EFECTIVIDAD DE LA ENSEÑANZA EXPERIMENTAL EN COLEGIO … · 2018-11-15 · departamento de fisica...

UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE

FACULTAD DE CIENCIAS DEPARTAMENTO DE FISICA

EFECTIVIDAD DE LA ENSEÑANZA EXPERIMENTAL EN

COLEGIO DE ALTA VULNERABILIDAD

SAUL GABRIEL HADAD ARRIAGADA

ANY HINOJOSA VALENZUELA

KARINA MABEL ARÉVALO BÓRQUEZ

PROFESO GUIA: NELSON MAYORGA SARIEGO

SEMINARIO PARA OBTENER EL GRADO DE LICENCIADA/O EN EDUCACIÓN DE FÍSICA Y MATEMÁTICA.

SANTIAGO- CHILE 2010

©194890 SAUL GABRIEL HADAD ARRIAGADA ANY HINOJOSA VALENZUELA

KARINA MABEL ARÉVALO BÓRQUEZ Se autoriza la reproducción parcial o total de esta obra, con fines

académicos, por cualquier forma, medio o procedimiento, siempre y cuando se incluya la cita bibliográfica del documento.

1

Tabla de contenidos. Resumen................................................................................................................... 5

Abstract. .................................................................................................................... 6

Introducción. ............................................................................................................. 7

1 Marco teórico. ....................................................................................................... 9

1.1 Fundamentos teóricos; Jean Piaget, Lev S. Vigotsky, Basil Bernstein,

David Paul Ausubel. ....................................................................................... 9

1.1.1 Aportes de Jean Piaget................................................................ 9

1.1.2 Aportes de Lev S. Vigotsky. ....................................................... 15

1.1.3 Aportes de Basil Bernstein. ........................................................ 20

1.1.4 Aportes de David Paul Ausubel. ................................................ 23

1.2 Acerca de la evidencia empírica y algunas estrategias. ....................... 25

1.2.1 Los Proyectos Pedagógicos de Aula.......................................... 26

1.2.2 Las nuevas tecnologías como material didáctico. ...................... 27

2 Descripción del entorno. ................................................................................... 30

2.1 Descripción del establecimiento. .......................................................... 30

2.2 Perfil del alumno. ................................................................................. 30

2.3 Descripción de los cursos seleccionados. ............................................ 31

3 Procedimiento. ............................................................................................... 35

3.1 Organización de las clases, observaciones y evaluaciones. ................ 36

4 Clases 1 y2 ......................................................................................................... 37

4.1 Clase 1: Posición, desplazamiento, camino recorrido, rapidez y

velocidad. .................................................................................................. 37

4.1.1 Clase 1: Grupos de control. ....................................................... 37

4.1.2 Clase 1 Grupos Experimentales. ............................................... 44

4.2 Clase 2: Posición, distancia recorrida, desplazamiento, rapidez y

velocidad. .................................................................................................. 45

4.2.1 Clase 2 Grupos de control. ........................................................ 45

4.2.2 Clase 2 Grupos experimentales. ............................................... 46

4.3 Ejercicios: Clase 1 y 2 . ........................................................................ 48

4.4 Análisis cualitativo de la clase 1 y 2. .................................................... 49

4.4.1 Observación de las clases 1 y 2. ............................................... 49

2

4.5 Análisis de las evaluaciones de las clases 1 y 2. ................................. 54

4.5.1 Control 1. ................................................................................... 54

4.5.2 Tipo de respuestas: Control 1. ................................................... 55

4.6 Resultados cuantitativos: Control 1. .................................................... 57

5 Clases 3, 4 y 5: (ver anexo). ............................................................................ 59

5.1 Análisis cualitativo de la clase 3, 4 y 5. ................................................ 59

5.1.1 Observación de las clases 3, 4 y 5. ........................................... 59

5.2 Análisis de las evaluaciones de la clase 3, 4 y 5. ................................. 67

5.2.1 Control 2: (ver anexo). ............................................................... 67


5.3 Resultados cuantitativos: Control 2. .................................................... 69

6. Clase 6 (ver anexo). ........................................................................................ 71

6.1 Ejercicios clase 6 (ver anexo). ............................................................. 71

6.2 Análisis cualitativo clase 6. .................................................................. 71

6.2.1 Observación de la clase 6. ......................................................... 71

6.3 Análisis de evaluación prueba de síntesis. .......................................... 73

6.3.1 Prueba Cinemática (ver anexo). ................................................ 73

6.3.2 Tipo de respuestas: Prueba Cinemática. ................................... 73

6.4 Resultados cuantitativos: Prueba de síntesis 1. ................................... 79

7 Cambio de teórico a experimental. ................................................................. 81

8 Clase 7 (ver anexo). .......................................................................................... 81

8.1 Ejercicios clase 7 (ver anexo) .............................................................. 81


8.2.1 Observación clase 7. ................................................................. 81

8.3 Análisis de evaluación clase 7. ............................................................ 84

8.3.1 Control 3 (ver anexo). ................................................................ 84

8.3.2 Tipo de respuestas control 3. .................................................... 84

8.4 Resultados cuantitativos: Control 3. ..................................................... 86

9 Clase 8 (ver anexo). .......................................................................................... 88

9.1 Ejercicios clase 8 (ver anexo). ............................................................. 88


9.2.1 Observación Clase 8. ................................................................ 88

9.3 Análisis de la evaluación clase 8. ........................................................ 91

9.3.1 Control 4 (ver anexo). ................................................................ 91

3


9.4 Resultados cuantitativos: Control 4. ..................................................... 94

10 Clase 9: (ver anexo). ....................................................................................... 96

10.1 Ejercicios clase 9 (ver anexo). ........................................................... 96

10.2 Análisis cualitativos clase 9. ............................................................... 96

10.2.1Observación clase 9. ................................................................ 96

10.3 Análisis de evaluación clase 9. ........................................................ 100

10.3.1 Control 5 (ver anexo). ............................................................ 100

10.3.2 Tipo de respuestas: Control 5. ............................................... 100

10.4 Resultados cuantitativos: Control 5. ................................................ 104

11 Prueba de síntesis 2(ver anexo). ................................................................ 106

11.1 Análisis de evaluación de síntesis.................................................... 106

11.2 Tipo de respuestas: Prueba ...................................................... 106

11.3 Resultados cuantitativos: Prueba de síntesis 2. .............................. 111

12 Análisis estadístico. ....................................................................................... 113

12.1 Control 1. ......................................................................................... 114

12.2 Control 2. ......................................................................................... 115

12.3 Prueba de síntesis 1. ....................................................................... 116

12.4 Control 3. ......................................................................................... 123

12.5 Control 4. ......................................................................................... 125

12.6 Control 5 .......................................................................................... 129

12. 7 Prueba de síntesis 2. ..................................................................... 133

13 Encuesta de aula. .......................................................................................... 138

14 Conclusiones. ................................................................................................. 140

15 Bibliografía. ..................................................................................................... 144

16 Anexo 1: Clases. ............................................................................................ 146

16.1 Clase 3: Gráficos y descripción del movimiento. ....................... 146

16.1.1 Clase 3 grupos de control. ..................................................... 146

16.1.2 Clase 3 Grupos experimentales. ............................................ 158

16.2 Clase 4: Análisis de gráfica distancia versus tiempo. ....................... 159

16.2.1 Clase 4 Grupos de control. .................................................... 159


16.3 Clase 5: Aplicación y análisis de gráficos. ........................................ 163


4


16.3.3 Clase opcional para clase 5. .................................................. 169

16.4 Clase 6: Aceleración y su gráfica. .................................................... 174



16.5 Clase 7: Segunda ley de Newton. .................................................... 189



16.6 Clase 8: Cantidad de movimiento. ................................................... 198



16.7 Clase 9: Momento de torsión o Torque. ........................................... 207


16.7.2 Clase 9 grupos experimentales. ............................................. 210

17 Anexo 2: Ejercicios. ....................................................................................... 213

17.1 Ejercicios Clase 6 grupos de control y experimentales. ................... 213

17.2 Ejercicios clase 7 grupos experimentales y de control. .................... 215

17.3 Ejercicios clase 8 grupos de control y experimentales. .................... 216

17.4 Ejercicios: clase 9 Grupos experimental y teórico. ........................... 218

18 Anexo 3: Controles y pruebas. .................................................................... 219

18.1 Control 2. ......................................................................................... 219

18.2 Prueba de cinemática Primer semestre. .......................................... 219

18.3 Control 3. ......................................................................................... 222

18.4 Control 4. ......................................................................................... 223

18.5 Control 5. ......................................................................................... 224

18.6 Prueba segundo semestre. .............................................................. 225

5

Resumen.

El presente estudio plantea que una educación experimental, en

forma demostrativa y con la aplicación de nuevas tecnologías en la

enseñanza de la física, en un colegio con altos índices de vulnerabilidad,

en comparación con una educación tradicional, es efectiva para el

fortalecimiento de los aprendizajes de los estudiantes en esta área. Se ha

logrado demostrar nuestra hipótesis a través de la implementación de las

clases de tipo tradicional y experimental en cuatro cursos de segundo año

de enseñanza media. Durante el primer y segundo semestre del año 2009

se realizaron clases tradicionales, (grupo control) y clases experimentales,

(grupo experimental).

El estudio incluyó un análisis cuantitativo relacionado con los logros

cognitivos de los alumnos y un análisis cualitativos referidos a las

actitudes y aptitudes que se observaron durante el desarrollo de las

clases. Una vez concluidos los análisis, durante el segundo semestre, se

prosiguió a rotar a los cursos, quedando el grupo control como

experimental y grupo experimental como grupo control. Al finalizar el

estudio concluimos: que durante el primer semestre del año 2009 las

calificaciones fueron destacadas en el grupo experimental, mientras que

el grupo control tuvo un notable aumento en sus calificación en el

segundo semestre, cuando pasaron de grupo control a grupo

experimental. Con respecto al análisis cualitativo observamos un

incremento en la motivación, el interés y la participación de los

estudiantes durante las clases experimentales, por lo que el estudio

cumplió satisfactoriamente la hipótesis planteada, ya que los alumnos no

tan sólo lograron desarrollar nuevas capacidades, sino que se reconoce

un gran acercamiento a la física en base a la experimentación que

lograron durante su año escolar.

6

Abstract. This study shows that an experimental education, in demonstrative

form, and with the application of new technologies in the education of the

physics, in a college with high indexes of vulnerability, in comparison with

a traditional education, it is effective for the strengthening of the learning of

the students in this area. It has been achieved to demonstrate our

hypothesis across the implementation of the classes of traditional and

experimental type, in four courses years of the second year of average

education. During the first semester of the year 2009 there were realized

traditional classes, (group control) and experimental classes,

(experimental group).

It carry out a quantitative study, with regard to the qualifications that

the students were obtaining, and one qualitative analysis referred to the

attitudes and aptitudes that were observed during the development of the

classes. Once concluded the analyses, during the second semester, it was

continued to rotating to the classes, staying the group control like

experimentally and experimental group as group control, and we did the

same analysis. On having finished the study we conclude: that during the

first semester of the year 2009 the qualifications were emphasized in the

experimental group, whereas the group control had a notable increase in

their qualification in the second semester, when they passed from group

control for experimental group, by what our hypothesis was demonstrated.

To respect to the qualitative analysis we observe an enhance in the

motivation, the interest and the participation of the students during te

experimental classes, for what the study fulfilled the raised hypothesis,

since the pupils not just managed to develop new capacities, but a great

approximation is recognized to the physics on the basis of the

experimentation that they achieved for their school year.

7

Introducción. El propósito de este seminario es demostrar la mayor eficiencia de

clases experimentales frente a clases teóricas, en un liceo de altos índices

de vulnerabilidad. Evidenciar si, con este modelo de clase experimental,

se logra tener mejores resultados cuantitativos, en cuanto a los

aprendizajes y mejores resultados cualitativos, referidos a los cambios de

actitud y aptitud de los estudiantes.

De los antecedentes recopilados y establecidos mas adelante, en

la enseñanza de la física en este tipo de establecimientos, logramos

establecer que su metodología es tradicional. Esto se debe a, la

resistencia a la capacitación a nuevas enseñanzas por parte de los

profesores, la cantidad de estudiantes por aula, la falta de equipamiento

de experimental para un curso completo, la disposición del estudiante, lo

que da como resultado una ausencia de clases experimentales.

Nuestra hipótesis plantea que una educación experimental,

demostrativa y con uso o no de nuevas tecnologías en física, en

comparación con una educación tradicional, fortalece los aprendizajes de

los estudiantes en esta área ya que la educación tradicional se centra en

una metodología de transferencia, es decir, deja al alumno como un actor

pasivo dentro del aprendizaje, con un exceso de aprendizaje reproductivo

y memorístico. En cambio con una educación experimental se centra en

una metodología donde el alumno cumple un rol activo y el profesor sólo

es un guía dentro del aula, dejando así que el alumno construya su propio

aprendizaje.

La metodología que utilizamos consistió en elegir cuatro cursos de

segundo medio, a dos de éstos se les realizó clases tradicionales;

(entiéndase por clases tradicionales al dictado del contenido, escritura en

la pizarra y ejercicios teóricos), mientras que a los otros dos, clases

expositivas en Power Point, uso de animaciones flash, experimentos y

demostraciones).

Así pudimos comparar los resultados de sus aprendizajes, sus

actitudes y aptitudes frente al tipo de clases que implementamos, y

confrontar este análisis con nuestra hipótesis. Luego de cierto tiempo

8

medimos la permanencia de los aprendizajes de todas las clases

realizadas. En una segunda etapa, rotamos los cursos, y los que eran

teóricos pasaran a ser experimentales y viceversa, y de la misma forma

evaluamos sus aprendizajes, actitudes y aptitudes.

9

1 Marco teórico. 1.1 Fundamentos teóricos; Jean Piaget, Lev S. Vigotsky, Basil Bernstein, David Paul Ausubel.

1.1.1 Aportes de Jean Piaget.

La globalización y los avances tecnológicos han dejado de

manifiesto muchas críticas al modo tradicional de enseñanza de las

ciencias. Demás está hablar que algunos profesores tienen prácticas

pedagógicas anticuadas y que no logran que los estudiantes alcancen las

competencias adecuadas al medio globalizado y tecnológico de la época.

Por otra parte se habla que los profesores se basan en el aprendizaje

memorístico y privilegian el almacenamiento de información más que el

desarrollo de las capacidades para procesarla. os énfasis

están puestos en la pasividad más que en la actividad de los sujetos. Los

profesores deben prestar más atención en las interacciones y factores que

influyen en la capacidad de motivarse y aprender 1.

Muchos son los teóricos en la educación que han contribuido a los

modelos de enseñanza aprendizaje basados en el constructivismo, en

esta primera parte nos ocuparemos de revisar algunos aportes de teóricos

a este modelo.

Primero la concepción constructivista no debe entenderse como

una teoría más del desarrollo y el aprendizaje, ni siquiera como la teoría

que trata de integrar y superar las restantes teorías que comparten las

ideas fundamentales del constructivismo, ya que su objetivo no es explicar

el

finalidad es configurar un esquema de conjunto orientado a analizar,

explicar y comprender los procesos escolares de enseñanza y 2. Otros sugieren que ebe ser entendido

como una unidad de análisis más amplia que una teoría. Correspondería

1 Gloria Calvo 2

10

pensarlo como una solución modélica para muchos problemas que tienen 3. La teoría de Piaget y la

explicación del desarrollo y el aprendizaje ha sido el pilar de muchos

teóricos en la educación. Piaget se preocupó por investigar como pasa el

sujeto de estados de menor conocimiento a estados de mayor

conocimiento. La psicología genética de Piaget considera el desarrollo

cognitivo como un incremento o progreso en la capacidad del sujeto para

comprender, explicar y predecir el mundo que l e entiende que

en el ser humano existe una predisposición a dar sentido a su entorno, y

es este impulso, de origen cognitivo pero también afectivo, lo que lo lleva

a construir, a partir de las informaciones tomadas del ambiente, esquemas

mentales explicativos de la realidad. Por otro lado, el desarrollo cognitivo

es entendido como una sucesión de cambios discontinuos o estadios los

cuales v 4.

El sujeto de la psicología genética es pues un constructor activo de

significados. Dado que esta construcción es producto de la interacción del

sujeto con su entorno, los significados que se elaboran están

determinados, a la vez por las estructuras internas previas y por las

características del ambiente. Ambos componentes de la interacción fijan

los límites de la construcción resultante.

l paso de un estadio de conocimiento a otro se

realiza a través de la interacción de factores internos y externos, más

concretamente la experiencia física y lógico-matemática, el medio y la

interacción social, las experiencias afectivas, y sobre todo la tendencia a

.4

Dado estos antecedentes creemos que la elaboración de guías de

trabajo con experimentos sencillos propicia un ambiente adecuado para la

construcción del conocimiento y es una manera amistosa de cambiar las 3 Jaime Trilla 180 4 2001 pag 182

11

estructuras internas previas del sujeto, en la experimentación, haciéndolo

bajo una actitud activa y no pasiva. Por otra parte el trabajo grupal hace

que los individuos interactúen socialmente con los demás, de esta forma

el ambiente juega un papel fundamental en el desarrollo del sujeto. Así la

teoría de Piaget concibe el aprendizaje como un proceso de adaptación

de las estructuras mentales a su entorno. Dicha adaptación se entiende

como la síntesis entre el proceso de asimilación; consistente en la

modificación de los datos de la realidad para ser incorporado a las

estructuras del sujeto, y la acomodación; que es la modificación de las

estructuras del individuo para ajustarse a las características de los datos

del entorno y así poder incorporarlos. De este modo el modelo teórico

postula que todo cambio constituye una adaptación producto de la

síntesis entre los procesos de asimilación y acomodación. El proceso de

acomodación o reestructuración se iniciará, a raíz de una perturbación

producida en el sistema cognoscitivo, cuando un dato de la realidad no

sea inmediatamente asimilable, dando lugar a un conflicto entre un o unos

esquemas y algún dato extraído del objeto de conocimiento o bien de dos

esquemas que parecen contradictorios entre sí. Este conflicto produce un

desequilibrio en las estructuras cognoscitivas, que debe resolverse

modificando algún aspecto o la totalidad de los e a

permanente actividad del sujeto sobre su entorno va dando lugar a una

constante reestructuración de sus esquemas de asimilación, que

posibilitan paulatinamente una modificación de las estructuras cognitivas.

Esta modificación de estructuras marca el paso de un estadio de

conocimiento a otro, como producto de la actividad constructiva del sujeto

en interacción con el medio 5.

Esto es posible bajo una planificación intencionada por parte del

profesor para que el sujeto sufra este desequilibrio, la constante

interacción con el medio solo es posible a través de la experimentación la

cual entrega datos reales y visibles al individuo para hacer de su

asimilación y reestructuración un proceso rápido y efectivo, que no se da

5 Jaime Trilla

12

con sólo la memorización de conocimiento y la acumulación de estos, ya

que él sigue con sus ideas previas y su error conceptual tan

característicos; por ejemplo los estudiantes tienen la errónea concepción

aristotélica de que dos objetos, uno que tiene más masa que el otro, si se

sueltan de la misma altura uno (el más pesado) cae primero. Esta

creencia está en la conciencia colectiva de las personas y es muy difícil

de romper, sólo con decir o hacer que escriban en un cuaderno que están

equivocados, con el tiempo recaerán en el mismo error. Sin embrago

hacer una demostración o una actividad experimental del tema en

cuestión, resulta más significativo y el aprendizaje resulta mas duradero

ya que el sujeto es quien ve y se da cuenta de su error.

Dentro de la teoría de los estadios de conocimiento piagetiano,

mencionaremos el más acorde con nuestro estudio, que coincide con la

mayor grado de reversibilidad de su pensamiento. partir

de los logros de este estadio, se tornará capaz de razonar sobre

conceptos de mayor grado de abstracción que implican el uso de un

sistema implícito de enunciados hipotéticos, y de utilizar la lógica

proposicional. Estará en condiciones de usar un pensamiento hipotético-

deductivo, el cual seguirá extendiéndose hacia diferentes dominios de la

realidad a lo largo de su vida. Esta es la última etapa del desarrollo

cognitivo en el cual se consolida la estructura cognitiva característica del

pensamiento adolescente y adulto.

Esta estructura será la que le permitirá desarrollar pensamientos

complejos y sobre conceptos de alto grado de abstracción, formular

hipótesis, 6.

Es por esta razón que creemos que el modelo de aprendizaje

experimental está en completa concordancia con la etapa de las

operaciones formales, ya que para la experimentación se necesita de un

6 2001 pag 190

13

pensamiento hipotético deductivo además de abstraer y controlar

variables. Vale incluir en este marco teórico algunos puntos importantes

de la teoría del equilibrio piagetiana ya que está en concordancia con

nuestro modelo experimental. Esta teoría hace referencia a los

mecanismos que permiten al sujeto, el paso de un esquema o estructura a

otro de orden superior. La creación de nuevos productos cognitivos por

reestructuración ocurre cuando se produce un desequilibrio o desajuste

entre los esquemas del sujeto y el objeto al cual se aplican o entre dos

esquemas que parecen contradictorios entre sí. Ante este desequilibrio el

sujeto experimenta una perturbación cognitiva que pone en marcha

mecanismos reguladores y compensatorios tendientes a restablecer el

equilibrio. Se han distinguido tres tipos de respuestas a estas

perturbaciones: las que provocan sólo una reorganización parcial, las que

implican una modificación sustancial de los esquemas anteriores y la

construcción de una o varias respuestas. De esta manera el sujeto va

alcanzando nuevos estadios de equilibrio de sus estructuras cognitivas,

cada ves más estables. Es por esta razón que creemos que el modelo

experimental es el más coherente con esta teoría.

Dentro de esta lógica piagetiana, la tarea del maestro, consiste en

proporcionar entornos ricos en oportunidades para que los niños

desarrollen su actividad autoestructurante. Por otro lado, deben

estimularlos a que exploren por si mismos, tomen sus propias decisiones

y adquieran confianza en sus propias ideas, considerando el error como

parte de la actividad constructiva.

En esta misma línea pueden considerarse también los programas

para el nivel preescolar desarrollados por Furth y Wachs, se ha señalado

objetivo que el niño adquiera el hábito de un

pensamiento independiente, creativo, el currículum se estructura en torno

a una serie de juegos de pensar diseñados para implicar al niño en una

.7

7 2001 pag 190

14

e

recurre a experiencias clave, actividades de la vida diaria o juegos

colectivos y la ubicación de áreas y rincones de actividades de

construcción, de ciencias, donde los niños pueden realizar distintas 8.

Para estos últimos tres autores no cabe duda que es el sujeto

quién construye su conocimiento a partir de la propia manipulación del

medio y entre la interacción del mismo con el entorno, es aquí donde las

actividades y las practicas de laboratorio juegan un papel vital para el

desarrollo de aprendizajes significativos. Es acá donde una planificación

guiada por parte del profesorado tiene una relevancia importante en el

aprendizaje del sujeto.

Otras investigaciones sobre la incidencia de factores contextuales e

interacciones en el conflicto cognitivo son más recientes. Esta línea de

investigación, iniciada en el centro de epistemología genética de Ginebra

en la década de los ochenta es conocida bajo la denominación de

Psicología social genética.

Las investigaciones se inician a partir de la comprobación de que el

desempeño cognitivo de los sujetos no es igual en situaciones de trabajo

individual que en aquellas de trabajo colectivo. Así mismo, se comprueba

que el desempeño individual del sujeto suele experimentar avances con

posterioridad a sesiones de trabajo grupal. Acá destacaremos la

importancia en la planificación del trabajo grupal para el diseño de

actividades experimentales.

Pero a pesar de lo expuesto anteriormente, la teoría de Piaget

presenta algunos problemas as dificultades

derivadas de la progresiva toma de conciencia por parte de los

investigadores de la complejidad de las relaciones entre la teoría y la

práctica educativa. Es decir, la aplicación de una determinada teoría a las

peculiaridades de los distintos contextos en los que tiene lugar la 8

15

educación formal requiere, cuando menos, de una profunda reflexión

sobre sus posibilidades de aplicación, una buena dosis de creatividad e

imaginación para diseñar entorno de aprendizajes interesantes para los

estudiantes y las instituciones y la convicción de que, aunque resulte

paradójico, una misma teoría puede dar lugar a aplicaciones distintas .9

1.1.2 Aportes de Lev S. Vigotsky.

No podemos dejar fuera en este marco teórico las aportaciones de

Lev S. Vigotsky, quién retoma la diferencia wundtiana entre procesos

psicológicos inferiores y procesos psicológicos superiores afirmando que

la psicología debe centrarse en el estudio de los procesos psicológicos,

no como historia de los pueblos, si no desde el conocimiento objetivo y

científico. Para él, el estudio de las funciones psicológicas inferiores o

elementales permite explicar la conducta animal, pero en ningún caso la

conducta humana. Esta última se caracteriza por apoyarse en la

experiencia acumulada de generaciones anteriores que no está presente

al nacer sino que se adquiere mediante procesos directos, el más

importante de ellos la educación. Es una experiencia histórica a diferencia

de lo que ocurre en el mundo animal, cuya conducta puede explicarse

mediante la experiencia heredada más la experiencia individual. Además,

en la conducta humana se debe invocar también otro tipo de experiencia,

la social, aquella que permite establecer conexiones a partir de la

experiencia que xperiencia histórica y

experiencia social es lo que caracteriza el mundo de la especie humana y,

por tanto, los procesos psicológicos superiores, a diferencia de los

inferiores, no se puede explicar como una adaptación pasiva al medio tal

y como lo sugería la reflexología o, posteriormente, el modelo estimulo-

respuesta. Por el contrario, los procesos psicológicos superiores guían la

9 2001 pag 198

16

conducta humana mediante la autorregulación y, en consecuencia, 10.

Además la característica central de las funciones elementales es

que están directa y totalmente determinadas por los estímulos

procedentes del entorno. En lo que respecta a las funciones superiores, el

rasgo principal es la estimulación autogenerada, es decir, la creación y

uso de estímulos artificiales que se convierten en las causas inmediatas 11. Estos estímulos artificiales pueden ser perfectamente

la planificación de actividades de laboratorio con experiencias sencillas y

con materiales cotidianos para que el sujeto pueda interactuar con el

entorno.

Para Vigotsky método genético y psicología están íntimamente

ligados, ya que, desde su punto de vista, es la única manera de llegar a

entender y explicar la conciencia humana. Para Vigotsky el problema

central es el paso de una conciencia elemental (funciones psicológicas

elementales) a una conciencia superior (funciones psicológicas

superiores) y por tanto, como se produce dicho paso, que

reorganizaciones comporta en la conciencia y semejantes y, todo ello,

solo es posible si se estudia el origen y el desarrollo de la conciencia.

Nótese la impecable analogía con él y la teoría de Piaget de los

estadios del aprendizaje y de pasar de un estado de menor conocimiento

a otro estado de mayor conocimiento, los dos autores coinciden en que el

sujeto para lograr esto necesita interactuar significativamente con el

medio. Por otra parte Vigotsky cree que, a diferencia de los procesos

psicológicos elementales, los procesos psicológicos superiores están

mediados -y surgen a lo largo del desarrollo- por los símbolos y los

signos, los cuales son arbitrarios y convencionales y, por tanto, solo

pueden ser incorporados individualmente desde las relaciones sociales.

De aquí la importancia de la planificación efectiva para que esos signos y

10

11

17

símbolos sean incorporados a través de la actividad experimental y

grupal. Kozulin lo expresa claramente:

material la interacción entre herramienta y objeto de acción, ambos

materiales, se convierten

materialmente, pero también posibilita algún conocimiento sobre las

propiedades del objeto. Este resultado (conocimiento) conceptual

trataron teóricamente con cuidado y atención, inspiró a Vigotsky de forma

importante. Si la interacción material produce conocimiento, por qué la

interacción entre dos procesos naturales, A con X y X con B, no podría

.12

Creemos que la interacción con el mundo material a través de la

experimentación bien planificada, en la cual se mezclen la interacción con

el mundo material e intencionalmente hacer que el sujeto interactué

también con procesos naturales A, B y X, así él producirá aprendizaje

significativo.

Tal y como dice Kozulin, Vigotsky establece un criterio parecido

entre las herramientas materiales y las psicológicas. Ambas tienen una

función instrumental de mediación, pero se distinguen en como orientan la

actividad humana. La herramienta material esta orientada hacia fuera y

produce cambios en el objeto, mientras que la herramienta psicológica

esta orientada internamente y no modifica el objeto de la operación

psicológica. A la vez ambas son artificiales, y por tanto, de naturaleza

social. En un artículo de 1930, dice que estas herramientas psicológicas

s sistemas de contar, técnicas nemotécnicas,

sistemas simbólicos de algebra, obras de arte, escritura, diagramas,

mapas dibujos; en definitiva, todo 13.

Está claro que una actividad exploratoria bien planificada puede reunir

más de un elemento de los mencionados anteriormente, es más, una

12 Koz 13

18

actividad experimental complementa o abarca un gran número de estas

herramientas.

No podemos dejar de mencionar que para Vigotsky, la conciencia

es un producto social que emerge de las relaciones que establecen las

personas entre sí. En estas relaciones los menos capaces aprenden

porque los más capaces les enseñan a utilizar el conjunto de

procedimientos de naturaleza simbólica que son relevantes en un

contexto cultural determinado para poder participar activamente y de

pleno derecho en la vida social.

Para Vigotsky el desarrollo de los niños y los procesos de

enseñanza aprendizaje son interdependientes. La participación en

determinadas prácticas educativas como aprender a leer, a escribir, a

contar y otras, comportan nuevas formas de psiquismo que, a la vez,

permiten abordar la enseñanza sistemática desde otra perspectiva. Del

mismo modo la incorporación de instrumentos de naturaleza simbólica a

través de la enseñanza formal, media el desarrollo en el sentido de

amplificar el conjunto plurifuncional que es la conciencia y, por tanto,

todas sus funciones como la memoria, la atención, la resolución de

problemas y semejantes. A la vez, en la concepción vigotskiana aparece

persona se construye de fuera hacia adentro gracias a aquello que

aprende a usar en el ámbito de sus relaciones sociales, no cabe duda que

la instrucción, el aprendizaje, aquello que se aprende, precede a la propia

conciencia y a la actividad psíquica individual. Si la conducta individual

esta guiada y planificada por la propia persona, la cual puede hacerlo ya

que emplea interiormente herramientas psicológicas que previamente

eran externas y cuyo uso fue aprendido en la relación con los demás y a

través de procesos específicos de enseñanza aprendizaje, no cabe duda

que el aprendizaje precede al desarro .14

14

-221

19

Estas ideas llevaron a Vigotsky su noción más conocida: la zona de

desarrollo próximo. Con esta noción Vigotsky quiere mostrar las

relaciones que existen entre funcionamiento interpsicológico (con los

demás) y funcionamiento intrapsicológico (la persona consigo misma),

sí critica las pruebas psicométricas y el coeficiente intelectual porque

únicamente miden aquello que es capaz de hacer autónomamente un

sujeto, pero son incapaces de medir aquello que es capaz de hacer con la

ayuda de otra persona más capaz. Con ello distingue entre nivel evolutivo

rea -aquello que puede hacer una persona de manera independiente- y el

nivel evolutivo potencial, aquello que puede hacer una persona con la 15. Así introduce la zona de desarrollo próximo

entendida como:

capacidad de resolver independientemente un problema, y el nivel de

desarrollo potencial, determinado a través de la resolución de un

problema bajo la guía de un adulto o en colaboración con otro compañero

.15

La zona de desarrollo próximo condensa muchas de las ideas de

Vigotsky en el sentido de entender que, en el ámbito social, las personas

se implican en la realización conjunta de actividades y se establece un

funcionamiento interpsicológico de modo que, con relación a una tarea

determinada, la persona más capaz hace de conciencia vicaria, externa, y

guía la conducta de la otra persona a la vez que le posibilita (porque se lo

enseña) el dominio de las herramientas implicadas en la resolución de la

tarea. De este modo, la persona menos capaz no solo resuelve la tarea,

sino que incorpora nuevos usos de los símbolos y los signos que, a partir

de ahora, podrá emplear individualmente. Se produce desarrollo y, por

tanto, funcionamiento intrapsicológico, gracias a la participar en la zona

de desarrollo próximo, en donde ésta persona aprende en el ámbito de lo

interpsicológico aquello que necesita intrapsicológicamente, para poder

actuar autónomamente. De acá que la planificación de una actividad

15

20

didáctica por parte de un profesor debe tomar en cuenta la zona de

desarrollo próximo. Las prácticas de laboratorio siempre son en grupo,

con lo cual privilegian la participación y la interacción entre compañeros

que saben un poco más y pueden ayudar a otros que saben menos. Por

otra parte existe la zona de desarrollo próximo también en la relación

profesor alumno, el profesor se debe preocupar de que sus prácticas

pedagógicas sean realmente significativas en el sentido de que el

profesor no puede pararse a dictar una determinada materia ya que sería

lo mismo que si un niño tomara un libro y se pusiera a copiar de él, la

tarea docente tiene que ir mucho más allá.

Vale la pena mencionar algunos aportes que se han situado en el

marco de las ideas de Vigotsky, autores como Jerome Bruner el cual

distingue a la especie humana del resto de las especies animales por su

capacidad de educar. Para Bruner la educación es concebida

antropológicamente y la escuela se convierte en uno de los referentes

más importantes para que las personas encuentren su propio camino en

un contexto cultural determinado y, a la vez, sean capaces de comprender

dicho contexto cultural en sus complejidades y contradicciones, por eso, la

ed

transmisión de las habilidades básicas que se requieren para ganarse la

vida o para mantener la competitividad económica de los respectivos

países. Al contrario, su tarea central es crear un mundo que de significado

a nuestras vidas, a nuestros actos, a nuestra relaciones 16

1.1.3 Aportes de Basil Bernstein.

Ya que nuestro estudio fue realizado en un colegio con un índice

de vulnerabilidad muy alto, debemos justificar algunas cosas citando a

Basil Bernstein y su teoría de código.

La clave en esta teoría es el concepto de código, el cual surge

fruto de las observaciones de Bernstein en el aula, cuando en su trabajo 16 -15

21

de profesor percibe que los jóvenes de clase baja y los jóvenes de clase

media de habla inglesa presentan marcadas diferencias lingüísticas. Ello

lo lleva a distinguir en un primer momento dos tipos de habla; el habla

pública y el habla privada.

principio regulativo, adquirido de manera tácita, que selecciona e integra

resultados relevantes, las formas de su realización y los contextos que la 17. Éste no es ya una variedad de lengua, sino un principio de

estructuración de la realidad que presupone formas sociales y lingüísticas

y que posiciona a cada sujeto con su relación con el resto.

En este posicionamiento aparece una jerarquía de formas de

comunicación con la realidad y así se distingue entre código elaborado y

código restringido. El código elaborado mantiene una relación con el

referente de tipo universal, independiente del contexto en que e produce,

mientras que el código restringido mantiene una relación particularista,

a adquisición de uno u otro tipo de código viene

determinada por los dos medios educativos principales: la familia, en

primer lugar, y la escuela. Las formas de socialización familiar son las

más importantes, ya que inciden en el sujeto desde edades iniciales y de 18 as características del lenguaje público son:

brevedad, simplicidad gramatical, frases sin concluir, construcciones

lenguaje la selección individual entre un grupo de frases tradicional juega

un papel importante. Es un lenguaje de significados implícitos, con un

bajo orden de generalidad. Por el contrario el lenguaje formal se

caracteriza por un orden gramatical, y sintáctico seguro, que regula lo que

se dice; el uso frecuente de preposiciones que indican relaciones lógicas

y contigüidad espacial temporal; el uso frecuentes de pronombres

impersonales; simbolismo expresivo, etc. 19

17 18 01 19

22

Cuando el sujeto llega a la escuela es posible que algunas partes

del código y las orientaciones al significado aprendidas se rompan y

puede producirse una descontextualización seguida de una nueva

recontextualización. En este proceso el sujeto se ve obligado a

enfrentarse a nuevas experiencias, posiblemente a un nivel más abstracto

y general, y ello orienta a la creación de un nuevo código y unos nuevos

significados, que pueden diferir a los relativos al ámbito familiar. En la

enseñanza de la física el código dominante es el código elaborado, quizás

sea esta la razón de porque a los estudiantes de colegios vulnerables, les

cueste tanto aprender física. Es por esto que las planificaciones

experimentales ayudan a que el estudiante adquiera un nuevo concepto

de manera más fácil, y se familiarice con el nuevo código aprendido o

modificado. Como en la enseñanza de la física, lo importante es la forma

en que se produce la transmisión de información relevante y el

mantenimiento de un orden a través de determinados valores, normas y

posicionamiento.

En las familias se puede usar un código elaborado y un código

restringido, pero las diferencias sociales hacen que las familias de clase

obrera utilicen espontáneamente un código restringido mayoritariamente,

mientras que las familias de clase media utilizan de manera predominante

un código elaborado. Ello hace que los sujetos provenientes de una u otra

clase social tengan que hacer un mayor esfuerzo de recontextualización

al llegar a la escuela.

23

1.1.4 Aportes de David Paul Ausubel.

Por último citaremos a Ausubel y su teoría del aprendizaje

ciona un nuevo

conocimiento o información con la estructura cognitiva del que aprende de

forma no arbitraria. Esta interacción con la estructura cognitiva no se

produce considerándola como un todo, sino con aspectos relevantes

presentes en la misma, que reciben el nombre de subsumidores o ideas

de anclaje 20 La presencia de ideas, conceptos o proposiciones inclusivas,

claras y disponibles en la mente del sujeto es lo que dota de significado a

ese nuevo contenido en interacción con el mismo. Pero no se trata de una

simple unión, sino que en ese proceso los nuevos contenidos adquieren

significado para el sujeto, produciéndose una transformación de los

subsumidores de su estructura cognitiva, que resultan así

progresivamente más diferenciados, elaborados y estables.

Pero aprendizaje significativo no es sólo este proceso, sino que

también es su producto. La atribución de significados que se hace con la

nueva información es el resultado emergente de la interacción entre los

subsumidores claros, estables y relevantes presentes en la estructura

cognitiva y esa nueva información o contenido; como consecuencia del

mismo, esos subsumidores se ven enriquecidos y modificados, dando

lugar a nuevos subsumidores o ideas-anclas más potentes y explicativas

que servirán de base para futuros aprendizajes.

Para que se produzca aprendizaje significativo han de darse dos

condiciones fundamentales:

aprendiz, o sea, predisposición para aprender de manera significativa.

Por una parte, que el material tenga significado lógico, esto es, que sea

potencialmente relacionable con la estructura cognitiva del que aprende

de manera no arbitraria y sustantiva;

20

24

Y, por otra, que existan ideas de anclaje o subsumidores adecuados en

el sujeto que permitan la interacción con el material nuevo que se

presenta.

.

A través de la asimilación se produce básicamente el aprendizaje

en la edad escolar y adulta. Se generan así combinaciones diversas entre

los atributos característicos de los conceptos que constituyen las ideas de

anclaje, para dar nuevos significados a nuevos conceptos y

proposiciones, lo que enriquece la estructura cognitiva. Para que este

proceso sea posible, hemos de admitir que contamos con un

importantísimo vehículo que es el lenguaje: el aprendizaje significativo se

logra por intermedio de la verbalización y del lenguaje y requiere, por

tanto, comunicación entre distintos individuos y con uno mismo. Por lo

prendizaje significativo es también el constructo central de la

Teoría de Educación de Novak. Ya Ausubel delimita el importante papel

que tiene la predisposición por parte del aprendiz en el proceso de

construcción de significados, pero es Novak quien le da carácter

humanista al término, al considerar la influencia de la experiencia

emocional en el proceso de aprendizaje. Según Novak cualquier evento

educativo es una acción para intercambiar significados (pensar) y

sentimientos, entre el aprendiz y el profesor .20

Como elementos de un evento educativo, el profesor, el aprendiz y

los materiales educativos del currículum, constituyen un eje básico en el

que, partiendo de éstos últimos, las personas que lo definen intentan

deliberadamente llegar a acuerdos sobre los significados atribuidos. "La

enseñanza se consuma cuando el significado del material que el alumno

capta es el significado que el profesor pretende que ese material tenga

para el alumno .21

El aprendizaje significativo depende de las motivaciones, intereses

y l estudiante no puede engañarse a sí

mismo, dando por sentado que ha atribuido los significados

contextualmente aceptados, cuando sólo se ha quedado con algunas

21

25

generalizaciones vagas sin significado psicológico y sin posibilidades de 22. Es crucial también aquel que aprende, sea crítico con su

proceso cognitivo, de manera que manifieste su disposición a analizar

desde distintas perspectivas los materiales que se le presentan, a

enfrentarse a ellos desde diferentes puntos de vista, a trabajar

activamente por atribuir los significados y no simplemente a manejar el

lenguaje con apariencia de conocimiento.

Y como Ausubel señala, depende de la predisposición o actitud

significativa de aprendizaje. Esta actitud debe afectar también a la propia

concepción sobre el conocimiento y su utilidad. Debemos cuestionarnos

qué es lo que queremos aprender, por qué y para qué aprenderlo y eso

guarda relación con nuestros intereses, nuestras inquietudes y, sobre

todo, las preguntas que nos planteamos .23

1.2 Acerca de la evidencia empírica y algunas estrategias.

En esta segunda parte expondremos algunos resultados de

investigaciones realizadas con respecto a la Enseñanza de la Física. La

concepción común de los trabajos revisados es el problema de la forma

en que se enseña la física, muchos autores critican los modelos

tradicionales tales como la memorización y la acumulación de

conocimiento, y la actitud pasiva que tiene que tomar el estudiante ante

tales prá n general la experiencia bajo el modelo constructivista

corresponde a una nueva manera de concebir las formas de enseñar y

aprender, observaremos que los cambios propuestos por estas nuevas

metodologías generan logros que trascienden los espacios escolares y

benefician a estudiantes y profesores 24 Revisaremos algunas estrategias

impulsadas por los gobiernos de América Latina, estos extractos dan

cuenta de algunas estrategias utilizadas para impulsar nuevas formas de

enseñar y aprender. Se trata de un esfuerzo por identificar experiencias 22 1998 pag 251 23 La teoría del aprendizaje significativo 24

26

que favorecen el aprendizaje activo y que apuntan a un reordenamiento

de métodos y medios para lograr aprendizajes efectivos.

1.2.1 Los Proyectos Pedagógicos de Aula.

Tradicionalmente se ha pensado en el aula

maestro-alumno durante los tiempos asignados al aprendizaje. Pocas

investigaciones re ese pequeño universo

de las preguntas, los saberes, las complejidades... ese lugar donde

diariamente el maestro se las ingenia para captar la atención de sus

estudiantes al menos por unos momentos, donde tiene que batallar igual

que los demás para poder ser escuchado y donde su imaginación se

siente retada para crear aventuras que conviertan el conocimiento en una

.25

Los proyectos pedagógicos de aula aparecen como una

metodología que ha tomado fuerza en el contexto educativo. En algunos

como en el caso de Colombia, son el resultado de un movimiento

pedagógico que desea recuperar el carácter protagónico de la educación

en la construcción de la cultura.

Es una estrategia que permite introducir a los estudiantes en el

fascinante mundo del conocimiento, partiendo de las múltiples inquietudes

que manifiestan los niños y los jóvenes con respecto a lo que acontece en

su entorno.

Según Gloria Calvo

, los proyectos pedagógicos de aula potencian el

desarrollo humano ya que: Aceptan que el niño, el joven y la escuela

están inmersos en el mundo de la vida, reconocen que el aprendiz llega a

la institución educativa con un saber.

25 Robledo, Angela María (19 95). Los Proyectos de Aula: Una Opción al alcance de los maestros y maestras Colombianos En: Alegría de Enseñar. Nº 23, pág. 13.

27

Los proyectos pedagógicos de aula implican cambios en la manera

de enseñar y aprender porque: se desplaza el papel del maestro como

poseedor único del saber. También él y no sólo los discentes, se hacen

preguntas, formula hipótesis, plantea estrategias para buscar información

desconocida.

Los proyectos pedagógicos de aula implican estrategias activas y

participativas porque: Activan y mantienen el interés y la curiosidad por el

conocimiento, llevan a la consulta de fuentes orales (adultos) escritas

(libros, enciclopedias), institucionales y naturales, necesitan registro

sistemático de la información producida tanto en forma individual como

grupal, el conocimiento se construye conjuntamente, facilitan procesos de

convivencia grupal, desarrollan el pensamiento creativo y las habilidades

de resolver problemas, propician la expresión individual, fomentan

prácticas investigativas: Preguntas, problemas, registros, resultados de

las indagaciones.

Rescatamos este trabajo ya que sus estrategias pedagógicas se

basan en el modelo constructivista y según el material encontrado tienen

resultados positivos en cuanto a que las escuelas colombianas que los

implementaron, presentaron un aumento significativo en el rendimiento

escolar.

1.2.2 Las nuevas tecnologías como material didáctico.

La presencia de la tecnología en múltiples espacios cotidianos

obliga a la escuela a asumir el riesgo de marginación de los mundos en

que viven los que aprenden.

Para garantizar continuidad entre espacios de aprendizaje y

sociedad tecnológica, la escuela necesita crear entornos educativos

abiertos y sistemas de auto-aprendizaje que garanticen, entre otros, la

posibilidad de comunicación, que ofrece el acceso a las redes, en el

primer caso, y el tener en cuenta los ritmos y necesidades de aprendizaje,

que brinda la enseñanza asistida por un computador.

28

En ambos casos, el docente ejerce un rol de consejero o consultor

facilitando que el alumno no sólo utilice la máquina y la integre a sus

procesos de aprendizaje, sino que piense haciendo lo que hace. Las

anteriores razones explican la existencia de una serie de formas

innovadoras de enseñar y aprender que van desde el uso de las

calculadoras HL-816E en el aula (Chile), software para el auto-aprendizaje

de contenidos disciplinares específicos (Colombia), hipertextos (Cuba),

hasta redes como la Red Telar (Argentina), el Kiosco de informática

(Costa Rica .26

Con respecto al uso de nuevas tecnologías Gloria Calvo analiza en

su trabajo nombrado anteriormente, la presencia significativa de actitudes

cooperativas asociadas a procesos de aprendizaje que integran

estrategias tecnológicas. Las actitudes cooperativas se ven favorecidas

en las situaciones de aprendizaje que ponen en relación a los estudiantes

con instrumentos tecnológicos porque:

Los estudiantes porque se ven obligados a interactuar explicitando sus

procesos cognoscitivos, a menudo las explicitaciones de los procesos

cognoscitivos generan conflicto en el grupo, el conflicto cognoscitivo

favorece el aprendizaje, además frente a la tarea es necesario aunar

esfuerzos y el éxito de uno de los miembros del grupo hace posible el

logro del objetivo común. (Zona de desarrollo próximo)

Si se analizan los resultados evidenciados por el uso de

tecnologías computacionales desde el punto de vista de los logros

individuales, las experiencias estudiadas reportan: una mejora en el

autoconcepto, un incremento en la creatividad, reducción en el tiempo de

realización de la tarea asignada (desafío frente a la máquina) y valoración

del trabajo individual.

El uso de la tecnología, en síntesis, combina logros a nivel

individual y a nivel grupal, alternando procesos de aprendizaje en uno y

en otro sentido. 26

29

Cuando se usa la tecnología informática en las aulas, con la

propuesta de Enlaces logra: facilitar el trabajo cooperativo, propiciar la

formación de valores y destrezas para el trabajo grupal, potenciar las

habilidades y destrezas individuales, desarrollar procesos de análisis y

síntesis, ampliar la visión de mundo con el acceso a las redes

internacionales, mejorar la comprensión lectora, incentivar el aprendizaje

de los idiomas. Como consecuencia permite el acercamiento cultural a

las personas, además un cambio en la actitud frente al aprendizaje, al

existir mayor motivación de autoestima y autoconfianza.

30

2 Descripción del entorno. 2.1 Descripción del establecimiento.

El colegio en el cuál realizamos este estudio es en un

establecimiento municipal, Liceo Puente A-115, con 54 años de ejercicio

en la educación, ubicado en Ernesto Alvear # 90, en la comuna de

Puente Alto. El liceo tiene como misión27 ofrecer a jóvenes de ambos

sexos, sin discriminación socioeconómica, política, religiosa ni étnica,

educación media Científico Humanista subvencionado por el Estado, con

un currículo estructurado para desarrollar capacidades intelectuales,

valores y actitudes que les permitan el acceso a la educación superior,

con expectativas de éxito, dirigiendo su vida con autonomía,

responsabilidad y compromiso. En este establecimiento la matricula del

año 2009 fue de 1370 estudiantes.

2.2 Perfil del alumno. El perfil del estudiante que ingresa a este establecimiento es de un

nivel socioeconómico medio o bajo, presentan una magra calidad en su

formación en la educación básica en la mayoría de estos estudiantes,

según la prueba de admisión que se realiza de séptimo a primero medio y

las pruebas de diagnóstico que se aplican a principio de cada año. El

entorno donde están inmersos estos jóvenes, es de altos índices de

drogadicción y delincuencia lo que influye en una forma directa en el

índice de vulnerabilidad escolar que actualmente es de un 78,5%,

sobresaliendo solamente los estudiantes que están en cursos con

dependencia de las primeras letras de cada nivel, los cuales muestran un

gran espíritu de superación y poseen real conciencia de la importancia de

la educación como una movilidad social.

27 Manual de convivencia Liceo Puente Alto

31

2.3 Descripción de los cursos seleccionados.

El estudio fue realizado con una muestra de 161 estudiantes, en

cuatro cursos de segundo año de enseñanza media, los contenidos que

se tomaron para realizar el estudio, son subunidades de la primera unidad

del programa de estudio: El movimiento.

Para un análisis mas exhaustivo de la situación en que los

alumnos ingresaron al año académico 2009, recopilamos los resultados

cuantitativos y la situación académica de los estudiantes en la finalización

del año 2008 que fueron obtenidas del acta de notas.

La descripción cualitativa de estos cursos fueron entregados por

los profesores jefes y los profesores que les realizaron las clases de física

el año 2008, los cuales respondieron una lista de cotejo con los

indicadores que se muestran a continuación, los resultados fueron los

siguientes:

Indicadores

1. Siempre

2. A menudo

3. Rara vez

4. Nunca

Segundo medio B, definido por su profesor jefe como un curso que

es bueno gracias a la exigencia que se le ha dado a los estudiantes, un

curso agradable para hacer clases, respetuoso con los profesores, un

curso unido. El promedio general en Física el año 2008 fue de 4,6.

Indicadores 1 2 3 4

Es un curso participativo X

Es un curso es responsable X

Es un curso ordenado X

32

Es un curso donde se puede realizar la clase en forma

Normal

X

Los estudiantes muestran respeto hacia el profesor X

Los estudiantes muestran interés por la asignatura X

Los estudiantes realizan actividades correctamente con

la instrucción del profesor

X

Los estudiantes muestran dominio de la asignatura X

Segundo medio C, definido por su profesor jefe como un curso

participativo en las clases, estudiantes responsables y tranquilos. El

promedio general en Física el año pasado fue de 4.7.

Indicadores 1 2 3 4





normal

X



Los estudiantes realizan actividades correctamente

con la instrucción del profesor

X


Segundo medio F, definido por su profesor jefe con un curso

complicado debido a cantidad de estudiantes que no muestran interés por

superarse, desinteresados y desunidos, pero se rescata a un grupo de

estudiantes los cuales son apocados por el resto que si participan en

clases. El promedio general en Física el año 2008 fue de 4,7.

Indicadores 1 2 3 4

33





normal

X





X


Segundo medio H, definido por su profesor jefe como un curso

complicado, donde no existe participación activa de los hombres del

curso, sólo de una parte de las alumnas, el lenguaje que utilizan es

inadecuado y precario para comunicarse con el resto, promedio general

en Física de este curso del año 2008 fue de 4,7.

Indicadores 1 2 3 4





normal

X





X


Analizando los datos del acta de notas finales de cada curso, no

se muestra una diferencia significativa, aunque las opiniones de los

profesores son diferentes, esto es porque la evaluación en este liceo

queda en el criterio de cada docente, no existe una evaluación

34

estandarizada en este establecimiento, además ninguna prueba era

revisada por la unidad técnica pedagógica.

Los resultados generales de las situaciones finales de los

estudiantes de los cursos antes mencionados son:

Resultados generales del curso

(Año 2008)

Primer

año B

Primer

año C

Primer

año F

Primer

año H

1. Matricula curso (a final de año) 43 36 39 37

2- Promovidos 38 33 18 22

3.- Reprobados por:

3.1 Inasistencia 0 0 0 0

3.2 Rendimiento 5 3 21 15

Las descripciones, según los profesores de física durante el año

2008 fueron las siguientes:

Segundo año medio B, es un curso donde se puede desarrollar

bastante bien la clase, los estudiantes muestran interés por la asignatura,

son ordenados y logran mantenerse concentrados toda la clase.

Segundo año medio C, es un curso participativo, donde se

destacan mucho la motivación por aprender en la asignatura, por parte de

las mujeres, son responsables, en general logran mantenerse

concentrados en la clase.

Segundo año medio F, es un curso muy divididos, son pocos los

que muestran interés por la asignatura, existen muchas alumnas las

cuales no participan y se dedican a conversar e interrumpen las clase,

pero si se puede lograr que estos estudiantes participen si la mayoría

trabaja.

35

Segundo año medio H, es un curso donde hay muchos estudiantes

que son repitentes y en vez de preocuparse por no volver a repetir solo se

dedican a hacer desorden, son pocos los estudiantes que muestran

interés y muchas veces es preferible tener a los que hacen desorden

fuera de la sala y quedarse solo los estudiantes que participan que son

como un tercio del curso.

Hacemos hincapié en que los estudiantes de los cursos F y H en

general, manejan un vocabulario soez, a muchos les da lo mismo si está

el profesor o alguna autoridad del liceo, se refieren entre ellos mismo con

garabatos y presentan un lenguaje informal, pobre y repetitivo.

Durante todo el año 2008 estos cursos recibieron una metodología

tradicional.

Durante el año 2009 observamos que el perfil de estos

estudiantes no ha cambiado en relación a la descripción de los profesores

que les hicieron clases de física del año 2008.

3 Procedimiento. Los cursos seleccionados fueron el segundo año medio B, el

segundo año medio C, el segundo año medio F, el segundo año medio H,

de los cuales los dos primeros se escogieron como grupos experimentales

(donde se realizaron clases con: entrega de apuntes, clases expositivas

en ppt, uso de animaciones flash, experimentos y demostraciones) y los

otros dos como grupo control (donde se realizaron clases con: dictado del

contenido, escritura en la pizarra y ejercicios teóricos).

Luego de cierto tiempo, los cursos que eran experimentales y

control se rotaron quedando los que eran control como experimental y

viceversa.

36

Dos de los seminaristas trabajan en este liceo, por ende los

mismos realizaron las clases en estos cursos. El otro integrante de este

estudio se encargó de las observaciones clase a clase de las actitudes y

aptitudes de los estudiantes.

Las clases fueron planificadas con los mismos objetivos para lo

cuatro cursos, sólo cambiando la metodología dentro del aula, y las

evaluaciones también fueron las mismas.

Si bien, los objetivos de aprendizaje, en ambos grupos fueron

iguales, las planificaciones de la clase experimental se enfocaron en

actividades demostrativas o actividades que realizaron los estudiantes con

implementos de laboratorio o materiales de uso cotidianos. En cambio las

planificaciones de las clases tradicionales (grupo control) se enfocaron a

que el profesor entregara toda la materia la cual se reforzó a través de

guías de ejercicios, sin embargo, ambas tuvieron la misma calidad al ser

realizadas.

Para las observaciones de las clases se realizó un registro

anecdótico y listas de cotejos para evaluar las actitudes y aptitudes de los

estudiantes.

3.1 Organización de las clases, observaciones y evaluaciones.

A continuación se presentan las clases 1 y 2 para los grupos de

control y experimentales, con el análisis estadístico y la descripción de los

estudiantes frente a los dos tipos de clases. Y anexadas a este seminario

se encuentran el resto de las clases. Sólo presentamos el análisis

cuantitativo y cualitativo de estas clases con el fin de organizar mejor la

lectura de este seminario.

37

4 Clases 1 y 2 4.1 Clase 1: Posición, desplazamiento, camino recorrido, rapidez y velocidad.

La clase 1 está referida a la primera subunidad, descripción del

movimiento, del programa de estudio.

4.1.1 Clase 1: Grupos de control. Objetivos: Los estudiantes serán capaces de comprender el concepto de

posición, desplazamiento, camino recorrido, rapidez y velocidad.

Esta clase la fuimos exponiendo en la pizarra, tal cual aparece en este

documento, para los grupos control la escribimos en la pizarra y a los

grupos experimentales se la explicamos y les dimos estos apuntes. Tanto

el grupo experimental como el grupo control recibieron la misma

información y la misma explicación del contenido.

Descripción de la clase.

MRU: El movimiento rectilíneo se caracteriza por su nombre que

sucede en una línea recta (dar ejemplos).

Primero hay que definir el concepto de posición. Imagine a una

persona que está en una línea de la cancha del patio, a esta línea que

marca el limite de la cancha le pondremos dos huinchas de medir de 6

metros. Una de la mitad hacia la derecha y otra de la mitad hacia la

izquierda, de tal forma que coincidan los orígenes de la huincha.

Quedando esta línea de la siguiente forma:

Ahora a esta línea la llamaremos sistema de referencia o eje

coordenado. Tenemos que ponernos de acuerdo en una cosa que los

38

metros de la huincha que están a la izquierda del cero representan los

números negativos.

Entonces:

(Enfatizando que esta línea puede ser cualquier línea y que los números

pueden estar dados en cualquier unidad de medida).

Ahora imagine que nos paramos en cualquier lugar de la línea en la

cancha por ejemplo en 1:

Entonces diremos que esta persona está a una posición de 1 m

con respecto al cero. Tomando en cuenta algo muy importante ya que la

posición la mediremos siempre con respecto de un origen o un punto de

referencia, para este caso usamos el cero. Ya que la posición podría ser 2

m si tomamos como origen del sistema a -1 m.

Definición.

Posición: es el lugar de un cuerpo determinado, con respecto a un

punto de referencia. Por ejemplo en el siguiente dibujo se muestra la

posición de algunas personas, vemos las respectivas posiciones de las

personas son 1 m, 4 m, -3 m, -5 m respectivamente tomando como origen

del sistema al cero. Note también que a la línea la llamaremos eje X y m

representa la unidad de medida metro, también le hemos puesto una

punta de flecha a cada extremo de nuestra línea para indicar que los

metros se pueden extender hasta el infinito.

39

Ahora imaginemos que una persona esta parada en la posición 1 m

y camina hasta la posición 5 m, como indica la figura.

Por lo tanto, la distancia total recorrida es de 4 m ya que partimos

contando los metros desde la posición inicial hasta la posición final. Ahora

imagine que la misma persona del dibujo anterior pero ahora después de

pasar por la posición 5 m se traslada a la posición -4 m:

Diremos que esta persona ha recorrido un camino total de 13 m, ya

que primero recorrió 4 m luego se devolvió hasta la posición -4 m, con

esto recorre 9 m más, entonces el camino total es 4 m + 9 m = 13 m.

Definición.

Camino recorrido o distancia recorrida: es la longitud de la

trayectoria seguida por un móvil o partícula (Definir trayectoria como el

camino geométrico que sigue el móvil o partícula).

Ahora imaginemos una flecha que une la posición inicial iX con la

posición final fX si esta flecha apunta hacia la izquierda entonces

diremos que esta flecha es negativa, y si esta flecha apunta hacia la

40

derecha entonces es positiva. Esta flecha, que llamaremos

desplazamiento, siempre partirá desde la posición inicial hasta la posición

final, en el dibujo anterior esta flecha sería:

Esta flecha es negativa y tiene un valor de 5 m. Entonces el

desplazamiento es -5 m y el camino total recorrido es 13 m.

Definición:

Desplazamiento ( X ): el desplazamiento de un móvil se define

como su cambio de posición en algún intervalo de tiempo, cuando se

mueve de una posición inicial ( )iX a una posición final FX . El

desplazamiento de un móvil está dado por:

f iX X X

Esta fórmula indica desplazamiento o cambio de posición.

De esta definición vemos que X es positivo si fX es mayor que

iX y negativo si fX menor que iX .

Por ejemplo veamos el siguiente dibujo en la cual una persona

pasa de una posición inicial iX 1 m, luego pasa a la posición -4 m y

luego a la posición final fX 4 m.

Vemos que el desplazamiento es positivo ya que la flecha apunta

hacia la derecha y tiene un valor de 3 m. Entonces: 3 x m y el camino

recorrido es 13 m.

41

Revisemos este resultado en la expresión:

f iX X X

(4 1) m3

xx m

Con lo cual coincide con nuestro resultado. Ahora calculemos el

desplazamiento del ejemplo anterior resultó 5x m .

( 4 1) 5

f iX X Xx mx m

Vemos que también este cálculo coincide con el resultado.

Veamos este otro ejemplo en donde una persona parte de la

posición inicial 1 m hasta la posición -4 m y luego se devuelve a la

posición 1 m:

Aquí la persona recorrió un camino total 10 m pero su

desplazamiento es 0 m ya que volvió al lugar de origen.

Imaginemos que una persona sigue la trayectoria correspondiente

a uno de los ejemplos anteriores, pero que esta persona midió el tiempo

que se demoró en recorrer esta trayectoria y se fue de 10 s.

Entonces teníamos que el camino recorrido era 13 m y el

desplazamiento 5x m

Entonces definimos:

42

Rapidez media: la rapidez se determina numéricamente mediante el

cociente de la distancia recorrida o camino recorrido y el tiempo que

emplea en recorrer esta distancia.

distancia total mrapidez media =tiempo total s

Que denotaremos dVt

.

Entonces en el ejemplo tenemos que la rapidez media será:

13 m 10 s

m1.3s

dVt

V

V

Y definiremos también.

Velocidad media: es el cuociente entre el desplazamiento y el

tiempo. Y la denotaremos como.

xVt

En el ejemplo anterior entonces tenemos:

5 m 10 s

m0.5s

xVt

V

V

Entonces debemos darnos cuenta de que la rapidez media y la

velocidad media son diferentes: una depende del camino recorrido y la

otra no depende del camino recorrido sino del desplazamiento. Nótese

que la velocidad media conserva el signo del desplazamiento por lo tanto

apunta en la misma dirección que la flecha del desplazamiento. Veamos

otro ejemplo:

43

En este caso el camino recorrido (d) es igual a 13 m y el

desplazamiento 3x m imaginemos que también se demoro en recorrer

esta trayectoria 10 s, entonces la rapidez media y la velocidad media son

respectivamente:

1310

m1.3s

dVt

mVs

V

Y la velocidad es:

310

m0.3s

xVt

mVs

V

Veamos el último ejemplo:

Para este caso el camino recorrido es 10 m, y el desplazamiento es

0 x m , imaginando que también se demoró 10 s. Entonces la rapidez

media es:

44

1010

m1s

dVt

mVs

V

Y la velocidad media es

010

0

xVt

mVs

mVs

4.1.2 Clase 1 Grupos Experimentales.

Objetivos: Los estudiantes comprenderán el concepto de posición,

desplazamiento, camino recorrido, rapidez media y velocidad media.

Materiales:

Huincha de medir de 3 o 30 m.

8 cronómetros o celulares.

Para esta clase repetimos los pasos que aparecen en la guía del

grupo control, realizamos una línea a lo largo de toda la cancha de fútbol

del colegio, como sistema de referencia con el cero al centro y las

distancias en metros.

45

Repetiremos todos los pasos anteriores (clase 1 grupo control)

para definir; posición, distancia recorrida, desplazamiento, rapidez media

y velocidad media. Para la rapidez media y la velocidad media llevamos

un cronómetro y trabajamos en tiempo real. Entonces el dibujo de la figura

representa al profesor y las distancias están en metros.

4.2 Clase 2: Posición, distancia recorrida, desplazamiento, rapidez media y velocidad media.



4.2.1 Clase 2 Grupos de control. Objetivo: Comprender los conceptos de posición, distancia

recorrida, desplazamiento, rapidez media y velocidad media.

Con la descripción de los conceptos físicos ya desarrollados en la

clase anterior de posición, camino recorrido, desplazamiento, rapidez

media y velocidad media, realizamos una actividad en el pizarrón basado

en el movimiento de una hormiga. Sólo simulamos el movimiento de una

hormiga y no usamos una real.

46

Procedimiento

1.- El profesor dibujará el siguiente esquema en el pizarrón, que

ejemplificará el movimiento de la hormiga, a su vez lo estudiantes deben

copiar en su cuaderno el esquema.

2.- A partir del dibujo el profesor pedirá a los estudiantes que identifiquen

la trayectoria y desplazamiento.

3.- El profesor debe explicar la forma de medir la distancia recorrida por la

hormiga.

4.- El docente pedirá a los estudiantes que dibujen en su cuaderno los

vectores posición inicial y final.

5.- Los estudiantes deben calcular el desplazamiento de la hormiga.

6.- El profesor le indica la distancia que recorrió la hormiga y el tiempo

que se demoró, y a partir de esto los estudiantes deberán calcular la

rapidez media.

7.-Con el mismo tiempo anterior y el desplazamiento que ellos calcularon,

deben determinar el valor de la velocidad.

4.2.2 Clase 2 Grupos experimentales.

Objetivo: Comprender los conceptos de posición, distancia

recorrida, desplazamiento, rapidez media y velocidad media.

Introducción:

Con la descripción de los conceptos físicos ya desarrollados en

clase anterior de posición, camino recorrido, desplazamiento, rapidez

47

media y velocidad media, los estudiantes desarrollarán una actividad

donde apliquen los conceptos previos de movimiento.

Procedimiento:

1.- Se entregará las instrucciones de la experiencia a los estudiantes.

Para que se desarrolle la actividad en 50 minutos.

2.- Los estudiantes seguirá el procedimiento de la guía paso a paso.

3.-Los estudiantes serán evaluados con un control después de la

actividad.

Actividad.

Objetivo: Describir el movimiento de una hormiga sobre una

superficie utilizando las magnitudes físicas como trayectoria, posición,

desplazamiento, distancia, rapidez media y velocidad media media.

Materiales.

- Hormiga.

- Reloj o cronómetro.

- Hoja de papel tipo

cuadernillo.

- Regla.

- Hilo.

- Stick fix.

Procedimiento:

Dibuje un sistema de referencia con los ejes en los bordes de la

hoja. Colocar la hormiga sobre la hoja y dejarla que se mueva libremente.

Seguir la hormiga con el lápiz de tal forma que quede marcada sobre la

hoja el camino que ésta recorrió durante unos 20 s aproximadamente.

Responda y realice las siguientes actividades.

1. ¿Qué representa la línea marcada con el lápiz sobre la hoja?

48

2. Idee una forma de determinar la distancia recorrida por la hormiga en

ese tiempo. ¿Qué distancia recorrió la hormiga entre el punto de partida y

el punto final?

3. ¿Cuál es el desplazamiento realizado por la hormiga entre el punto de

partida y el punto final? Represéntelo geométricamente y analíticamente.

4. Determine la rapidez media de la hormiga. ¿Qué datos se deben

considerar para su cálculo? ¿Qué significado tiene este resultado?

5. Determine la velocidad media de la hormiga. ¿Qué datos se deben

considerar para su cálculo? ¿Qué significado tiene este resultado?

6 ¿Cuál es la diferencia entre distancia recorrida y desplazamiento?, ¿y

entre rapidez media y velocidad media?

4.3 Ejercicios: Clase 1 y 2 .

Ambos cursos realizaron los ejercicios teóricos con el profesor.

Para cada una de las figuras determine la distancia recorrida,

desplazamiento (dibújelo y calcúlelo), rapidez media, velocidad media.

1. Se demora en cambiar de posición 5 s.


49

3. Se demora en cambiar de posición 6 s, parte desde posición -4 m.


4.4 Análisis cualitativo de la clase 1 y 2.

4.4.1 Observación de las clases 1 y 2.

(Esta clase se observó previa a la clase 1)

Clase 1 Grupo experimental.

Curso: 2º B

Por problemas de compatibilidad horaria no se pudo observar este

curso.

Clase Grupo experimental.

Curso: 2º C.

Al comenzar la clase, los estudiantes se encuentran un poco

conversadores, pero pronto se ordenan y colocan en sus puestos y ponen

atención a las instrucciones del profesor. Los estudiantes comienzan a

participar mientras el profesor dibuja en la pizarra ellos deben ir

identificando algunos conceptos, menos de un tercio del curso muestra

indiferencia y no trabaja ni participa, pero el resto va aportando sus ideas.

El curso se mantiene motivado por la actividad durante toda la

clase, los estudiantes tratan de escribir rápidamente en su cuaderno para

50

luego dar sus respuestas. Se crea un ambiente propicio para que todos

puedan participar.

Clase 1 Grupo control

Curso: 2º F

Al comenzar la clase, los estudiantes no mantienen silencio lo que

dificulta generar un ambiente propicio para el aprendizaje, se realizan

unos dibujos en la pizarra lo cual hace retornar el orden en la sala, ya que

los estudiantes anotan en su cuaderno lo entregado por la profesora, al

comenzar la explicación de los contenidos hay un cambio de actitud en

los estudiantes lo cual lleva a que participen, la mayor parte del curso.

Prestan bastante atención, participan, se motivan con la clase, pero solo

ciertos estudiantes que son más o menos un tercio del curso. Se dan dos

ejemplos para realizar una actividad individual, lo que provoca un relativo

orden en la sala, lo que lleva a que los estudiantes comienzan a participar

con un mayor entusiasmo a pesar de ser un curso que se desconcentran

fácilmente. Se entregan nuevos problemas para aumentar el interés y la

atención, lo que también logra un orden dentro de la sala de clases.

Clase 1 Grupo control.

Curso: 2º H


curso.

Clase 1 2º C 2º F

Factores observados en la actividad indagatoria. Si No Si No

Aplica lo aprendido. X X

Registra contenidos importantes. X X

Colabora con el trabajo grupal. X X

51

Demuestra creatividad. X X

Demuestra interés en la clase. X X

Domina el contenido de la experiencia. X X

Evalúa y coevalúa el trabajo grupal. X X

Respeta los tiempos dados para la realización de

la actividad. X X

Identifica características propias de la materia

pasada. X X

Demuestra esfuerzo y dedicación en el trabajo

realizado. X X

Transfiere información del tema tratado, al trabajo

designado. X X

Posee aptitudes indagatorias. X X

Sintetiza lo aprendido. X X

Se motiva con la clase. X X

Mantiene su concentración. X X

Siguen las instrucciones de la experiencia. X X

Aporta con ideas a la clase. X X

Mantiene una conducta adecuada en la sala. X X

Demuestra aprendizajes. X X

Respeta su turno. X X

Total. 14 6 7 13

Nótese que la cantidad de observaciones positivas en el grupo

experimental es el doble del grupo control.

52

Clase 2 Grupo experimental

Curso: 2º B

El curso se comporta en forma ordenada, reaccionando con

asombro cuando se le indica que deben ir en busca de una hormiga. Es

un curso muy respetuoso y muy ordenado dentro de la sala de la clase.

La atención que colocan a cada instrucción que se le da para desarrollar

la experiencia. Reaccionan de manera positiva, participan de forma activa,

interesándose, y generando un cambio de actitud, al comenzar las

mediciones, por lo que los estudiantes se concentran en su trabajo y

realizan preguntas referentes a la actividad que deben desarrollar. Los

jóvenes se comportan tranquilamente durante toda la realización de la

clase, y expresan un gran interés por aprender. Son jóvenes respetuosos

y armoniosos, por lo que las actividades se desarrollan con bastante

normalidad. Los estuantes respetan los tiempos para el desarrollo de la

experiencia, por lo que el control se realiza inmediatamente después de

finalizar la actividad.

Clase 2: Grupo experimental

Curso: 2º C

Curso relativamente ordenado, se asombran al saber que tienen

que ir a buscar una hormiga para realizar la clase, es fácil mantener el

orden dentro de la sala, prestan bastante atención a las instrucciones de

la experiencia, la reacción que tuvieron los estudiantes fue bastante

buena, la mayor parte del curso se entusiasmó con la actividad lo que

generó que el desarrollo de la clase se efectuara con bastante orden y se

observa que todos los estudiantes trabajan, por lo que podemos inferir

que los estudiantes se motivaron y demostraron que estaban aprendiendo

de una forma distinta. Existían algunos grupos que desarrollaron la guía

con mayor interés. Es un curso bastante respetuoso y tranquilo, se

desarrolla la actividad con bastante armonía y sincronización con respecto

del tiempo estimado por el profesor, se demuestra dedicación a lo que

53

están haciendo el orden se mantiene durante la mayor parte de la hora,

son solo 3 o 4 estudiantes los que no entregan mayor motivación por

realizar la experiencia.


Curso: 2º H

Al comenzar la clase es difícil mantener el orden y el silencio, por lo

que no se puede generar un ambiente propicio para el aprendizaje. El

profesor al dar las instrucciones de la clase los estudiantes prestan

bastante atención y comienza a retornar el orden, donde los jóvenes

trabajan en forma adecuada, pero no mantienen la concentración.

En este curso los estudiantes muestran en general un poco de

motivación y que tienen bastantes carencias en dominio de contenidos.

Como les cuesta mantenerse concentrados, la mitad del curso antes de

finalizar la clase comienzan a hacer desorden.


Curso: 2º F


curso.

Clase 2 2º B 2º C 2º H

Factores observados en la actividad

indagatoria. Si No Si No Si No

Aplica lo aprendido. X X X

Registra contenidos importantes. X X X

Colabora con el trabajo grupal. X X X

Demuestra creatividad. X X X

Demuestra interés en la clase. X X X

Domina el contenido de la experiencia. X X X

Evalúa y coevalúa el trabajo grupal. X X X

54

Respeta los tiempos dados para la

realización de la actividad. X X X

Identifica características propias de la

materia pasada. X X X

Demuestra esfuerzo y dedicación en el

trabajo realizado. X X X

Transfiere información del tema tratado, al

trabajo designado. X X X

Posee aptitudes indagatorias. X X X

Sintetiza lo aprendido. X X X

Se motiva con la clase. X X X

Mantiene su concentración. X X X

Siguen las instrucciones de la experiencia. X X X

Aporta con ideas a la clase. X X X

Mantiene una conducta adecuada en la sala. X X X

Demuestra aprendizajes. X X X

Respeta su turno. X X X

Total. 18 2 12 8 7 13

Nótese que la cantidad de observaciones positivas en los grupos

experimentales son mayores que el grupo control.

4.5 Análisis de las evaluaciones de las clases 1 y 2.

4.5.1 Control 1. Este control se realizó luego que los estudiantes hicieran los

ejercicios.

Responda las siguientes preguntas:

1.- ¿Cuál es la diferencia entre distancia y desplazamiento?

55

2.- ¿Cuál es la diferencia entre el concepto de rapidez y velocidad?

Los resultados obtenidos fueron los siguientes.

4.5.2 Tipo de respuestas: Control 1.

1.- ¿Cuál es la diferencia entre el concepto de rapidez media y velocidad

media?

Las respuestas dadas por los alumnos están resumidas en el siguiente

cuadro.

Respuestas

2º

B 2ºC 2ºF 2ºH

a.- Rapidez media es la distancia partido por el

tiempo, y velocidad media es el desplazamiento

partido por el tiempo. 5 12 7 5

b.- Rapidez media es el camino total recorrido partido

por el tiempo y velocidad media es el cambio de

posición en el tiempo. 12 8 4 4

c.- Rapidez media es el tiempo y la velocidad media

es la distancia. 8 2 3 5

d.- Rapidez media es el desplazamiento partido por el

tiempo y la velocidad media es la distancia partida por

el tiempo. 0 2 4 0

e.- Rapidez media es lo rápido que va un objeto y la

velocidad es cuanto va por velocidad media por hora. 3 1 4 4

f.- Rapidez media y velocidad media es lo mismo

excepto por la distancia y el desplazamiento que es

que lo diferencia. 3 7 1 0

g.- Rapidez media no tiene dirección velocidad media

tiene dirección 0 1 0 0

h.- no responde. 1 3 12 10

i.- Rapidez media es la mitad de la distancia y

velocidad media es la mitad del desplazamiento. 5 0 0 0

56

j.- Es lo mismo 0 0 0 2 El color azul de las tablas indica los cursos experimentales.

De esta pregunta, las respuestas correctas son la letras a y b,

observando la cantidad de respuestas buenas en los grupos

experimentales fue de 37 versus 20 de los grupos control.

2.- ¿Cuál es la diferencia entre distancia y desplazamiento?

Las respuestas dadas por los alumnos están resumidas en el

siguiente cuadro.

Respuestas

2º

B

2º

C

2º

F

2º

H

a.- Distancia es lo que se desplaza de un punto a

otro. 2 9 8 6

b.- Distancia cuando recorre el tiempo y el

desplazamiento mide el tiempo recorrido. 1 4 4 2

c.- Desplazamiento es la diferencia de la posición

inicial y la posición final. 1 1 3 3

d.- Distancia es el desplazamiento de un punto a otro

y desplazamiento es el camino recorrido. 7 5 2 2

e.- Distancia es el recorrido completo que hace el

objeto y desplazamiento es cambio de posición de un

punto a otro. 26 13 11 15

f.- No responde. 0 4 7 2 El color azul de las tablas indica los cursos experimentales.

De esta pregunta, la respuesta correcta es la letra e, observando la

cantidad de respuestas buenas en los grupos experimentales fue de 39

versus 26 de los grupos control.

57

4.6 Resultados cuantitativos: Control 1. Grupos experimentales.

Segundo año B Notas Frecuencia 1-1,9 1 2-2,9 2 3-3,9 2 4-4,9 5 5-5,9 12 6-7,0 15 Total 37

Segundo año C

Notas Frecuencia 1-1,9 1 2-2,9 4 3-3,9 6 4-4,9 9 5-5,9 4 6-7,0 12 Total 36

Control 1

0

10

20

30

40

1-1,9 2-2,9 3-3,9 4-4,9 5-5,9 6-7,0 Total

Intervalo de notas

Frec

uenc

ia

Control 1

02468

101214

1-1,9 2-2,9 3-3,9 4-4,9 5-5,9 6-7,0

Intervalo de notas

Frec

uenc

ia

!"#

$%#&'()*+&* ,-+. +/&(/* 0

&'()** ,-+. +/&(/*

1!#

%2#&'()*+&* ,-+. +/&(/* 0

&'()* 0* ,-+. +/&(/*

58

Grupos de control.

Segundo año F Notas Frecuencia 1-1,9 6 2-2,9 6 3-3,9 7 4-4,9 5 5-5,9 6 6-7,0 5 Total 35

Segundo año H Notas Frecuencia 1-1,9 2 2-2,9 8 3-3,9 5 4-4,9 3 5-5,9 7 6-7,0 5 Total 30

34#34#&'()*+&*,-+.+/&(/*0

&'()*0*,-+.+/&(/*

Control 1

0

2

4

6

8

10

1-1,9 2-2,9 3-3,9 4-4,9 5-5,9 6-7,0

Intervalo de notas

Frec

uenc

ia

Control 1

0

2

4

6

8

1-1,9 2-2,9 3-3,9 4-4,9 5-5,9 6-7,0

Intervalo de notas

Frec

uenc

ia

2!#

32#

&'()*+&* ,-+. +/&(/* 0

&'()** ,-+. +/&(/*

59

5 Clases 3, 4 y 5: (ver anexo).

5.1 Análisis cualitativo de la clase 3, 4 y 5.

5.1.1 Observación de las clases 3, 4 y 5. Clase 3 Grupo experimental.

Curso: 2º B


curso.


Curso: 2º C.

Durante esta clase los estudiantes mostraron bastante interés por

participar, como fue una clase en el patio, los estudiantes que fueron

midiendo los datos estaban muy preocupados de hacerlo bien, y el resto

estaban atentos anotando sus datos en el cuaderno, en general el curso

participó muy bien, se formó un poco de desorden cuando entraron a la

sala, pero después de un rato volvieron a concentrarse y preocuparse por

entender en la clase.


Curso: 2º F.

Al comienzo de la clase se empleó mucho tiempo para que lo estudiantes

se sentaran en sus puesto y se quedaran callados, entonces el profesor

les llamó la atención por la poca educación que demuestran al entrar un

profesor a la sala y que cuesta mucho que se ordenen.

Después durante esta clase los estudiantes trabajaron muy bien, pero por

el hecho que el profesor dictó la mayoría del tiempo,(o porque les

llamaron la atención a comienzo de la clase) fueron participativos y se

60

formó un buen clima en la sala, no hubo lugar para que lo estudiantes

hicieran desorden, en cambio mostraron interés.


Curso: 2º H

Al comenzar la clase es difícil mantener el orden y el silencio, por lo que

no se puede generar un ambiente propicio para el aprendizaje. Al explicar

la guía que se realizará en la clase se presta bastante atención y

comienza a retornar el orden, donde los jóvenes trabajan en forma

adecuada, pero no mantienen la concentración. Luego de la explicación

de la guía los jóvenes comienzan a desarrollar las preguntas en sus

lugares, pero no son capaces de mantener el silencio. Trabajan grupos de

cuatro, dos y algunos estudiantes trabajan solos, pero el porcentaje de

estudiantes que realmente desarrollan la guía, es del 50%. Les cuesta

bastante aplicar conocimientos anteriores, por lo que se observa un bajo

dominio de los contenidos, y esto se observa solo en los estudiantes que

trabajan en la guía. Luego de un breve lapso los jóvenes comienzan a

pasear por la sala de clases, por lo que la colaboración de grupo es

mínima. Con respecto a los estudiantes que se encuentran trabajando

que es un tercio de la clase, se observa un interés por los contenidos

vistos en clases anteriores, ya que, realizan preguntas adecuadas para el

desarrollo de la guía. Al finalizar la guía los jóvenes se desordenan

mucho, y se encuentran muy agitados en espera de la finalización de la

clase.

Clase 3 2º C 2º F 2º H


indagatoria. Si No Si No Si No

Aplica lo aprendido. X X X

Registra contenidos importantes. X X X

Colabora con el trabajo grupal. X X X

Demuestra creatividad. X X X

Demuestra interés en la clase. X X X

61


Evalúa y coevalúa el trabajo grupal. X X X

Respeta los tiempos dados para la realización

de la actividad. X X X


pasada. X X X

Demuestra esfuerzo y dedicación en el

trabajo realizado. X X X

Transfiere información del tema tratado, al

trabajo designado. X X X

Posee aptitudes indagatorias. X X X

Sintetiza lo aprendido. X X X

Se motiva con la clase. X X X

Mantiene su concentración. X X X


Aporta con ideas a la clase. X X X

Mantiene una conducta adecuada en la sala. X X X

Demuestra aprendizajes. X X X

Respeta su turno. X X X

Total. 16 4 12 8 4 16

Nótese que la cantidad de observaciones positivas en el grupo

experimental es mayor que en los grupos de control.

62


Curso: 2º B

Número de estudiantes: 45 presentes.

Al comienzo de la clase se entrega el procedimiento de la actividad.

Los jóvenes acceden fácilmente a realizar la actividad, por lo que salen en

busca de la hormiga con gran entusiasmo. Al retornar a la sala, los

estudiantes demuestran interés, realizan preguntas a cerca de la

actividad. Se comportan bastante bien, y se observa la dedicación que los

estudiantes colocan para realizar la experiencia, conversan de forma

reiterada, pero siempre enfocados a la experiencia. Les cuesta bastante

concentrarse, pero aun así el interés se mantiene siempre. Ponen

atención a la explicación de la tabla de valores, ya que primordial para el

desarrollo de la actividad. Se comportan de una forma adecuada durante

toda la clase generando que el ambiente sea propicio para el aprendizaje.

Participan de forma activa, demostrando dominio en los contenidos que se

están entregando.


Curso: 2º C

Por problemas de compatibilidad horario no se pudo observar este

curso.


Curso: 2º F


curso.


Curso: 2º H

Al comenzar la clase los estudiantes se encuentran en orden, lo

único que impide comenzar la clase con normalidad es el poco silencio

que hay. Mientras el profesor comienza a desarrollar la clase, los

63

estudiantes no logran prestar atención a los contenidos que se presentan,

demostrando una falta de entusiasmo. Se anotan ejercicios en la pizarra y

se desarrollan conjuntamente con el profesor, de aquí la atención se

centra en un tercio del curso y se mantiene el bullicio por lo que no se

permite generar un ambiente propicio para un buen desarrollo de

aprendizajes. Se observa que los estudiantes registran contenidos

importantes y luego de la resolución de 3 ejercicios comienzan a

demostrar interés, además de identificar características propias de la

materia vista anteriormente por lo que se comienzan a motivar con la

clase y a su vez mantienen una leve concentración, pero sí una adecuada

conducta y en cierta parte de los estudiantes demuestran aprendizajes.

En el tercer ejercicio se comienza a mantener el orden y el silencio en la

sala de clases lo que provocó un aumento en la atención de los jóvenes.

Se comienza a crear un ambiente en donde los estudiantes son más

participativos, pero aún una parte de los jóvenes se distrae con facilidad,

una observación especial, es que la mayoría de los varones son los que

prestan atención. Se da un ejemplo con el cuál se desarrollará el control,

lo cual predispone a los estudiantes a tomar una mayor atención, se

marca un notable cambio de actitud, mayor atención y participación. Al

finalizar la clase se ve un cambio en la participación, pero se mantiene un

orden y un silencio mayor. Clase 4 2º B 2º H










la actividad. X X

Identifica características propias de la materia X X

64

pasada.


realizado. X X


designado. X X










Total. 17 3 11 9

Nótese que la cantidad de observaciones positivas en el grupo experimental es mayor que el grupo control.


Curso: 2º B


curso.


Curso: 2º C.

65

En esta clase se realizó una aplicación con el sensor de

movimiento, por lo que se hizo de forma demostrativa, es decir, el

profesor realizó el manejo de la actividad, debido a la insuficiencia de

materiales para todos los estudiantes.

En la presentación de los materiales y el repaso de la clase

anterior, los jóvenes se encontraban muy atentos a las indicaciones del

profesor. Se realizó la actividad y los estudiantes se motivaron bastante

con la clase, a pesar que el profesor fue quien realizó la experiencia.

Mantienen un orden relativamente bueno, colocan bastante atención y

son muy participativos, esto se mantiene en un poco más de la mitad de

los estudiantes. Las alumnas que se encontraban al final de la sala, no

mostraban ningún interés durante toda la clase. Respecto a las repuestas,

se observa cierto domino de la materia exhibida en clases. Se hace

participar a los estudiantes, interpretando un gráfico con respecto al

movimiento que un estudiante realizó dentro de la sala de clases, se

encuentran muy atentos, participan bastante, se mostró un mayor interés,

ya que cada uno quería ser parte de la revisión de su gráfico. Se crea un

ambiente con una gran motivación, lo que nos entrega un logro en el

objetivo de la clase.

Aprovechando este ambiente propicio para el aprendizaje, se

introducen algunos conceptos que son muy bien aceptados por los

estudiantes, ya que realizan bastantes preguntas al respecto. Se

mantiene el orden durante toda la clase por lo que se puede interpretar

que los estudiantes se interesan y motivan por aprender cosas nuevas.


Curso: 2º F.

Al comienzo de la clase se empleó mucho tiempo para que lo estudiantes

se sentaran en sus puesto y se quedaran callados, entonces el profesor

les llamó la atención por la poca educación que demuestran al entrar un

profesor a la sala y que cuesta mucho que se ordenen.

66

Después durante esta clase los estudiantes trabajaron muy bien, pero por

el hecho que el profesor dictó la mayoría del tiempo,(o porque les

llamaron la atención a comienzo de la clase) fueron participativos y se

formó un buen clima en la sala, no hubo lugar para que lo estudiantes

hicieran desorden, en cambio mostraron interés.


Curso: 2º H


curso.

Clase 5 2º C 2º F










la actividad. X X


pasada. X X


realizado. X X


designado X X






67





Total. 16 4 4 16

Nótese que la cantidad de observaciones positivas en el grupo experimental es mayor que el grupo control.

5.2 Análisis de las evaluaciones de la clase 3, 4 y 5.

5.2.1 Control 2: (ver anexo).


1.- A partir de una tabla de valores, grafique distancia en función del

tiempo.


cuadro:

Respuestas 2ºB 2ºC 2ºF 2ºH

a.- Gráfico completo 22 21 15 15

b.- Gráfico sin unidades 9 6 2 12

c.- Gráfico con las unidades al revés 0 0 1 0

d.- No realiza gráfico 0 0 3 2 El color azul de las tablas indica los cursos experimentales.

68

La respuesta correcta es la a, observando la cantidad de respuestas

buenas en los grupos experimentales fue de 43 versus 30 de los grupos

control.

2.- ¿Cómo determinaría la velocidad media?


cuadro:


a.- Distancia partida por tiempo y la calcula 15 13 4 7

b.- Por la pendiente del gráfico y la calcula 0 0 4 0

c.- Solo lo calcula 10 10 5 11

d.- No responde 3 4 5 9

e.- La velocidad media se calcula dividiendo 0 0 3 0

f.- Tiempo partido la distancia 0 0 0 2

g.- La distancia 3 0 0 0 El color azul de las tablas indica los cursos experimentales.

Las respuestas correctas son la letra a y b, observando la cantidad

de respuestas buenas en los grupos experimentales fue de 28 versus

15 de los grupos control.

3.- ¿Qué representa la pendiente en el gráfico distancia en función del

tiempo?


cuadro.


a.- Velocidad 5 6 4 0

b.- Rapidez 20 9 6 18

c.- El tiempo que demora 1 0 2 0

d.- Entre mas inclinada la pendiente, mayor

rapidez 0 0 1 0

e.- La distancia recorrida 3 7 2 6

f.- No responde 2 5 6 5 El color azul de las tablas indica los cursos experimentales.

69

Las respuestas correctas son la letra a y b, (la letra la

consideramos correcta porque en clases hicimos la distinción que como

es un movimiento rectilíneo la rapidez se puede considerar como la

velocidad siempre y cuando el movimiento sea hacia el mismo sentido)





5$#

66#

&'()*+&*,-+.+/&(/*0

&'()**,-+.+/&(/*

Segundo año C Notas Frecuencia 1-1,9 0 2-2,9 2 3-3,9 4 4-4,9 7 5-5,9 8 6-7,0 6 Total 27

Control 2

0

10

20

30

40

1-1,9 2-2,9 3-3,9 4-4,9 5-5,9 6-7,0 Total

Intervalo de notas

Frec

uenc

ia

Control 2

0

2

4

6

8

10

1-1,9 2-2,9 3-3,9 4-4,9 5-5,9 6-7,0

Intervalo de notas

Frec

uenc

ia

70

61#

55#

&'()*+&*,-+.+/&(/*0

&'()*0*,-+.+/&(/*

Grupos de Control.


!6#

$$#&'()*+&*,-+.+/&(/*0

&'()**,-+.+/&(/*


Control 2

0

2

4

6

8

1-1,9 2-2,9 3-3,9 4-4,9 5-5,9 6-7,0

Intervalo de notas

Frec

uenc

ia

Control 2

02468

1012

1-1,9 2-2,9 3-3,9 4-4,9 5-5,9 6-7,0

Intervalo de notas

Frec

uenc

ia

71

!3#

$3#

&'()*+&*,-+.+/&(/*0

&'()*0*,-+.+/&(/*

6. Clase 6 (ver anexo). 6.1 Ejercicios clase 6 (ver anexo).

6.2 Análisis cualitativo clase 6.

6.2.1 Observación de la clase 6. Clase 6 Grupo experimental.

Curso: 2º B.

Durante toda esta clase los estudiantes mostraron mucho interés,

ya que fue una clase demostrativa, estuvieron todos atentos y dispuestos

a aprender y haciendo preguntas y aportando con ideas durante la clase.

Se mostraron motivados y la mayoría mostró su cuaderno para saber si su

esquema con la predicción de la curva en el gráfico estaba bien hecho.

Se comportan de una forma adecuada durante toda la clase

generando un ambiente propicio para el aprendizaje. Participan de forma

activa, demostrando dominio en los contenidos que se están entregando.


Curso: 2º C


curso.

Clase 6 Grupo Control.

Curso: 2º F

72


curso.

Clase 6 grupo control.

Curso: 2º H.

Al comienzo de la clase los estudiantes mostraron un poco de

interés por ésta, luego de media hora, se desconcentraron y comenzaron

hacer desorden como costaba mucho hacer la clase el profesor prefirió

sacar a los estudiantes que estaban molestando y se quedo con los que

querían participar, después de esto se calmaron un poco los ánimos y se

pudo continuar con la clase de manera correcta pero con solo 18

estudiantes en la sala.

La lista de cotejo a continuación esta referida a los estudiantes que

se quedaron dentro de la sala, después de sacar al resto.

Clase 6 2º B 2º H










la actividad. X X


pasada. X X


realizado. X X


designado. X X



73








Total. 18 2 10 10

Nótese que la cantidad de observaciones positivas en el grupo experimental es mayor que en los grupos de control.

En esta clase no hay análisis de evoluciones de control porque

incluimos este contenido en la prueba de síntesis.

6.3 Análisis de evaluación prueba de síntesis. Esta evaluación se realizó para medir la capacidad de retención de

los aprendizajes logrados durante las clases realizadas.

6.3.1 Prueba Cinemática (ver anexo).

Los resultados obtenidos fueron los siguientes:

6.3.2 Tipo de respuestas: Prueba Cinemática. I.- Una persona parte desde el punto A pasando por B y llegando a C

como lo muestra la figura empleando 4 segundos en el tramo AB y 6

segundos en el tramo BC. Determine, la posición inicial y final del

74

movimiento, la distancia recorrida, desplazamiento (dibújelo y calcúlelo),

rapidez media, velocidad media de todo el recorrido..


cuadro.

1.- Posición inicial y final del movimiento. 2ºB 2ºC 2ºF 2ºH

Respuesta correcta. 16 12 11 4

No responde. 17 26 17 21 El color azul de las tablas indica los cursos experimentales.

De esta pregunta las respuestas correctas son 28 de los grupos

experimentales versus 15 de los grupos control.


siguiente cuadro.

2.- La distancia recorrida. 2ºB 2ºC 2ºF 2ºH






siguiente cuadro.

3.- Desplazamiento. 2ºB 2ºC 2ºF 2ºH

A C B

75






siguiente cuadro.

4.- Rapidez media. 2ºB 2ºC 2ºF 2ºH






cuadro.

5.- Velocidad media. 2ºB 2ºC 2ºF 2ºH


No responde. 19 18 17 11 El color azul -de las tablas indica los cursos experimentales.



II.- Complete la tabla de datos posición en función del tiempo.


cuadro.

1.- Tabla. 2ºB 2ºC 2ºF 2ºH

Completa la tabla de datos correctamente. 33 35 22 12

No completa la tabla. 0 3 6 13 El color azul de las tablas indica los cursos experimentales.



76


siguiente cuadro.

2.- Construir gráfico distancia versus tiempo. 2ºB 2ºC 2ºF 2ºH

a.- Gráfico completo. 16 26 16 3

b.- Gráfico sin unidades. 12 3 6 7

c.- Gráfico con las unidades al revés. 4 5 0 0

d.- No realiza gráfico. 1 4 6 15 El color azul de las tablas indica los cursos experimentales.

De esta pregunta, la respuesta correcta es la letra a, observando

la cantidad de respuestas buenas en los grupos experimentales fue de 42



siguiente cuadro.

3.- ¿Qué representa la pendiente del gráfico

anterior? 2ºB 2ºC 2ºF 2ºH

a.- Velocidad. 2 8 10 0

b.- Rapidez. 22 11 5 5

c.- El tiempo que demora. 0 0 0 2

d.- Entre más inclinada la pendiente, mayor

rapidez. 6 4 2 2

e.- La distancia recorrida. 0 6 0 0

f.- No responde. 3 9 11 15 El color azul de las tablas indica los cursos experimentales.

De esta pregunta, las correctas son la letra a y b, observando la




siguiente cuadro.

4.- A partir del gráfico el movimiento es: 2ºB 2ºC 2ºF 2ºH

77

a.- Uniforme. 24 22 17 5

b.- Acelerado. 6 10 2 3

c.- No responde. 3 6 9 17 El color azul de las tablas indica los cursos experimentales.

De esta pregunta, la respuesta correcta es la letra a, observando la




siguiente cuadro:

5.- Dibuje en el gráfico la recta que representa.

El movimiento de una persona volviendo con la

misma rapidez. 2ºB 2ºC 2ºF 2ºH

a.- Dibuja correctamente. 22 17 9 0

b.- No dibuja correctamente. 18 0 2 0

c.- No dibuja. 3 21 17 25 El color azul de las tablas indica los cursos experimentales.




III La tabla muestra los valores de la velocidad de un auto a medida que

transcurre el tiempo.


siguiente cuadro.

1.- A partir de la tabla de valores construya un

gráfico de velocidad versus tiempo: 2ºB 2ºC 2ºF 2ºH




78

d.- No realiza gráfico. 0 8 8 19 El color azul de las tablas indica los cursos experimentales.

De esta pregunta, la respuesta correcta es la letra a. Observando la


versus 13 de los grupo control.


siguiente cuadro.

2.- ¿Qué representa la pendiente? 2ºB 2ºC 2ºF 2ºH

a.- Aceleración. 22 9 1 0

b.- Velocidad. 4 13 12 0

c.- Distancia. 5 0 0 0

d.- Tiempo. 0 0 0 0

e.- No responde. 1 16 15 25 El color azul de las tablas indica los cursos experimentales.





siguiente cuadro.

3- ¿Qué significa una aceleración de 2(m/s2)? 2ºB 2ºC 2ºF 2ºH

a.- Cada un segundo cambia su velocidad 2(m/s). 2 6 3 0

b.- Su velocidad es de 2(m/s). 8 14 16 0

c.- No responde. 23 18 9 25 El color azul de las tablas indica los cursos experimentales.




79


siguiente cuadro.

4. En el mismo gráfico anterior dibuje la

recta que representa el movimiento de un

auto con una aceleración de 4 (m/s2) 2ºB 2ºC 2ºF 2ºH

a.- Dibuja correctamente 16 7 7 0

b.- No dibuja correctamente 4 0 0 0

c.- No dibuja 13 31 21 25 El color azul de las tablas indica los cursos experimentales.




6.4 Resultados cuantitativos: Prueba de síntesis 1. Grupos experimentales


!%#

$"#

&'()*+&*,-+.+/&(/*0

&'()**,-+.+/&(/*

Prueba 1

0

2

4

6

8

10

1-1,9 2-2,9 3-3,9 4-4,9 5-5,9 6-7,0

Intervalo de notas

Frec

uenc

ia

80

Segundo año C


24#

!4#

&'()*+&*,-+.+/&(/*0

&'()*0*,-+.+/&(/*

Grupos control


2$#

36#&'()*+&*,-+.+/&(/*0

&'()**,-+.+/&(/*

Prueba 1

02468

1012

1-1,9 2-2,9 3-3,9 4-4,9 5-5,9 6-7,0

Intervalo de notasFr

ecue

ncia

Prueba 1

0

2

4

6

8

10

1-1,9 2-2,9 3-3,9 4-4,9 5-5,9 6-7,0

Intervalo de notas

Fre

cuen

cia

81

Segundo año H


"1#

5#

&'()*+&*,-+.+/&(/*0

&'()*0*,-+.+/&(/*

7 Cambio de teórico a experimental.

Luego de la prueba de cinemática los cursos fueron rotados, es

decir los grupos experimentales pasaron a ser grupos control y viceversa.

Por lo tanto nuestros grupos control esta vez son el segundo año B y C y

nuestros grupos experimentales el segundo año F y H.

8 Clase 7 (ver anexo). 8.1 Ejercicios clase 7 (ver anexo)


8.2.1 Observación clase 7.

Prueba 1

02468

101214

1-1,9 2-2,9 3-3,9 4-4,9 5-5,9 6-7,0

Intervalo de notas

Frec

uenc

ia

82


Curso: 2°B

Al comienzo de la clase los estudiantes se muestran interesados y

están atentos a las explicaciones del profesor. El profesor expone una

introducción, luego al anotar toda la materia en la pizarra se nota que los

estudiantes se comienzan a aburrir, se genera un clima de ruido y

conversaciones por parte de algunos estudiantes. El profesor tiene que

intervenir varias veces para que los estudiantes guarden silencio.


Curso: 2º C


curso.


Curso: 2º F


curso.

Clase: Grupo experimental.

Curso: 2º H

Se realiza un repaso de la clase anterior con PPT, se comportan bastante

bien, prestan atención, ya que se introduce lo que es fuerza a través de

una pequeña experiencia, lo que provoca un cambio actitudinal en los

jóvenes, interesándose por lo que vendrá, siguen muy bien las

indicaciones, por lo que resulta una buena instancia para introducir el

tema de fuerza. Al comenzar con el repaso de la materia, el curso

comienza a distraerse y ya no existe el silencio que al comienzo existía,

pero al momento de realizar el montaje experimental, los jóvenes vuelven

a tener interés en la clase, ya que perciben de una forma más concreta la

aplicación de la fuerza. Se mantiene el orden mientras se presenta el

montaje, se muestran los materiales, lo que los incentiva bastante a

aprender, demuestran interés y se genera un ambiente propicio para el

83

aprendizaje, ya que los jóvenes participan bastante, realizando preguntas

que ayudaban a desarrollar el tema con mayor complicidad entre alumno

profesor.

Clase 7 2º H 2º B










la actividad. X X


pasada. X X


realizado. X X


designado. X X









Respeta su turno. x X

Total. 14 6 9 11


84

8.3 Análisis de evaluación clase 7.

8.3.1 Control 3 (ver anexo). Los resultados obtenidos fueron los siguientes.

8.3.2 Tipo de respuestas control 3.

Pregunta I


siguiente cuadro.

1.- Realizar gráfico Fuerza versus aceleración. 2ºB 2ºC 2ºF 2ºH




d.- No realiza gráfico. 1 0 2 0

e) No realiza gráfico correctamente. 0 1 6 0 El color azul de las tablas indica los cursos experimentales.





siguiente cuadro.

2.- ¿Qué representa la pendiente en el gráfico

anterior? 2ºB 2ºC 2ºF 2ºH

a) La masa. 23 10 12 15

85

b) Velocidad. 2 3 1 0

c) Rapidez. 1 0 0 0

d) Aceleración. 3 10 5 0

e) No responde. 3 2 2 0

f) La fuerza versus la aceleración. 0 0 0 3

g) El peso. 0 0 0 1

h) Constante. 0 0 2 0 El color azul de las tablas indica los cursos experimentales.





siguiente cuadro.

3.- Escribe la relación matemática que liga la

aceleración con la fuerza. 2ºB 2ºC 2ºF 2ºH

a) Una relación directamente proporcional, es decir,

si la fuerza aumenta la aceleración aumenta. 4 12 15 0

b) F/a=m 13 3 2 18

c) No responde. 15 9 4 1

d) Si la masa aumenta la aceleración disminuye. 0 1 1 0 El color azul de las tablas indica los cursos experimentales.

De esta pregunta, las respuestas correctas son las letras a y b,

observando la cantidad de respuestas correctas en los grupos



cuadro.

4.- ¿Cuál es la masa del carro? 2ºB 2ºC 2ºF 2ºH

a) Contesta correctamente. 6 6 2 12

b) Contesta sin unidades. 12 1 3 2

c) Contesta incorrecto. 5 12 9 3

86

d) No contesta. 9 6 8 2 El color azul de las tablas indica los cursos experimentales.


cantidad de respuestas correctas en los grupos experimentales fue de 14


8.4 Resultados cuantitativos: Control 3. Grupos experimentales


!$#

56#

&'()*+&*,-+.+/&(/*0

&'()**,-+.+/&(/*


Control 3

0

2

4

6

8

10

1-1,9 2-2,9 3-3,9 4-4,9 5-5,9 6-7,0

Intervalo de notas

Fre

cuen

cia

Control 3

02468

1012

1-1,9 2-2,9 3-3,9 4-4,9 5-5,9 6-7,0

Intervalo de notas

Frec

uenc

ia

87

3"#

2%#

&'()*0+&*,-+.+/&(/*0

&'()*0*,-+.+/&(/*

Grupos de Control


51#65#

&'()*+&*,-+.+/&(/*0

&'()*0*,-+.+/&(/*


Control 3

0

2

4

6

8

10

1-1,9 2-2,9 3-3,9 4-4,9 5-5,9 6-7,0

Intervalo de notas

Frec

uenc

ia

Control 3

0

2

4

6

8

10

1-1,9 2-2,9 3-3,9 4-4,9 5-5,9 6-7,0

Intervalo de notas

Frec

uenc

ia

88

!2#

$!#

&'()*+&*,-+.+/&(/*0

&'()*0*,-+.+/&(/*

9 Clase 8 (ver anexo). 9.1 Ejercicios clase 8 (ver anexo).


9.2.1 Observación Clase 8.


Curso: 2º B


curso.


Curso: 2º C

Al principio de la clase los estudiantes están en silencio y están atentos a

un pequeño repaso que expone el profesor de unos ejercicios, luego que

la clase continua con dictado de los contenidos por parte del profesor,

demás se suman al comentario. Luego el profesor comienza a escribir la

materia en la pizarra (sin dejar de explicarla). Los estudiantes se muestran

inquietos y aburridos comienzan poco a poco a inundar la sala de

murmullos hasta que el ruido de las conversaciones crese mucho, el

89

profesor en vano intenta callar a los estudiantes los últimos veinte

minutos.


Curso: 2º F


curso.


Curso: 2º H

Se realizará una actividad experimental que los estudiantes deberán

desarrollar. Al comenzar la clase se realiza un repaso de los ejercicios

resueltos anteriormente, los jóvenes se mantienen en orden, pero no

existe un verdadero interés por aprender. Sólo participan los mismos de

siempre, que son quienes se motivan por aprender cosas nuevas, y son

muy participativos. Pero la gran mayoría de los estudiantes, están

conversando, otros duermen. Se expulsan 5 alumnos de la sala de clases,

ya que provocaban el aumento del desorden del grupo curso. Esta

situación cambio en alguna medida el orden dentro de la sala, pero aun

existen grupos en donde insisten con su mal comportamiento, además de

conversar en voz alta. Al comenzar el montaje el cual será con grupos de

seis estudiantes, comenzó a desordenarse nuevamente el curso, lo que

provoca la salida de más alumnos fuera de la sala, por lo que el trabajo se

realizó solo en tres grupos. Los estudiantes, al tener el montaje listo, se

motivan bastante, se observa que trabajan en forma grupal durante la

experimentación, y en forma individual cuando responde la guía, son muy

participativos e interesados, ya que realizan muchas preguntas, por lo que

se nota la motivación que tienen por aprender nuevos conocimientos. Los

estudiantes que quedaron trabajando mantienen su dedicación durante

todo el desarrollo de la actividad, discuten y generan conversaciones

90

entre el grupo para la resolución de la guía, analizando y aplicando el

conocimiento adquirido en clases anteriores.

Clase 8 2º H 2º C










la actividad. X X


pasada. X X


realizado. X X


designado. X X










Total. 14 6 10 10


91

9.3 Análisis de la evaluación clase 8.

9.3.1 Control 4 (ver anexo).


De la pregunta I

1) Describa la ecuación de conservación de la cantidad de

movimiento.


cuadro.

Respuestas 2ºB 2ºC 2ºF 2ºH a) Responde correctamente. 15 19 10 26 b) No responde. 6 3 11 0 c) Incompleta. 15 7 0 3

El color azul de las tablas indica los cursos experimentales.

De esta pregunta, la respuesta correcta es la letra a, observando

la cantidad de respuestas buenas en los grupos experimentales fue de 36


2) Calcule la velocidad del carrito B después del choque


cuadro.

Respuestas 2ºB 2ºC 2ºF 2ºH a) Calcula correctamente. 10 5 7 7 b) Calcula sin unidades. 8 8 3 19 c) No calcula. 13 15 11 1 d) Calcula incorrectamente. 5 1 0 2

92


De esta pregunta, la respuesta correcta son las letras a y b

(consideramos la letra b correcta pero le falta la unidad por lo tanto no

obtuvo todo el puntaje), observando la cantidad de respuestas buenas en

los grupos experimentales fue de 36 versus 31 de los grupo control.

3) Calcule la cantidad de de movimiento final del sistema. Las respuestas dadas por los alumnos están resumidas en el siguiente

cuadro.



De esta pregunta, la respuesta correcta son las letras a y b,

(consideramos la letra b correcta pero le falta las unidad por lo tanto no

obtuvo todo el puntaje) observando la cantidad de respuestas buenas en

los grupos experimentales fue de 33 versus 25 de los grupos control.

De la pregunta II

a) Calcule la cantidad de movimiento inicial del carro A


cuadro.

Respuestas 2ºB 2ºC 2ºF 2ºH a) Calcula correctamente. 13 11 10 21 b) Calcula sin unidades. 4 1 0 5 c) No calcula. 2 14 10 3 d) Calcula incorrectamente. 3 1 0






93

b) Si la velocidad del carro B después del choque es de 4 m/s calcula la

velocidad.


cuadro.







III En una experiencia de laboratorio se colocaron los dos carros A y B de

igual masa m unidos mediante un resorte comprimido el que después se

descomprimió, aplicándole una fuerza al carro, los dos carros están a la

misma distancia al tope del riel.

1) Escriba la ecuación de conservación de la cantidad de movimiento


cuadro.

Respuestas. 2ºB 2ºC 2ºF 2ºH a) Responde correctamente. 5 8 5 15 b) No responde. 25 18 16 12 c) Incompleta. 6 3 0 2


De esta pregunta, la respuesta correcta es la letra a observando la



2) ¿Cuál toca primero el tope del riel?


cuadro.

94

Respuestas. 2ºB 2ºC 2ºF 2ºH a) Responde correctamente. 7 9 6 10 b) No responde. 26 17 15 14 c) Incompleta. 3 3 0 3 d) Responde incorrectamente. 0 0 0 2





3) Después del impulso ¿Cuál tiene mayor cantidad de movimiento?


cuadro.

Respuestas. 2ºB 2ºC 2ºF 2ºH a) Responde correctamente. 6 7 4 6 b) No responde. 0 11 17 14 c) Incompleta. 1 5 0 8 d) Responde incorrectamente. 29 6 0 1




versus de los grupos control 13.

9.4 Resultados cuantitativos: Control 4. Grupos experimentales


Control 4

0

2

4

6

8

1-1,9 2-2,9 3-3,9 4-4,9 5-5,9 6-7,0

Intervalo de notas

Frec

uenc

ia

95

2!# 35#&'()*+&*,-+.+/&(/*0

&'()*0*,-+.+/&(/*


$3#!3#

&'()*0+&*,-+.+/&(/*0

&'()*0*,-+.+/&(/*

Grupos de Control


Control 4

02468

1012

1-1,9 2-2,9 3-3,9 4-4,9 5-5,9 6-7,0

Intervalo de notas

Fre

cuen

cia

Control 4

0

5

10

15

20

1-1,9 2-2,9 3-3,9 4-4,9 5-5,9 6-7,0

Intervalo de notas

Fre

cuen

cia

96

51#

65#

&'()*+&*,-+.+/&(/*0

&'()*0*,-+.+/&(/*


33#23#

&'()*0+&*,-+.+/&(/*0

&'()*0*,-+.+/&(/* 10 Clase 9: (ver anexo). 10.1 Ejercicios clase 9 (ver anexo).

10.2 Análisis cualitativos clase 9.

10.2.1Observación clase 9.

Control 4

0

2

4

6

8

1-1,9 2-2,9 3-3,9 4-4,9 5-5,9 6-7,0

Intervalo de notas

Frec

uenc

ia

97


Curso: 2º B

Se comienza a analizar una guía que fue entregada al comienzo

de la clase, y que posee contenidos a cerca de torque, por lo que los

estudiantes van analizando conjuntamente con el profesor los contenidos.

Los jóvenes participan activamente ya que se presentan ejemplos de la

vida cotidiana, se concentran bastante, por lo cual el 80% del curso presta

atención y siguen las explicaciones del profesor. Se mantiene silencio y

orden durante la clase. Solo atienden, generándose preguntas en forma

recurrente, es un curso muy respetuoso entre ellos y el profesor, además

siempre atienden a lo que el profesor les enseña. Son sumamente atentos

y concentrados, el ambiente es muy apto para la realización de una buena

clase, aplican lo que van aprendiendo durante el desarrollo de la clase, en

situaciones cotidianas. Los estudiantes están muy interesados en la

temática, cuando se presentan ejemplos de la vida cotidiana.

Se dan las instrucciones de la guía que deben resolver. Su

comportamiento cambia al momento de realizar la guía, ya que se

desordenan un poco, pero aun se mantiene la participación y realizan

preguntas pertinentes a los contenidos. Realizan la guía con todo el curso

y el profesor, por lo que ellos mismos analizan las respuestas, la

concentración se mantiene durante toda la clase.


Curso: 2º C

Al haber pocos alumnos, es más fácil mantener el orden y el

silencio, se da la introducción del contenido, por lo que se genera un

ambiente propicio para el aprendizaje. Se les dicta el concepto de torque,

y se les entrega una explicación con ejemplos cotidianos, manteniéndose

el orden y la participación de los estudiantes. Prestan bastante atención y

existe una gran participación, realizando variadas preguntas durante toda

la clase. Se mantienen muy concentrados, anotando apuntes de los

98

contenidos. A pesar de ser una clase poco activa en sentido experimental,

los jóvenes mantienen la atención durante toda la hora al presentar

ejemplos de la vida cotidiana.


Curso: 2º F

Se realiza un repaso de la materia, para luego ser aplicado a la

experiencia. Los jóvenes colocan bastante atención y participan

activamente, la mayor parte del curso se concentra bastante en la

introducción de la clase.

Se mantiene el orden y el silencio, infiriendo que la cantidad de alumnos

influye positivamente en la motivación de los alumnos por aprender.

Al entregar los materiales, para la realización de la actividad, los

estudiantes comienzan a experimentar con el dinamómetro, luego se les

entrega la guía para desarrollar la actividad. En este instante el

comportamiento cambia debido a que comienzan a formar los grupos de

trabajo, lo que aumenta el desorden y disminuye el silencio. Se entregan

las instrucciones, observando que los estudiantes prestan bastante

atención y se mantienen concentrados. Se aprecia que de los grupos solo

1 ó 2 alumnos realizan la actividad. Realizan varias preguntas respecto a

la experiencia. Se observa que no son autodidactas, el profesor debe ir

dándoles las indicaciones pertinentes, para que puedan desarrollar la

guía. Se comportan adecuadamente, manteniendo el orden, la

participación y la dedicación al trabajo. Se genera un ambiente muy

adecuado para el aprendizaje, notando el entusiasmo de los jóvenes al

realizar la actividad, analizan y se observa motivación durante la

experimentación.


Curso: 2ºH

Se les entregan las instrucciones correspondientes, observándose

la participación del 50% del curso, realizan y resuelven la guía en sus

puestos de forma armoniosa y su comportamiento se ha mejorado con

respecto a otras clases. La falta de alumnos aumenta la participación, el

99

interés y la concentración por aprender, se comportan de forma activa y

algunos experimentan con el dinamómetro. Se observa que 2 ó 3 alumnos

no se interesan por realizan ningún tipo de actividad, pero gran parte del

curso si se motiva por aprender y realizar la actividad. La actitud de los

alumnos es totalmente distinta a otras clases.

Clase 9 2º B 2º C 2º F 2º H


indagatoria. Si No Si No Si No Si No

Aplica lo aprendido. X X X X

Registra contenidos importantes. X X X X

Colabora con el trabajo grupal. X X X X

Demuestra creatividad. X X X X

Demuestra interés en la clase. X X X X

Domina el contenido de la

experiencia. X X X

Evalúa y coevalúa el trabajo grupal. X X X X

Respeta los tiempos dados para la

realización de la actividad. X X X X

Identifica características propias de la

materia pasada. X X X X

Demuestra esfuerzo y dedicación en

el trabajo realizado. X X X X

Transfiere información del tema

tratado, al trabajo designado. X X X X

Posee aptitudes indagatorias. X X X X

Sintetiza lo aprendido. X X X X

Se motiva con la clase. X X X X

Mantiene su concentración. X X X X

Siguen las instrucciones de la

experiencia. X X X X

Aporta con ideas a la clase. X X X X

Mantiene una conducta adecuada en X X X X

100

la sala.

Demuestra aprendizajes. X X X X

Respeta su turno. X X X X

Total. 14 6 11 9 12 8 11 9

Nótese el aumento de los cursos que antes eran control pasando a ser experimental.

10.3 Análisis de evaluación clase 9.

10.3.1 Control 5 (ver anexo). Los resultados obtenidos fueron los siguientes


1.- A partir de la tabla de valores ¿A que distancia fue necesario una

menor fuerza para levantar el tablón?

101


cuadro.

Respuestas. 2ºB 2ºC 2ºF 2ºH a) 1,6m a mayor distancia menor fuerza. 27 26 20 38 b) 0,4 m. 0 3 0 0 c) 0,8 m. 0 0 1 0 d) 1,2 m. 0 0 3 0 e) No responde. 1 3 0 1





2,- A partir de la tabla de valores ¿A que distancia fue necesaria una

mayor fuerza para levantar el tablón?


cuadro.

Respuestas. 2ºB 2ºC 2ºF 2ºH a) 0,4 m a menor distancia mayor fuerza. 28 26 20 38 b) 1,6 m. 0 1 0 0 c) 1,2 m. 0 0 3 0 d) No responde. 0 5 1 1





3.- ¿Qué sucede con la fuerza a medida que se disminuye la distancia al

pivote?


siguiente cuadro.

Respuestas. 2ºB 2ºC 2ºF 2ºH a) Aumenta la fuerza. 28 29 19 38 b) Aumenta la distancia. 0 0 3 0 c) No responde. 0 3 2 1


102




4.- ¿Qué puedes inferir de los datos obtenidos?


cuadro.

Respuestas. 2ºB 2ºC 2ºF 2ºH a) Si la distancia aumenta la fuerza disminuye. 26 23 18 30 b) Que a menor distancia menor es la fuerza. 0 0 3 0 c) No responde. 2 9 3 5 d) En el torque hay valores similares. 0 0 0 4





5.- ¿Qué sucede con el torque a medida que disminuye la distancia al

pivote?


cuadro.

Respuestas. 2ºB 2ºC 2ºF 2ºH a) El torque permanece constante. 25 16 9 32 b) El torque disminuye su valor. 0 5 7 0 c) El torque aumenta. 0 0 1 0 d) No responde. 3 6 6 1 e) Aumenta el peso del torque. 0 0 0 6 f) Aplicar mas fuerza. 0 3 0 0 g) Varia. 0 2 0 0



cantidad de respuestas buenas en los grupo experimentales fue de 41


6.- Realiza un gráfico fuerza versus distancia


cuadro.

103

Respuestas. 2ºB 2ºC 2ºF 2ºH a) Realiza gráfico completo. 12 20 5 3 b) Realiza gráfico sin unidades. 11 5 16 25 c) Realiza gráfico al revés. 1 1 1 2 d) No realiza gráfico. 4 6 2 9


De esta pregunta, la respuesta correcta es la letra a y b,

(consideramos la letra b correcta pero le falta las unidad por lo tanto no


los grupos experimentales fue de 49 versus 48 de los grupo control.

7,- ¿Qué tipo de curva obtuviste?


siguiente cuadro.

Respuestas. 2ºB 2ºC 2ºF 2ºH a) Una cursa inversamente proporcional. 16 21 12 25 b) Una curva constante. 5 0 4 0 c) No responde. 6 11 8 14 d) Una linea recta. 1 0 0 0





8.- Con los valores de la tabla de datos calcula el valor del torque ¿Qué

puedes concluir?


siguiente cuadro.

Respuestas. 2ºB 2ºC 2ºF 2ºH a) Calcula el torque y concluye que permanece constante. 20 15 9 14 b) Calcula el torque. 6 15 11 24 c) No responde. 2 2 4 1


104




9.- Un trabajador debe sacar un perno que esta apretado ¿Qué le

recomendaría usted, si el trabajador no puede hacer mucha fuerza?


cuadro.

Respuestas, 2ºB 2ºC 2ºF 2ºH a) Usar una herramienta mas larga. 20 13 15 25 b) Responde incorrectamente. 5 10 5 1 c) No responde. 3 9 4 13




versus 33 de los grupos control



Control 5

012345678

1-1,9 2-2,9 3-3,9 4-4,9 5-5,9 6-7,0

Intervalo de notas

Frec

uenc

ia

105

53#63#

&'()*+&*,-+.+/&(/*0

&'()*0*,-+.+/&(/*


$#"6#

&'()*+&*,-+.+/&(/*0

&'()*0*,-+.+/&(/*

Grupos de Control.


Control 5

0

5

10

15

1-1,9 2-2,9 3-3,9 4-4,9 5-5,9 6-7,0

Intervalo de notas

Frec

uenc

ia

Control 5

0

5

10

15

20

1-1,9 2-2,9 3-3,9 4-4,9 5-5,9 6-7,0

Intervalo de notas

Frec

uenc

ia

106

6#

"$#

&'()*+&*,-+.+/&(/*0

&'()*0*,-+.+/&(/*


55#61#&'()*+&*,-+.+/&(/*0

&'()*0*,-+.+/&(/*

11 Prueba de síntesis 2(ver anexo). 11.1 Análisis de evaluación de síntesis.

Esta evaluación se realizó para medir la capacidad de retención de

los aprendizajes logrados durante las clases realizadas durante el

segundo semestre.

Los resultados obtenidos fueron los siguientes.

11.2 Tipo de respuestas: Prueba a) Realice gráfico Fuerza versus aceleración.

Control 5

02468

1012

1-1,9 2-2,9 3-3,9 4-4,9 5-5,9 6-7,0

Intervalo de notas

Frec

uenc

ia

107

Las respuestas dadas por los alumnos están resumidas en el siguiente cuadro.

Respuesta. 2ºB 2ºC 2ºF 2ºH a.- Gráfico completo. 17 22 17 11 b.- Gráfico sin unidades. 13 9 8 16 c.- Gráfico con las unidades al revés. 1 1 0 0 d.- No realiza gráfico. 2 2 4 5






b) Que representa la pendiente en el gráfico anterior.


cuadro. Respuesta. 2ºB 2ºC 2ºF 2ºH

a) La masa. 13 15 6 21 b) Velocidad. 1 1 0 0 c) Aceleración. 0 6 17 0 d) No responde. 4 3 3 4 e) La aceleración es proporcional a la fuerza. 9 3 1 5 f) Constante. 0 1 1 0 g) Una recta. 1 0 2 1 h) la fuerza al momento de la aceleración. 2 1 0 0 i) la pendiente. 3 5 0 1





c) Escribe la relación matemática que liga la aceleración con la

fuerza.


cuadro.

108

Respuesta. 2ºB 2ºC 2ºF 2ºH a) Si la Fuerza aumenta la aceleración aumenta. 0 10 10 0 b) F/a=m 26 3 0 26 c) No responde. 4 11 8 3 d) Responde incorrecto. 3 10 12 3


De esta pregunta, las respuestas correctas son las letras a y b



d) ¿Cuál es la masa del carro? Las respuestas dadas por los alumnos están resumidas en el siguiente

cuadro.

Respuesta. 2ºB 2ºC 2ºF 2ºH a) Contesta correctamente. 9 19 9 5 b) Contesta sin unidades. 4 0 2 20 c) Contesta incorrecto. 15 7 4 1 d) No contesta. 5 8 15 6





De la pregunta II

a) Describa la ecuación de conservación de la cantidad de movimiento


cuadro.

Respuesta. 2ºB 2ºC 2ºF 2ºH a) Responde correctamente. 19 19 16 20 b) No responde. 5 10 8 10 c) Incompleta. 1 2 0 2 d) Responde incorrecto. 8 3 6 0


109




b) Calcule la velocidad del carrito B después del choque.

Respuesta. 2ºB 2ºC 2ºF 2ºH a) Calcula correctamente. 7 14 6 3 b) Calcula sin unidades. 5 1 4 0 c) No calcula. 17 17 17 16 d) Calcula incorrectamente. 4 2 2 13






c) Calcule la cantidad de movimiento final del sistema.


cuadro.

Respuesta. 2ºB 2ºC 2ºF 2ºH a) Calcula correctamente. 6 6 4 1 b) Calcula sin unidades. 8 7 3 1 c) No calcula. 13 15 21 29 d) Calcula incorrectamente. 6 6 2 1






De la pregunta III a) A partir de la tabla de valores, ¿A qué distancia fue necesario una

menor fuerza para levantar el tablón? Las respuestas dadas por los alumnos están resumidas en el siguiente

cuadro.

110

Respuesta. 2º8 2ºC 2ºF 2ºH a) 1,4 m a mayor distancia menor fuerza. 30 31 28 28 b) 0,4m. 0 1 1 0 c) Responde incorrecto. 1 2 1 0 e) No responde. 2 0 0 4





b) A partir de la tabla de valores ¿A que distancia fue necesario una mayor fuerza para levantar el tablón?


cuadro.

Respuesta. 2º8 2ºC 2ºF 2ºH a) 0,4 m a menor distancia mayor fuerza. 29 28 25 28 b) 1,4 m. 0 2 1 0 c) Responde incorrecto. 2 4 4 0 d) No responde. 2 0 0 4





c) ¿Qué puedes inferir de los datos obtenidos?


cuadro.

Respuesta. 2º8 2ºC 2ºF 2ºH a) Si la distancia aumenta la fuerza disminuye. 28 23 24 28 b) La fuerza es inversamente proporcional a la distancia. 0 4 0 0 c) Responde incorrecto. 2 7 3 0 d) No responde. 3 0 3 4


111

De esta pregunta, las respuestas correctas son la letra a y b



d) Con los datos de la tabla de datos calcula el valor del torque ¿Qué

puedes concluir?


siguiente cuadro.

Respuesta. 2º8 2ºC 2ºF 2ºH a) Calcula el torque y concluye que permanece constante. 26 23 19 18 b) Solo calcula el torque. 3 8 4 5 c) Solo concluye. 1 0 0 2 d) No responde. 2 1 4 4 e) Calcula y concluye incorrectamente. 1 2 3 3

El color azul de las tablas indica los cursos experimentales. De esta pregunta, la respuesta correcta es la letra a observando la



11.3 Resultados cuantitativos: Prueba de síntesis 2. Grupos experimentales.


Prueba 2

0

2

4

6

8

10

1-1,9 2-2,9 3-3,9 4-4,9 5-5,9 6-7,0

Interavalo de notas

Frec

uenc

ia

112

56#!$#

&'()*+&*,-+.+/&(/*0

&'()*0*,-+.+/&(/*


Grupos de control.


Prueba 2

02468

1012

1-1,9 2-2,9 3-3,9 4-4,9 5-5,9 6-7,0

Intervalo de notas

Frec

uenc

ia

Prueba 2

0

2

4

6

8

10

1-1,9 2-2,9 3-3,9 4-4,9 5-5,9 6-7,0

Intervalo de notas

Frec

uenc

ia

$%#

!"# &'()*0+&*,-+.+/&(/*0

&'()*0*,-+.+/&(/*

113

%3#

13#

&'()*+&*,-+.+/&(/*0

&'()*0*,-+.+/&(/*


56#6$#

&'()*0+&*,-+.+/&(/*0

&'()*0*,-+.+/&(/*

12 Análisis estadístico.

A partir de las evaluaciones que se hicieron a los alumnos, se

desarrolló un análisis estadístico para comparar los resultados

cuantitativos y el tipo de respuestas entre cursos para observar si se

comprueba nuestra hipótesis.

A continuación presentamos los gráficos de las respuestas

correctas según los grupos control y experimentales.

Prueba 2

0

2

4

6

8

10

1-1,9 2-2,9 3-3,9 4-4,9 5-5,9 6-7,0

Intervalo de notas

Frec

uenc

ia

114

12.1 Control 1.

Pregunta 1.- ¿Cuál es la diferencia entre el concepto de rapidez y

velocidad?

Pregunta 2.- ¿Cuál es la diferencia entre distancia y desplazamiento?

Grupos

experimentales.

Grupos de

control.

Estudiantes presentes. 73 65

Respuestas correctas pregunta 1. 37 20

Grupos experimentales Grupos de control

Grupos

experimentales.

Grupos de

control.




115

12.2 Control 2.

Pregunta 1.- A partir de una tabla de valores, grafique distancia en función

del tiempo

Pregunta 2.- ¿Cómo determinaría la velocidad media?

Pregunta 3.- ¿Qué representa la pendiente en el gráfico distancia en

función del tiempo?

Grupos

experimentales.

Grupos de

control.




Grupos

experimentales.

Grupos de

control.

Estudiantes presentes 58 50



116

Grupos

experimentales.

Grupos de

control.




12.3 Prueba de síntesis 1.

Pregunta 1: Una persona parte desde el punto A pasando por B y

llegando C empleando 4(s) en el tramo AB y 6(s) en el tramo BC.

Determine:

a) Posición inicial y final del movimiento.

b) La distancia recorrida.

c) Desplazamiento.

d) Rapidez media.

e) Velocidad media.

Grupos

experimentales.

Grupos de

control.


Respuestas correctas pregunta 1 (a) 28 15

117


Grupos

experimentales.

Grupos de

control.


Respuestas correctas pregunta 1 (b) 38 25


Grupos

experimentales.

Grupos de

control.


Respuestas correctas pregunta 1 (c) 38 21


118

Grupos

experimentales.

Grupos de

control.


Respuestas correctas pregunta 1

(d)

35 26

Grupos

experimentales.

Grupos de

control.



(e)

34 25


Pregunta 2: Complete la tabla de datos posición en función del tiempo y

grafique posición versus tiempo y responda las siguientes preguntas

a) Realizar tabla de datos

b) Realizar gráfico

c) ¿Qué representa la pendiente del gráfico?

119

d) A partir del gráfico el movimiento es uniforme o acelerado

e) Dibuje en el gráfico la recta que representa y grafique posición versus

tiempo y responda las siguientes preguntas

Grupos

experimentales.

Grupos de

control.




Grupos

experimentales.

Grupos de

control.




Grupos

experimentales,

Grupos de

control.


120


Grupos experimentales. Grupos de control.

Grupos

experimentales

Grupos de

control


Respuestas correctas pregunta 2 (d) 63 27


Grupos

experimentales.

Grupos de

control.



(e)

57 11

121


Pregunta 3: La tabla muestra la velocidad de un auto a medida que

transcurre el tiempo.

a) A partir de la tabla de valores construya un gráfico de velocidad versus

tiempo.

b) ¿Qué representa la pendiente del gráfico anterior?

c) ¿Qué significa una aceleración de 2(m/s2)?

d) En el mismo gráfico anterior dibuje la recta que representa el

movimiento de un auto con una aceleración de 4 (m/s2)

Grupos

experimentales.

Grupos de

control.



(a)

27 13


Grupos

experimentales.

Grupos de

control.



(b)

31 1

122


Grupos

experimentales.

Grupos de

control.



(c)

8 3


Grupos

experimentales.

Grupos de

control.



(d)

23 7

123


2.4 Control 3. Pregunta 1

En una experiencia de laboratorio se lanzó un carro dinámico con

una fuerza F ejercida por un resorte, luego se duplica, se triplica y

cuadriplica.

a) Realizar gráfico Fuerza versus aceleración.

b) ¿Qué representa la pendiente en el gráfico anterior?

c) Escribe la relación matemática que liga la aceleración con la fuerza.

d) ¿Cuál es la masa del carro?

Grupos

experimentales.

Grupos de

control.



(a)

27 49


124

Grupos

experimentales.

Grupos de

control.


Respuestas correctas pregunta

1 (b)

27 33


Grupos

experimentales.

Grupos de

control.



(c)

35 32


Grupos

experimentales.

Grupos de

control.



125


12.5 Control 4. Pregunta 1.

Se tienen dos carritos A y B respectivamente de igual masa m = 1 Kg, el carrito B se encuentra en reposo y A se acerca a B con una velocidad v = 4 î m/s. Si después del choque el carro A queda en reposo. a) Describa la ecuación de conservación de la cantidad de movimiento b) Calcule la velocidad del carrito B después del choque c) Calcule la cantidad de movimiento final del sistema

Grupos

experimentales.

Grupos de

control.



(a)

36 34


Grupos

experimentales

Grupos de

control



(b)

36 31

126


Grupos

experimentales.

Grupos de

control.



(c)

33 25


Pregunta 2.

Se tienen dos carros A y B de diferentes masas mA = 5 Kg. y mB = 2 Kg.,

que se acercan con distinta velocidad v A = 2 î m/s v B = 6 î m/s

a) Calcule la cantidad de movimiento inicial del carro A. b) Si la velocidad del carrito B después del choque es de 2 î m/s calcula la velocidad del carro A después del choque.

Grupos

experimentales.

Grupos de

control.



127


Grupos

experimentales

Grupos de

control




Pregunta 3

En una experiencia de laboratorio se colocaron a los dos carros A y

B de igual masa m unidos mediante un resorte y después se

descomprimió el resorte aplicándole una fuerza a los carros, los carros

están a la misma distancia de los topes del riel.

a) Escriba la ecuación de conservación de la cantidad de movimiento. b) ¿Cuál carro toca primero el tope riel? ¿Por qué? c) Después del impulso ¿Cuál tiene mayor cantidad de movimiento?

128

Grupos

experimentales

Grupos de

control




Grupos

experimentales

Grupos de

control




Grupos

experimentales

Grupos de

control




129

12.6 Control 5

a) A partir de la tabla de valores, ¿A qué distancia fue necesario una


b) A partir de la tabla de valores ¿A que distancia fue necesario una


c) ¿Qué sucede con la fuerza a medida que se disminuye la distancia?

d) ¿Qué puedes inferir de los datos obtenidos?

e) ¿Qué sucede con el torque a medida que disminuye la distancia al

pivote?

f) Realiza un gráfico, fuerza versus distancia.

g) ¿Qué tipo de curva obtuviste? Coincide con tu respuesta 7

h) Con los datos de la tabla de datos calcula el valor del torque ¿Qué

puedes concluir?

i) Un trabajador debe sacar un perno que está apretado ¿Qué le


Grupos

experimentales

Grupos de

control




130

Grupos

experimentales

Grupos de

control




Grupos

experimentales

Grupos de

control




Grupos

experimentales

Grupos de

control



131


Grupos

experimentales

Grupos de

control


Respuestas correctas pregunta 1 (e) 41 41


Grupos

experimentales

Grupos de

control


Respuestas correctas pregunta 1 (f) 49 48


132

Grupos

experimentales

Grupos de

control


Respuestas correctas pregunta 1 (g) 37 37


Grupos

experimentales

Grupos de

control


Respuestas correctas pregunta 1 (h) 23 35


Grupos

experimentales

Grupos de

control


Respuestas correctas pregunta 1 (i) 40 33

133


12. 7 Prueba de síntesis 2. Pregunta 1

En una experiencia de laboratorio se lanzo un carro dinámico con una fuerza F= 3 (N) ejercida por un resorte, luego se duplica la fuerza y después se triplica y por último se cuadriplica. Obteniéndose las aceleraciones que se muestran en la siguiente tabla a) Realice gráfico Fuerza versus aceleración. b) Que representa la pendiente en el gráfico anterior. c) Escribe la relación matemática que liga la aceleración con la fuerza. d) ¿Cuál es la masa del carro? Grupos

experimentales

Grupos de

control




134

Grupos

experimentales

Grupos de

control




Grupos

experimentales

Grupos de

control




Grupos

experimentales

Grupos de

control




135

Pregunta 2

Se tienen dos carritos A y B respectivamente de igual masa m = 2 Kg, el carrito B se encuentra en reposo y A se acerca a B con una velocidad v = 3 î m/s. Si después del choque el carro A queda en reposo.

a) Describa la ecuación de conservación de la cantidad de movimiento.


c) Calcule la cantidad de movimiento final del sistema. Grupos

experimentales

Grupos de

control




Grupos

experimentales

Grupos de

control




136

Grupos

experimentales

Grupos de

control




Pregunta 3

En una experiencia de laboratorio se graduó un listón de madera cada 20 cm del eje de rotación, las fuerzas necesarias para hacer girar el listón 45 grados se muestra en la siguiente tabla de valores.

a) A partir de la tabla de valores, ¿A qué distancia fue necesario una menor fuerza para levantar el tablón?

b) A partir de la tabla de valores ¿A que distancia fue necesario una

mayor fuerza para levantar el tablón? c) ¿Qué puedes inferir de los datos obtenidos?

d) Con los datos de la tabla de datos calcula el valor del torque ¿Qué puedes concluir?

Grupos

experimentales

Grupos de

control



137


Grupos

experimentales

Grupos de

control




Grupos

experimentales

Grupos de

control




138

Grupos

experimentales

Grupos de

control




13 Encuesta de aula.

Para finalizar el estudio se realizó una encuesta a los estudiantes

para conocer la preferencia por el tipo de clase que se realizaron durante

el año escolar.

La encuesta y los resultados fueron los siguientes:

Elige la alternativa que más representa tu pensar y enciérrala en un

círculo:

I-.Comparando las clases de física del primer y segundo semestre, cuales

te gustaron más:

2º8 2ºC 2ºF 2ºH a) Las del primer semestre. 20 19 3 4 b) Las del segundo semestre. 0 0 13 11 c) Ninguna. 0 0 0 0 d) Ambas las del primer y segundo semestre. 0 0 3 3

139

II-. En relación a estas clases cual de las siguientes metodologías de

aprendizaje prefieres:

2º8 2ºC 2ºF 2ºH a) Dictado. 0 0 0 1 b) Escribiendo en la pizarra. 0 0 2 3 c) Haciendo experimentos. 20 19 17 14 d) Ninguna. 0 0 0 0

De acuerdo a la primera pregunta el 100% de los estudiantes de

los segundos medios B y C, se inclinaron por las clases del primer

semestre en las cuales eran los grupos experimentales, en cambios un

64,9% los estudiantes de los segundos medios F y H prefirieron las

clases del segundo semestre, donde eran el grupo experimental y un

18,9%, prefirieron las clases del primer semestre cuando eran el grupo

control y un 16,2% de estos cursos prefirieron ambas clases.

De acuerdo a la segunda pregunta el 100% de los estudiantes de

los segundos medios B y C, prefirieron la metodología a través de

experimentos, de los segundos medios F y H un 2,7% se inclinaron por el

tipo de metodologías donde el profesor dicta la materia, el 13,5% de los

estudiantes prefieren escribir la materia de la pizarra y el 83,8% de estos

estudiantes prefirieron la metodología a través de experimentos

140

14 Conclusiones.

De nuestro estudio realizaremos un análisis a partir de los

resultados cuantitativos obtenidos por semestre, como también las

aptitudes y actitudes por tipo de curso. Además se realizará una

comparación de los resultados de los promedios finales de las notas de

Física del año escolar 2008 - 2009, y por último se analizarán la

permanencia de contenidos a través de las pruebas de síntesis realizada

al final de cada semestre.

1.- De los resultados cuantitativos obtenidos de los controles realizados

durante el primer semestre, los grupos experimentales obtuvieron un

78,19% en comparación de los grupos control que obtuvieron un 53,04%

de notas mayores o iguales a 4.

Por lo tanto los mejores resultados los obtuvieron los cursos que eran

experimentales, el segundo año B y C. Cumpliéndose con lo esperado en

nuestra hipótesis.

2.- De los resultados cuantitativos obtenidos de los controles realizados

durante el segundo semestre, los grupos experimentales obtuvieron un

70,73% en comparación de los grupos control que obtuvieron un 62,29 %

de notas mayores o iguales a 4.

141

Por lo tanto los mejores resultados los obtuvieron los cursos que eran

experimentales, el segundo año F y H. Cumpliéndose con lo esperado en

nuestra hipótesis.

Los grupos que pasaron de control a experimental se superaron en un

17,69% en comparación con el primer semestre, y los grupos que pasaron

de experimental a control disminuyeron sus calificaciones en un 15,9%.

Cabe señalar, que la cantidad de estudiantes en los cursos F y H

disminuyó considerablemente, en el segundo semestre, debido a las

expulsiones y retiros por repitencia.

3.- Con respecto a las actitudes y aptitudes de los alumnos frente al tipo

de clase, los estudiantes del segundo año B y C durante el primer

semestre, mientras eran experimentales, mostraron una motivación

mayor por aprender, gran participación e interés dentro del grupo curso,

obteniendo un 79,28% de respuestas positivas y un 20,72% de

respuestas negativa de acuerdo a la pauta realizada en las

observaciones. Con respecto a los segundo H y F, los resultados fueron

42,5% positivas y 57,5% de respuestas negativas, lo que se traduce como

una falta de motivación por aprender ya que las clases no generaban un

ambiente propicio para el interés de los estudiantes. En cambio, en el

segundo semestre cuando pasaron a ser grupo control los estudiantes se

mostraron descontentos con el cambio del tipo de clase, ya que

reclamaron la falta de experimentos, por lo cual los resultados obtenidos

142

con la pauta fueron de un 60% de respuestas positivas, contra un 40%, a

pesar de mantener altos estándares de motivación hubo una baja de un

19,28 puntos debido al cambio de realización de clases. Con respecto a

los segundos H y F, que pasaron a ser grupos experimentales, los

resultados fueron 68,3% positivo y un 31,7% negativo, por lo cual hubo

un cambio de actitudes y aptitudes muy significativos en ambos cursos,

por lo que es posible cambiar la visión de las ciencias, que tienen los

estudiante, que repercute en forma positiva para sus aprendizajes.

Los cursos F y H durante el primer semestre se mostraron desinteresados

por la asignatura, por esto la realización de las clases se tornaban

complejas ya que los estudiantes eran irrespetuosos y desordenados,

resultando dificultoso obtener aprendizajes significativos en los alumnos.

Con respecto a las actitudes y aptitudes durante el segundo semestre

con las clases experimentales, los estudiantes mostraron un cambio

significativos en la participación y realización de experimentos, este tipo

de c

ambos cursos hubo un grupo de estudiantes que no mostró interés

durante todo el año escolar.

En base a las observaciones de actitudes y aptitudes, podemos concluir

que nuestra hipótesis se cumple satisfactoriamente, ya que con las clases

experimentales, se presento un cambio en las cualidades y capacidades

positivas de los estudiantes.

143

4.- Un factor importante en el proceso de enseñanza-aprendizaje es la

aunque se planifique la mejor clase de física, no entregará grandes

resultados. Ya que en nuestras observaciones nos dimos cuenta que un

grupo no menor al 20% en todos los cursos no mostraban preocupación

alguna, en estos estudiantes no se mostró interés por ningún tipo de

clases.

5. En relación a las pruebas globales del primer semestre, los grupos

experimentales obtuvieron un 50% en comparación de los grupos control

que obtuvieron un 26,42 % de notas mayores o iguales a 4.

Por lo tanto se observa de los datos, que los grupos experimentales, el

segundo B y C, demostraron una mayor permanencia de los aprendizajes

en comparación con los grupos control segundo H y F.

En relación a las pruebas globales del segundo semestre, los grupos

experimentales obtuvieron un 70,97% en comparación de los grupos

control que obtuvieron un 79,1 % de notas mayores o iguales a 4.

Por lo tanto a las pruebas globales del segundo semestre, se observa que

los cursos experimentales, el segundo H y F, se superan

considerablemente demostrando una mayor permanencia de los

aprendizajes, con lo cual nuevamente nuestra hipótesis se cumple.

Los cursos teóricos el segundo B y C demuestran que aun siendo cursos

teóricos, mantienen una buena retención de los aprendizajes, con esto

volvemos a concluir que un factor importante en el proceso de enseñanza

144

15 Bibliografía. Gloria Calvo (1996). Enseñanza y Aprendizaje En Busca de

Nuevas Rutas. Chile: PREAL.

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146

16 Anexo 1: Clases. 16.1 Clase 3: Gráficos y descripción del movimiento.

Las clases 3, 4 y 5 están referidas a la primera subunidad,

descripción del movimiento (Análisis del movimiento) del programa de

estudio.

Esta clase la fuimos exponiendo en la pizarra, tal cual aparece acá

en este documento, para el grupo control la escribimos en la pizarra y a

los grupos experimentales se la explicamos y les dimos estos apuntes.

Tanto el grupo experimental como el grupo teórico recibieron la misma

información y la misma explicación del contenido.

16.1.1 Clase 3 grupos de control.

Objetivo: Análisis de gráficos y descripción de movimientos a partir de

estos.

Imagine una persona en el sistema de referencia de la figura, donde cada

uno de ustedes se coloca a un metro de distancia del origen hacia la

derecha con un reloj.

147

(Figura 1)

Esta persona comienza a caminar en línea recta a partir del origen del

sistema y cada uno de ustedes pone a andar los relojes. A medida que la

persona pase por el frente de cada uno de ustedes, deben parar el reloj.

Imagine entonces que cuando esta persona avanza un metro a

partir del sistema de referencia se demora 15 segundos de tal manera que

los relojes de los compañeros marcan 0, 15, 30, 45, 60, 75, 90 segundos

respectivamente, estos datos los agruparemos en una tabla de datos.

Para que los datos estén de forma ordenada:

Tiempo (s) Distancia (m)

0 0

15 1

30 2

45 3

60 4

75 5

90 6

Note que con una tabla de datos tenemos la misma información

que con el dibujo ya que esta tabla nos dice que para cada metro de

distancia recorrida se demora 15 segundos en recorrerla. Note también

que con solo tener la información de la tabla de datos podemos hacer el

dibujo si sabemos que la persona se movió en línea recta.

148

Otra forma de obtener información de un fenómeno físico como el

movimiento de un móvil, (en este caso la persona) es a través de un

gráfico, esta manera de interpretar el fenómeno físico es mucho más

completa que el dibujo y la tabla de valores, en otras palabras de un

gráfico obtenemos mucha mayor información y mas completa que con los

métodos anteriores. Podemos graficar los datos anteriores en un sistema

de referencia nuevo, en el cual consiste en colocar perpendicularmente

dos sistemas de referencia como los anteriores, a tal sistema lo

llamaremos el plano cartesiano en honor a René Descartes, un brillante

matemático, filósofo y científico francés, que vivió hasta mediados del

siglo XVII.

Podemos cambiar el nombre de los ejes y así podemos nombrar al

eje de las x el eje del tiempo (t) y al eje y como distancia (d) en las

unidades de tiempo en segundos y la longitud en metros respectivamente.

Traspasando los datos de tabla en los ejes coordenado obtenemos:

149

Ahora vamos marcando los puntos en el sistema coordenado

marquemos solo la posición de la persona en el eje de distancia.

Entonces solo tenemos representada la posición, sabemos que

cambio de posición a medida que avanzo el tiempo entonces tenemos

que hacer que la posición y el tiempo coincidan, de tal forma que unamos

la posición con el tiempo.

150

Ahora unamos los puntos por medio de una línea, tenemos que

hacer énfasis en que no siempre esta línea es una recta, en la mayoría de

los movimientos de objetos reales los gráficos al unir los puntos son

curvas y no rectas.

Este gráfico entrega mucha mayor información que la tabla de

datos ya que podemos saber que pasó con la distancia en cualquier

instante de tiempo siempre y cuando sepamos que el movimiento fue

constante. Por ejemplo imaginemos que queremos saber en que posición

se encontraba en el tiempo 22.5 segundos, entonces según el gráfico el

instante 22.5 segundos se encuentra en la mitad entre 15 y 30 segundo

por lo tanto podemos trazar una línea que sea perpendicular con el eje del

tiempo hacia arriba hasta llegar a la recta y luego otra que sea

perpendicular a esta línea eso daría la posición estimada 1.5 metros.

Ahora volvamos a la situación figura (1) en la que una persona

camina por una línea recta y los demás comienzan a tomar el tiempo que

demora en pasar frente a ellos. Los datos obtenidos fueron:

151

Tiempo (s) Distancia (m)

0 0

10 1

20 2

30 3

40 4

50 5

60 6

Vemos que demoró menos tiempo en pasar frente a las personas, la

gráfica corresponde:

Ahora imaginemos que repetimos los pasos descritos

anteriormente (figura 1) pero esta vez se demora menos en pasar por las

posiciones, entonces tenemos la tabla de datos:

Distancia (m) Tiempo (s)

0 0

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

152

Y su gráfica es:

Y por último imaginemos la situación en que la persona se demora

mucho más en pasar por el frente de los compañeros, y obtenemos la

siguiente tabla de datos:

Distancia (m) Tiempo (s)

0 0

1 20

2 40

3 60

4 80

5 100

6 120

Obtenemos el gráfico:

153

Entonces tenemos que darnos cuenta de que la inclinación de la

recta cuando se demora menos en pasar frente a los compañeros es mas

empinado que cuando la persona demora más tiempo, en este caso la

pendiente es menos empinada. Pero ¿Qué significa que la persona se

demora menos tiempo en recorrer la misma distancia de un metro? El

sentido común nos dice que entonces la persona se trasladó más rápido,

veamos esta afirmación en nuestra definición de rapidez la cual establece

que la rapidez promedio de un móvil se calcula por medio del cociente

entre la distancia total recorrida en el tiempo, esto es:

dVt

(Para este tipo de movimiento el cual se produce en una línea recta y en

un solo sentido, el camino recorrido tiene mismo valor que el

desplazamiento, esto implica, valor de velocidad igual a rapidez, solo

basta darle sentido y dirección a la rapidez para que se convierta en

velocidad).

De esta definición vemos que cuando el tiempo disminuye

entonces la rapidez aumenta para una distancia fija.

Entonces estamos obligados a reconocer que la pendiente

representa la rapidez, ya que mientras más empinada es la pendiente, se

demora menos tiempo en recorrer la distancia y entonces la rapidez es

154

mayor, y cuando se demora más en recorrer esta distancia entonces la

rapidez es menor y en el gráfico, la pendiente disminuye.

Ahora calculemos la rapidez promedio para cada una de las tablas

de datos, para la primera tabla podemos tomar cualquiera de los pares de

datos para calcular la rapidez (comprobar) ya que el movimiento fue

constante (demoro la misma cantidad de tiempo en recorrer la misma

distancia) entonces la rapidez para la primera tabla de datos es:

115

0.06

dVt

mVs

mVs

Para la segunda es:

110

0.1

dVt

mVs

mV s

Para la tercera es:

150.2

dVt

V

mV s

Y para la última tabla de valores:

155

120

0.05

dVt

mVs

mVs

Pero ¿Qué representan estos valores en el gráfico? Significan que

este es el valor de la pendiente, que nos esta representando la rapidez

promedio entonces:

Ahora definamos que entendemos por pendiente, primero tenemos

que saber que la pendiente es constante, es decir que tiene el mismo

valor numérico en cualquier punto. Entonces la rapidez es constante para

cualquier intervalo de tiempo.

Por ejemplo para la primera pendiente que tiene valor 0,2 durante

los primeros 5 segundos la rapidez es 0,2 (m/s) durante los 10 segundos

siguientes la rapidez vale 0,2 y así sucesivamente a medida que

avanzamos en el tiempo el valor 0,2 (m/s) permanece constante porque

este es el valor de la pendiente y representa la rapidez del móvil en

cualquier instante.

Pero comprendamos realmente que significa este número llamado

pendiente, veamos el siguiente ejemplo: supongamos que tenemos una

recta con pendiente 3, esto quiere decir que si avanzamos 1 unidad hacia

156

la derecha entonces tenemos que subir una cantidad de 3 unidades o si

avanzamos 2 unidades hacia la derecha entonces tenemos que avanzar 6

unidades hacia arriba.

Entonces si tenemos que la pendiente es 3 entonces si avanzamos 1

metro hacia la derecha tenemos que subir 3 unidades

Veamos un nuevo caso

157

Analicemos que sucede con la pendiente en este gráfico, tenemos

que darnos cuenta que si se avanza 1 unidad hacia la derecha tenemos

que bajar dos unidades para alcanzar la recta. Por lo tanto el valor de la

pendiente es -2, nótese que si se avanza hacia la derecha y luego hacia

arriba el valor de la pendiente es positiva y si se avanza hacia la derecha

y luego hacia abajo el valor de la pendiente es negativa.

Imaginemos que esta pendiente describe el moviendo de una

persona, como la pendiente es constante podemos prolongar la recta

hacia la izquierda. Y si imaginamos que la unidad de medida del eje x es

el tiempo y la unidad de medida del eje y es distancia el gráfico queda de

la siguiente manera:

Entonces si avanzamos 1 unidad hacia la derecha tenemos que

bajar 2 unidades.

Entonces la pendiente tiene valor -2 como el gráfico es distancia

versus tiempo implica que la pendiente representa la velocidad y tiene

valor de -2 m/s. Nótese que según la posición, se aproxima hacia el

origen.

De este gráfico podemos obtener información de la posición con

respecto del tiempo para hacer una tabla de valores, vemos que para t= 0

s la posición es 7 m, la t= 1 s la posición es 5 m para t= 2 s la posición es

158

3 m, para t= 3 s la posición es 1 m. La tabla de valores queda de la

siguiente manera:

Posición (m) Tiempo (s)

7 0

5 1

3 2

1 3

Llevemos estos datos a nuestro esquema inicial. (Figura *)


Objetivo: Análisis de gráficos y descripción de movimientos a partir de

estos.

Materiales:

Huincha de medir de 3 o 30 m

8 cronómetros o celulares

Pizarra transportable

Para el grupo experimental repetimos los pasos del grupo control

(clase 3 grupo control) pero en vez de utilizar un dibujo en la pizarra,

ubicamos a los estudiantes en una cancha y a 10 de ellos los ubicamos a

1 metro de distancia con la ayuda de una huincha de medir, y cada uno

de los estudiantes con un cronometro

159

El profesor comenzó de la posición cero y caminó en línea recta y

en forma ascendente y los estudiantes tomaron el tiempo y detuvieron el

cronometro justo cuando el profesor pasó frente a ellos.

Los estudiantes anotaron en la pizarra los datos obtenidos. El profesor

hizo una tabla de valores y anotó la distancia recorrida y el tiempo que

tarde en recorrerla.

A partir de estos datos, enseñó a los estudiantes a graficar

posición o distancia versus tiempo. Y realizó bajo este método todo el

análisis gráfico anterior.

16.2 Clase 4: Análisis de gráfica distancia versus tiempo.

16.2.1 Clase 4 Grupos de control. Objetivo: Describir y analizar el movimiento sobre una superficie

utilizando gráficos distancia tiempo.

160

En esta actividad el profesor hará un dibujo en la pizarra (sin los

detalles que aparecen en la figura) y dará la siguiente explicación:

Imagine que usted vive en el dibujo de abajo, imagine que usted

tiene que ir de su casa al colegio, tome en cuenta que usted puede seguir

cualquier trayectoria.

Imagine ahora que usted toma la siguiente trayectoria para ir al

colegio

161

Imagine que usted va con un reloj y avanza los metros siguientes

en cada segundo. Como indica la figura.

Responda y realice las siguientes actividades:

1.- Construya una tabla de valores que de cuenta de la distancia recorrida

del estudiante en función del tiempo.

2.- Dibuje el gráfico distancia en función del tiempo.

3.- ¿Qué representa la pendiente en el gráfico?

3.- A partir de lo que se observa en el gráfico, ¿en qué intervalo de

tiempo, de dos segundos, la persona se movió con mayor rapidez media?

Fundamente su respuesta.

4.- A partir de lo que se observa en el gráfico, ¿en qué intervalo de tiempo

la persona se movió con menor rapidez media? Fundamente su

respuesta.


162

Objetivo: Describir el movimiento de una hormiga sobre una superficie

utilizando gráficos distancia tiempo.

Materiales:

Hormiga, reloj o cronómetro, hoja de papel tipo cuadernillo, regla, hilo,

stick fix.

Procedimiento:

1.- Colocar la hormiga sobre la hoja y dejarla que se mueva libremente.

2.- Seguir la hormiga con el lápiz de tal forma que quede marcada sobre

la hoja, el camino que ésta recorrió durante unos 20 s.

3.- Coordine con uno de los miembros del grupo de modo que marque,

sobre la trayectoria dibujada, la posición que lleva la hormiga cada 2 s.

4.- Con el hilo sobre la trayectoria, marcar sobre este, la posición que

llevaba la hormiga cada 2 s.

5.- Estirar el hilo, para luego medir la distancia que recorrió la hormiga

cada 2s.

Responda y realice las siguientes actividades:

1.- Construya una tabla de valores que de cuenta de la distancia recorrida

por la hormiga en función del tiempo.

2.- Dibuje el gráfico distancia en función del tiempo.


tiempo?

163

4.- A partir de lo que se observa en el gráfico, ¿en qué intervalo de

tiempo, de dos segundos, la hormiga se movió con mayor rapidez media?

Fundamente su respuesta.

5.- A partir de lo que se observa en el gráfico, ¿en qué intervalo de tiempo

la hormiga se movió con menor rapidez media? Fundamente su

respuesta.

16.3 Clase 5: Aplicación y análisis de gráficos.

16.3.1 Clase 5 Grupos de control.

Objetivos: Los estudiantes deben ser capaces de aplicar lo aprendido

sobre análisis de gráficos distancia versus tiempo.

I. Para cada uno de los casos hacer tabla de datos, graficar posición

versus tiempo, calcule distancia recorrida, desplazamiento (dibújelo en el

esquema), velocidad, rapidez

1.-

2.-

3.-

164

4.-

¿Qué representa la pendiente en los gráficos?

II Cristina tenía que hacer una tarea, se acordó muy tarde y no sabía que

hacer. Una compañera le mando su tarea por Messenger pero le faltaba el

valor de las pendientes que, para estos gráficos, representa la velocidad

de muchos movimientos diferentes. Esta foto tampoco contenía otro dato.

1 ¿De que manera podría usted determinar el valor de las pendientes

para estos gráficos? Hágalo.

165

16.3.2 Clase 5 Grupos experimentales. Nota: al término de esta actividad demostrativa los estudiantes trabajarán

en la clase 5 del grupo control expuesta anteriormente.

Objetivo: Los estudiantes deben ser capaces de aplicar lo aprendido de

gráficas distancia versus tiempo e inferir el movimiento a través de la

gráfica.

Esta actividad es una actividad demostrativa donde el profesor es

el que tiene que exponer. Por lo tanto es el profesor el objeto en

movimiento.

Materiales:

-. Programa Logger Pro 3.

-. Detector de moviendo sónico.

-. Computador personal.

-. Data show.

-. Soporte universal.

-. Carro con riel.

Procedimiento:

1) Instalar detector de movimiento sónico a la interfaz. Comprueba

que tanto la interfaz como el detector de movimiento funcionen

correctamente. (en la pantalla del data show debe aparecer solo

una ventana con la tabla de datos y un gráfico distancia tiempo)

166

2) Una vez instalado el detector de movimiento entonces el profesor

se deberá colocar a una distancia de unos 4 m aprox. un ayudante

(estudiante) deberá iniciar el detector. Una vez avanzando el

detector el profesor debe indicar que el gráfico que esta en ese

momento es la distancia que detecta el detector. El profesor debe

entonces buscar la posición en que el detector marca 4 m y otro

ayudante debe colocar una marca de cinta adhesiva y luego hacer

lo mismo con los siguientes 3, 2, 1 metros restantes.

3) Ahora colóquese en la marca de un metro e inicie el detector de

movimiento quédese unos segundos y luego camine lentamente

hacia la marca de 2 metros, quédese ahí unos segundos y luego

camine lentamente a la marca de 3 m y quédese ahí otros

segundos. Debe explicar todo el proceso.

167

4) Ahora deberá repetir el paso anterior pero partiendo al revés de la

distancia 3 metros hasta la distancia 1 metro. (explicar)

5) Ahora colóquese a la distancia de un metro e inicie el detector

quédese ahí unos segundos y camine hacia 2 metros, quédese ahí

unos segundos y devuélvase a la marca de 1 metro y quédese ahí,

detenga el detector. Explique nuevamente.

6) Repita el paso anterior pero partiendo de la distancia 3metros hacia

2 metros y devolviéndose a 3 metros. Nuevamente explique.

168

7) Ahora cierre la tapa del data show (para no apagar los

implementos), dígale a los estudiantes que ellos serán el sensor de

movimiento y que deben predecir la gráfica de los siguientes

movimientos.

8) Debe colocarse en la marca de un metro camine hacia 2 metros

luego pare unos segundos y camine hacia 3 m pare otros segundos

y camine hacia cuatro metros. Pida que dibujen la gráfica en su

cuaderno, luego repita con el sensor encendido para que los

estudiantes puedan comprobar sus respuestas.

9) Repita el paso anterior pero partiendo de la distancia 4 metros

hasta llegar a 1 metro. Luego pida a los estudiantes que vuelvan a

realizar la actividad anterior. Y vuelva a comprobar.

10) Realice otras gráficas parecidas a las de los pasos 5) y 6).

Nuevamente que los estudiantes dibujen en su cuaderno las

gráficas y compruebe las respuestas.

Repaso de gráficas y pendientes:

11) Colóquese en la posición de 1 metro luego camine con velocidad

constante hasta la máxima posición posible. Ajuste el programa

para superponer una gráfica con respecto a la siguiente, si no sabe

169

como hacerlo entonces marque con plumón en la pizarra (se

supone que el data show proyectará la imagen sobre la pizarra

blanca)

12) Luego repita el paso anterior pero esta vez aumente la rapidez. Y

marque nuevamente la gráfica en el pizarrón o compruebe que las

gráficas queden superpuestas.

13) Nuevamente colóquese en distancia un metro pero esta vez

aumente más la rapidez que la vez anterior. Repita este paso

nuevamente de modo que queden las cuatro pendientes en el

mismo gráfico. Pregunte en relación a la clase anterior ¿Cuál de

todas las pendientes representan la rapidez máxima y cual la

minima? Entonces ¿Qué representan las pendientes?

16.3.3 Clase opcional para clase 5.

Objetivo:

-. Reforzar por medio del uso de tecnologías los conceptos de camino

recorrido, desplazamiento, rapidez media, velocidad media.

-. Describir el movimiento utilizando gráficos distancia tiempo, con el uso

de herramientas de alta tecnología.

Actividad 1.

Esta actividad será demostrativa si solo contamos con un computador, en

caso de que contemos con más computadores entonces se formaran

grupos de 4 o más personas, según se requiera.

.

Materiales:

170

-. Computador con programa Google Earth.

-. Computador con programa Google Earth y data show. (Demostrativo en

caso de no tener computador)

Procedimiento:

1) Abre el programa Google Earth, en la barra de tareas inicio, programas,

Google Earth.

2) Luego con la barra de navegación que se ve a la derecha de la

pantalla, busca el continente americano, Chile, Santiago, Puente Alto,

Liceo Puente Alto.

171

3) Ahora busca tu casa, para que buscar tu casa sea más fácil dirige el

norte de la barra de navegación hacia el norte geográfico con la brújula

que te facilitara el profesor, de esta forma tendrás una mejor percepción

de la dirección y el sentido de tu comuna.

4) Una vez ubicada tú casa, ocuparemos la herramienta de regla, que

aparece en la barra de herramientas que se encuentra en la parte

superior de tu pantalla.

Esta herramienta tiene dos opciones una pestaña de ruta y la otra

pestaña de línea. Primero elije la de ruta, y elije la distancia en metros.

Una vez seleccionado pincha de la salida de tu casa y anda pinchando

todo el camino que recorres hasta llegar al liceo. (Tu profesor te mostrara

cómo).

172

¿A qué magnitud física corresponde la trayectoria marcada

anteriormente?

Una vez terminado de marcar toda la trayectoria anota el resultado en

metros:

Ahora anota el tiempo que demoras en ir de tu casa al colegio:

¿Qué tipo de cálculo puedes hacer con estos datos? Calcúlalo:

5) Ahora usando nuevamente la herramienta de regla pero ahora

usaremos la pestaña de línea, también en metros. Marca de la salida de

tu casa hasta la el colegio.

173

¿A que magnitud física corresponde esta línea recta?

6) Ahora supongamos que el cálculo anterior de la rapidez corresponde a

tu rapidez máxima a la cual puedes llegar al colegio, entonces imagina

ahora que el camino recorrido corresponde a esta línea recta

(desplazamiento), entonces con tu rapidez máxima y tu camino recorrido

despeja el tiempo que te demorarías en ir al colegio si tu trayectoria

corresponde a esta línea recta. Recuerda que:

dV tdt V

174

Supongamos que tú tienes que viajar de Atacama a Puerto Montt, y

tienes un vehiculo y un avión, imagina que tanto el vehículo como el avión

pueden alcanzar la misma rapidez, y que no existe ningún semáforo en el

camino que recorrerá el vehiculo, es decir supón que el vehículo no se

detiene nunca hasta llegar a Puerto Montt. ¿Cuál de los dos medios de

transporte usarías si tienes que llegar rápido?

16.4 Clase 6: Aceleración y su gráfica.




Objetivo:

-. Reconocer el concepto de aceleración.

-. Interpretar gráficamente la rapidez y la aceleración.

Imagine una persona que se sube a un auto en el sistema de

referencia de la figura, y las personas que están abajo se encuentran

tomando el tiempo a medida que la persona avanza.

A partir del origen del sistema, esta persona comienza a avanzar y

cada uno de ustedes pone a andar los relojes, a medida que la persona

pase por el frente de cada uno de ustedes, deben detener el reloj.

175

Imagine que esta persona comienza a avanzar hacia la derecha a

medida que avanza el tiempo. El recorrido y el tiempo están

representados en la siguiente tabla.

Tiempo(s) Posición (m)

0 0

1 1

2 4

3 9

4 16

5 25

6 36

Si graficamos estos datos:

176

Ahora unamos esta colección de puntos por medio de líneas

obtenemos.

177

Recuerde de clases anteriores, que en un gráfico distancia versus

tiempo, la pendiente representa la rapidez, entonces el estudiante debe

darse cuenta de que en este gráfico existen numerosas pendientes (en el

dibujo están dadas por los números) y además estas pendientes a medida

que avanza el tiempo son cada vez mayores es decir su valor aumenta.

Entonces cada una de estas pendientes es una rapidez distinta, en el

tiempo

como este es un movimiento rectilíneo y la dirección de este movimiento

es hacia la derecha entonces la rapidez la podemos mencionar para estos

casos como velocidad. Entonces note que en el gráfico existe una

variación de velocidad en el tiempo a esta variación de velocidad en el

tiempo la llamaremos Aceleración.

Entonces como definición formal de aceleración diremos que la

aceleración se define como la variación de velocidad en un intervalo de

tiempo:

f i

f i

v vvat t t

Nótese que la aceleración tiene dirección y sentido como la velocidad,

esta dirección es la misma que tiene la velocidad, en esta situación.

Ahora si para los datos calculamos la velocidad media con la ayuda

de la siguiente tabla tenemos:

Desplazamiento

( )ifx x x î (m)

Intervalo de tiempo

if ttt (s)

Velocidad media î(m/s)

1 0-1 1

3 1-2 3

5 2-3 5

7 3-4 7

9 4-5 9

11 5-6 11

178

Ahora graficamos su velocidad media en el tiempo tenemos:

Haciendo una analogía con las clases anteriores en las cuales

afirmamos que en un gráfico distancia tiempo la pendiente representaba

la rapidez, entonces en un gráfico velocidad tiempo ¿qué representa la

pendiente? Si, en un gráfico velocidad tiempo la pendiente representa la

aceleración. Al igual que en las otras clases hay que tener en cuenta que

esta pendiente es constante en todos los puntos por lo tanto este es un

movimiento con aceleración constante. Veamos esto si calculamos la

aceleración para cada instante tenemos:

velocidad

( ) ( / )f iv v v î m s

Intervalo de tiempo

if ttt (s)

Aceleración î(m/s2)

2 0-1 2

2 1-2 2

2 2-3 2

2 3-4 2

2 4-5 2

179

2 5-6 2

Ya que v =2 îm/s para todo el tiempo entonces el valor de la

aceleración en todo el movimiento es igual a 2 îm/s2 es decir que en cada

segundo varia el valor de su velocidad en dos unidades, si para el primer

segundo la velocidad es 1 îm/s entonces en el segundo siguiente será de

3 îm/s y en el segundo siguiente será de 5 îm/s y así sucesivamente. De

aquí que en las unidades de medida esté el segundo al cuadrado ya que

en cada segundo varía la velocidad que ya se mide en metros partido por

segundo.

Veamos otro ejemplo similar al anterior en el cual una persona sale

corriendo hacia la derecha.

Supongamos que su movimiento queda registrado en la siguiente tabla de

valores:


0 0

1 5

2 15

3 30

4 50

5 75

6 105

180

Nuevamente graficamos:

Nuevamente haciendo el mismo análisis anterior tenemos una variación

de velocidad en el tiempo entonces tenemos una aceleración, el

estudiante debe tener presente que si no hay variación de velocidad

entonces no existe aceleración. Nuevamente calculemos la velocidad

media para cada uno de estos intervalos:

Desplazamiento

( )f ix x x î (m)

Intervalo de tiempo

if ttt (s)

Velocidad media î(m/s)

5 0-1 5

10 1-2 10

15 2-3 15

20 3-4 20

25 4-5 25

30 5-6 30

Luego grafiquemos velocidad versus tiempo

181

Nuevamente el gráfico nos dice que este es un movimiento con

aceleración constante ya que resulta una recta su pendiente

(aceleración) es constante en cada punto. Nuevamente calculemos esta

aceleración.

velocidad

( )f iv v v î (m/s)

Intervalo de tiempo

if ttt (s)

Aceleración î(m/s2)

5 0-1 5

5 1-2 5

5 2-3 5

5 3-4 5

5 4-5 5

5 5-6 5

La aceleración es 5 îm/s2, es decir que la velocidad en cada

segundo en cinco unidades, es decir si su velocidad en el primer segundo

182

es de 5 îm/s entonces en el segundo siguiente será de 10 îm/s, en el

segundo siguiente será de 15 îm/s y así sucesivamente.


Objetivos:

-. Describir el movimiento utilizando gráficos distancia tiempo, con el uso

de herramientas de alta tecnología.

-. Interpretar gráficos en un MRUA y relacionar los conceptos de posición,

velocidad y aceleración.

Introducción al concepto de aceleración.

1) El profesor debe armar el siguiente montaje.

2) Ahora se soltó el carrito desde lo alto y observaron la gráfica:

183

Se pidió a los estudiantes que traten de explicar la curva.

Si los estudiantes no pueden explicar entonces explique usted, que a

medida que transcurre una unidad de tiempo va recorriendo cada vez

mas distancia, por lo tanto para cada unidad de tiempo va aumentando

su rapidez. A este aumento de rapidez en el tiempo lo llamamos

aceleración.

3) Vaya aumentando el ángulo y vaya nuevamente superponiendo los

gráficos. Deje que los estudiantes saquen sus propias

conclusiones. Ayúdelos. ¿Cuál es esta aceleración?

Actividad 2.

Materiales:


-. Detector de moviendo sónico.


-. Data show.


-. Carro con riel.

Procedimiento:

184

1) Instalar detector de movimiento sónico a la interfaz. Comprueba

que tanto la interfaz como el detector de movimiento funcionen

correctamente.

2) Configure el sensor de movimiento para que tome 2 datos cada 1

segundo, con una inclinación de 5 grados, ya que el riel solo tiene

1.2 m, de longitud y necesitamos por lo menos 4 a 9 datos, para

que en el gráfico se distingan las pendientes. Luego deje que el

carrito descienda.

185

3) Como los estudiantes ya saben que en un gráfico distancia versus

tiempo, la pendiente representa la rapidez, se les pedirá a los

estudiantes que interpreten este gráfico, la idea es que ellos

declaren que en el gráfico se observa que existe un cambio de

rapidez en el tiempo. Si los estudiantes no pueden llegar a esta

declaración el profesor debe intervenir dando algunas pistas, como

por ejemplo, calculando en cada intervalo la pendiente, mostrar que

en el primer segundo la rapidez es tiene un valor, en el segundo

siguiente hay otra valor de la rapidez, etc. Puede hacer esto con la

herramienta de pendiente del programa.

186

4) Una vez que los estudiantes hayan declarado que en el gráfico

existe una variación de velocidad en el tiempo, entonces damos la

definición formal de la aceleración.

vat

5) Ahora con los datos anteriores mostrar el gráfico de velocidad en el

tiempo el cual será:

(Ya que utilizamos un carrito y el responsable del movimiento fue la

gravedad, este gráfico es una recta perfecta).

La idea aquí es hacer una analogía con el gráfico distancia versus

tiempo en el cual deducimos que la pendiente era la rapidez. Entonces

187

para hacer esto, si el ángulo que usamos anterior mente era de 3º.

Obtendremos un gráfico rapidez en tiempo cualquiera, entonces

marcaremos con plumón la pendiente en la pizarra, luego usaremos

nuevamente la herramienta de pendiente (m) y anotaremos en la

pizarra este valor como m1. Luego iremos aumentando el ángulo del

carrito en 5º más, e iremos marcando en la pizarra las nuevas

pendientes y los nuevos valores de estas.

Pregunta ¿qué representa la pendiente en el gráfico rapidez tiempo? Si

los niños no pueden responder a esta pregunta nuevamente el profesor

debe intervenir, dando alguna ayuda.

6) Ahora incline el riel en 20°. Luego lance el carrito hacia arriba de

tal manera que se devuelva a su mano. Interprete con sus

estudiantes el gráfico distancia versus tiempo:

188

7) Ahora pida a sus estudiantes que predigan el gráfico velocidad en

el tiempo haciendo un dibujo de este en su cuaderno. Una vez que

dibujaron el gráfico entonces muéstrelo e interprételo con sus

estudiantes.

189

16.5 Clase 7: Segunda ley de Newton. Las clases 7,8 y 9 están referidas a la primera subunidad,

descripción del movimiento, del programa de estudio.

16.5.1 Clase 7 Grupos de control. Objetivos:

-. Analizarla relación que existe entre la fuerza y la aceleración.

Idea de Fuerza:

Podemos asociar la idea de fuerza a un empujón o un tirón, el cual posee

tamaño, dirección y sentido. La fuerza es la responsable de los cambios

de movimiento de un cuerpo y también de su deformación y/o ruptura, se

mide en Newton (N).

El tamaño o la magnitud de una fuerza se puede medir por la

deformación que produce en los cuerpos. El instrumento que se utiliza

para medir una fuerza es el dinamómetro que funciona en base a la

deformación de un resorte.

Interacción entre cuerpos.

Cada vez que aplicas una fuerza lo haces sobre algún cuerpo, y

éste recibe el empujón. Para aplicar una fuerza se requiere de quien la

aplique y sobre qué se aplique (objeto). No siempre una fuerza se puede

aplicar por medio de contacto, sino también existen fuerzas que actúan a

distancia, por ejemplo, fuerza de gravedad, fuerza magnética, etc.

Las fuerzas las podemos representar, geométricamente, mediante

flechas, ya que las fuerzas tienen dirección y sentidos. Esto se comprueba

al aplicar una fuerza por ejemplo sobre una puerta (en un negocio, en las

esta descrito por las flechas).

190

Vemos claramente que al aplicar una fuerza ésta debe tener

necesariamente un sentido y dirección.

Cuando hay un objeto sobre la mesa, por ejemplo el libro de física,

vemos que la fuerza gravitatoria lo empuja hacia abajo, pero ¿por que no

cae el libro? La razón es porque la mesa ejerce una fuerza de igual

módulo y sentido opuesto sobre el libro. Estas dos fuerzas las podemos

representar por medio de flechas.

Para el ejemplo anterior la flecha roja representa la fuerza de

gravedad (peso) sobre el libro, y la flecha azul representa la fuerza de la

mesa sobre el libro. Note que estas flechas tienen el mismo largo y son

opuestas en sentido, por lo tanto el libro se encuentran en equilibrio.

191

Para hacer un análisis más exhaustivo a cerca de las relaciones de

las fuerzas y otros fenómenos físicos, es necesario que aprendas lo

siguiente:

Imagina a un vehículo moviéndose con velocidad constante sobre una

carretera recta y a éste le aplicas una fuerza en el sentido del

movimiento. ¿La velocidad del objeto aumentará, disminuirá o

permanecerá igual?

Si esta fuerza es en sentido opuesto ¿la velocidad del objeto aumentará,

disminuirá o permanecerá igual?

En conclusión una fuerza aplicada a un cuerpo afectará a su

movimiento, en otras palabras una fuerza aplicada a un cuerpo provocará

una variación de velocidad del cuerpo, es decir, generará una aceleración.

Esta aceleración tiene la misma dirección y sentido que la fuerza aplicada,

para el caso A la fuerza es aplicada en el sentido del movimiento por lo

tanto la aceleración será en sentido y el vehículo aumentará el valor de su

velocidad, para el caso B la fuerza es en sentido opuesto por lo tanto

provocará una disminución de velocidad, esto es una desaceleración, o

sea, contraria al movimiento.

Ahora imagine un carro conectado con un resorte comprimido

teniendo una fuerza de 1 N, este resorte cuando se descomprime provoca

una aceleración de 0,2 m/s2 para la fuerza del resorte comprimida, si

192

colocamos dos resortes comprimidos tendremos una fuerza de 2 N y una

aceleración de 0,4 m/s2, si colocamos tres resortes comprimidos

tendremos una fuerza de 3 N y una aceleración 0,6 m/s2 y así

sucesivamente.

(C)

Si esta situación la extendemos hasta tener muchos resortes y graficamos

la fuerza versus la aceleración.

193

Vemos que el valor de la pendiente es el valor de la masa del carro,

entonces.

F

a= constante= masa del carro.

Recuerde que la masa es la cantidad de materia que posee un

cuerpo.

Esto no significa que si aumentamos la fuerza entonces aumentamos la

masa, sino que solo aumentamos la aceleración en la cantidad precisa

para que el resultado de la división entre la fuerza y la aceleración

permanezcan constante, esta relación F

a= m es una definición y no hay

que interpretarla mal. Un error muy común es suponer que la masa es

directamente proporcional a la fuerza e inversamente proporcional a la

aceleración, ya que por más fuerza que le apliquemos a un cuerpo no

cambiamos su masa y por más que aceleremos un cuerpo tampoco

cambiamos su masa (dentro de la mecánica newtoniana).

Al dividir la fuerza aplicada a un cuerpo por la aceleración que

adquiere el cuerpo, a causa de esta fuerza, dará como resultado el valor

de la masa del cuerpo:

ectamente proporcional a la

resultante (fuerza total) de las fuerzas que actúan en él, y tiene la misma

194

de Newton:

F ma

Nota: el estudiante debe tener presente que para una fuerza constante, si

vamos cambiando la masa, por ejemplo aumentándola, la aceleración

disminuye. Por ejemplo, cuando vas al supermercado empujas el carro

con una fuerza máxima, y a medida que llenas el carro con mercadería la

aceleración adquirida por medio de tu fuerza disminuye.


Objetivo:

Determinar empíricamente la masa de un objeto.

Encontrar y comprender la relación que existe entre la fuerza y la

aceleración.

195

Actividad I:

Materiales:


-. Dinamómetro.

-. Detector de movimiento sónico.


-. Data show.


-. Carro con riel.

-. Carro con resorte.

-. Masas.

-. Balanza.

Procedimiento: 1) Colocar el riel con un ángulo de inclinación de cinco grados, luego

con la ayuda de un dinamómetro determine la fuerza ejercida por el

carrito. (Definir lo que es la fuerza, explicar el funcionamiento del

dinamómetro.)

196

2) Instalar detector de movimiento sónico a la interfaz. Comprobar que

la interfaz y el detector de movimiento funcionen correctamente.

3) Dejar caer el carro por el riel y con el detector de movimiento obtener la

aceleración del carro.

4) Repita el mismo procedimiento pero ahora para un ángulo de diez

grados y luego para un ángulo de quince grados y veinte grados.

5) Con los procedimientos anteriores realizados, completar una tabla de

valores de la fuerza aplicada y la aceleración experimentada.

Fuerza (N) Aceleración 2m

s

6) Luego deberá graficar estos datos, resultando de la siguiente forma.

197

7) Si se les pide a los alumnos que prolonguen esta recta, y el profesor lo

marca en la pizarra se darán cuenta que ésta pasa justo por el origen.

Como los alumnos conocen el procedimiento para obtener el valor de la

pendiente se les pedirá que la calculen, 2 1

2 1

F F

a a y así se darán cuenta

que el valor es siempre el mismo.

Luego el profesor con la balanza masará el carrito, de esta forma

mostrará a los alumnos que tanto el valor arrojado por la balanza como el

obtenido por el calculo de la pendiente son los mismos. Esto significa que

la pendiente en el gráfico representa la masa de carro.

tan del carroF

cons te masaa

8) Se deberá mostrar del gráfico que si la fuerza aumenta, también

aumenta la aceleración, o sea que si se duplica la fuerza también se

duplica la aceleración, si se triplica la fuerza, se triplica la aceleración y

así sucesivamente. Por lo tanto existe una proporcionalidad directa

éntrelos módulos de la fuerza y la aceleración.

Lo anterior se conoce como la segunda ley de Newton

(No olvidar explicar que la masa del carro no depende ni de fuerza ni de

aceleración, es decir es que no se cambiara la masa del carro si se

198

aumenta o disminuye la fuerza y o la aceleración, ya que la masa es una

constante)

16.6 Clase 8: Cantidad de movimiento.


Objetivos:

1) Reconocer el concepto de cantidad de movimiento e impulso.

2) Aplicar el principio conservación de la cantidad de movimiento.

La propiedad de los cuerpos para mantenerse en reposo o de

resistirse a cualquier cambio en su movimiento se conoce como inercia. Por ejemplo: Si colocas un mantel sobre la mesa y en él un objeto,

retirando rápidamente el mantel, el objeto permanecerá en reposo, pero si

deslizas lentamente el mantel el objeto se moverá con el mantel. La

inercia es la propiedad de los cuerpos a resistirse a los cambios de

movimiento; es decir si un objeto inanimado está en reposo tiende a

continuar en reposo (objeto sobre el mantel). Por otra parte si un objeto

está en movimiento, éste permanecerá moviéndose en línea recta con

rapidez constante si desaparecen las fuerzas que actúan sobre él. La

masa es una medida de la inercia. Mientras más masa posea un cuerpo

mayor será su inercia.

La cantidad de movimiento tiene relación con la masa y la

velocidad. Definimos como cantidad de movimiento de un cuerpo de masa

m, que se mueve con velocidad V como

Cantidad de movimiento = masa x velocidad

p mv

199

La unidad de medida de la cantidad de movimiento en el sistema

internacional es mkg s .

Imagina el caso que de un camión y un auto que se mueven a la misma

velocidad V , entonces ¿Quién posee mayor cantidad de movimiento?

Obviamente el que posee mayor cantidad de movimiento es el camión ya

que posee una masa mayor que el auto.

Dos automóviles A y B de la misma masa se mueven con velocidad, V A y

V B respectivamente siendo V B mayor que V A, En este caso ¿Quién

posee mayor cantidad de movimiento?

Como el auto B se mueve con mayor velocidad que el auto A entonces B

posee mayor cantidad de movimiento.

Si el automóvil A cambia su velocidad en un intervalo de tiempo,

cambiará su cantidad de movimiento.

Cantidad del movimiento = m V A Cantidad del movimiento = m V B

V A V B

V

V A V B

200

Como vimos anteriormente cuando existe un cambio de la

velocidad, se produce una aceleración y por consiguiente es necesaria

una fuerza externa para producir dicha aceleración.

Por lo tanto si mayor es la fuerza durante un tiempo determinado, mayor

será el cambio de la velocidad en el tiempo, lo que generará una mayor

cantidad de movimiento.

A partir de la segunda ley de Newton tenemos:

F= ma

donde a=

por lo tanto

Fse sabe que

o bién

F ( )

F

f i

f i

f i

vt

t m vv v v

t m v v

t mv mv

De la expresión anterior:

- F t se conoce como el impulso que recibe el cuerpo en un intervalo de

tiempo t .

- imv Representa la cantidad de movimiento del cuerpo al inicio del

intervalo t .

- fmv Representa la cantidad de movimiento del cuerpo al final del

intervalo t .

El impulso I = F t es el responsable de un cambio en la cantidad de

movimiento.

Mayor será el cambio en la cantidad de movimiento si mayor es el tiempo

de contacto o la fuerza es decir si mayor es el impulso.

201

Por ejemplo si las personas de la figura anterior le ejercen una

fuerza constante al automóvil detenido durante un intervalo de tiempo,

entonces la cantidad de movimiento del automóvil antes del impulso es

cero ya que p mv y la velocidad inicial es cero por eso la cantidad de

movimiento es cero. Luego después del impulso el automóvil adquirió una

velocidad V , entonces posee cantidad de movimiento.

Del ejemplo anterior teníamos que una fuerza externa en un

intervalo de tiempo t varía la cantidad de movimiento. Pero imagine

ahora que las personas se suben al auto y ejercen una fuerza en el

tablero para mover el auto, no podrá moverlo ya que solo las fuerzas

externas provocan un cambio en la cantidad de movimiento.

Por lo tanto si no existen fuerzas externas o la suma de éstas es

igual a cero (magnitud iguales y sentidos opuestos), diremos que existe

una conservación en la cantidad de movimiento es decir:

f

f

f

F t = mv

como F=00 = mv

mv

i

i

i

mv

mvmv

Esto es la cantidad de movimiento inicial es igual a la cantidad de

movimiento final, por lo tanto la cantidad de movimiento total del sistema

se conservará.

202

Revisemos los siguientes ejemplos para entender este concepto de

conservación de la cantidad del movimiento:

Imagina que en una experiencia de laboratorio se tienen dos carritos A y

B respectivamente de igual masa m, el carrito B se encuentra en reposo

y A se acerca a B con una velocidad v .

Para la conservación de la cantidad de movimiento del sistema decimos

que: la cantidad de movimiento inicial del sistema es igual a la cantidad de

movimiento final del sistema.

Cantidad de movimiento inicial = Cantidad de movimiento final

Del sistema: La cantidad de movimiento inicial del auto A es igual a

m v en cambio la cantidad de movimiento inicial de B es cero debido a

que está en reposo (velocidad cero). La cantidad de movimiento final del

auto A es igual a cero en cambio la cantidad de movimiento final de B mv

debido a que el carro B tomará la velocidad de A y el auto A permanecerá

en reposo, esto es si y solo si la masa de los autos es igual.

inicial A inicial B final A final B

A B

A B

Cantidad de movimiento inicial = Cantidad de movimiento finalmv + mv = mv + mvmv + 0 = 0 + mvmv = mv

Si en otra experiencia de laboratorio se tienen dos carros A y B de

diferentes masas M y m, que se acercan con distinta velocidad V y v ,

respectivamente.

203


A B A B

Siempre que F 0Cantidad de movimiento inicial = Cantidad de movimiento final

Mv - mV = -MV + mv

Mv - mV = -MV + mv

ext

Si te fijas el auto A antes del choque tenía una velocidad menor a

la del auto B pero tiene una masa mayor que el auto B, después del

choque el auto A queda con la velocidad de B, ya que se debe conservar

la cantidad de movimiento.

Ahora imagine dos carros A y B de igual masa m que están unidos

mediante un resorte comprimido, si se descomprime el resorte

generaremos un impulso que hará que los autos se mueven con la misma

velocidad pero en sentidos opuestos.

La cantidad de movimiento en este caso también se conserva ya

que la cantidad de movimiento antes del sistema es cero debido a que los

carros son de igual masa, y la cantidad de movimiento final del sistema

también es cero ya que la masa de los carros son iguales y la velocidad

es igual en magnitud pero opuesta en sentido, por lo tanto se cancelan,

esto quiere decir que los dos carros llegan al mismo tiempo al final del riel.

204


final A final B

Cantidad de movimiento inicial = Cantidad de movimiento finalmv + mv = mv + mv0 + 0= - mv + mv0 0

Pero ¿Qué sucede con la cantidad del sistema si al carro B del ejemplo

anterior le aumentamos la masa?

La cantidad de movimiento de este sistema también se conserva

debido a que la cantidad de movimiento inicial de los dos carros es cero

porque están en reposo y la cantidad de movimiento final también es cero

ya que la masa del auto A es pequeña en comparación con la masa del

carro B al aplicar la fuerza F como el carro A posee menos inercia que B,

saldrá con mayor velocidad por lo tanto se cancelan:


final A final B

Cantidad de movimiento inicial = Cantidad de movimiento final

mv + Mv = - mV + Mv

0 + 0= - Mv + mV0 0


Objetivos:

- Diferenciar el concepto de cantidad de movimiento e impulso.

- Aplicar o verificar cualitativamente el principio de conservación de la

cantidad de movimiento.

205

Materiales:

- 2 Carros de igual masa.

- Riel.

- Balanza.

- Masas.

- Cronometro.

Los alumnos con la instrucción del profesor deberán hacer los siguientes

montajes e ir respondiendo las preguntas en cada caso.

1.- Colocar en un riel dos carros A y B uno dejarlo en reposo y al otro

darle un impulso hacia el carro B en reposo.

a) ¿Qué sucede con el carro A después del impulso?

b) ¿Qué sucede con el carro B después del impulso?

c) ¿Cuál tiene mayor cantidad de movimiento después del impulso?

¿Por qué?

d) Escriba la ecuación de la conservación de la cantidad de

movimiento de este sistema.

2.- Colocar los dos carros A y B de igual masa m unidos mediante un

resorte comprimido, cuyos extremos libres están a igual distancia de los

respectivos topes.

d1= d2

206



c) Escucha con atención el golpe de los carros sobre el tope ¿Cuál

carro toca primero el tope riel? ¿Por qué?

d) Después del impulso ¿Cuál tiene mayor cantidad de movimiento?

e) Escriba la ecuación de la conservación de la cantidad de


3.- Colocar sobre el carro A una masa igual a la del carro A, comprimir los

resortes entre los carros y ubicar de forma tal que los extremos libres

queden a igual distancia de cada tope.

d1= d2



c) Escucha con atención el golpe de los carros sobre el tope ¿Cuál

carro toca primero el tope riel? ¿Por qué?

d1 d2

207

d) Después del impulso ¿Cuál tiene mayor cantidad de movimiento?

e) A que distancia debe encontrarse el carro A y el carro B para que

golpeen al mismo tiempo los topes del riel.

f) Escriba la ecuación de la conservación de la cantidad de


16.7 Clase 9: Momento de torsión o Torque.


Objetivo: Analizar y aplicar el concepto de torque.

Un cuerpo rígido como una rueda, puertas o ventanas pueden

girar en torno a un eje cuando se aplica una fuerza a cierta distancia de

él.

Este giro se puede facilitar si la fuerza es grande y la distancia del eje de

giro a la fuerza aumenta. Por ejemplo, imagina una puerta afirmada en un

pivote (bisagra), mirada desde arriba, como lo muestra la figura, si la

fuerza se aplica directamente en el eje como en el caso de 1F , no

produce un giro, si la fuerza se aplicara en la misma dirección que el eje

de giro, como 3F , tampoco produciríamos un giro, pero si nos alejamos

cualquier distancia d del pivote y aplicamos una fuerza perpendicular al

eje de giro, como 2F , podemos hacer girar la puerta.

(Fig. 1)

Se define como momento de torsión o Torque la tendencia a

producir un cambio en el movimiento de rotación. Tanto la magnitud de

una fuerza F como la distancia d (de la línea recta que une el eje con el

208

punto de aplicación de la fuerza) permiten determinar el torque, ya que es

el producto entre la fuerza y la distancia, entonces;

Torque = Fuerza x distancia

d F F d

El torque es una magnitud vectorial, ya que posee dirección,

magnitud y sentido. El vector Torque es perpendicular al plano en que

actúa la fuerza y la distancia al pivote. Las unidades de medidas del

torque en el sistema internacional son (N m)

La expresión anterior indica que mayor será el torque, si mayor es

la fuerza aplicada a la barra, en un punto determinado, o mayor es la

distancia desde el punto de aplicación de la fuerza al eje de giro, es por

esto, que es más fácil sacar una tuerca si aumenta el brazo de palanca

(distancia d).

Diremos que el torque es positivo cuando la fuerza aplicada sobre

el cuerpo produce un giro en sentido contrario al movimiento en que giran

los punteros del reloj, el torque es negativo si la barra tiende a girar en el

mismo sentido.

(Fig. 2)

Imagina una barra con cáncamos separados a una distancia de 10

cm, la barra se encuentra sujeta a una mesa (Fig. 2), con un

dinamómetro se midió la fuerza que se necesita para hacerla girar. Los

valores obtenidos se muestran en la siguiente tabla.

209

(Fig. 3)

Distancia (m) Fuerza (N)

1

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

340

378

425

485

566

680

850

Si representamos estos datos, en un gráfico fuerza versus distancia,

obtenemos:

210

La curva obtenida es de una función inversa, entonces la función es,

Ax

y , donde y representa a la fuerza, x la distancia y A una constante

(A= 340). Si despejamos la constante A tenemos

A y xA F d

Como el producto entre la fuerza por la distancia representa el

torque, entonces, la constante A en este caso representa al módulo del

torque, comprobemos esto multiplicando los valores de la tabla anterior.

Distancia (m) Fuerza (N) Torque (N*m)

1

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

340

378

425

485

566

680

850

340

340

340

340

340

340

340

Por lo tanto, en este caso el torque es una magnitud constante, esto

indica que si la distancia disminuye la fuerza aumenta tal magnitud para

que el torque se mantenga constante.

16.7.2 Clase 9 grupos experimentales.

Objetivo: Analizar y aplicar el concepto de torque.

En esta clase el profesor debe introducir el concepto de torque (15

minutos) y luego entregar a los alumnos los materiales y las instrucciones

para que realicen la siguiente actividad.

211

Materiales:

Listón de madera.

Dinamómetro.

Procedimiento:

1.- Colocar el listón de madera sobre la mesa el cual tiene 10 ganchos a

una separación de 10 cm cada uno (no olvide que debe trabajar en el

sistema internacional)

2.- Fijar el listón a la mesa, colocando una bisagra y atornillando el listón a

la mesa.

3.- Una vez fijado el listón, con el dinamómetro medir la fuerza que se

necesita para girar el listón y medir la distancia del eje de giro (anotar

datos en la tabla)

4.- Repetir el procedimiento anterior cambiando la distancia. (Como están

ubicados los cáncamos) y completa la siguiente tabla:

Fuerza (N) Distancia (m)

212

5.- ¿A que distancia fue necesario una menor fuerza para levantar el

tablón?

6.- ¿A que distancia fue necesario una mayor fuerza para levantar el

tablón?

7.- ¿Qué sucede con el valor de la fuerza a medida que se disminuye la

distancia?


9.- ¿Qué sucede con el valor del torque a medida que disminuye la

distancia al pivote?

10.- Realiza un gráfico, fuerza versus distancia.

11.- ¿Qué tipo de curva obtuviste?

12.- Con los datos de la tabla de datos calcula el valor del torque ¿Qué

puedes concluir?

13.- Un trabajador debe sacar un perno que está apretado ¿Qué le


213

17 Anexo 2: Ejercicios. 17.1 Ejercicios Clase 6 grupos de control y experimentales.

Para cada uno de los movimientos: haga un gráfico posición

tiempo, calcule la velocidad para cada intervalo de un segundo, haga un

gráfico velocidad tiempo y calcule la aceleración (el valor de la pendiente).

1)

2)


0 0

1 1

2 3

3 6

4 10

5 15

6 21


0 0

1 2

2 6

3 12

4 20

5 30

6 42

214

3)

4)


0 0

1 3

2 9

3 18

4 30

5 45

6 63


0 0

1 4

2 12

3 24

4 40

5 60

6 84

215

17.2 Ejercicios clase 7 grupos experimentales y de control.

En una experiencia de laboratorio se empuja un carro dinámico con una

fuerza F ejercida por un resorte, manteniendo el estiramiento constante

de éste, luego se duplica la fuerza y después se triplica y por último se

cuadriplica F, 2 F , 3 F , 4 F .

Se calcula la velocidad del carro cada segundo y sus valores se muestran

en la siguiente tabla:

t (s)

F (N)

V (m/s)

2F (N)

V(m/s)

3F (N)

V(m/s)

4F (N)

V(m/s)

1 1 2 3 4

2 2 4 6 8

3 3 6 9 12

4 4 8 12 16

5 5 10 15 20

6 6 12 18 24

7 7 14 21 28

a) Realiza gráfica velocidad versus tiempo para cada una de las fuerzas.

b) Para cada una calcula la aceleración.

c) Con las aceleración realiza un gráfico fuerza versus aceleración.

d) Escribe la relación matemática que liga la aceleración con la fuerza.

e) ¿Cuál es la masa del carro?

216

17.3 Ejercicios clase 8 grupos de control y experimentales.

1) Se tienen dos carritos A y B respectivamente de igual masa m = 0,5 kg,

el carrito B se encuentra en reposo y A se acerca a B con una velocidad

v = 3 îm/s.

Si después del choque el carro A queda en reposo.

a) Calcule la velocidad del carrito B después del choque.

b) Calcule la cantidad de movimiento final del carro A.


2) Se tienen dos carros A y B de diferentes masas mA = 3 kg. y mB = 2

kg., que se acercan con distinta velocidad v A = 2 îm/s v B = 4 îm/s

a) Calcule la cantidad de movimiento inicial del carro A.

b) Calcula la cantidad de movimiento final del sistema.

c) Si la velocidad del carrito B después del choque es de 2 îm/s calcula la

velocidad del carro A después del choque.

3) Se tienen dos carros A y B de igual masa m= 3 kg que están unidos

mediante un resorte si se le aplica una fuerza F:

217

a) Si el carro B después del choque lleva una velocidad de 3 îm/s ¿Cuál

es la velocidad del carro A?

b) Calcule la cantidad de movimiento final del carro A y carro B.

c) ¿Cual es la cantidad de movimiento del sistema después de aplicar la

fuerza? (Compárala con la cantidad de movimiento antes de aplicar la

fuerza)

4) Se tienen dos carros A y B de masa m= 3 kg y m= 6kg

respectivamente que están unidos mediante un resorte y se le aplica una

fuerza F a cada uno mediante la expansión del resorte.

a) Calcule la cantidad de movimiento inicial del sistema.

b) Si el carro A sale con una velocidad -4 îm/s ¿Cuál es la velocidad

del carro B?

c) Calcule la cantidad de movimiento final del carro B.

d) Calcule la cantidad de movimiento final del sistema.

218

17.4 Ejercicios: clase 9 Grupos experimental y teórico.

1.- En una experiencia de laboratorio se graduó un listón de madera cada

5 cm del eje de rotación, las fuerzas necesarias para hacer girar el listón

45 grados se muestra en la siguiente tabla de valores.

Distancia (m) Fuerza (N) Torque (Nm)

1.6 250

1.4 285

1.2 333

1.0 400

0.8 500

0.6 667

0.4 1000

1.- A partir de la tabla de valores, ¿A qué distancia fue necesario una




3.- ¿Qué sucede con el valor de la fuerza a medida que se disminuye la

distancia?



pivote?

6- Realiza un gráfico, fuerza versus distancia.

7- ¿Qué tipo de curva obtuviste? ¿Coincide con tu respuesta 7?


puedes concluir?

9- Un trabajador debe sacar un perno que está apretado ¿Qué le


219

18 Anexo 3: Controles y pruebas. 18.1 Control 2.

Este control se realizó luego que los estudiantes hicieran los

ejercicios.

1.- Un estudiante registró datos de una bicicleta en movimiento, cada dos

minutos, en una tabla de valores.

A partir de la siguiente tabla de valores, realizar un gráfico distancia

en función de tiempo.

Distancia

(m)

Tiempo

(mín)

0 0

1 2

2 4

3 6

4 8

2.- ¿Cómo determinaría la rapidez media?, calcúlela.


tiempo?

18.2 Prueba de cinemática Primer semestre.

Esta evaluación se realizó para medir la capacidad de retención de

los aprendizajes logrados durante las clases realizadas.

1.- Una persona parte desde el punto A pasando por B y llegando a C

como lo muestra la figura empleando 4 segundos en el tramo AB y 6

segundos en el tramo BC. Determine, la posición inicial y final del

220

movimiento, la distancia recorrida, desplazamiento (dibújelo y calcúlelo),

rapidez media, velocidad media de todo el recorrido.

2.- Un estudiante realiza el trayecto indicado en la figura. Complete la

tabla de datos posición en función del tiempo y grafique su posición

versus tiempo y responda las siguientes preguntas:

Tiempo

(s)

Posición

(m)

A C B

221

a) ¿Qué representa la pendiente del gráfico?

b) A partir del gráfico indique si el movimiento es uniforme o

acelerado. Fundamente su respuesta.

c) Dibuje en el mismo gráfico la recta que representa el movimiento de

una persona volviendo con la misma rapidez.

3.- La tabla muestra la velocidad de un auto a medida que transcurre el

tiempo.

a) Construya el gráfico velocidad- tiempo.

b) Determine el valor de la pendiente. ¿Qué representa?

c) ¿Qué significa una aceleración de 2 m/s2

Tiempo(s) velocidad

î (m/s)

0 0

1 2

2 4

3 6

4 8

5 10

6 12

222

d) En el mismo gráfico anterior dibuje la recta que represente el

movimiento de un auto con una aceleración de 4 m/s2.

18.3 Control 3.

I. En una experiencia de laboratorio se lanzó un carro dinámico con una

fuerza F= 2(N) ejercida por un resorte, luego se duplica la fuerza y

después se triplica y por último se cuadriplica F, 2F, 3F, 4F

Obteniéndose las aceleraciones que se muestran en la siguiente tabla.

Fuerza (N) Aceleración

(m/s2)

F 4

2 F 8

3 F 16

4 F 32

a) Construya gráfico Fuerza versus aceleración .

b) Que representa la pendiente en el gráfico anterior.

c) Escribe la relación matemática que liga la aceleración con la fuerza.

d) ¿Cuál es la masa del carro?

223

18.4 Control 4. 1) Se tienen dos carritos A y B respectivamente de igual masa m = 1 Kg, el carrito B se encuentra en reposo y A se acerca a B con una velocidad v = 4 î m/s.


a) Describa la ecuación de conservación de la cantidad de movimiento. b) Calcule la velocidad del carrito B después del choque. c) Calcule la cantidad de movimiento final del sistema.

2) Se tienen dos carros A y B de diferentes masas mA = 5 Kg. y mB = 2 Kg., que se acercan con distinta velocidad v A = 2 m/s v B = 6 m/s

a) Calcule la cantidad de movimiento inicial del carro A. b) Si la velocidad del carrito B después del choque es de 2 m/s calcula la velocidad del carro A después del choque. 3.- En una experiencia de laboratorio se colocaron a los dos carros A y B de igual masa m unidos mediante un resorte y después se descomprimió el resorte aplicándole una fuerza al carro, los dos carros están a la misma distancia:

a) Escriba la ecuación de conservación de la cantidad de movimiento. b) ¿Cuál carro toca primero el tope riel? ¿Por qué? c) Después del impulso ¿Cuál tiene mayor cantidad de movimiento?

224

18.5 Control 5.

En una experiencia de laboratorio se gradúo un listón de madera

cada 5 cm del eje de rotación, las fuerzas necesarias para hacer girar el

listón 45 grados se muestra en la siguiente tabla de valores.

Distancia (m) Fuerza (N) Torque (Nm)

1.6 313

1.4 357

1.2 416

1.0 500

0.8 625

0.6 833

0.4 1250



2,- A partir de la tabla de valores ¿A que distancia fue necesaria una


3.- ¿Qué sucede con la fuerza a medida que se disminuye la distancia al

pivote?



pivote?

6.- Realiza un gráfico fuerza versus distancia.

7,- ¿Qué tipo de curva obtuviste?


puedes concluir?

9.- Un trabajador debe sacar un perno que esta apretado ¿Qué le


225

18.6 Prueba segundo semestre. I. En una experiencia de laboratorio se lanzó un carro dinámico con una fuerza F= 3 (N) ejercida por un resorte, luego se duplica la fuerza y después se triplica y por último se cuadriplica. Obteniéndose las aceleraciones que se muestran en la siguiente tabla:

Fuerza (N) Aceleración

(m/s2)

F 4

2 F 8

3 F 16

4 F 32

a) Realice gráfico Fuerza versus aceleración. b) Que representa la pendiente en el gráfico anterior. c) Escribe la relación matemática que liga la aceleración con la fuerza. d) ¿Cuál es la masa del carro? II Se tienen dos carritos A y B respectivamente de igual masa m = 2 Kg, el carrito B se encuentra en reposo y A se acerca a B con una velocidad v = 3 î m/s.


a) Describa la ecuación de conservación de la cantidad de movimiento.



226

III En una experiencia de laboratorio se gradúo un listón de madera cada 20 cm del eje de rotación, las fuerzas necesarias para hacer girar el listón 45 grados se muestra en la siguiente tabla de valores.

Distancia (m) Fuerza (N) Torque (N m) 1,4 321

1,2 375 1,0 450 0,8 563 0,6 750 0,4 1125

a) A partir de la tabla de valores, ¿A qué distancia fue necesario una


b) A partir de la tabla de valores ¿A que distancia fue necesario una mayor fuerza para levantar el tablón?

c) ¿Qué puedes inferir de los datos obtenidos?

d) Con los datos de la tabla de datos calcula el valor del torque ¿Qué puedes concluir?

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