Maestrías de la Facultad de Educación · 2020
El trabajo práctico de laboratorio y el papel de los instrumentos tecnológicos en la enseñanza de la física
RESUMEN: se ha reportado en la literatura que en los trabajos experimentales de física se presenta una clara escisión entre teoría y práctica que da cuenta de una visión distorsionada de la construcción del conocimiento científico. Además, dicha visión ha hecho que se vea desfavorecido el desarrollo de procesos cognitivos de orden superior de los sujetos, por limitar este espacio de aprendizaje al seguimiento de guías pautadas con objetivos preestablecidos. En este sentido, se construyó una propuesta teórico-metodológica fundamentada en la Teoría de los Campos Conceptuales de Gerard Vergnaud, en la que se articulan los trabajos prácticos de laboratorio y el uso de tecnologías para abordar situaciones que favorezcan la conceptualización en física y una visión de la construcción de la ciencia más cercana a las posiciones epistemológicas actuales. La propuesta se implementó con un grupo de futuros maestros del área de ciencias naturales de un programa de Licenciatura (denominación exclusiva para los programas de formación de maestros en Colombia) de la Universidad de Antioquia, con quienes se llevó a cabo un estudio de caso desde una perspectiva cualitativa. Luego de enfrentarse a diferentes situaciones relacionadas con el concepto de ondas sonoras en el contexto de los trabajos prácticos, se observó la evolución de los esquemas de los participantes a partir del enriquecimiento de sus invariantes operatorios y la generación de secuencias de acción pertinentes para las situaciones a las que se enfrentaban; lo cual da cuenta del progresivo dominio del concepto abordado y por tanto de un proceso de conceptualización. Por otra parte, a la luz de la Teoría Sociocultural de Vygotsky, se encontró que los sistemas de adquisición de datos se posicionan como auténticos instrumentos de mediación cultural, tanto desde un punto de vista simbólico como técnico; se pudo evidenciar que los elementos simbólicos ofrecidos por estos dispositivos fueron incorporados progresivamente en las estructuras de pensamiento de los participantes y además, dichos dispositivos les permitieron transformar el entorno en función de los objetivos subyacentes a las situaciones con las que se enfrentaban. Lo anterior permite afirmar que la implementación de la propuesta en cuestión, en cursos de formación inicial y continuada de profesores de ciencias puede contribuir de manera importante a la conceptualización en física, la concepción del trabajo experimental como un espacio en el que confluyen teoría y práctica y la apropiación crítica del uso de tecnologías.
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Contenido
- INTRODUCCIÓNp. 11
- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMAp. 12
- OBJETIVOS DE INVESTIGACIÓNp. 19
- Generalp. 19
- Específicosp. 19
- APROXIMACIONES TEÓRICASp. 19
- Revisión de literaturap. 19
- de Vergnaudp. 22
- El uso de SAD en la enseñanza de fenómenos oscilatorios y ondulatoriosp. 28
- Fundamentos teóricosp. 31
- La Teoría de los Campos Conceptuales en la enseñanza de las cienciasp. 31
- Los instrumentos tecnológicos desde la perspectiva de Vygotskyp. 34
- en el marco de esta investigaciónp. 39
- Los trabajos prácticos en la enseñanza de las cienciasp. 42
- Los Sistemas de Adquisición de Datos en el marco de las TICp. 44
- METODOLOGÍAp. 46
- Tipo de Estudiop. 47
- Contexto y participantesp. 47
- Técnicas e instrumentos para la recolección de la informaciónp. 48
- Observación participantep. 48
- Entrevista Semiestructuradap. 49
- Grupos de discusiónp. 50
- Diario de campop. 50
- Bitácorap. 51
- Informes de las actividadesp. 51
- Propuesta Pedagógico- Didácticap. 52
- Técnicas y procedimientos para el análisis de la informaciónp. 55
- Transcripciónp. 55
- Proceso de triangulaciónp. 56
- Análisis de contenido, codificación y categorizaciónp. 57
- Categorías para el análisis de la informaciónp. 59
- Evolución de los esquemasp. 60
- Características de los SAD como objetos de mediaciónp. 61
- Aspectos éticos en la recolección y el tratamiento de la informaciónp. 65
- RESULTADOS Y ANÁLISISp. 66
- Evolución de los esquemas en el transcurso de la propuestap. 66
- Las ondas transportan energía y no materiap. 67
- oscilatorios de las partículas del airep. 70
- La longitud de onda es inversamente proporcional a la frecuenciap. 72
- experimental en físicap. 78
- Posibilidades Materiales de los SADp. 78
- Posibilidades Simbólicas de los SADp. 82
- Apreciaciones acerca de la utilización de SAD en la enseñanza de la físicap. 65
- Los SAD como objetos culturales que favorecen la educación científicap. 85
- Dificultades en la utilización de los SAD para la enseñanza de la físicap. 90
- CONSIDERACIONES FINALESp. 92
- Conclusionesp. 92
- Recomendaciones y perspectivas futuras de investigaciónp. 94
- REFERENCIASp. 96
- 9 ANEXOSp. 104
- Tabla 1. Número de unidades de análisis encontradas y medio de publicaciónp. 20
- Tabla 2. Cantidad de unidades de análisis por paísp. 21
- Tabla 3. Ejes temáticos y autores de las unidades de análisisp. 21
- teórico analizado desde la teoría de Vergnaudp. 23
- Tabla 5. Recursos tecnológicos utilizados como instrumentos de mediación culturalp. 25
- Tabla 6. Los SAD en la enseñanza de fenómenos oscilatoriosp. 28
- Tabla 7. Fases, situaciones y actividades que hicieron parte de la propuestap. 53
- con el campo conceptualp. 60
- Tabla 10. Estructura de la matriz utilizada para analizar la evolución de los esquemasp. 61
- Tabla 11. Concepciones de objetos mediacionales desde la teoría de Vygotskyp. 62
- mediación culturalp. 59
- energía y no materia”p. 67
- sonidop. 26
- inversamente proporcional a la frecuencia”p. 73
- Figura 1. Diferentes etapas de un sistema de adquisición de datosp. 45
- Figura 2. Representación de los elementos utilizados en la S5p. 54
- Figura 3. Representación de los elementos utilizados en S6p. 54
- Figura 4. Representación de algunos de los elementos utilizados en S7p. 55
- Figura 5. Participantes intentando mover los palillos por medio de ondas sonorasp. 70
- Figura 6. Participantes determinando la rapidez del sonido con ayuda del SADp. 77
- Figura 7. Montaje del SAD para determinar la rapidez del sonidop. 77
- frecuencias en orden ascendente y las notas asociadas a estasp. 79
- Anexo A. Formato preguntas entrevistap. 104
- Anexo B. Formato preguntas grupo de discusiónp. 104
- Anexo C. Formato diario de campop. 106
- Anexo D. Formato bitácoras para los trabajos prácticosp. 107
- determinación de la rapidez del sonidop. 112
- de vientop. 114
- Anexo G. Evidencia informe determinación de la rapidez del sonidop. 115
- Anexo H. Evidencia informe instrumento musical de vientop. 116
- Anexo I. Formato de preguntas y actividades para el diagnósticop. 116
- Anexo J. Protocolo consentimiento informadop. 121