 9.8 m/s2.• Mayor de 9.8 m/s2.


• ". Los estudiantes tienden aconseguir la solución de losproblemas a partir de lamemorización de un patrón desolución para una situación dada.


• Para resolver un problema, losestudiantes seleccionan la" ecuacióncorrecta" para el problema planteadoy reemplazan los valores numéricosde las variables con los datos delejercicio, y si no resulta, seleccionanotra ecuación y vuelven a reemplazarlos números y así sucesivamentehasta conseguir una respuesta.


• Los estudiantes no usan suconocimiento conceptual de la físicapara analizar cualitativamente elproblema y planear la solución, sinoque se dedican a manipular numéricay algebraicamente las ecuaciones


• Para estos estudiantes la física llegaa ser solo rutinas de solución deproblemas y no encuentran ningunamotivación para profundizar en lacomprensión de los principiosfundamentales de la física

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