EL GENERADOR DE VAN DE GRAAFF UN

RECURSO PARA LA ENSEÑANZA-APRENDIZAJE

DEL CONCEPTO DE CAMPO ELÉCTRICO

Yenifer Márquez1, Juan Terán2, Rosangela Carmona3, Alberto Delgado4

1looney832010@hotmail.com, 2 juanfisico23@hotmail.com, 3rcarmona357@hotmail.es, 4agalbertogarcia@gmail.com

INTRODUCCION

Los nuevos avances tanto científicos como tecnológicos se encuentra inmersa

en todos los ámbitos del ser humano se dan transformaciones en los paradigmas y

sistemas de producción de la ciencia y la tecnología; haciéndose evidente su influencia

en los cambios que deben generarse en los procesos de enseñanza-aprendizaje de la

ciencia en los distintos niveles educativos especialmente a nivel de educación

secundaria, todo esto debido al valor cultural que tiene el estudio de las ciencias

naturales en función de comprender el mundo contemporáneo y su desarrollo

tecnológico.

Por lo tanto, la enseñanza de la ciencia es de suma importancia para el

desarrollo del país, de allí el reto que se plantea al sistema de educación de formar

individuos altamente preparados y aptos para adaptarse a los cambios que se derivan

de los nuevos avances tecnológicos.

En tal sentido, la enseñanza de las ciencias debe orientarse hacia la motivación

de los estudiantes, de tal manera que ellos participen activamente en la construcción

de su propio conocimiento a través de nuevas estrategias de enseñanza-aprendizaje.

De lo expuesto anteriormente es importante destacar que en el quinto año de la

U.E “Ramón Ignacio Méndez” específicamente en la asignatura de Física, se hace

necesario, motivar a los estudiantes a utilizar el Generador de Van de Graaff como un

recurso para la enseñanza-aprendizaje del Concepto de Campo Eléctrico.

Aprendizaje Significativo

Si nos detenemos un momento y prestamos un poco de atención a la realidad

que se vive en el ámbito educativo, en lo referente a la enseñanza de las ciencias, se

puede observar que no se han obtenido resultados sastifactorios en el proceso de

enseñanza-aprendizaje de la Física, de ahí que se ha despertado un gran interés por

parte de los profesores en la búsqueda de nuevas herramientas que permitan afianzar

el aprendizaje en sus estudiantes, una de ellas es la corriente constructivista puesto

que se enfoca en el aprendizaje que más le favorece al individuo como lo es el

aprendizaje significativo.

Riveros y Riveros (2004:61) señalan que la teoría del aprendizaje significativo

propuesta por David Ausubel, “es un proceso por medio del cual una nueva

información interacciona con una estructura de conocimiento específico del estudiante”

(p.61). Así mismo afirman que, las nuevas ideas solo podrán ser aprehendidas y

retenidas de manera útil si guardan alguna relación con los conceptos que ya se

poseen.

Según Ausubel, dentro del aula de clase pueden producirse dos tipos de

aprendizaje los cuales se desarrollan en dos dimensiones: en la primera dimensión, se

encuentran dos tipos de aprendizajes: por recepción y por descubrimiento, y en la

segunda dimensión dos modalidades: por repetición y significativo. La combinación de

estas dos dimensiones generan las llamadas situaciones del aprendizaje escolar,

siendo ellas:

Recepción repetitiva.

Recepción significativa.

Descubrimiento repetitivo.

Descubrimiento significativo.

Por su parte Díaz, Barriga y Hernández (2002) afirman que dichas situaciones

no deben ser tomadas como una razón para detenerse, al contrario deben ser vistas

como un generador de posibilidades que permitan crear un vinculo entre ambas

dimensiones. El siguiente cuadro sintetiza las ideas de Ausubel acerca de las

situaciones mencionadas.

Situaciones del aprendizaje (D. Ausubel)

A. Primera dimensión: modo en que se adquiere la información.

Recepción Descubrimiento

El contenido se presenta en su

forma final.

El contenido principal a ser

aprendido no se da, el alumno

tiene que descubrirlo.

El alumno debe internalizarlo en

su estructura cognitiva.

Propio de la formación de

conceptos y solución de

problemas.

No es sinónimo de memorización. Puede ser significativo o repetitivo.

Propio de etapas avanzadas del

desarrollo cognitivos en la forma

de aprendizaje verbal hipotético

sin referentes concretos

(pensamiento formal)

Propio de las etapas iniciales del

desarrollo cognitivo en el

aprendizaje de conceptos y

proposiciones.

Útil en campos establecidos del

conocimiento.

Útil en campos del conocimiento

donde no hay respuestas

univocas.

Ejemplo: se pide al alumno que

estudie el fenómeno de la

difracción en su libro de texto de

Física, capitulo 8.

Ejemplo: el alumno, a partir de una

serie de actividades

experimentales (reales y

concretas) induce los principios

que subyacen al fenómeno de la

combustión.

Cuadro 1: Situaciones del aprendizaje

Fuente: Díaz – Barriga y Hernández (2002:38).

B. Segunda dimensión: forma en que el conocimiento se incorpora en la

estructura cognitiva del aprendiz.

Significativo Repetitivo

La información nueva se

relaciona con la ya existente en la

estructura cognitiva de forma

sustantiva, no arbitraria ni al pie

de la letra.

Consta de asociaciones

arbitrarias, al pie de la letra.

El alumno debe tener una

disposición o actitud favorable

para extraer el significado.

El alumno manifiesta una actitud

de memorizar la información.

El alumno posee los

conocimientos previos o

conceptos de anclaje pertinentes.

El alumno no tiene conocimientos

previos pertinentes o no los

“encuentra”.

Se puede construir un entramado

o red conceptual.

Se puede construir una plataforma

o base de conocimientos

factuales.

Condiciones: Material: significado lógico.

Alumno: significación psicológica.

Se establece una relación

arbitraria con la estructura

cognitiva.

Puede promoverse mediante

estrategias apropiadas (por

ejemplo, los organizadores

anticipados y los mapas

conceptuales).

Ejemplo: aprendizaje mecánico de

símbolos, convenciones,

algoritmos.

Cuadro 1: Situaciones del aprendizaje Fuente: Díaz – Barriga y Hernández (2002:38).

Fases del aprendizaje significativo

Díaz - Barriga y Hernández (2002:45,47) mencionan tres fases de aprendizaje

que serán presentadas a continuación.

1. Fase inicial del aprendizaje:

El aprendiz percibe a la información como constituida por piezas o partes

aisladas sin conexión conceptual.

El aprendiz tiende a memorizar o interpretar en la medida de lo posible estas

piezas, y para ello usa su conocimiento esquemático.

El procesamiento de la información es global y éste se basa en: escaso

conocimiento sobre el dominio a aprender, estrategias generales

independientes de dominios, uso de conocimientos de otro dominio para

interpretar la información (para comparar y usar analogías)

La información aprendida es concreta (más que abstracta) y vinculada al

contexto específico.

Uso predominante de estrategias de repaso para aprender la información.

2. Fase intermedia del aprendizaje:

El aprendiz empieza a encontrar relaciones y similitudes entre las partes

aisladas y llega a configurar esquemas y mapas cognitivos acerca del material

y el dominio de aprendizaje en forma progresiva. Sin embargo, estos

esquemas no permiten aun que el aprendiz se conduzca en forma automática o

autónoma.

Se va realizando de manera paulatina un procesamiento mas profundo del

material. El conocimiento aprendido se vuelve aplicable a otros contextos hay

mas oportunidad para reflexionar sobre la situación, material y dominio.

El conocimiento llega hacer mas abstracto, es decir, menos dependiente del

contexto donde originalmente fue adquirido.

Es posible el empleo de estrategias elaborativas u organizativas tales como:

mapas conceptuales y redes semánticas (para realizar conductas

metacognitivas), así como para usar la información en la solución de tareas-

problemas, donde se requiera la información a aprender.

3. Fase terminal del aprendizaje:

los conocimientos que comenzaron a ser elaborados en esquemas o mapas

cognitivos en la fase anterior, llegan a estar más integrados y a funcionar con

mayor autonomía.

Como consecuencia de ello, las ejecuciones comienzan a ser más automáticas

y a exigir un menor control consciente.

igualmente las ejecuciones del sujeto se basan en estrategias especificas del

dominio para la realización de tareas, tales como solución de problemas,

respuestas a preguntas, etcétera.

Existe mayor énfasis en esta fase sobre la ejecución que en el aprendizaje,

dado que los cambios en la ejecución que ocurren se debe a variaciones

provocadas por la tarea, más que a rearreglos o ajustes internos.

El aprendizaje que ocurre durante esta fase probablemente consiste en: a) la

acumulación de información a los esquemas preexistentes y b) aparición

progresiva de interrelaciones ce alto nivel en los esquemas.

Teoría del Constructivismo:

La presentación formal de la teoría del constructivismo se debe generalmente

a Jean Piaget, que enlazo los mecanismos necesarios que permiten que el

conocimiento sea inteorizado por el aprendiz. Según Jean Piaget, el individuo puede

construir nuevos conocimientos a partir de sus propias experiencias por medio de

procesos de acomodación y asimilación. “La asimilación ocurre cuando las

experiencias del individuo se alinean con su representación interna del mundo. La

acomodación es el proceso de reenmarcar su presentación mental del mundo externo

para adaptar nuevas experiencias”

(http://es.wikipedia.org/wiki/Constructivismo_(pedagogía))

En muchas ocasiones creemos que el mundo funciona de una manera y en

realidad no es así y fallamos. Pero si esta nueva experiencia la acomodamos y

enfocamos nuevamente nuestra idea tendremos una nueva visión de como

realmente funciona el mundo, de allí que cada experiencia vivida nos genera un nuevo

aprendizaje. De hecho, el constructivismo no propone un modelo pedagógico

específico sino que lo es, dando una explicación de como se produce el aprendizaje

en el individuo sin importar si se hace o no uso de sus experiencias previas.

“El constructivismo en pedagogía es una corriente que afirma que el

conocimiento de todas las cosas es un proceso mental del individuo, que se desarrolla

de manera interna conforme el individuo obtiene información e interactúa con su

entorno”. (http://es.wikipedia.org/wiki/Constructivismo_(pedagogía)).

De allí que, los estudiantes mediante el constructivismo pueden trabajar para

clarificar y ordenar sus ideas, también pueden contar sus conclusiones a otros

estudiantes, eso les permite elaborar lo que aprendieron.

Ahora bien, la aplicabilidad y aprovechamiento de los beneficios del

constructivismo depende directamente de la motivación e interés del docente o

institución educativa, los cuales pueden explicarle al estudiante de lo que será capaz

de hacer mediante la solución de problemas reales o simulaciones que pueda realizar

en mutua colaboración, lo cual motiva al trabajo en el proceso de enseñanza -

aprendizaje.

Vale decir que, el constructivismo abarca aportaciones y autores que se

remontan al primer tercio del siglo XX, dentro que los que destacan: Vygotsky y

Piaget.

Aportes de Vygotsky (1896-1934)

Vygotsky afrontó por primera vez, de manera sistemática, las relaciones entre

el lenguaje y el pensamiento, en abierta polémica con la corriente conductista

imperante en Estados Unidos. Vygotsky sostiene que el sujeto elabora sus

conocimientos a partir de su relación con el medio social, básicamente a través del

leguaje, sin renunciar totalmente a la conexión entre asociaciones, señalando que este

proceso no se entiende sin el uso de la palabra; es el lenguaje el que posibilita el

desarrollo mismo del pensamiento.

De acuerdo a lo señalado por Sarramona (2000:246), la discrepancia entre

Vygotsky y Piaget fue la relación entre aprendizaje y desarrollo. Por su parte,

Vygotsky considera que el aprendizaje y el desarrollo no son coincidentes porque

existe un desarrollo efectivo y un desarrollo potencial. Además, señala que la

enseñanza debe dirigirse al segundo tipo de desarrollo para potenciar todas las

posibilidades del educando, destacando de esta manera que la única buena

enseñanza es la que se adelanta al desarrollo y que el proceso de desarrollo sigue al

de aprendizaje, que crea el área del desarrollo potencial. Además, señala que la

distancia entre lo que el sujeto puede hacer solo y lo que es capaz de hacer, con la

ayuda de otro, es lo que se ha denominado zona de desarrollo próximo.

En relación a Piaget, Sarramona (2000:247) indica que este es uno de los

grandes epistemólogos y psicólogos del siglo XX. Sus principales trabajos se han

centrado en el desarrollo del pensamiento lógico del niño. Su teoría se baso en la

evolución del pensamiento a través de cuatro estadìos de desarrollo, en los cuales

todas etapas y elementos que conduce a su superación progresiva es la interacción

del sujeto con el medio, que le permite construir las estructuras mentales.

Adicionalmente, el conocimiento es considerado por Piaget como el resultado

de un proceso dialéctico, que se inicia con la fase de asimilación o adquisición activa

por parte del sujeto. Para el Sarramona (2000:247) no se asimila todo lo que se recibe

del medio ambiente, sino solamente aquella información que es significativa para el

sujeto, esto es, la información que tiene un valor simbólico para él.

El Aprendizaje como proceso Constructivo:

En lo referente al aprendizaje, la perspectiva constructivista, según se refiere

Hernández (1993:70), “fija su objetivo principal en el estudio de cómo los procesos de

aprendizaje que se encuentran relacionados con la edad se vinculan estrechamente

con las estructuras cognitivas del individuo”.

Esta concepción constructivista del desarrollo del conocimiento se fundamenta

sobre todo en las aportaciones de Piaget, para quien existen tres tipos de actividades

mediante las cuales los seres humanos se desarrollan cognitivamente en relación con

el medio; estas tres actividades se explican de la forma siguiente:

La asimilación, definida por Hernández (1993:71), en el sentido más amplio del

término, como “la acción del organismo sobre los objetos que lo rodean”. Esta acción

posibilita una aproximación de la nueva situación. Por su parte, la acomodación, se

refiere al hecho que los seres vivos reaccionan a lo que los rodea, modificando el ciclo

asimilador y acomodándolo a ellos mismos, mediante la comparación de la nueva

situación con las experiencias y estructuras que ya posee.

En cuanto a la adaptación, representa el equilibrio entre la asimilación y la

acomodación y permite la creación de una nueva relación o estructura de

conocimiento.

Ahora bien, de acuerdo a Piaget, los seres humanos conocen la realidad

adaptándola a su esquema de asimilación y en dicha medida proceden a reconstruirla,

pero es imprescindible en este proceso la utilización de la acomodación, la cual

permite que las construcciones simbólicas se adapten a las condiciones de la realidad.

Vale decir que, son los desequilibrios que pueden presentarse entre los mecanismos

de asimilación y de acomodación, los responsables del desarrollo cognoscitivo.

Aprendizaje de las Ciencias

El aprendizaje de las ciencias depende básicamente del grado de percepción

que posean tanto el profesor como el estudiante de si mismo, así como de la

naturaleza de la ciencia y los procesos necesarios que permiten el aprendizaje y la

enseñanza. Al respecto, Pilar (1997) señala que “Una visión inadecuada de la ciencia

y sus métodos genera un enfoque distorsionado en su enseñanza al cual se adapta los

aprendices”.

Si ahora se asume, que el aprendizaje ocurre por recepción, el profesor se

centrara en presentar sus conocimientos, y los estudiantes se enfocaran en recibirlos y

repetirlos.

Por su parte Pozo y Gómez (2000:43) afirman que, la educación científica debe

fomentar, y de hecho fomentar determinadas actitudes hacia el aprendizaje de la

ciencia.

No se trata solamente de que él alumno comprenda la creencia como un

proceso constructivo, sino que intente aprenderla de un modo constructivo, haciendo

suyo un enfoque profundo y no superficial, alcanzar un aprendizaje en busca del

significado y del sentido no sólo repitiendo, se trata de que él alumno adopte interés

sobre la ciencia, la valore hasta lograr que se de cuenta que vale la pena el esfuerzo

para aprenderla, que se forme un auto concepto positivo de ella, que se crea capaz de

aprenderla, y no sólo se interese en aprobarla, que la asuma como una opción en su

futura formación académica y personal.

La mayoría de estas actitudes sobre el aprendizaje de la ciencia no son

específicas de la materia sino que pueden guardar relación con las actitudes hacia

otras materias. Mientras que otras serán especificas de las clases de ciencia.

En todo caso, las actitudes que él alumno adopte referente al aprendizaje de la

ciencia dependerán de como la aprenda, es decir; de aquellas actividades de

enseñanza-aprendizaje en las cuales se encuentra inmerso.

Impacto de la Ciencia en la Sociedad y la Enseñanza

Uno de los objetivos mas importantes que a alcanzado la ciencia

moderna a sido el poder cambiar y aprovechar el mundo en que vivimos. Para

Riveros y Riveros (2004:55) no existe ningún aspecto relacionado con nuestra

vida diaria que no haya sido afectado por la ciencia. Como por ejemplo el

teléfono, el microondas, los aviones, los barcos, viajes a la luna, la bomba

atómica, entre otros.

No se puede negar que la Física ha jugado un papel primordial en este

cambio. También es cierto que por medio de ella se han creado armas terribles,

pero tanto su creación como su uso están condicionadas por el ser humano.

Por otro lado, ha contribuido en la creación de un colonialismo económico,

obviamente ésta es una problemática que concierne a la sociedad, la cual

tendrá solución conforme aumente la población y los medios de comunicación

disponibles. Se sabe que la ciencia ha tenido sus desventajas, pero muy

difícilmente se querrá volver a la sociedad de hace 150 años, basta pensar en

los métodos rudimentarios que se utilizaban en aquellos tiempos, por ejemplo,

la producción de alimentos no sería suficiente para alimentar a la población

actual, lo cual traería como consecuencia la muerte de una gran parte de la

humanidad.

Otro punto importante del impacto de la ciencia, es la dependencia

económica. Los países desarrollados comercializan productos manufacturados

y venden sus materias primas; esto trae como consecuencia que el incremento

asociado con la manufactura se exporte y se traiga al país lo que no se

produce y origine una dependencia tecnológica. Riveros y Riveros (2004) nos

dan un ejemplo:

“En México, esta situación se refleja en los índices de exportación e importación; desde fines de la Segunda Guerra Mundial se ha importado mas de lo que se exporta, o sea que las compras han sido mayores que las ventas, lo que ha generado una deuda externa creciente y con intereses mayores que hay que pagar. Por eso se requiere de una ciencia vigorosa, capaz de crear la tecnología necesaria que permita alcanzar una independencia económica“(p.56)

La ciencia moderna, no solo ha cambiado nuestra forma de vida con sus

aplicaciones prácticas sino que también nos ha mostrado otra visión del

universo y el concepto de la realidad. La Relatividad y la Mecánica Cuántica

han mostrado nuevas perspectiva; la Óptica nos habla de los fenómenos

luminosos. De allí que se estudia la ciencia por su infinidad de aplicaciones

practicas y por las nuevas perspectivas que nos ofrece para comprender el

mundo que nos rodea.

Impacto de la Sociedad en la Ciencia y la Enseñanza

No se puede ignorar los beneficios que al pasar de los años nos ha

brindado la ciencia. Riveros y Riveros (2004:56) sostienen que, es a través de

los sistemas educativos que se han creado los parámetros necesarios que

cada país emplea para alcanzar su desarrollo tanto científico como tecnológico.

Es de suma importancia que el hombre conozca y comprenda el mundo

que lo rodea: así como hace uso de la televisión, el teléfono, los automóviles, y

otra serie de elementos que en parte le facilitan la vida, también se encuentran

con fenómenos naturales como los eclipses, terremotos, el arco iris, entre otros

pues de no comprenderlos y tener un conocimiento de ellos lo llevaría a una

interpretación errónea.

De ahí que, el entender el por que de todo lo que ocurre en nuestro

universo nos motiva no sólo a enriquecer nuestro intelecto sino también ir más

allá de lo que nuestros sentidos pueden percibir, por ejemplo a medida que los

científicos fueron conociendo la estructura del átomo a través de experimentos,

modificaron su modelo atómico para ajustarse a los datos experimentales. El

físico británico Joseph John Thomson observó que los átomos contienen

cargas negativas y positivas, mientras que su compatriota Ernest Rutherford

descubrió que la carga positiva del átomo esta concentrada en un núcleo. El

físico danés Niels Bohr propuso la hipótesis de que los electrones sólo

describen órbitas en torno al núcleo a determinadas distancias, y su colega

austriaco Erwin Schrodinger descubrió que, de hecho, los electrones de un

átomo se comportan más como ondas que como partículas.

En este sentido, hay que tender puentes entre el sistema educativo y los

sistemas científicos, tecnológicos y de producción de tal manera que los

docentes puedan contextualizar los conocimientos científicos durante su

actividad practica en el aula, e integrar en el aprendizaje los elementos de

estos sistemas tal que permitan una mejor comprensión de un mundo en

permanente cambio.

En la enseñanza de las ciencias inciden múltiples factores: las

necesidades y valores de la sociedad, el desarrollo de los medios de

comunicación, la incorporación de avances científicos, las nuevas tecnologías,

entre otros. Por ello debe tenerse claro sus fines y orientaciones para hacer las

adaptaciones curriculares en relación a objetivos, contenidos y métodos.

Impacto del Conocimiento Científico en la Sociedad

Los contenidos científicos, también las tecnologías, han producido

grandes modificaciones en las condiciones de la vida, de trabajo, formas de

producción y en las comunicaciones de la población, como lo afirma Gil y De

Guzmán (1993:9)

“Los nuevos contenidos científicos y tecnológicos en los que se basa la producción han desatado en el mundo una transformación que promueve y condiciones profundos cambios tanto en las dimensiones económicas, sociales, culturales y políticas de los países como en las relaciones entre ellos” (p.9).

Por ejemplo, actualmente en Europa se ha dado un plazo para cambiar

los termómetros de mercurio por los digitales, en vista de que el mercurio es

nocivo para la salud.

Estrategia Didáctica

Riveros y Riveros (2004:79-80), definen estrategia didáctica como “Un

plan de acción general conformado por procedimientos, acciones organizadas y

flexibles, diseñadas de tal forma que faciliten los procesos de enseñanza

aprendizaje” (p.79).

Así mismo, plantean que plantear una estrategia didáctica no es tan

sencillo como parece, para ello es necesario realizar una elección de ciertas

estrategias tanto grupales como dinámicas, a demás de emitir su aplicación.

“Mientras que las primeras atienden al proceso grupal, las segundas se refieren

a las diversas formas en que se puede tratar la información para que sea

aprendida por los alumnos” (p.79).

Es de hacer notar que parte de la labor del docente se centra, en el

diseño y aplicación de nuevas estrategias didácticas en el aula que

contribuyan no solo a mejorar el proceso de enseñanza-aprendizaje, y lograr

que el estudiante adquiera un aprendizaje significativo. Sino también, tratar de

dar un enfoque creativo y motivador a las clases que imparte.

Por su parte Nogales (2001:1), define estrategias de aula como “el

conjunto de estrategias educativas, métodos, quehaceres, etc., que utiliza el

docente diariamente en el aula para explicar, hacer comprender, motivar,

estimular, mejorar los procesos de enseñanza-aprendizaje, etc.”(p.1).

A su vez afirma que, para desarrollar de manera correcta la actividad

educativa se requiere de una variedad de herramientas, entre las cuales se

encuentran todo un amplio conjunto de estrategias que permiten mejorar y

facilitar la labor docente. A menudo el profesor se encuentra con una serie de

dificultades como el no saber con exactitud el cómo despertar en los

estudiantes la motivación para que aprendan un determinado contenido, cómo

establecer las relaciones alumno-profesor y alumno-alumno, el mantener tanto

la disciplina como el orden o el buscar la solución a diversos conflictos.

Pero por otro lado, también se pueden encontrar profesionales, que

debido a años de experiencia, han adquirido ciertos hábitos que tal vez no sean

los correctos pero que en cierta forma resultan ser efectivos.

Para Jiménez (2002:18-19), un buen estratega “es aquel que incluso en

inferioridad de condiciones, es capaz de conseguir un objetivo difícil (educar lo

es) con escasez de medios y en tiempo limitado”. Educar a los alumnos no es

sencillo, ya que los medios de los cuales se disponen siempre pueden ser más

y el tiempo es un gran condicionante. De allí que la única vía para conseguirlo

es emplear la estrategia didáctica que más se adapte tanto a la manera de

enseñar como a la de presentar la acción didáctica que le permita al estudiante

conocer y aprender aquello que desconoce y que se le quiere enseñar.

Por otro lado alega que,

“la estrategia es la forma, la manera, el método de disponer todos y cada uno de los elementos a nuestro alcance para canalizar la acción (enseñar – aprender) en aras de la consecución de un objetivo de al modo que este se consiga en las mejores condiciones posibles”. (p.18).

A su vez afirma que, “Independientemente del método en si lo que

subyace en toda estrategia didáctica es el deseo intrínseco de algo mejor, que

implica superación, optimización, mejora”(pp.18-19) que, la combinación de

elementos como los objetivos, contenidos, actividades, ejercicios,

explicaciones, entre otros, y la manera en la cual se dispone de ellos

aplicándolos o no es lo que permite la creación de una dinámica de la acción

abierta, flexible, acomodada, que la diferencia del método, siendo este más

estático, rígido, estricto tanto en sus fases como en su desarrollo. Con esto no

se quiere decir, que esta posición sea la más fácil, en lo que se refiere al

esfuerzo, lo que se quiere dar a entender es que la estrategia que se valla a

emplear en una determinada situación arroje resultados gratificantes,

satisfactorios y formativos tanto para el que enseña como para el que aprende.

el concepto de Campo Eléctrico en la Enseñanza de la Física

Es sorprendente como a partir de una necesidad se modele un artificio

matemático para explicar la interacción entre diversas partículas, y que este

modelo se haya solidificado en la línea del tiempo a tal punto de convertirse en

un ente físico que más que medible tiene propiedades físicas, tales como,

propagarse a velocidad finita y generar bajo ciertas condiciones otro campo.

¿Será solo causalidad o la mente fortuita del hombre que ha logrado dar

realidad a un objeto matemático? Científicamente se ha demostrado que los

campos eléctricos se propagan a la velocidad de la luz y que campos eléctricos

variables producen un campo magnético variable con respecto al tiempo

o

Pero realmente este es el mensaje que la comunidad científica en la

enseñanza de la física está impartiendo en los encuentros didácticos y en las

prácticas de laboratorio, la respuesta se encuentra en los estudiantes. Según

Llancaqueo A., Caballero M. y Moreira M. (2003) a partir de una investigación

en educación en ciencias, tanto en la secundaria como en las universidades

destaca que la mayoría de los estudiantes mejora su aprendizaje del concepto

de campo e informan de una mayor asimilación de las ideas significativas del

concepto en yuxtaposición de un grupo donde no se aplican estrategias. Esto

prueba que las dificultades de aprendizaje se interpretan como consecuencia

de un tratamiento didáctico deficiente y confuso. Lo cual es justificado por

Viennot, L. y Rainson, (1999) que señala que los estudiantes manifiestan

dificultades para aceptar la existencia de un campo eléctrico en un medio

donde las cargas están inmóviles, e ignorar las fuentes de campo no

representadas explícitamente en forma matemática

Faraday introdujo el concepto de líneas de campo eléctrico o líneas de

fuerza como ayuda para visualizar la estructura del campo eléctrico asociado a

una distribución de cargas. Estas líneas se de campo se asocian a líneas

imaginarias dibujadas de tal manera que su dirección y sentido en cualquier

punto es la dirección y sentido del campo eléctrico en dicho punto. Por tanto,

las líneas de campo eléctrico son tangentes en cada punto al campo eléctrico

en dicho punto.

Las líneas de campo dan información no sólo sobre la dirección y

sentido del campo eléctrico, sino también acerca de su magnitud. Las

propiedades fundamentales de las líneas de campo, que además pueden

considerarse como las reglas básicas para trazar las líneas de campo

asociadas a un cierto sistema de cargas, se pueden resumir del siguiente

modo:

1. Las líneas de campo eléctrico comienzan en las cargas positivas (o en

el infinito), y terminan en las cargas negativas (o en el infinito). Es por ello que

decimos que las cargas positivas constituyen las fuentes de las líneas de

campo, y las cargas negativas los sumideros de las líneas de campo eléctrico.

2. La magnitud del campo eléctrico en un punto es proporcional a la

densidad de líneas de campo en dicho punto. Por densidad de líneas de campo

en un punto se entiende el numero de líneas de campo que pasan por unidad

de área a través de una superficie perpendicular a las líneas de campo en

dicho punto. De este modo, la magnitud de E sería grande aquellas regiones en

que las líneas de campo está muy próximas entre sí, y pequeña en donde las

líneas de campo está en separadas.

3. Dos líneas de campo no pueden cortarse en un punto. Fijarse en que

si dos líneas de campo se cortaran en un punto, eso significaría que

tendríamos en dicho punto dos vectores de campo distintos, lo cual es

imposible (solamente las líneas de campo pueden juntarse en una carga

positiva, donde nacen, o en una carga negativa, donde terminan).

La teoría de los campos conceptuales de Vergnaud y el aprendizaje de

conceptos

Desde hace treinta años Gérard Vergnaud ha venido concretizando una

nueva teoría de campo, no desde el punto matemático o físico como lo conoce

la comunidad científica, al contrario lo hace bajo la perspectiva psicológica, su

hipótesis inicial es que el proceso de cognición depende de la

conceptualización, es así como logra verificar en largos años de estudio que el

conocimiento se encuentra organizado en campos conceptuales de los cuales

los sujetos se apropian a lo largo del tiempo. En palabras de Vergnaud en el

año de 1983, citado por Llancaqueo A., y otros (2003) “... se trata de una teoría

psicológica del conocimiento o de la conceptualización de lo real que permite

estudiar las filiaciones y rupturas entre conocimientos desde el punto de vista

de su contenido conceptual...”. La teoría permite analizar la relación entre los

conceptos en su dimensión de conocimientos explícitos y los invariantes

operatorios implícitos del comportamiento de los sujetos en determinadas

situaciones, así como profundizar el análisis de las relaciones entre los

significados y significantes de un concepto o de un campo conceptual.

Su propuesta para el año de 1996 es que La organización de un

esquema se basa en cuatro clases de elementos principales:

1) Objetivos y anticipaciones.

2) Reglas de acción, de acopio y de control de la información.

3) Invariantes operatorios.

4) Posibilidades de inferencia.

Por objetivos y anticipaciones se entiende que un esquema se dirige siempre a

una clase de situaciones en las que el sujeto puede descubrir un posible

propósito de su actividad, sus objetivos, o bien esperar ciertos efectos o

fenómenos. Las reglas de acción son la parte generadora de los esquemas, y

permiten generar la continuación de las acciones de transformación de lo real,

de la recogida de información y del control de los resultados de la acción. Son

reglas del tipo si,..., entonces, que permiten al sujeto garantizar el éxito de su

actividad en un contexto que puede estar en permanente cambio. Los

invariantes operatorios constituyen la base conceptual implícita, o explícita, que

permite obtener la información pertinente e inferir de ella, a partir de esta

información y del propósito por alcanzar, las reglas de acción más apropiadas.

Se distinguen dos categorías principales de invariantes operatorios: los

conceptos-en acción y teoremas-en-acción que se explicaran más adelante.

Las posibilidades de inferencia son los razonamientos o posibilidades de

inferencia que contiene necesariamente un esquema para anticiparse a una

situación concreta, es decir, un esquema es un instrumento de adaptación de la

actividad y de la conducta a los valores tomados por los diferentes parámetros

en una situación particular.

El artículo termina explicando cada uno de los procesos con ejemplos

bien ilustrados de una situación real del contexto de cognición en la enseñanza

de la física.

CONCLUSIONES

El uso de recursos como apoyo para desarrollar las clases, es de suma

importancia, ya que motiva a los alumnos y a su vez despierta en ellos en interés

por adquirir nuevos conocimientos. Al lograr una integración adecuadas de ellos

con los contenidos a enseñar, se obtendrá un aprendizaje más significativo.

El explorar nuevas experiencias le permite al docente estar al tanto de los

conocimientos previos del estuante, para así establecer una conexión con la nueva

información y despertar en ellos el interés por aprender.

La participación activa de los alumnos durante el desarrollo de las clases, es

primordial ya que les permite expresar libremente sus inquietudes, dudas, ideas,

sobre el tema en estudio. Por lo cual el docente debe aprovechar este

acontecimiento al máximo para así clarificar las dudas e inquietudes en ellos,

explotar sus ideas para así afianzar aun más el proceso de enseñanza-

aprendizaje.

El uso de nuevas estrategias de enseñanzas no solo mejora en los docente la

calidad de su práctica educativa, sino que le permite al estuante construir su propio

conocimiento y por ende un aprendizaje significativo.

Referencias Bibliográficas:

Llancaqueo, A.; Caballero, C. y Moreira, M. (2003). El aprendizaje del concepto de

campo en física: una investigación exploratoria a la luz de la teoría de

Vergnaud. Revista Brasileira de Ensino de Física, 25 (4), pp. 399-417.

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