EXPERIMENTACIÓN DE LA CAIDA LIBRE Y TIRO PARABÓLICO ...

Agradecimientos VII __________________________________________________________________

EXPERIMENTACIÓN DE LA CAIDA LIBRE Y

TIRO PARABÓLICO. MEDIADO POR

DISPOSITIVOS TECNOLÓGICOS

Vicente Sánchez Mosquera

Universidad Nacional de Colombia Facultad de Ciencias Medellín, Colombia

2018

VIII EXPERIMENTACIÓN DE LA CAIDA LIBRE Y TIRO PARABÓLICO. MEDIADO POR


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EXPERIMENTACIÓN DE LA CAIDA LIBRE Y

TIRO PARABÓLICO. MEDIADO POR


Vicente Sánchez Mosquera

Trabajo final de maestría presentado como requisito parcial para optar al título de:

Magister en Enseñanza de las Ciencias Exactas y Naturales

Director:

MSc. Mauricio Salazar Alzate

Universidad Nacional de Colombia Facultad de Ciencias Medellín, Colombia

2018

Agradecimientos IX __________________________________________________________________

Dedicatoria:

Dedico este trabajo a DIOS

por todas las satisfacciones en

este proceso académico.

A mi familia por todo el apoyo

ilimitado para seguir mejorando

en este proceso de aprendizaje

X EXPERIMENTACIÓN DE LA CAIDA LIBRE Y TIRO PARABÓLICO. MEDIADO POR


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Agradecimientos XI __________________________________________________________________

Agradecimientos

Agradezco en primer lugar a mi esposa, hijos y hermanos por su acompañamiento,

dedicación y perseverancia en todo el proceso de formación en el programa de maestría.

A Mauricio Salazar Álzate por darme la oportunidad de ser mi director de trabajo, por su

gusto en el acompañamiento de todo el proceso y sus grandes contribuciones que

hicieron posible la construcción de este proyecto.

Al rector de la institución Gustavo Hoyos y a los estudiantes del grado 10A por su entera

disposición en todo momento para la realización de este proyecto.

A Darío Paz, Carlos Metaute y Ana María Metaute por su amistad y constante apoyo en

este proceso, a la Universidad Nacional de Colombia sede Medellín y Docentes de la

Maestría por guiar este proceso de aprendizaje.

XII EXPERIMENTACIÓN DE LA CAIDA LIBRE Y TIRO PARABÓLICO. MEDIADO POR


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Resumen XIII __________________________________________________________________

Resumen

En este proyecto se presenta el desarrollo de una propuesta metodológica, basada en la

experimentación de la caída libre y el tiro parabólico, mediada por el uso de dispositivos

tecnológicos con estudiantes del grado 10° de la institución educativa Gabriela Gómez

Carvajal, para el fortalecimiento de la competencia Explicación. Se hace uso del Enfoque

por Competencias, como marco teórico para darle solidez. Se identifican los conceptos y

herramientas más usadas por los estudiantes en la construcción de explicaciones

científicas sobre las ideas referidas. De igual forma se interpretan los impactos en los

aprendizajes científicos alcanzados durante la implementación de la propuesta. Los

resultados arrojan que hubo una evolución en las construcciones de textos en el marco de

la explicación de fenómenos y el uso comprensivo del conocimiento científico.

Palabras clave: Experimentación, Caída “libre”, Movimiento Parabólico, Explicaciones

Científicas, Dispositivos tecnológicos, Competencias en física, Enseñanza de las ciencias.

XIV EXPERIMENTACIÓN DE LA CAIDA LIBRE Y TIRO PARABÓLICO. MEDIADO POR


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Abstract

This project presents the development of a methodological proposal, based on the

experimentation of free fall and parabolic shooting, measured for the use of technological

devices with 10th grade students of the Institución Educativa Gabriela Gómez Carvajal, for

the competence strengthening Explanation.

The Approach by competences is used as a theoretical framework to give it solidity. The

concepts and tools most used by students in the construction of scientific explanations

about the ideas referred to are identified. In the same way, the impacts on the advanced

learning achieved during the presentation of the proposal are interpreted. The results

showed that there was an evolution in the construction of texts within the framework of the

explanation of phenomena and the comprehensive use of scientific knowledge.

Key word: Experimentation, "free" fall, parabolic shot, scientific explanations,

technological devices, physical competences, teaching of sciences.

Contenido XV __________________________________________________________________

Contenido

Agradecimientos ............................................................................................................. XI

Resumen ....................................................................................................................... XIII

Contenido ....................................................................................................................... XV

Lista de tablas .............................................................................................................. XVII

Introducción ................................................................................................................ XVIII

DISEÑO TEÓRICO .......................................................................................................... 21

1.1. Selección y delimitación del tema .................................................................. 21

1.2. Planteamiento del Problema ........................................................................... 21

1.2.1. Descripción del problema ........................................................................ 21

1.2.2. Formulación de la Pregunta. .................................................................... 23

1.3. Justificación ..................................................................................................... 23

1.4. Objetivos .......................................................................................................... 24

1.4.1. General ...................................................................................................... 24

1.4.2. Específicos................................................................................................ 24

1.5. Marco referencial ............................................................................................. 26

1.5.1. Referente Antecedentes ........................................................................... 26

1.5.2. Referente Teórico ..................................................................................... 29

1.5.3. Referente Conceptual-Disciplinar ........................................................... 39

1.5.4. Marco Legal............................................................................................... 41

1.5.5. Referente Espacial .................................................................................... 43

CAPITULO II. DISEÑO METODOLÓGICO ..................................................................... 44

2.1 Enfoque ............................................................................................................ 44

2.2 Método .............................................................................................................. 44

XVI EXPERIMENTACIÓN DE LA CAIDA LIBRE Y TIRO PARABÓLICO. MEDIADO POR


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2.3 Instrumentos de recolección de información y análisis de la información. 45

2.4 Población y muestra. ................................................................................... 45

2.5 Delimitación y alcance...................................................................................... 46

2.6 Cronograma de actividades ............................................................................ 47

CAPITULO III. SISTEMATIZACIÓN DE LA INTERVENCIÓN ......................................... 49

3.1. INSTRUMENTOS DE EVALUACIÓN ................................................................... 49

3.2. ANÁLISIS DE RESULTADOS ................................................................... 52

3.3. ANALISIS DE LOS MOMENTOS DE LA SECUENCIA DIDÁCTICA ......... 56

3.4. MOMENTO DE INTRODUCCIÓN DE CONCEPTOS, PROCEDIMIENTOS O

DE MODELIZACIÓN ............................................................................................. 61

3.5. MOMENTO DE ESTRUCTURACIÓN DEL CONOCIMIENTO .................... 67

3.6. MOMENTOS DE APLICACIÓN .................................................................. 74

3.2. Conclusiones y recomendaciones ................................................................. 81

3.2.1. Conclusiones ............................................................................................ 81

3.2.2. Recomendaciones .................................................................................... 83

Referencias .................................................................................................................... 84

Anexos............................................................................................................................ 86

Anexo a. Secuencia didáctica del proyecto. ................................................................ 86

Anexo b. Evidencias de enseñanza. Institución educativa Gabriela Gómez Carvajal.

(Momento de Estructuración y Síntesis) .................................................................... 120

XVII __________________________________________________________________

Lista de tablas

Tabla 1. Normograma. ................................................................................................... 41

Tabla 2 Planificación de actividades ............................................................................ 47

Tabla 3 Actividades de los momentos de la UD. ......................................................... 49

Tabla 4. Instrumentos y momentos de aplicación. ...................................................... 51

Tabla 5. Dimensiones, desempeños de aprendizaje y categorías .............................. 53

XVIII EXPERIMENTACIÓN DE LA CAIDA LIBRE Y TIRO PARABÓLICO. MEDIADO POR


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Introducción

La enseñanza de la física en el sistema educativo colombiano, por lo general se realiza de

manera tradicional, dejando al estudiante como un receptor de información y resolviendo

ejercicios de tipo algorítmico alejados del contexto y ausencia fenomenológica.

Teniendo en cuenta lo anterior, se pretende aprovechar la oferta tecnológica y utilizar

algunos dispositivos tecnológicos como herramientas para fortalecer la experimentación

que se lleva en el aula. Lo anterior, dado que gran parte de los estudiantes están

inmersos en un universo de aplicaciones tecnológicas que por lo general el cuerpo de

docentes muchas veces no aplica en las clases, sino que por el contrario coartamos a los

estudiantes con el uso de estas aplicaciones y no se correlacionan como una herramienta

para atraerlos y fortalecer el aprendizaje de la física, sino que los aleja.

Al proponer acercarse a algunos conceptos de la mecánica clásica como son la caída

libre y el tiro parabólico, es adecuado concebir la implementación de varias estrategias

que promuevan la construcción de explicaciones científicas sobre fenómenos y comparar

su evolución a lo largo de los períodos escolares. En este sentido, se opta por considerar

como marco teórico el Enfoque por Competencias, como una plataforma conceptual que

nos permite considerar el Aprendizaje de la Física desde una perspectiva más

integradora, sistémica y pragmática. De tal forma, que el conocimiento construido sea

transferido a nuevas situaciones de aprendizaje luego de que ha sido “reorganizado e

integrado” por el aprendiz (Pedrinacci y otros, 2012)

Para tal fin, se diseña una UD atendiendo a las orientaciones de Jorba y Sanmartí (1994)

en la construcción de ciclos de aprendizajes; propuesta que defiende la evaluación como

un mecanismo para la autorregulación continua de los aprendizajes.

Los instrumentos usados en la recolección de la información fueron: El MPP, KPSI, VG,

DCpo, PA.

Estos instrumentos permitieron la construcción de las siguientes categorías de análisis.

Las cuales fueron usadas como herramienta para la interpretación de los datos, desde

una perspectiva cualitativa y formativa, como son: Extensión y Volumen de la Explicación

(EVE), Pertinencia Profundidad y uso del Conocimiento Científico (PPCC) y Completación

o Maestría (CM)

Introducción XIX __________________________________________________________________

Se usa el Método Cualitativo y en el enfoque cualitativo (Sampieri 2006) en tanto permite

comprender e interpretar, sin manipular la realidad educativa, hechos relacionados con la

enseñanza y el aprendizaje del movimiento de los cuerpos en caída libre y tiro parabólico.

Los resultados muestran que: En el momento de introducción de conceptos,

procedimientos o de modelización, los estudiantes en sus explicaciones, introdujeron

conceptos como: Trayectoria, rapidez, velocidad, magnitudes, aceleración, gravedad,

velocidad horizontal y velocidad vertical, ángulos de inclinación, etc. Aunque a algunos

estudiantes les costaba expresar con palabras el significado desde la física de estos

conceptos, se pudo evidenciar que en la aplicación de los momentos de estructuración

fueron más coherentes en sus explicaciones logrando profundidad y relaciones con

sentido lógico en la explicación de fenómenos y el uso comprensivo del conocimiento

científico.

XX EXPERIMENTACIÓN DE LA CAIDA LIBRE Y TIRO PARABÓLICO. MEDIADO POR


________________________________________________________________________________________

DISEÑO TEÓRICO 21 __________________________________________________________________

DISEÑO TEÓRICO

1.1. Selección y delimitación del tema

Con el proyecto experimentación de la caída libre y tiro parabólico se pretende generar un

aprendizaje por competencias con los estudiantes del grado decimo de la institución

educativa Gabriela Gómez Carvajal mediado por dispositivos tecnológicos.

1.2. Planteamiento del Problema

1.2.1. Descripción del problema

En las instituciones educativas es común escuchar al grupo de educadores dialogar sobre

los problemas que se presentan a diario con los estudiantes por el supuesto mal uso que

les dan a los dispositivos móviles (Celulares, tabletas y computadores portátiles).

Expresiones como “prohibido sacar el celular en clase”, e incluso llegar a plantear que a

través del manual de convivencia se establezca “que los estudiantes no puedan llevar al

colegio los dispositivos móviles porque es un riesgo que se les pierda”.

Estas dificultades reportadas en reuniones con colegas generan traumatismos al interior

de las aulas, por ejemplo, los estudiantes “no atienden a las clases por estar distraídos

con las redes sociales, jugando o escuchando música”, lo cual se relaciona de forma

negativa con el aprendizaje de los estudiantes.

Todos estos comentarios están descuidando un análisis más profundo de las

posibilidades de las nuevas tecnologías, pues según la literatura al respecto, estos

instrumentos tienen un poder de atracción y de implicaciones asertivas en el aprendizaje

de los estudiantes.

Por otra parte, las dinámicas de enseñanza de la física se presentan de manera

tradicional, dejando al estudiante como un receptor de información presentada por el

docente o los libros de textos. Y el docente, es el emisor del conocimiento, el cual se

supone se transmite de forma verbal o con el apoyo de un texto guía para solucionar

ejercicios de tipo algoritmo alejados del contexto y con una ausencia fenomenológica.

Ahora bien, todos estos aspectos metodológicos han vuelto el aprendizaje de la física

como una más de las obligaciones escolares, descuidando el conocimiento y la

22 EXPERIMENTACIÓN DE LA CAIDA LIBRE Y TIRO PARABÓLICO. MEDIADO POR


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comprensión de los fenómenos naturales. De igual forma, descuidando uno de los

objetivos de la formación científica y es el relacionado con la posibilidad de ofrecer una

educación centrada en aspectos críticos y reflexivos para intervenir y tomar postura frente

a las realidades que ocurren en su contexto.

Es conocido por todos, que la física está presente cuando consumimos alimentos, al

correr, durante el proceso de encendido, apagado y funcionamiento del tv, en el celular

que utilizamos constantemente como medio (audiovisual, buscador de información, sacar

fotografías), entre otros. Situaciones que son descuidas por la escuela y no son

abordadas al interior de las disciplinas científicas en los currículos escolares y que

permitirían ofrecer unos pretextos para acercar al estudiante al aprendizaje de las

ciencias.

Es decir, es importante que la educación permita la elaboración no sólo de un

conocimiento técnico desde la conceptualización, sino que ofrezca posibilidades para

resolver o entender experiencias en las que se use ese conocimiento, lo cual converge

con la apuesta del paradigma de las competencias.

La ausencia de los aspectos anteriores al interior de las aulas de ciencias, puede ser uno

de los factores que influye considerablemente en la poca motivación de los estudiantes

por el aprendizaje, en este caso de la física.

Por ello, este trabajo quiere aprovechar la oferta tecnológica y utilizar los dispositivos

tecnológicos como herramientas para fortalecer las oportunidades de experimentación

que se llevan al aula. Usando metodologías activas de enseñanza, en la que el

estudiante reconozca la utilidad de lo que está aprendiendo y la importancia de la ciencia

para comprender y resolver problemas o situaciones que están a su alrededor; como las

descritas en los párrafos anteriores. Se pretende en suma, reorientar la forma como se

aborda la experimentación y redireccionarla hacia un espacio que permita el debate, la

generación de hipótesis, la reflexión y el diálogo que lleven a la construcción de unos

modelos de representación cercanos a los ofrecidos por la ciencia.

DISEÑO TEÓRICO 23 __________________________________________________________________

1.2.2. Formulación de la Pregunta.

¿Cómo son las explicaciones que un grupo de estudiantes del grado décimo construyen

sobre el movimiento de cuerpos en caída libre y tiro parabólico?

1.3. Justificación

La enseñanza de la física por décadas se ha tornado exageradamente magistral, centrada

en formulismos matemáticos, utilización de ecuaciones y en algunos casos experimentos

aislados para verificar principios físicos y demostrar la teoría. Como docente en ejercicio,

he podido confirmar que los cursos de física en el grado décimo, siguen centrado en la

manipulación de expresiones matemáticas y medición de magnitudes como velocidad,

aceleración, desplazamiento y otras propias de la cinemática. Lo anterior descuida el

papel fundamental que debe tener la física en la interpretación y comprensión de los

fenómenos de la naturaleza; fenómenos que están al alcance de los estudiantes y que

debieran de ser objeto de análisis al interior de las clases, por cuanto el estudiante está

en contacto con ellos.

De igual forma, se descuida el papel fundamental que puede jugar la tecnología para

acompañar las situaciones de aula o motivar los contenidos científicos de cada una de las

disciplinas científicas. Esta forma de enseñar la física la vuelve confusa, de poca

motivación y abstracta para los estudiantes. En efecto, nuestra I.E (Institución Educativa)

no es ajena a este tipo de prácticas educativas, que adicional a lo anterior se caracterizan

por orbitar alrededor de los contenidos expuestos en los libros de texto; lo cual tiene

grandes implicaciones en la calidad de los aprendizajes que alcanzan nuestros

estudiantes. Evidencia de ello son los resultados académicos que arrojan, no sólo las

pruebas estandarizadas (ICFES, 2017; ISCE 2017), sino también las evaluaciones

institucionales sumativas que dan cuenta de los avances académicos en la población

estudiantil. Y este tipo de consideraciones se trasladan a los estudiantes con actitudes

negativas, generadas por la falta de motivación e interés por el aprendizaje de las

disciplinas científicas (Bolivar, Torres & Solbes, 2017; Solbes, Montserrat & Más,

2007).



________________________________________________________________________________________

Teniendo en cuenta lo anterior en el presente proyecto se pretende re direccionar la

enseñanza tradicional y optar por una enseñanza de la de física que algunos autores han

determinado como una física más viva, tangible y cercana a la realidad de los estudiantes.

Para pensar en esto se hace necesario reestructurar los roles de los actores del proceso

didáctico. Así, es indispensable que el papel del docente evolucione hacia nuevas formas

de relación con el alumno, quien es el centro del aprendizaje. Convirtiendo al docente en

un facilitador de esa experiencia de construcción del conocimiento (Llorente, Cabero y

Borroso, 2015)

De igual forma, en esta propuesta se busca alterar la función de la evaluación

acentuándola como una actividad continua que se aplica desde diferentes estrategias y

con una dimensión formativo reguladora; en tanto ofrece información al docente de su

práctica pedagógica y al estudiante sobre su aprendizaje (San Martí, 2007) Esta

configuración de la evaluación permite entender el error como una oportunidad para el

aprendizaje y no como un resultado que deber ser sancionado y castigado.

Para lograr lo anterior se recurrirá al uso pedagógico de algunos dispositivos tecnológicos

como ayudas didácticas para redimensionar y enriquecer la comprensión de los

conceptos físicos intervinientes en fenómenos sobre caída libre y movimiento parabólico;

tópicos constitutivos de los planes de estudio de la física en el grado décimo.

1.4. Objetivos

1.4.1. General

-Caracterizar las explicaciones que los estudiantes del grado décimo elaboran para dar

cuenta del movimiento de cuerpos en caída libre y tiro parabólico.

1.4.2. Específicos.

-Identificar los conceptos y las herramientas más usadas por los estudiantes al construir

explicaciones científicas sobre fenómenos en los que interviene la caída de los cuerpos y

el tiro parabólico.

-Comparar la evolución en las explicaciones que dan los estudiantes a lo largo de la

secuencia didáctica.

DISEÑO TEÓRICO 25 __________________________________________________________________

-Describir el impacto en los aprendizajes científicos cuando se implementan dispositivos

tecnológicos para la enseñanza de la caída libre y el tiro parabólico.



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1.5. Marco referencial

1.5.1. Referente Antecedentes

Para el registro de los antecedentes de este proyecto, se hizo un rastreo bibliográfico en

las revistas más recurrentes, a nivel latinoamericano, en el ámbito de la Enseñanza de la

Física. Entre ellas se encuentran: Revista Eureka, Revista Enseñanza de las Ciencias y

Revista Argentina de Enseñanza de la Física.

Se utilizaron como criterios de búsqueda combinaciones de los siguientes términos:

Enseñanza de la caída libre, Tiro parabólico, Dispositivos tecnológicos en la enseñanza

de la física y las Tic en la Enseñanza de las Ciencias. Luego se seleccionaron los trabajos

vinculantes con los propósitos de este proyecto.

A continuación, se reportan los resultados encontrados.

Pontes, Pedrajas, Alfonso (2005) contribuyeron con una investigación sobre las

aplicaciones de las TIC en la educación científica. Realizó una clasificación de las

funciones formativas de las TIC. A partir de las siguientes categorías: Conceptuales,

procedimentales y actitudinales. Esas categorías favorecen el aprendizaje de conceptos,

desarrollan destrezas intelectuales y motivan en actitudes el aprendizaje de las ciencias.

De otro lado Osorio y otros (2011) construyeron un estado del arte sobre la viabilidad y

efectividad de la implementación de las TIC en nuestro país en la enseñanza de la física.

Como fuentes de información emplearon tesis de pregrados de las universidades Distrital

y Pedagógica articuladas a las TIC, Educación, Ambiente virtual, Escuela, Material

educativo, Enseñanza. Para el análisis de la información obtenida, utilizaron las siguientes

categorías de clasificación: Autonomía, espacios geográficos y requerimientos mínimos

para la implementación de las propuestas.

También Amadeu, R & Leal, jp. (2013) realizaron una investigación en la enseñanza de

la física; con el ánimo de reducir la tasa de fracaso escolar existente en la disciplina,

definieron unas estrategias apoyadas en los temas de caída libre y tiro horizontal.

Realizaron una investigación sobre ventajas del uso de simulaciones por ordenadores en

el aprendizaje de la física, concluyeron:

DISEÑO TEÓRICO 27 __________________________________________________________________

Existe discrepancia entre la intuición y la realidad física de la caída de los cuerpos.

Las simulaciones por ordenadores son, sin duda un excelente complemento para el

método tradicional ya que permiten a los estudiantes ver actividades que de otro modo no

podrían ser implementadas.

Por otra parte, Lozano Díaz (2014) hizo un estudio de prácticas de enseñanza

innovadoras, con la mediación de las TIC, y con diseños de ambientes creativos para la

enseñanza de la lengua castellana, las matemáticas y las ciencias naturales. Dichas

metodologías de enseñanza estuvieron basadas en la sistematización de proyectos en el

aula. Luego de su implementación, estos autores reconocen que la enseñanza con

mediación TIC eleva la concentración y el compromiso de los estudiantes, motiva y

potencializa sus actividades creativas y genera cambios culturales hacia lo digital y la era

del conocimiento. Además, se resalta el papel del docente como gestor creativo y su

compromiso en la transformación del currículo para hacerlo más efectivo.

Después Vera y otros (2015) realizaron una investigación a partir de un estudio

descriptivo en el que valoraron el uso de videos didácticos, acompañados de guías de

aprendizaje, desde una metodología indagatoria para analizar el aprendizaje alcanzado

por estudiantes universitarios en un curso regular de física sobre los tópicos de caída

libre. Concluyen que la articulación entre guías de aprendizaje y videos didácticos

constituyen una poderosa herramienta pedagógica para la enseñanza de la física a nivel

secundaria y universitario. Según estos autores el uso del video, al interior de las

programaciones didáctica, permite la construcción de puentes para relaciones los

esquemas conceptuales teóricos y los fenómenos o situaciones tangibles, en las que se

aplican las leyes científicas. Para este equipo de investigadores la combinación entre una

metodología de aprendizaje indagatoria y el uso de videos experimentales constituyen

una ayuda pedagógica para la comprensión de conceptos científicos en el aula.

También Arboleda Ávila (2016) indagó por el desarrollo de algunas habilidades científicas

tales como: Observación, formulación de preguntas e hipótesis, identificación de

variables, predicciones, registros, entre otras en el escenario de la física a partir de una

propuesta metodológica basada en la herramienta M-learning (Aprendizaje mediante

dispositivos móviles) con estudiantes del grado 10°. En dicha investigación concluyó que

el M-Learning es una herramienta apropiada para el estudio de la física ya que favorece el



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aprendizaje autónomo permitiendo el alcance de niveles de profundización acordes a las

capacidades individuales de los estudiantes.

Por otra parte (Velasco y Buteler 2017) contribuyeron con una investigación partiendo de

una revisión crítica sobre las simulaciones computacionales en la enseñanza de la física

en los últimos años, como apoyo bibliográfico se hizo un rastreo en revistas y actas de

congresos partiendo desde 1999 hasta 2015 con el ánimo de identificar puntos de

consenso y disenso en la utilización de estas simulaciones en la enseñanza. Concluyeron

que las simulaciones enmarcadas en una secuencia instruccional en determinados

contextos, favorecen el desarrollo conceptual, permiten estudiar la estructura del

conocimiento y la evolución del aprendizaje del estudiante.

DISEÑO TEÓRICO 29 __________________________________________________________________

1.5.2. Referente Teórico

Algunos de los focos en los que ha puesto su atención la Didáctica de las Ciencias (DC)

están relacionados con los modelos didácticos del profesorado, el diseño de unidades

didácticas, los fines y los objetivos prioritarios, las actividades y las estrategias de

enseñanza, las dinámicas de aula en la construcción del conocimiento científico, los

recursos necesarios, las concepciones previas del alumnado, la evaluación de los

procesos y los resultados de aprendizaje (Cañal, 2009).

En este sentido centrado en la actividad pedágogico-diáctico como docente de ambiente

de educación formal, es imperioso ubicar la reflexión sobre la incidencia que puede tener

la introducción de competencias científicas en el desarrollo de esta propuesta

acompañadas de la experimentación en la enseñanza de la física. Por lo tanto a

continuación se esbozarán los principales referentes que se utilizarán para soportar este

trabajo.

¿QUÉ SE ENTIENDE POR “COMPETENCIA” Y QUÉ UTILIDAD PUEDE TENER

PARA LA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS?

El término “competencia” acuñado inicialmente en el mundo laboral y económico ha sido

llevado al campo educativo. En los años ochenta, en los países anglosajones, se extendió

el uso de la idea de competencia como justificación para introducir cambios en el sistema

educativo y para evaluar la calidad de los programas ya que era más relevante la

adquisición de los conocimientos de los conocimientos teóricos que la capacidad para

aplicarlos con eficacia en el desempeño de una profesión.

Por consiguiente, se presentaba una disyuntiva entre la teoría y la práctica ya que el

conocimiento se limitaba al saber por saber y no al saber para saber hacer, porque las

características de la formación inicial de las mayorías de las profesiones se centraban al

aprendizaje de unos conocimientos por encima de las destrezas para el desarrollo de la

correspondiente profesión.

Si analizamos el ámbito de la educación escolar y nos fijamos en las propuestas

curriculares de la mayoría de las instituciones educativas, observamos que han priorizado

en los conocimientos y no en sus aplicaciones. Ya que el alumno todavía memoriza un



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temario con el fin de desarrollar en una prueba los conocimientos adquiridos y no para

poder aplicarlos, a pesar de las declaraciones en que se defiende una enseñanza en una

formación integral, entendida esta como las destrezas que adquiere la persona para

aplicarlas en los distintos ámbitos de la vida.

Por otra parte, debido a la crisis de los referentes tradicionales y que para la mayoría del

profesorado los contenidos de enseñanza se limitaron a los conocimientos, y el

surgimiento de la presión social sobre la funcionalidad del aprendizaje, aparece y se

introduce el concepto de competencias. Es decir, a la falta de capacidad de gran parte de

la ciudadanía escolarizada y al constatar la deficiencia para aplicar los conocimientos que

teóricamente se poseen o que fueron aprendidos en su tiempo, desde lo cotidiano o

profesionalmente, se plantea la necesidad de revisar dichos aprendizajes, porque se

evidencia una desconexión entre la teoría y la práctica.

Todo lo anterior ha provocado una línea en donde se destaca una opinión favorable a una

enseñanza por competencias.

Sin embargo, la vieja tradición de la Escuela Nueva, defendida en los textos de Dewey,

Decroly, Claparéde, Ferriére, Freinet, Montessori y otros, ya habían hecho un reclamo

ante la escuela para priorizar unas necesidades formativas que dieran respuesta a los

problemas de la vida. Estos planteamientos pueden verse en pensamientos como

“Preparar para la vida”, “Que la vida entre en las escuelas” “La escuela que investiga al

medio” “La escuela productora de cultura y no sola trasmisora de cultura”, “Formar

cabezas bien hechas, no cabezas bien llenas”, ideas que nos sustentan que la idea de

formación entorno al concepto de competencias tiene tradición en el proceso de

enseñanza, y que ha adquirido importancia al ser compartidas por la totalidad de los

organismos internacionales que en el campo de la educación son competentes, como la

ONU, UNESCO, y la OCDE (Pedrinaci, Camaño, Cañal y Pro de Bueno 2012).

Todos estos planteamientos de la escuela nueva, se reducen a lo más esencial de la

función de la escuela, tal cual es la formación integral de la persona, para dar repuestas a

los problemas que le plantea la vida.

Al inicio de los noventa se definen las competencias claves y básicas que serían

relevantes o necesarias a lo largo de la vida, luego a través de los organismos como la

OCDE y la Unión Europea con el objetivo de favorecer la extensión de todo el sistema

DISEÑO TEÓRICO 31 __________________________________________________________________

educativo y por otra parte el proyecto Definición y Selección de Competencia (DeSeCo)

definen competencia como:

“La capacidad de responder a demandas complejas y llevar a cabo tareas diversas

de forma adecuada. Supone una combinación de habilidades prácticas,

conocimientos, motivación, valores éticos, actitudes, emociones y otros componentes

sociales y de comportamiento que se movilizan conjuntamente para lograr una acción

eficaz” (Tomado de Pedrinaci et al. 2012 p.20).

Poniendo en consideración lo anterior, es importante señalar que Enseñar ciencias desde

un enfoque de competencias científicas acarrea múltiples consecuencias ya que se

pretende que el alumno se capacite conceptual y metodológicamente para afrontar con

éxito problemas dentro y fuera del ámbito escolar.-Respecto a esta preocupación la

didáctica de las ciencias se ha inquietado por las siguientes cuestiones foco:¿Qué y cómo

enseñar ciencias?(Campanario y moya 1999),¿Qué y cómo evaluar ciencias (San martí

2007), preguntas que no deben ser revisadas solo por los investigadores en la didáctica

de las ciencias si no por el profesorado que realiza el trabajo en el aula.

Según Cañal (2012) la enseñanza de las ciencias debe centrarse en el desarrollo de las

competencias científicas para la promoción de aprendizajes idóneos las cuales están

estructuradas desde cuatro dimensiones: Conceptual, metodológica, actitudinal e

integrada.

Para dar cuenta de la dimensión conceptual en la cual se espera que el estudiante esté

en la capacidad de:

-Especificar, definir y pronosticar fenómenos de la naturaleza utilizando el conocimiento

científico personal.

-Analizar problemas a partir de los conceptos y modelos científicos, ya que estos nos

permiten reflexionar y decidir con fundamentos en cada uno de los problemas e

interrogantes que resultan en el ámbito académico y cotidiano.

--A partir de interpretaciones científicas que no corresponden a la realidad, tener el talento

para diferenciar el papel de la ciencia de otras explicaciones pseudocientíficas. De igual

forma, que el estudiante tome partida para diferenciar ambos tipos de conocimiento.

Desde la dimensión metodológica se pretende que el estudiante desarrolle la capacidad

de:



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-Tener competencia para buscar, valorar y seleccionar fuentes de información, construir

hipótesis, obtener conclusiones a partir de ejercicios de experimentación en el aula.

-Identificar y diseñar estrategias para proponer soluciones frente a una situación

desconocida.

-Capacidad de procesar información obtenida mediante dinámicas de experimentación

con dispositivos tecnológicos.

-Capacidad de formular conclusiones fundamentadas en modelos científicos y que se

correspondan con las mediciones obtenidas.

Desde la dimensión actitudinal la cual hace referencia a la capacidad del estudiante, se

espera que:

-Valorar la importancia de una información científica y los procedimientos para obtenerla

-Reconocer la validez de la ciencia como un conjunto de modelos científicos viables y

confiables.

-Disposición para atender la naturaleza social del conocimiento y asumir las críticas en un

colectivo de trabajo, que le permita su crecimiento personal y el respeto por el otro.

Tomar decisiones autónomas frente a una situación propuesta.

Por otra parte, la dimensión integrada nos proporciona la habilidad para poner en juego

las anteriores capacidades, en la solución a problemas concretos de ambientes escolares

y extraescolares. Usando las herramientas que estén a su alcance y disponiendo del

trabajo cooperativo como una posibilidad para acceder al conocimiento.

Como puede verse, el enfoque por competencias ofrece al estudiante el acceso a un

conocimiento más funcional e íntegro, aislado de ambientes de aprendizaje centrados en

la transmisión y recepción pasiva del conocimiento.

Agregando a lo anterior, Según Aureli Caamaño (2011) La comprensión procedimental de

la ciencia se logra a través de los trabajos prácticos porque ofrecen una multiplicidad de

objetivos como son: La familiarización, la observación y la interpretación de fenómenos

que son objeto de estudio en la clase de ciencias, el aprendizaje del manejo de

instrumentos y técnicas de laboratorios, la aplicación de estrategias de investigación para

la resolución de problemas teóricos y prácticos

Por esta razón surge la pregunta ¿Por qué realizar trabajos prácticos?

DISEÑO TEÓRICO 33 __________________________________________________________________

Son muchas las razones por las cuales se consideran los trabajos prácticos

experimentales como la actividad más importante en la enseñanza de las ciencias:

-Motivan al alumno.

-Permiten un conocimiento vivencial de muchos fenómenos.

-Permiten practicar la interpretación de fenómenos.

-Ayudan a la comprensión de conceptos

-Proporcionan experiencias en el manejo de instrumentos de medida y en el uso de

técnicas de laboratorios y de campo.

-Constituyen una oportunidad para el trabajo en equipo y el desarrollo de actitudes y

aplicación de normas propias del trabajo experimental: Planificación, orden, limpieza,

seguridad.

De igual manera el conectivismo apoya algunas de las ideas que son objeto de

preocupación de este proyecto, ya que según lo planteado por, Siemens (2004) las

herramientas para enseñar deben coincidir con las herramientas para aprender que tienen

los estudiantes, ya que el proceso de aprendizaje no está del todo bajo el control de la

persona que aprende, sino que está apoyado en un cúmulo de fuentes y medios que

tenemos que conocer y tener en cuenta si queremos maximizar nuestra capacidad de

enseñanza dentro de este contexto.

Es por eso que dentro de este marco es importante el papel del docente; ya que debe

proporcionar los conocimientos actualizados, las herramientas adecuadas y la habilidad

de aprender a aprender para buscar, seleccionar y conectar.

COMPETENCIAS ESPECÍFICAS EN CIENCIAS NATURALES

Es defendido por los expertos que las competencias específicas en Ciencias Naturales

(CN) nos dan la posibilidad de actuar, interactuar y sentir. Esto es, nos ayudan en el

ordenamiento y en la apropiación de los conocimientos, fortalecen el aprendizaje de lo

conocido para facilitar el aprendizaje de otras cosas, y nos proporcionan posibilidades de

adquirir nuevas competencias. Las anteriores se convierten en buenas razones y

suficientes para que en este proyecto se apoye en las competencias específicas en la



________________________________________________________________________________________

enseñanza de las ciencias naturales; en el afán de dar cuenta y precisar los fenómenos

abordados en esta disciplina.

Con base en el Marco Legal Colombiano (ICFES, 2007), se definen siete competencias

específicas para el área que nos ocupa. Las cuales son: Identificar, indagar, explicar,

comunicar, trabajar en equipo, disposición para aceptar la naturaleza abierta, parcial y

cambiante del conocimiento, disposición para reconocer la dimensión social del

conocimiento. Las pruebas estandarizadas, llamadas en la actualidad Pruebas Saber, que

miden la calidad de los aprendizajes de los estudiantes sólo examinan el desempeño de

los estudiantes en las siguientes competencias: Identificar, Indagar, y explicar; dejando el

seguimiento y evaluación de las otras para el trabajo de aula.

Estas competencias se deben ejecutar durante todo el proceso de formación, de tal

manera que el estudiante vaya progresando en el conocimiento desde una visión

sustentada en la observación de fenómenos y que le permita dudar y preguntarse del por

qué de las cosas. De esta manera podemos identificar que se requieren las competencias

científicas generales como fundamento para valorar el papel de las ciencias, ya que dotan

al estudiante de herramientas para fortalecer el ejercicio de la interpretación, la

argumentación y la construcción de nuevas alternativas de acción en el proceso de

aprendizaje.

A continuación, se explican las competencias específicas en el área de CN que se

consideran relevantes para desarrollar en el aula de clases:

IDENTIFICAR: Definida según el ICFES (2007) como la “Capacidad para reconocer y

diferenciar fenómenos, representaciones y preguntas pertinentes sobre estos fenómenos”

Esta competencia hace referencia al aspecto disciplinar ya que se fomenta en el

estudiante la observación, el cuidado del universo que nos rodea. Se le permite hacer

analogías, apropiarse de las causas y efectos de los fenómenos naturales; contra

restando aprendizajes de tipo memorístico y enciclopédicos. Teniendo en cuenta lo

anterior, el desarrollo de esta competencia en las aulas de ciencias propende fomentar la

comprensión de conceptos y relaciones entre ellos, para su posterior aplicación en la

interpretación de fenómenos. De igual forma, con esta competencia se privilegia la

resolución de problemas de la denominada ciencia escolar, en este caso la física escolar.

DISEÑO TEÓRICO 35 __________________________________________________________________

INDAGAR: Entendida según el ICFES (2007) como la Capacidad para plantear preguntas

y procedimientos adecuados y para buscar, seleccionar, organizar e interpretar

información relevante para dar respuesta a esas preguntas.

Aunque el trabajo de las ciencias implica, observar, medir, plantear preguntas, recurrir a

fuentes de información, predecir, reconocer variables, analizar resultados; con esta

competencia se pretende que el alumno plantee sus propias preguntas y con la

orientación del docente elabore sus propios procedimientos para medir, analizar e

interpretar fenómenos. Esta competencia está relacionada con la necesidad de involucrar

al estudiante en procesos de investigación y caracterización de los procesos utilizados en

la ciencia para el avance de esta. Hace referencia a involucrar al estudiante en

situaciones de experimentación donde se exhiba la física como una disciplina fáctica y

practica

EXPLICAR: Entendía según el ICFES (2007) como la Capacidad para construir y

comprender argumentos, representaciones o modelos que den razón de fenómenos. La

búsqueda de explicaciones es algo inseparable al ser humano y en el caso particular de

las ciencias, aquellas se estructuran dentro de un conjunto de reglas como “conceptos,

principios, leyes, teorías y convenciones” (ICFES, 2007), que han sido consideradas y

admitidas por la comunidad científica. Con esta competencia, se pretende que los

estudiantes transformen todas esas experiencias de la cotidianidad y las acerquen a las

del conocimiento científico para que haya coherencia en los argumentos, y puedan

afianzar una actitud crítica y analítica en todas sus afirmaciones.

Es importante mencionar, que en este proyecto sólo será abordada la competencia

Explicación, debido a las necesidades pedagógicas y didácticas advertidas en el

planteamiento del problema.

A continuación, se muestra la lectura que, desde la Didáctica de las Ciencias, se le hace a

la habilidad de Explicación Científica.

LA EXPLICACIÓN COMO UNA HABILIDAD COGNITIVOLINGÜISTICA EN LA

DC

Las Habilidades Cognitivo Lingüísticas están íntimamente relacionadas con otros tipos de

textos tales como relacionadas con las tipologías textuales y se pueden incluir en esta



________________________________________________________________________________________

categoría habilidades como: Describir, definir, resumir, explicar, justificar, argumentar y

demostrar (Jorba, Gómez y Prat, 2000).

Si bien estas habilidades son transversales, se puntualizan de manera diferente en cada

una de las áreas del currículo. Atendiendo a las necesidades de este proyecto, sólo se

hace alusión y se aborda la habilidad correspondiente a la explicación.

Esta es entendida como la construcción y “producción de razones o argumentos para la

modificación de un estado de conocimiento de manera ordenada, con el ánimo de hacer

comprensible un fenómeno, un resultado, un comportamiento” (Jorba et al. 2000). En la

explicación se deben enumerar, cualidades, propiedades y características que hagan

explícitas las relaciones de tipo causal entre objetos o fenómenos intervinientes. Desde

esta definición se puede apreciar que la Explicación comporta o conlleva dos tipos de

operaciones cognitivas: - abordaje de argumentos para enumerar características,

cualidades, propiedades y resultados; pero también – el establecimiento de relaciones

causales entre las evidencias o razones y las conclusiones o decisiones que se quieren

defender

En el siguiente cuadro se recogen otras definiciones que permiten entender o precisar,

desde distintos puntos de vista, la habilidad Explicación

Autor Entiende la Explicación como…

J VESLIN Poner en relación un sistema de ideas, hechos o

acontecimientos (causa efecto)

M. J BOREL Cuando se trata de una relación causal, consiste en hacer

comprender algo a alguien, modificando su estado de

conocimiento y de otros.

R. DUVAL Pretende hacer comprensible un fenómeno, un resultado, un

comportamiento, para lograr producir una o varias razones o

argumentos, teniendo en cuenta solo el contenido y no su

valor epistémico.

C GARCIA -

DEBANC

Propone que para responder a una pregunta formulada

mediante un “¿Por qué?” o un “¿Cómo?” se pueda modificar

DISEÑO TEÓRICO 37 __________________________________________________________________

un estado de conocimiento, presentando un razonamiento

basado en hechos pertinentes

Tomado de Hablar y escribir para aprender.

Teniendo en cuenta lo planteado por cada uno de los autores anteriores, en este proyecto

se pretende que el estudiante en un marco de hechos, acontecimientos o cuestiones,

manifieste con sentido sus conocimientos, e ideas; superando y modificando posiciones

reduccionistas, simplistas, ingenuas o espontáneas y pueda acceder a niveles de

desempeño que le permitan una apropiación del conocimiento científico.

EXPERIMENTACIÓN EN CIENCIAS

Atendiendo a que esta propuesta involucra la experimentación como mecanismo para

movilizar las competencias científicas, se presenta una breve descripción de la

importancia de la experimentación en la clase de ciencias.

Caamaño (2011) hace una taxonomía de la diversidad de trabajos prácticos en función de

sus objetivos didácticos. Según esta autora, los trabajos prácticos se pueden clasificar

según los objetivos que estos quieran alcanzar:

EXPERIENCIAS: Direccionada a obtener una relación perceptiva con los fenómenos.

EXPERIMENTOS ILUSTRATIVOS: A través de estos se pretende destacar la relación

existente entre variables. Esto supone que presentado el fenómeno se busca una

aproximación cualitativa o semicuantitativa.

EJERCICIOS PRACTICOS: Con estos se pretende realizar experimentos en donde se

corrobora la teoría a través de procedimientos y destrezas, enfatizando en el aprendizaje

practico como: Realización de medidas, tratamiento de datos, técnicas de laboratorios.

Con este aspecto se destaca:

El aprendizaje intelectual: que conlleva a resaltar, la observación, interpretación,

clasificación, planteamiento de hipótesis, diseño de experimentos y control de variables.

El aprendizaje comunicativo: Se pretende que proponga un experimento por escrito o

realice un informe de una salida de campo



________________________________________________________________________________________

INVESTIGACIONES: Con este tipo de trabajo se pretende que el estudiante adquiera las

destrezas propias de la indagación, que sea la ocasión para que trabaje como lo hacen

los científicos en la resolución de problemas.

Para efectos de este proyecto se hará uso de ejercicios prácticos, experimentos

ilustrativos y experiencias de la siguiente manera:

Trabajos prácticos según Caamaño

(2011)

Concreción en el proyecto

Ejercicios prácticos Lanzamiento de una canica, Diseño de

una historieta.

Experimentos Ilustrativos La montaña rusa (video), Caída libre en el

vacío(video), Laboratorio virtual

Movimiento de un proyectil.

Experiencias Estudio experimental de la caída libre con

y el Tiro Parabólico con el dispositivo móvil

(celular)

DISEÑO TEÓRICO 39 __________________________________________________________________

1.5.3. Referente Conceptual-Disciplinar

A continuación, se realizó una discusión sucinta sobre aspectos fenomenológicos

relacionados con la caída de los cuerpos y tiro parabólico.

En la naturaleza se producen muchos movimientos, pero ha existido siempre un gran

interés por el movimiento de caída libre de los cuerpos próximos a la superficie de la

tierra.

Siempre que dejamos caer un objeto (Puede ser una esfera) cerca de la superficie de la

tierra, su movimiento es acelerado debido a que su velocidad aumenta; caso contrario si

la esfera es lanzada verticalmente hacia arriba, su velocidad disminuye progresivamente

hasta detenerse, es decir el movimiento ascendente es retardado.

La particularidad de estos movimientos (ascendente y descendente) desde tiempos muy

antiguos fue objeto de estudio.

El ilustre filósofo Aristóteles planteaba que, al dejar caer libremente cuerpos ligeros y

pesados desde una misma altura, sus tiempos de caída serían distintos, los cuerpos más

pesados llegarían primero que los más ligeros. Esta afirmación perduró durante casi 200

años

En 1589 Galileo Galilei realizó una serie de prácticas para objetar la teoría de Aristóteles

que había perdurado por muchos años sobre la caída de los cuerpos, como no disponía

de la maquinaria necesaria para medir con precisión pequeños tiempos, utilizó planos

inclinados de pequeñas pendientes; al dejar rodar esferas de distintas masas y medir el

tiempo de desplazamiento de un número de gotas que caían en un barril, Galileo

comprobó que cuando las esferas eran muy pesadas todas empleaban el mismo tiempo

fielmente en recorrer el plano y la velocidad aumentaba uniformemente. Entonces ratificó

que una esfera más liviana tarda más tiempo en recorrer el plano que otra de mayor peso

debido a la resistencia del aire, demostrando que era equivocada la teoría de Aristóteles.

Demostrando así que un cuerpo que cae libremente en el vacío de forma vertical adquiere

una aceleración constante lo que hace que su velocidad aumente uniformemente en el

transcurso de su caída. Esa fuerza de atracción que es dirigida hacia el centro de la tierra

y que es ejercida sobre todos los cuerpos se denomina aceleración de gravedad y se

denota con la letra g y tiene un valor aproximado de 9.8m/s2



________________________________________________________________________________________

Partiendo de que la gravedad no varía con la altitud y si se desprecia la resistencia del

aire, entonces el movimiento de caída libre de un cuerpo se presenta mediante una

aceleración constante y corresponde a un movimiento uniformemente variado.

Por otra parte, al lanzar un cuerpo con cierta velocidad y que forma un ángulo con

respecto a una horizontal, se observa que la velocidad inicial tiene dos componentes y se

pueden limitar respecto a un eje de coordenadas cartesianas formando así un tiro

parabólico que es la combinación de dos movimientos, uno vertical influenciado por la

acción de la gravedad y otro horizontal que recorre distancias iguales en tiempos iguales.

Si partimos del origen, que es tomado como referencia al cabo de un tiempo transcurrido

el objeto se encuentra en una determinada posición y esa velocidad tiene dos

componentes, la componente horizontal de la velocidad es constante y su valor es el

mismo en cualquier instante.

Por otro lado, la aceleración solo tiene componente en el eje vertical que corresponde a la

aceleración de la gravedad luego entonces podemos concluir que es posible calcular la

posición de un objeto en cualquier instante de tiempo.

DISEÑO TEÓRICO 41 __________________________________________________________________

1.5.4. Marco Legal

Tabla 1. Normograma.

Normatividad Texto Contexto

Ley general de

educación (115 de

febrero 8 de 1994).

Articulo 22 literal d:”El avance en el

conocimiento científico de los

fenómenos físicos, químicos y

biológicos, mediante la

comprensión de las leyes, el

planteamiento de problemas y la

observación experimental”

Incentivar el aprendizaje de

los conceptos caída libre y tiro

parabólico con el uso de

dispositivos tecnológicos

Articulo 30 literal b “La

profundización en conocimientos

avanzados de las ciencias

naturales”

Nos da la posibilidad de

emplear los conceptos y

teorías científicas para

analizar fenómenos de la

naturaleza apoyados de

herramientas tecnológicas

Lineamientos

curriculares en

ciencias naturales y

educación ambiental

(Ministerio de

educación nacional)

“Diseñar experimentos que pongan

a prueba sus hipótesis y teorías”

P.111.

Nos permite entender las

leyes y teorías que rigen la

caída de los cuerpos y el tiro

parabólico mediante la

experimentación con la ayuda

de los dispositivos móviles

“El conocimiento común, la ciencia

y la tecnología son formas del

conocimiento humano”.P.26

Nos permite analizar cómo

puede concebirse la

educación tecnológica y su

vinculación con la educación

en las ciencias y en particular

con la física

Estándares básicos de “Propongo y sustento respuestas a Se pretende utilizar el



________________________________________________________________________________________

competencias en

ciencias naturales

(Ministerio de

educación nacional)

mis preguntas y las comparo con

las de otros y con las de teorías

científi cas”. P.140

aprendizaje cooperativo como

un dinamizador del proceso

en especial de la física

“Saco conclusiones de los

experimentos que realizo, aunque

no obtenga los resultados

esperados” P-140

Permite al estudiante utilizar

la experimentación como una

oportunidad de construir

modelos científicos cercanos

a los que plantea la ciencia

DISEÑO TEÓRICO 43 __________________________________________________________________

1.5.5. Referente Espacial

La Institución Educativa Gabriela Gómez Carvajal, está ubicada en el departamento de

Antioquia en la ciudad de Medellín, Barrio Loreto al oriente de la ciudad, perteneciente a

la comuna Nº 9 que está conformada por barrios como: Buenos Aires, La Milagrosa, El

Salvador, Miraflores, entre otros. Consta de dos secciones, una de ellas que corresponde

al bachillerato en la jornada de la tarde y la otra que corresponde a la primaria en la

jornada de la mañana. Además, la sección Mercedes Yepes Isaza, donde funciona la

planta correspondiente al preescolar y el resto de la primaria. En la actualidad hay un

promedio de 1.400 estudiantes matriculados, entre hombres y mujeres. La Institución

cuenta con todos los niveles de aprendizaje: Preescolar, Educación Básica Primaria -

Secundaria, y la Educación Media. Esta población pertenece a condiciones Socio-

económicas de estratos 1, 2 y 3, en su mayoría. Se trabaja por los educandos a través del

modelo pedagógico desarrollista social. El cual busca fomentar el aprendizaje de los

estudiantes desde una perspectiva socio cultural, atendiendo las necesidades,

expectativas de los jóvenes, así como sus ritmos y estilos de aprendizajes, partiendo de la

realidad inmediata y concreta de ellos.

La Institución Educativa Gabriela Gómez Carvajal tiene como misión la “Formación

integral de ciudadanos mediante el mejoramiento continuo, buscando la excelencia desde

el fortalecimiento de la dignidad humana, para la construcción de una mejor sociedad a

través de la interacción entre la comunidad educativa y el entorno.” Por lo cual se destaca

como una institución de inclusión que le brinda la oportunidad a estudiantes extra- edad,

repitentes de instituciones cercanas y en especial a jóvenes con problemas de

convivencia para que continúen estudiando y terminen su bachillerato. Con esta

propuesta se busca diseñar e implementar una estrategia pedagógica que fortalezca el

proceso enseñanza aprendizaje de la física a través de la experimentación con

dispositivos tecnológicos.



________________________________________________________________________________________

CAPITULO II. DISEÑO METODOLÓGICO

2.1 Enfoque

Este proyecto se desarrolla a partir del enfoque cualitativo (Sampieri 2006) en tanto

permite comprender e interpretar, sin manipular la realidad educativa, hechos

relacionados con la enseñanza y el aprendizaje del movimiento de los cuerpos en caída

libre y tiro parabólico.

2.2 Método

El tipo de investigación más adecuado para esta propuesta es la Investigación Acción

Pedagógica (Restrepo, 2002). Puesto que se trata de configurar la práctica pedagógica,

intervenirla y mejorarla. Es el docente, quien a partir de una “construcción, reconstrucción

y evaluación determina la efectividad de su comportamiento pedagógico en el aula”,

puesto que “es el maestro el primer demandante en mejorar su práctica”. Lo anterior a

partir de la identificación y el sometimiento a crítica de su acción educativa promoviendo

un mejoramiento continúo de las dinámicas pedagógicas.

En consonancia con lo dicho previamente, muchos investigadores en educación plantean

la conveniencia de este enfoque porque “Es el maestro quien tiene a la mano los datos,

tiene la vivencia, elabora relaciones a partir de la observación y configura su práctica

pedagógica a partir de modelos pedagógicos actuales (Restrepo 2002).

En el contexto de este trabajo se utiliza el método crítico social lo cual es pertinente en las

preocupaciones pedagógicas en la Maestría en Enseñanza de las Ciencias Exactas y

Naturales. Desde este paradigma se fija la tensión en la reflexión docente y en el

planteamiento de alternativas oportunas que impacten las experiencias de enseñanza y

aprendizaje de los distintos objetos de conocimiento. Bajo esta mirada se realiza el

levantamiento de la información a partir del diagnóstico con el ánimo de identificar

acciones posibles para intervenir posibles realidades educativas. Finalmente evaluar los

impactos de la práctica implementada. En síntesis, lo anterior comulga con las

preocupaciones de la investigación acción pedagógica centrada en el mejoramiento de la

práctica docente.

CAPITULO II. DISEÑO METODOLÓGICO 45 __________________________________________________________________

2.3 Instrumentos de recolección de información y

análisis de la información.

Teniendo en cuenta los objetivos y esencia de la investigación, se pretende utilizar

distintos pasos en el desarrollo de esta propuesta las cuales serán:

Encuesta a estudiantes para determinar conocimientos previos y afinidad con la

tecnología, unidad didáctica utilizando dispositivos tecnológicos, diario pedagógico,

encuesta a docentes.

2.4 Población y muestra.

La población está conformada por los estudiantes del grado 10A de la institución

educativa Gabriela Gómez Carvajal. Para el análisis de resultados se utilizará un grupo

focal compuesto por 5 estudiantes, los cuales presentan edades comprendidas entre 15 y

17 años y seleccionados de forma conveniente (muestra no probabilística) por el docente

titular, autor del presente proyecto. Se escoge este grupo de individuos debido a que su

participación y asistencia fue continua a lo largo de la implementación del proyecto,

mostraron compromiso frente a la resolución del 100% de las actividades asignadas. Por

tanto se constituye en un foco de atención importante para hacer seguimiento frente a su

aprendizaje. De igual forma, se escogieron estudiantes con diversidad de estilos y ritmos

de aprendizaje (estudiantes con NEE, Solbes et al. 2007 que se destacan en su proceso

académico y alumnos regulares, que se mantienen en la media de los resultados

académicos, al igual que estudiantes que demuestran poco interés por el aprendizaje de

las ciencias). Es importante mencionar que el proyecto se ejecutó con todos los

estudiantes del grado 10A de la I.E, pero para el análisis de la información se escogió el

grupo focal atendiendo a las consideraciones anteriores.

En esta población se presentan muchas dificultades económicas lo cual conlleva a que los

estudiantes en su gran mayoría ejerzan actividades laborales para suplir algunas

necesidades básicas. También presentan dificultades en el aprendizaje de la física en

aspectos como: Identificar datos relevantes de un problema, dificultad para identificar el

significado de los datos, dificultad para interpretar el lenguaje matemático en la solución



________________________________________________________________________________________

de problemas. La gran mayoría de estudiantes cuentan con el celular, pero lo utilizan es

para las redes sociales.

Aunque la institución cuenta con un buen espacio físico no se dispone con el material

didáctico adecuado para el aprendizaje de la física.

2.5 Delimitación y alcance

El fin de esta propuesta es mejorar la enseñanza de la física, en especial los conceptos

de la mecánica, Caída libre y Tiro Parabólico, mediados por dispositivos tecnológicos y a

su vez fortalezcan sus habilidades de aprendizaje y prosperen en la era digital.

CAPITULO II. DISEÑO METODOLÓGICO 47 __________________________________________________________________

2.6 Cronograma de actividades

Tabla 2 Planificación de actividades

FASE OBJETIVOS ACTIVIDADES

Fase 1:

Caracterización

Caracterizar el estado de

las competencias básicas

de los estudiantes

cuando resuelven

problemas en los que

intervienen el concepto

de caída libre y tiro

parabólico

1.1. Revisión bibliográfica sobre la enseñanza de

la caída libre y tiro parabólico.

1.2. Revisión bibliográfica de los documentos del

MEN relacionados con los estándares para

los estudiantes del grado 10

correspondientes a las ciencias naturales

1.3. Revisión y actualización de los dispositivos

tecnológicos (Celulares, tables,

Computadores portátiles) utilizadas para la

experimentación de los conceptos de caída

libre y tiro parabólico.

1.4. Elaboración de actividades para la

evaluación diagnóstica.

1.5. Aplicación de una prueba diagnóstica para

analizar algunos conceptos de los

estudiantes, sobre caída libre y tiro

parabólico.

1.6. Análisis de los resultados de la prueba

diagnóstica.

Fase 2: Diseño Diseñar una propuesta

de enseñanza para los

conceptos de caída libre

y tiro parabólico con

dispositivos móviles

como recurso didáctico.

2.1 Diseño y construcción de unidad didáctica,

con guías de laboratorio mediadas por

dispositivos tecnológicos que permitan

afianzar los conceptos básicos de la

cinemática y la interpretación física de los

conceptos caída libre y tiro parabólico.

Fase 3:

Intervención en el

aula.

Intervenir con la referida

propuesta metodológica

el aprendizaje de los

conceptos de caída libre

y tiro parabólico.

3.1. Intervención de la estrategia didáctica

mediante la aplicación de actividades en el

tiempo de la implementación de la propuesta.



________________________________________________________________________________________

Fase 4:

Evaluación

Reconocer los

aprendizajes alcanzados

de tipo (actitudinal,

procedimental y

conceptual) obtenidos

durante la ejecución de la

propuesta

4.1. Construcción y aplicación de actividades

evaluativas durante la implementación de la

estrategia didáctica propuesta.

4.2. Construcción y aplicación de una actividad

evaluativa al finalizar la implementación de la

estrategia didáctica propuesta.

Fase 5:

Conclusiones y

Recomendaciones

Determinar el alcance

acorde con los objetivos

específicos que se

plantearon al inicio de su

trabajo final. y la

profundización en su

práctica docente.

5.1 Realización del análisis de los resultados

obtenidos al implementar la estrategia didáctica

en los estudiantes del grado décimo de la

Institución Educativa Gabriela Gómez Carvajal

CAPITULO III. SISTEMATIZACIÓN DE LA INTERVENCIÓN 49 __________________________________________________________________

CAPITULO III. SISTEMATIZACIÓN DE LA

INTERVENCIÓN

3.1. INSTRUMENTOS DE EVALUACIÓN

A continuación, se detallan los instrumentos usados para la fase de recolección de la

información.

1. UNIDAD DIDACTICA (UD): Se construyó atendiendo a la propuesta de Sanmartí y

Jorba (1994), quienes construyeron un dispositivo pedagógico para la planeación de

unidades didácticas desde un enfoque de evaluación autorregulatorio. Desde este

enfoque didáctico, en las actividades de enseñanza deben transitar por cuatro momentos

en los que la evaluación se configura como una dinámica continua de cada fase:

A. Momento de exploración o de explicitación inicial.

B. Momento de introducción de conceptos, procedimientos o de modelización.

C. Momento de estructuración del conocimiento

D. Momento de aplicación.

Tabla 3 Actividades de los momentos de la UD.

MOMENTO ACTIVIDADES

Momento de exploración o de

explicitación inicial

-Inventario de conocimientos previos del estudiante

(KPSI)

-Mapeo de significados personales inicial (MPP)

-Historieta: Un diálogo científico (dC).



________________________________________________________________________________________

Momento de introducción de

conceptos, procedimientos o de

medelización

--La montaña rusa(video)

- Récords en caída libre(lectura).

-Calculando algunos datos.

-Identificando y escribiendo

Momento de estructuración del

conocimiento

-Lanzamiento de una canica.

-Identificando algunas magnitudes.

- ldentifico y escribo sobre el tiro parabólico.

-Estudio experimental de la caída libre(v-Gowin).

-Estudio experimental del tiro parabólico(v-Gowin)

Momento de aplicación -Diseño de una historieta con caricaturas de la actualidad

cuyo tema principal es la caída libre y el tiro parabólico.

-Aplicación del inventario de conocimientos previos del

estudiante (KPSI)

-Mapeo de significados personales final (MPP)

Donde la evaluación y regulación de los aprendizajes se convierte en una constante que

alimenta el aprendizaje de los estudiantes. A continuación, se muestran los momentos de

la unidad didáctica con las actividades de cada fase:

2. MAPEO DE SIGNIFICADOS PERSONALES (MPP): Es una herramienta de

carácter constructivista para la evaluación de los aprendizajes. Ideada por Falk &

Storksdieck (2005) como una metodología de carácter cualitativa que inicialmente

se aplicó en museos, sobre el conocimiento que un público tiene respecto a un

tema específico. A partir de la interpretación de estos mapas, se puede llegar a

conocer el grado de información, percepción e interés de un individuo o público

sobre una temática determinada. Según sus autores desde esta herramienta se

concibe el aprendizaje como un proceso que nace en los propios conocimientos

del estudiante y no solo como un punto final y estándar para todos. Es decir no


existe un único resultado válido de aprendizaje pero sí pluralidad de posibilidades

para relacionar las ideas, intereses y significados atribuidos por los estudiantes

frente a algo.

3. INVENTARIO DE CONOCIMIENTOS PREVIOS DEL ESTUDIANTE (KPSI): Es

una herramienta inventada por Young & Tamir (1977). En ingles sus siglas

significan Knowlelge and Prior Study Inventory, y en la literatura hispana se le

conoce como Inventario de Conocimientos Previos del estudiante. Este

instrumento tiene como funcionalidad indicarle al estudiante lo que él cree saber,

es decir, la percepción que él tiene del tema que se va a tratar al inicio de una

secuencia didáctica. Una vez terminada la actividad planeada por el docente,

nueva mente se les entrega el escrito para que sea valorado el aprendizaje

adquirido por parte del estudiante.

4. V-GOWIN (VG): Es un instrumento de gran ayuda para analizar actividades

experimentales, la cual permite establecer relación entre los conocimientos

teóricos y prácticos y estructurar un informe de laboratorio a través de la

argumentación. Su principal propósito es fomentar el aprender a aprender y a

pensar, además representar de manera visual la estructura del conocimiento.

5. DIARIO DE CAMPO (DCpo): Que en esta propuesta lo llamamos Registro de

Experiencia del Estudiante, tiene como finalidad, contrastar sobre lo que creían

que iban a aprender con lo que han aprendido.

6. PREGUNTAS ABIERTAS (PA): En este tipo de preguntas se construye una

respuesta teniendo en cuenta la capacidad de redacción del estudiante conforme a

la tarea asignada, sin reparar ortografía, redacción y caligrafía (Rojas & Meza,

2016).

A continuación, se resumen los momentos de aplicación de los anteriores instrumentos en

el desarrollo de la UD.

Tabla 4. Instrumentos y momentos de aplicación.

INSTRUMENTO MOMENTO DE APLICACIÓN



________________________________________________________________________________________

MPP Actividades de exploración o de explicitación inicial

KPSI Actividades de exploración o de explicitación inicial y

Actividades de aplicación

VG Actividades de estructuración del conocimiento

DCpo Durante todo el proceso

PA Durante todo el proceso

3.2. ANÁLISIS DE RESULTADOS

Los resultados se analizaron en cada uno de los momentos de la UD, desde la

categorización de la información y la construcción de unos desempeños denominados

Indicadores de Aprendizaje Básicos obtenidos a partir de las dimensiones científicas

abordadas en este proyecto: Conceptual, Metodológica e Integradora. Estos fueron

definidos a partir de la propuesta de Pedrinaci el al. (2012) y Zabala & Arnau (2008) para

la evaluación de la competencia científica.

Las categorías que se usaran para el análisis de las explicaciones de los resultados se

extrajeron teniendo en cuenta la riqueza de los datos y la propuesta de Jorba et al. (2000)

para la evaluación de la explicación científica. Atendiendo a lo anterior, las categorías del

análisis son:

EXTENSIÓN Y VOLUMEN DE LA EXPLICACIÓN (EVE): En esta se valoró la capacidad

que tiene el estudiante de construir un texto explicativo y validar afirmaciones con el uso

de términos o ideas científicas. Para ello se hizo un rastreo de la cantidad de palabras

usadas, el tamaño del escrito y la presencia de ideas o conceptos científicos implícitos en

la producción de los estudiantes.

PERTINENCIA, PROFUNDIDAD Y USO DEL CONOCIMIENTO CIENTIFICO (PPUCC):

Hace referencia al uso del conocimiento científico, a la capacidad de usar conceptos

relacionados con la caída libre y tiro parabólico y a la solución de problemas sobre

fenómenos que se observan con frecuencia. En esta categoría se buscaron evidencias de

la pertinencia de las explicaciones; es decir que los textos explicativos si tuvieran

articulado en función de un modelo científico.

COMPLECIÓN O MAESTRIA (CM): Hace mención a la presencia de todas las categorías

anteriores en el escrito explicativo. A la habilidad de establecer relaciones con sentido


lógico usando ideas o leyes físicas vinculadas con la caída de los cuerpos y al tiro

parabólico, al realizar un texto con coherencia en el marco de la explicación de

fenómenos y el uso comprensivo del conocimiento científico.

REPRESENTACIÓN GRÁFICA (RG): Hace referencia a la construcción de dibujos,

historietas y ambientes que reflejen situaciones sobre el tema tratado, para que el

estudiante manifieste su explicación al interpretar el fenómeno en cuestión.

A continuación, se establecen los indicadores usados en este proyecto para la valoración

de las competencias científicas llamados Indicadores de Aprendizajes Básicos.

Estos fueron producto de la Matriz de Referencia (propuesta por el ICFES para la

evaluación de las competencias del área de Ciencias Naturales) y las

consideraciones del grupo de Cañal (2012) para la evaluación de la competencia

científica.

Tabla 5. Dimensiones, desempeños de aprendizaje y categorías

DIMENSIÓN INDICADOR DE APRENDIZAJES BÁSICOS CATEGORIA

Conceptual

-I1: Identifica las características de algunos

fenómenos de la naturaleza basado en el

análisis de información y conceptos propios

del conocimiento científico.

-I2: Sabe usar conceptos, modelos y teorías

científicas para analizar problemas planteados

en diferentes contextos vivenciales del

alumno.

Extensión y

volumen de la

explicación.

Pertinencia,

Profundidad y

uso del

conocimiento

científico

Completación o

maestría

Metodológica

-I3: Formula conclusiones coherentes con los

planteamientos, resultados y antecedentes de

la investigación.

Integrada

-I4: Ante problemas concretos del entorno,

desarrolla pautas de actuación que sean

coherentes con la perspectiva científica.

Estudiante Característica personal



________________________________________________________________________________________

A continuación, se presentan los resultados obtenidos en cada uno de los

momentos de la UD atendiendo a las categorías y criterios establecidos. Para ello

E1 Se identifica con la filosofía institucional y muestra destreza en la

presentación de sus trabajos. Se caracteriza por su disposición

para el trabajo académico de forma individual. Género: Masculino.

Edad: 15 años. Antecedentes Académicos: Sobresaliente

E2 Cumple con las normas de convivencia en el aula y muestra

mucho interés por aprender y en especial en la asignatura de

física. Tiene disposición para el trabajo colaborativo en el aula.

Género: Femenino. Edad: 16 años. Antecedentes Académicos:

sobresaliente

E3 Es un estudiante con Necesidades Educativas Especiales (NEE)

previamente diagnostico por la Unidad de Apoyo Institucional (UAI)

y a pesar de algunas limitaciones muestra mucho interés por

aprender en la asignatura de física. Es un estudiante que tiene

simpatía por los videojuegos y la manipulación de dispositivos

tecnológicos. Género: Masculino, Edad: 16 años

Antecedentes Académicos: Estudiante con NEE, Aceptable

E4 Se caracteriza por ser un estudiante con gran espíritu de

colaboración y superación académica, interesado por mejorar

constantemente y con buena actitud en las actividades

programadas en la asignatura (Física). Género: Masculino. Edad:

16 años. Antecedentes Académicos: Sobresaliente

E5 Es una estudiante que muestra interés por el trabajo académico.

Se identifica con el uso de los dispositivos tecnológicas como

herramientas para el aprendizaje en la asignatura (videos,

celulares), etc. Género: Femenino. Edad: 15 años: Antecedentes

Académicos: Sobresaliente


utilizamos una muestra de cinco estudiantes que los llamaremos E1, E2, E3, E4,

E5.

56 EXPERIMENTACIÓN DE LA CAIDA LIBRE Y TIRO PARABÓLICO. MEDIADO POR DISPOSITIVOS TECNOLÓGICOS

________________________________________________________________________________________

3.3. ANALISIS DE LOS MOMENTOS DE LA SECUENCIA DIDÁCTICA

A continuación, se presenta el análisis de los datos desde cada uno de los momentos de aprendizaje de la Secuencia

Didáctica:

MOMENTO DE EXPLORACIÓN O DE EXPLICACIÓN INICIAL

CATEG

ORIA

INDIC

ADOR

EJEMPLO – EVIDENCIA

EVE +

RG

I1y, I2 E1: (MPP, dC)

E2: (MPP, dC)


E3:(MPP, dC)


________________________________________________________________________________________

E5(MPP)


Interpretación:


________________________________________________________________________________________

Al aplicar el MPP en la fase de exploración respecto a la forma como concebían las ideas de

Movimiento y Aceleración se observa que E1 percibe estas ideas desde las actividades diarias en las

que los cuerpos describen acciones como el movimiento de planetas, el movimiento de cuerpos, etc.

De igual forma, ante la pregunta que indaga por la velocidad de llegada de dos cuerpos que se

sueltan para describir dos trayectorias diferentes: caída libre y tiro semiparábolico en el (dC) en E1 se

observa una postura con más coherencia en el escrito y en el pensamiento científico al mencionar que

algunos cuerpos por el hecho de caer van “ganando velocidad”. Se observa un error en su

explicación, cuando sostiene que el cuerpo que se mueve horizontalmente va acelerado. Lo anterior

muestra como E1 genera una conclusión coherente científicamente, cuando advierte que los dos

cuerpos (independiente de su masa) llegan al mismo tiempo al piso, aunque asumiendo en algunos

momentos algunas explicaciones insuficientes.

En E2 y E3 se observa que en el MPP hay una identificación de las características del movimiento y la

aceleración. Presentan coherencia en las explicaciones ya que utiliza una gran variedad de conceptos

tales como: Movimiento circular, al explicar el movimiento de la tierra alrededor del sol y de los

planetas, la trayectoria de una pelota cuando se juega con ella, el movimiento de una hoja de papel

cuando el viento sopla, el movimiento de las tres manecillas del reloj, etc. Sin embargo, en el otro

instrumento, más específicamente en la pregunta del (dC) que indaga por el tiempo de caída de dos

cuerpos de distinta masa y geometría (una hoja arrugada y un libro) soltadas desde la misma altura,

se observa, que E2 y E3, aunque utilizan la experimentación (ya que realizan la práctica), el

pensamiento sigue siendo Aristotélico. Esto muestra como utiliza distintas explicaciones para distintas


experiencias; es decir no hay una consistencia en las explicaciones que sostiene dando a entender

que la competencia Explicación de Fenómenos científicos y uso del conocimiento no está desarrollada

adecuadamente.

E5:(MPP)

En E5 se observa que en el MPP utiliza concepto de aceleración y movimiento, para narrar

acontecimientos o sucesos que le ocurrieron en su vida cotidiana, al asociarlos con problemas de

inseguridad, como por ejemplo al correr cuando se siente amenazada, en los ejercicios de capacidad

física que realiza en el área de Educación Física, el cambio de velocidad que le toca aplicar para

llegar temprano a la clase de química ya que de eso depende su calificación. Es decir, asocia

fenómenos naturales con conceptos propios del conocimiento científico utilizando problemas

concretos del entorno y validando términos o ideas científicas.

3.4. MOMENTO DE INTRODUCCIÓN DE CONCEPTOS, PROCEDIMIENTOS O DE

MODELIZACIÓN

CATEGORIA INDICADOR EJEMPLO – EVIDENCIA

PPUCC I3 E3 y E5 (PA) :


________________________________________________________________________________________

Interpretación: Ante situaciones experimentales que ponen de manifiesto el cambio de la

velocidad de cuerpos que se desplazan en trayectorias curvilíneas, los estudiantes E3 y E5

precisan argumentos claros puesto que plasman en sus escritos características propias del

movimiento en dos dimensiones. Esto es, los estudiantes advierten las posiciones en las


cuáles los cuerpos aumentan o disminuyen su velocidad, gracias a la presencia de la

aceleración de la gravedad.

La visualización que se hace usando los videos y recursos didácticos, constituye una

oportunidad para que los estudiantes reconozcan y concreten los conceptos científicos que

están siendo objeto de estudio. Esta integración entre diversas oportunidades de

enseñanza, ha sido registrada en otras investigaciones que concluyen en otorgar un papel

fundamental al uso de videos en la clase de física. Para Vera y otros (2015), la articulación

entre guías de aprendizaje y el uso de videos didácticos, constituyen una poderosa

herramienta pedagógica para concretar y lograr la comprensión de los esquemas

conceptuales teóricos propios de las leyes científicas.

CM

I1,I3 Y I4

E1 y E4 (PA)


________________________________________________________________________________________

Interpretación:

Se les presentó a los estudiantes unas gráficas que luego debían de relacionar con unos

textos explicativos. En esta actividad, apoyada desde las Tic, se notó que los estudiantes


CM

I1,I2,I3,I4

E1 y E4, lograron vincular el incremento en la velocidad con ell cuerpo que cae y verificaron

que la velocidad de caida del paracaidista en cada segundo sucesivo aumenta la misma

cantidad. Es decir, con el análisis de la información identificaron caracteristicas de algunos

fenómenos de la naturaleza y vincularon los textos explicativos con sus correspondientes

imagénes.

Lo anterior muestra, en cierto sentido como el uso de mediadores como las TICs, pueden

convertirse o reorientarse para cumplir una función formativa dentro del aprendizaje de los

estudiantes. Este valor agregado de dichos recursos didácticos ha sido defendido en la

literatura, al advertir que una de las funciones formativas de las TIC es favorecer el

aprendizaje de conceptos, el desarrollo de destrezas intelectuales y la motivación de

actitudes frente al aprendizaje de las ciencias (Pontes et al. 2005)

E4 Y E5(CM)


________________________________________________________________________________________

Interpretación: A la hora de caracterizar e identificar algunas magnitudes físicas, en el


ámbito de la cinemática; tales como velocidad inicial, velocidad final, altura, tiempo de

subida, tiempo de vuelo, aceleración se observó que E4 y E5 establecen relaciones con

sentido lógico ya que identifican las magnitudes en el gráfico; diferenciando cuando un dato

se constituye en una velocidad final o en una velocidad inicial. Es decir, los estudiantes al

analizar las características de la trayectoria logran interpretar que en el movimiento de

ascenso el cuerpo disminuye su velocidad por causa de la aceleración. De otro lado,

cuando se les demanda la construcción de un texto explicativo, los educandos ordenan

hechos según lo plantedo y enumeran cualidades según lo establecido, es decir, realizan

un texto con coherencia en el marco de la explicación de fenómenos y el uso comprensivo

del conocimiento científico porque identifican en la trayectoria el comportamiento del

cuerpo que se desplaza lo cual es considerado según Arboleda (2017) como una de las

prioridades didácticas cuando el docente opta por prácticas pedagógicas en las que

construye escenarios adecuados para promover habilidades cientificas como: La

observación, la formulación de preguntas, identificación de variables, entre otras. Pero

adicional a lo anterior, dichas prácticas se pueden enriquecer, en el caso de este proyecto,

desde la mediación con dispositivos móviles; para favorecer e impulsar aprendizajes de

calidad en el ámbito de las ciencias naturales.

3.5. MOMENTO DE ESTRUCTURACIÓN DEL CONOCIMIENTO


________________________________________________________________________________________

CATEGORIA INDICADOR EJEMPLO - EVIDENCIA

CM-RG

I1-I2-I3-I4

E1 ,E2-(PA)

Interpretación:

Al plantearles a los estudiantes un juego que consistió en introducir canicas en un

vaso que estaba flotando sobre un recipiente que contenía agua y que para lograr el


CM

I2-I3

objetivo, primero tenían que hacer rebotar las canicas en la superficie de la mesa

antes de que callera en el vaso y al realizarles varias peguntas abiertas para

fomentar la estructuración del conocimiento, se evidenció que los estudiantes E1 y

E2, identifican en sus explicaciones variables como: Velocidad, aceleración,

trayectoria, distancia, ángulo de inclinación, demostrando con sus argumentos el

buen uso de modelos y teorías científicas para analizar problemas en diferentes

contextos. Además, se puede evidenciar que la implementación del juego en la

enseñanza de las Ciencias Naturales (Física), favorecen la creatividad, contribuyen

en el fomento del espíritu investigativo y la indagación por lo desconocido, lo cual es

un factor fundamental a la hora de genera preguntas (Melo & Hernández, 2014).

E1-(PA)


________________________________________________________________________________________

Interpretación: En este momento se les presentó a los estudiantes una figura

donde se muestra el camino seguido por un cuerpo que fue disparado por un

cañón, luego se les indagó por la clasificación de variables como: velocidad inicial,

velocidad final, altura, tiempo de subida, tiempo de vuelo y aceleración; además se

les pidió que construyeran un párrafo de mínimo diez renglones donde involucraran

las magnitudes anteriores, se pudo reflejar que E1 realizó una clasificación de

magnitudes pero no supo identificar las unidades con la que se representa la altura.

Es decir, en E1 se registran dificultades para establecer la dimensión propia de las


CM

I1-I2-I3-I4

medidas de longitud, en este caso la altura.

Por otra parte, en los párrafos explicativos E1 incluye los conceptos que interfieren

en la descripción del movimiento tales como velocidades, altura máxima,

aceleración y tiempos. Al mismo tiempo establece relaciones entre ellos, por

ejemplo, al describir que la velocidad de partida es mayor que la velocidad en el

punto máxima altura. Todos estos efectos se convierten en el resultado de repensar

la enseñanza de la física, optando por ambientes de aula centrados en la

formulación de preguntas, identificación de variables, predicciones y registro de

observaciones, en los que las Tics desempeñen un papel de mediador para tratar

de potenciar niveles de desempeño que se superen en el tiempo (Arboleda, 2017).

E4-VG-PA


________________________________________________________________________________________


Interpretación: Se realizó el estudio experimental de la Caída Libre y el Tiro

Parabólico con la ayuda de dispositivos tecnológicos, previamente instalados en los

celulares de los estudiantes. Para ello se utilizó la aplicación PhysicsSensor y se


________________________________________________________________________________________

3.6. MOMENTOS DE APLICACIÓN

CATEGORIA INDICADOR EJEMPLO- EVIDENCIA

CM-RG

I1-I2-I3-I4

E1-E2 (MPP)


CM-RG

I1-I2-I3-I4

Interpretación: Después de aplicar cada uno de los momentos de la UD (Exploración

o explicitación inicial, Introducción de conceptos, procedimientos, modelización y

estructuración del conocimiento), se evidencia en E1 mayor fortaleza en los

conceptos relacionados con el movimiento y la aceleración. En la construcción de

cada uno de los dibujos se demuestra que hay un sentido lógico en las ideas

vinculadas con la caída de los cuerpos y el tiro parabólico. Podemos concluir que al

realizar la comparación de cada uno de los momentos de aplicación del MPP inicial y

el MPP final se puede constatar que hay una mejor percepción de los temas tratados.


________________________________________________________________________________________

E4

Interpretación: En uno de los momentos de aplicación del conocimiento se les pidió

a los estudiantes el diseño de una historieta relacionada con la caída libre y el tiro

parabólico donde se involucrarán los conceptos aprendidos como: Trayectoria,

tiempo, aceleración, velocidad, gravedad, altura, etc. En E4 se pudo constatar la

utilización de las variables, la capacidad para construir un texto explicativo, el uso de

ideas científicas, es decir, los textos explicativos estuvieron articulado acordes a un

modelo científico.

REGISTRO DEL ESTUDIANTE (DIARIO DE CAMPO, DCpo)


________________________________________________________________________________________

Interpretación: En cada uno de los momentos de la UD se utilizó el registro de

experiencia del estudiante para poder contrastar sobre lo que iban a aprender con lo

aprendido. Una vez anotadas sus reacciones, impresiones y acciones en cada una de

las actividades se pudo probar que generan un pensamiento reflexivo, mejoran la

capacidad de observación, nivel de sentido crítico y nos permiten evaluar el contexto.

KPSI


Interpretación: El propósito de esta evaluación (KPSI inicial) es darse cuenta de

algunos aspectos de la UD que se va a implementar, es decir, los aprendizajes

previos, para saber el punto de partida, para posteriormente determinar cuánto

hemos aprendido. Esta evaluación se aplico al inicio y al final de la UD y se evidenció

que al comparar los dos momentos E1 en sus explicaciones mostró cambios en sus


________________________________________________________________________________________

pautas, mejor coherencia con las perspectivas científicas, acercándose a lo planteado

por la ciencia. Por ejemplo, el KPSI final muestra como algunos estudiantes advierten

ciertas variables que afectan el movimiento de los cuerpos que caen y también

descartan algunas variables no intervinientes y que generalmente se cree, son las

que afectan la velocidad de los cuerpos acelerados.


3.2. Conclusiones y recomendaciones

3.2.1. Conclusiones

Con respecto a la pregunta central de este proyecto se puede concluir que hubo una

transformación de las ideas a lo largo de cada uno de los momentos de la UD así: En el

momento de exploración o de explicación inicial, los estudiantes no identificaban las

características propias de los conceptos, (Movimiento, Velocidad y Aceleración), estos

términos los relacionaban en su gran mayoría con el área de educación física, con el

movimiento de los planetas; aunque en algunos casos trataban de usar la

experimentación para confrontar sus explicaciones, el pensamiento seguía siendo

Aristotélico.

A partir del segundo momento: En el momento de introducción de conceptos,

procedimientos o de modelización, los estudiantes en sus explicaciones, introdujeron

conceptos como: Trayectoria, rapidez, velocidad, magnitudes, aceleración, gravedad,

velocidad horizontal y velocidad vertical, ángulos de inclinación, etc. Aunque a algunos

estudiantes les costaba expresar con palabras el significado desde la física de estos

conceptos, se pudo evidenciar que en la aplicación de los momentos de estructuración

fueron más coherentes en sus explicaciones logrando profundidad y relaciones con

sentido lógico en la explicación de fenómenos y el uso comprensivo del conocimiento

científico.

Antes de iniciar la implementación de la UD los estudiantes no identificaban los conceptos

y herramientas de mayor uso para la construcción de explicaciones científicas en donde

intervenían los conceptos de caída libre y tiro parabólico. Durante la aplicación de la UD

los estudiantes fueron identificando y transformando los conceptos y utilizando

explicaciones cortas, incorporando características propias del movimiento en dos

dimensiones como, por ejemplo, cuando los cuerpos aumentan o disminuyen su velocidad

dependiendo de su trayectoria en el movimiento y debido a la presencia de la aceleración

de la gravedad.

Después de finalizar la UD se pudo evidenciar la evolución en las explicaciones ya que, a

través de la elaboración de una historieta, pudieron generar ambientes sobre el tema

tratado a través de caricaturas y vinculando textos con coherencia en el marco de la

explicación de fenómenos y el uso comprensivo del conocimiento científico.



________________________________________________________________________________________

Agregando a lo anterior, se pudo validar que en cada uno de los momentos de la UD en

que se utilizaron los dispositivos tecnológicos para que los estudiantes pudieran inferir en

cada una de sus explicaciones, se notaron cambios en sus explicaciones iniciales. Por

ejemplo: sus textos son más complejos, reconocen algunas variables, construyen textos

más extensos hacia una mejor coherencia con las perspectivas científicas, no como se

plantea en la CM, pero lograron transformar su MPP y su KPSI de manera sustancial por

uno más cercano a lo planteado por la ciencia.

Con respecto al análisis de la evolución de los aprendizajes, se puede afirmar, que el

enfoque cualitativo (Sampieri, 2006). es útil para analizar la evolución de las

interpretaciones de los estudiantes en contextos y ambientes naturales educativos,

combinados con los tipos de demandas de aprendizajes presentes en los estudiantes

porque se presencia un seguimiento permanente a la elaboración de las explicaciones por

parte de los estudiantes. Lo que conllevó a establecer, de manera puntual y progresiva,

los avances y las situaciones más significativas vividas durante la implementación de la

propuesta en función del estudiante.

Además, en el momento de la experimentación se contó con una adecuada organización

y preparación de los videos y las hojas de cálculos y se pudo evidenciar que los

estudiantes muestran atracción por la medición de eventos físicos cuando se utilizan

programas como physicssensor/tracker ya que toma datos reales en condiciones

apropiadas para el logro de los objetivos planteados.

A nivel personal, es importante recalcar el hecho de direccionar la metodología de trabajo

frente a la enseñanza de la física. Desde este trabajo, se plantea la posibilidad de

visualizar la enseñanza de la física desde una mirada distinta a la tradicional, la cual se ha

ocupado de la aplicación de problemas matemáticos y la manipulación de ecuaciones

para obtener resultados y mediciones en las que el estudiante no participa. Por el

contrario, desde esta propuesta se plantea la enseñanza de la física desde la

experimentación, mediada con dispositivos tecnológicos, para comprender, interpretar y

cuestionar situaciones que suceden en el ambiente de los estudiantes. Se pasa de dar un

curso de física centrado en las ecuaciones y en algoritmos, a un ambiente de aprendizaje

centrado en la experimentación y soportado por la construcción progresiva de

explicaciones científicas.


3.2.2. Recomendaciones

Para futuros implementaciones, sería indispensable tener en cuenta las siguientes

consideraciones pedagógicas:

-Se recomienda utilizar los dispositivos móviles en cada uno de los momentos de la UD en

función de las demandas en el proceso de aprendizaje de los estudiantes y explorar otros

mecanismos diferentes al PhysicsSensor para fortalecer la UD.

-Se recomienda a los profesores que al realizar el juego de las canicas para el tiro

parabólico establezcan reglas claras ya que en este momento se presentaron algunos

inconvenientes de tipo disciplinario desviando el objetivo de la actividad.

- Complementar las técnicas de evaluación (formativas), asumidas en este trabajo con

otros instrumentos para hacer seguimiento a los aprendizajes de los estudiantes, tales

como pruebas pre y postest.

- Enriquecer la reflexión desde el diario pedagógico del docente, de tal forma que permita

monitorear el proceso de observación permanentemente en aspectos descriptivos,

argumentativos e interpretativos, para detallar de manera más objetiva el contexto de los

estudiantes. Y se permite implementar en todas las fases de la Investigación Acción

Pedagógica.



________________________________________________________________________________________

Referencias

Amadeu, R., & Leal, J. P. (2013). Ventajas del uso de simulaciones por ordenador en el

aprendizaje de la Física. Enseñanza de las ciencias: revista de investigación y

experiencias didácticas, 31(3), 177-188.

Arboleda Ávila, W. (2017). Integración de dispositivos móviles al aula de clase para el

desarrollo de habilidades científicas en el escenario de la física mediante una

propuesta metodológica M-learning.

Arnau, L., & Zabala, A. (11). ideas clave. Cómo aprender y enseñar

competencias. Barcelona: Graó, 34.

Bautista Ballén, M. (2001). FÍSICA I. Edición para el docente. Editorial Santillana. Bogotá.

Bolivar, A., Torres, N., & Solbes, J. (2017). Propuesta de contextualizar la enseñanza de

la física usando los accidentes de tráfico. Enseñanza de las ciencias:

revista de investigación y experiencias didácticas, (Extra), 561-566.

Caamaño, A. (2011). Enseñar química mediante la contextualización, la indagación y la

modelización. Alambique: Didáctica de las ciencias experimentales, 17(69), 21-34.

Caamaño, A., Cañal, P., & de Pro Bueno, A. (2012). 11 ideas clave: el desarrollo de la

competencia científica (Vol. 19). Grao.

Campanario, J. M., & Moya, A. (1999). ¿Cómo enseñar ciencias? Principales tendencias y

propuestas. Enseñanza de las ciencias: revista de investigación y experiencias

didácticas, 17(2), 179-192.

Cañal, P. (2012). Saber ciencias no equivale a tener competencia profesional para

enseñar ciencias. Pedrinaci, E.(coord.), 11, 217-239.

Cañal, P. (2009). Acerca de la enseñanza sobre la evolución biológica en la escuela

infantil y primaria. Alambique, 62, 75-91.

De Educación, L. G. (2007). Ley general de educación. A. Legislativa, Ley General de

Educación, 02-08.

Díaz, L., & Omara, S. (2014). Prácticas innovadoras de enseñanza con mediación TIC

que generan ambientes creativos de aprendizaje. Revista Virtual Universidad

Católica del Norte, 4(43), 147-160.

Falk, J., & Storksdieck, M. (2005). Using the contextual model of learning to understand

visitor learning from a science center exhibition. Science education, 89(5), 744-778.

Referencias 85 __________________________________________________________________

Hewitt, P. G. (2002). Conceptual physics. Pearson Educación.

Instituto Colombiano para la Evaluación de la Educación. ICFES. (2016). “Matriz de

Referencia Ciencias Naturales Grado 9”. Recuperado el 29 de abril de 2017, de

http://aprende.colombiaaprende.edu.co/ckfinder/userfiles/files/Matriz_C_Naturale

s_9.pdf

Jorba, J., Gómez, I., & Prat, À. (Eds.). (2000). Hablar y escribir para aprender: uso de la

lengua en situación de enseñanza-aprendizaje desde las áreas curriculares.

Editorial Síntesis.

Lineamientos curriculares ciencias naturales y educación ambiental. 2011. (Ministerio de

educación, Colombia).

Llorente, M. C., Cabero, J., & Barroso, J. (2015). El papel del profesorado y el alumnado

en los nuevos entornos tecnológicos. J. Cabero y J. Barroso (Coords.), Nuevos

retos en tecnología educativa, 217-237.

Melo Herrera, M. P., & Hernández Barbosa, R. (2014). El juego y sus posibilidades en la

enseñanza de las ciencias naturales. Innovación educativa (México, DF),

14(66), 41-63.

MEN, M. (2004). Estándares básicos de competencias en ciencias naturales y ciencias

sociales.

Osorio-Correa D., Lenis-Aroca, A., & Herrera Florez, P. (2011). Estado del arte del uso de

las tics en los procesos didácticos de enseñanza-aprendizaje de la educación

física en las instituciones educativas de educación básica secundaria y media

oficiales de la zona urbana de santa rosa de cabal.

Pedrinaci, E., Caamaño, A., Cañal, P., & de Pro, A. (2013). El desarrollo de la

competencia científica. 11 ideas clave. Didácticas Específicas, 245.

Pontes-Pedrajas, A. (2005). Aplicaciones de las Tecnologías de la Informacióny de la

Comunición en la educación científica. Primera parte: funciones y

recursos. Revista Eureka sobre Enseñanza y divulgación de las Ciencias, 2(1).

Rojas, D. P. M., & Mesa, M. S. F. Correlación entre los resultados de las pruebas Icfes

SABER 11 y el rendimiento académico de los estudiantes de Ingeniería y

Tecnología que cursan Matemáticas I y Matemáticas I Articulación Primera

Asignatura, en el II semestre de 2015 y I semestre de 2016 de la Universidad

Tecnológica de Pereira.



________________________________________________________________________________________

Sanmartí, N. (2007). Hablar, leer y escribir para aprender ciencia. La competencia en

comunicación lingüística en las áreas del currículo, 103-128.

Sanmartí, N., & Jorba, J. (1994). Enseñar, aprender y evaluar: un proceso de regulación

continua. Propuestas didácticas para las áreas deficiencias de la naturaleza y

matemáticas. Barcelona: Ministerio de Educación y Cultura.

Siemens, G. (2004). Conectivismo: Una teoría de aprendizaje para la era

digital. Recuperado el, 31-07-2018.

Solbes, J., Montserrat, R., & Más, C. F. (2007). Desinterés del alumnado hacia el

aprendizaje de la ciencia: implicaciones en su enseñanza. Didáctica de las

ciencias experimentales y sociales, (21), 91-117.

Toro, J., Reyes, C., Martínez, R., Castelblanco, Y., Cárdenas, F., Granés, J., &

Hernández, C. (2007). Fundamentación conceptual área de Ciencias

Naturales. ICFES. Bogotá: ICFES.

Velasco, J., & Buteler, L. (2017). Simulaciones computacionales en la enseñanza de la

física: una revisión crítica de los últimos años. Enseñanza de las Ciencias, 35(2),

0161-178.

Vera, B, Genoveva, R. & Manosalvas V. (2015). Impacto de la realidad aumentada móvil

en el proceso enseñanza-aprendizaje de estudiantes universitarios del área de

medicina. In Investigar con y para la Sociedad (pp. 1411-1420).

Young, D. B., & Tamir, P. (1977). Finding Out What Students Know. Science

Teacher, 44(6), 27-28.

Zabala, A., & Arnau, L. (2008). Once ideas clave. Cómo aprender y enseñar

competencias.

Zalamea, E., Rodríguez, J., & Paris, R. (2001). Física 10.

Anexos

Anexo a. Secuencia didáctica del proyecto.

INSTITUCIÓN EDUCATIVA GABRIELA GÓMEZ CARVAJAL

Anexos 87 __________________________________________________________________

Momento I: Iniciación, exploración, de explicación, de planteamiento de problemas o hipótesis inicial

COMPETENCIA: -Capacidad para plantear preguntas y procedimientos adecuados y para buscar,

seleccionar, organizar e interpretar información relevante para dar respuesta a esa pregunta.

Actividad 1: INVENTARIO DE CONOCIMIENTOS CIENTÍFICOS

NOMBRE: _____________________________________________________________________

GRADO: ___________FECHA 1________________________ FECHA 2________________________

INDICACIONES:

Esta evaluación tiene como propósito el darse cuenta de algunos aspectos de la unidad que comenzaremos a trabajar, tus aprendizajes previos, con esa información podremos saber tu punto de partida, para posteriormente saber cuánto hemos aprendido

Señala la respuesta más adecuada en relación a los enunciados

1. Se lo podría explicar a mis compañeros 2. Creo que lo sé 3. No lo entiendo 4. No lo sé


________________________________________________________________________________________

NIVEL CONCEPTUAL INICIACIÓN FINALIZACIÓN

ENUNCIADOS 1 2 3 4 OBSERVACIONES 1 2 3 4 OBSERVACIONES

La diferencia entre velocidad y aceleración

La velocidad de un cuerpo que se lanza o

que se deja caer no depende de la masa

NIVEL PROCEDIMENTAL 1 2 3 4 OBSERVACIONES 1 2 3 4 OBSERVACIONES

Se identificar cuerpos que en su

movimiento se aceleran

Si un automóvil se mueve con velocidad

constante ¿también se mueve con rapidez

constante?

Que significa que un vehículo tiene una

velocidad de cuatro metros por segundos

NIVEL ACTITUDINAL 1 2 3 4 OBSERVACIONES 1 2 3 4 OBSERVACIONES

Valoro el entorno natural y participo en las

actividades propuestas

Anexos 89 __________________________________________________________________

EDUCATIVA GABRIELA GÓMEZ CARVAJAL

AREA: CIENCIAS NATURALES ASIGNATURA: FÍSICA DOCENTE: VICENTE SÁNCHEZ M

Momento: Iniciación, exploración, de explicación, de planteamiento de problemas o hipótesis inicial

Actividdad 2: MAPA DE SIGNIFICADOS PERSONALES Escribe ideas, oraciones o palabras que consideres se relacionan o se te vienen a la mente, cuando escuchas o lees cada una de los siguientes términos

MOVIMIENTO



________________________________________________________________________________________

ACELERACIÓN

Anexos 91 __________________________________________________________________


Momento: Iniciación, exploración, de explicación, de planteamiento de problemas o hipótesis inicial

Actividad N°3: HISTORIETA: UN DIÁLOGO CIENTÍFICO

Lee el siguiente diálogo entre dos estudiantes



________________________________________________________________________________________

Anexos 93 __________________________________________________________________

Según el diálogo entre los dos estudiantes:

1-¿Te identificas con cada una de las conclusiones de Daniel? ¿En cuáles sí y en

cuáles no? ¿Por qué?

2- Si le vas a explicar a un compañero ¿qué le dirías de cada una de las

conclusiones de Daniel?

3-¿Cuáles son tus razones para convencer a alguien?

4- Teniendo en cuenta todo el dialogo, ¿qué crees que cae primero una piedra que

se suelta o un borrador que se deja caer también?



________________________________________________________________________________________


Momento II: INTRODUCCIÓN DE NUEVOS CONOCIMIENTOS

COMPETENCIAS: -Capacidad para plantear preguntas y procedimientos adecuados y para buscar, seleccionar, organizar e interpretar información relevante para dar respuesta a esas preguntas.

Actividad N° 1: LA MONTAÑA RUSA (Video)

https://www.xataka.com/otros/caidas-a-127-metros-de-altura-y-velocidades-de-240km-h-estas-son-las-montanas-rusas-mas-espectaculares-del-mundo

Después de visualizar y analizar el video:

1.¿En qué lugar de la montaña el móvil va más rápida y por qué?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

2.¿Dónde la velocidad es mayor? ¿En el acenso o en el descenso? Explica.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

3.¿Dónde se frena por si sola la montaña y donde necesita frenos externos?

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Constantemente escuchamos manifestaciones de que el ser humano es masoquista por naturaleza, y uno de los mejores ejemplos es la diversión en las llamadas MONTAÑAS RUSAS como son conocidas comúnmente. Estas mostruosas máquinas han pasado de ser meras atracciones de entretenimiento, a cosas que buscan poner al límite nuestros sentidos.

Este complejo arte que hace parte de la creatividad y la ingeniería, permite tener carros a gran velocidad sobre caminos sinuosos, caídas, volteretas y en general varios elementos que se han vuelto todo un reto para los amantes de la adrenalina.



Anexos 95 __________________________________________________________________

En algunos lugares con atracciones turísticas aparece el siguiente anuncio.

CAIDAS A 127 METROS DE ALTURA Y VELOCIDADES DE 240 Km/h: ESTAS SON LAS MONTAÑAS RUSAS MÁS ESPECTACULARES DEL MUNDO

En uno de esos lugares aparece la siguiente información

LONGITUD 950 metros

ALTURA 139 metros

CAIDA 127 metros

4. ¿Dibuja una montaña rusa y describe los puntos donde las personas sienten más vértigo?

5. ¿Qué significan los datos del anuncio y para qué sirven?

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6. ¿Por qué crees que se relaciona con la física?

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7.¿Comó se sienten las personas a medida que aumenta velocidad?.

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8.¿Si la montaña se demora siete segundos en subir cuanto crees que se demora en bajar,

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9. Si una persona cierra los ojos cómo se da cuenta que está subiendo o bajando.



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10. ¿Si se aumenta el número de personas cambia la velocidad?

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Anexos 97 __________________________________________________________________


Momento II: INTRODUCCIÓN DE NUEVOS CONOCIMIENTOS

ACTIVIDAD 2 : RECORDS EN CAIDA LIBRE (lectura)

I. LEA ATENTAMENTE EL SIGUIENTE TEXTO Los modelos que describen la caída libre han sido puestos a prueba en los últimos años por Felix Baumgartner en 2012 y por Alan Eustace en 2014, ambos saltando desde la estratósfera a 39 068 y 41 150 m de altura, respectivamente. Según los modelos se podría esperar que Eustace alcanzara una mayor velocidad durante su caída, ya que se lanzó desde mayor altura, sin embargo esto no fue así, Baumgartner alcanzó una velocidad máxima de 1343 km/h y Eustace de 1322 km/h. Son muchas las variables que se deben considerar en estos saltos, si se supone a Baumgartner y a Eustace como partículas esféricas y al medio como vacío, entonces Eustace habría sido el vencedor en velocidad, aunque no habría importado el paracaídas, ya que ambos nunca habrían dejado de acelerar y el desenlace habría sido mortal, sin embargo, estas condiciones no se cumplen en ninguno de los dos saltos. ¿A qué se debe que el modelo no se ajuste a lo sucedido? La respuesta está dada por la fuerza de roce, que tiene distinto sentido al movimiento, que se produce cuando ellos van apartando las moléculas de aire de su camino, disipando energía que de otra forma hubiera aumentado su velocidad. El problema es que esta fuerza no es constante sino que depende de múltiples factores, como la viscosidad, densidad y régimen de fluido del aire en determinada zona, la resistencia aerodinámica, y la velocidad que lleva el cuerpo. La fuerza de roce en ambos casos depende de variados factores, por lo que esto influyó en la velocidad que ambos experimentaron. Por otra parte, también existen factores humanos que intervienen en la velocidad alcanzada durante este tipo de saltos, por ejemplo, el momento de apertura del paracaídas y cómo se acomodaron durante la caída. En consecuencia, siempre se debe recordar que los modelos de predicción son solo aproximaciones de la realidad, en condiciones ideales1.

1 Tomado y adaptado de <http://www.jasoncantarella.com/ downloads/AJP001242.pdf>.

–– Mohazzabi, P. Shea, J. High-altitude free fall. [en linea]. American Association of Physics Teachers. 1996. [fecha de consulta: 29 de mayo de 2015]. Disponible en: <http://www.jasoncantarella.com/ downloads/AJP001242.pdf>.



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PREGUNTAS

1. ¿Por qué se esperaba que Eustace alcanzara una mayor velocidad en su caída libre? ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

2. ¿Qué sucede si esta caída sucede en el “vacío”? -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3. ¿Por qué no se cumple el modelo que predecía la velocidad en cada Caída? -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4. Cómo crees que se mide dicha velocidad -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 5. Dibuja cada situación y ubica los datos para cada situación.

Anexos 99 __________________________________________________________________

ACTIVIDAD 3: CALCULANDO ALGUNOS DATOS

A continuación encontrarás unas ecuaciones que nos permiten hacer cálculos sobre las situaciones anteriores. Con estas ecuaciones podemos calcular la altura alcanzada por un cuerpo que se lanza verticalmente hacia arriba (Altura máxima), el tiempo que se demora en subir y en bajar

ECUACIÓN SIRVE PARA DEBO CONOCER

Tiempo (t)

S

Velocidad (v)

m/s

Calcular la

velocidad con la

que cae un cuerpo

La velocidad inicial y el tiempo

1 9.8

t+ g + Calcular la altura La velocidad inicial y el tiempo 2 19.6

= +2gy La velocidad con la

que cae un cuerpo

La velocidad inicial y la altura 3

GRAFICAS

Grafica N°1

4

5

6

7


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Grafica N°2 Grafica N°3 Grafica N°4

A continuación se presenta la explicación de cada una de las gráficas, relaciona cada gráfica con su respectiva

explicación, ubicando el número que corresponda

GRAFICA EXPLICACIÓN

Anexos 101 __________________________________________________________________

Cuando un cuerpo cae, su velocidad aumenta en forma

continua. Si es arrojada hacia arriba, su velocidad

disminuye 9.8 m/s cada segundo que se mueve,

anulándose en el punto más alto.

En el movimiento de caída libre son válidas las ecuaciones

que se establecieron para el movimiento uniformemente

variad, siendo a=g=9.8m/s2

Se cuenta que Galileo dejó caer cuerpos de distintas

masas desde lo alto de la Torre Pisa, comprobando que

dichos cuerpos caen simultáneamente. Es decir solo se

ven afectados por la gravedad de la tierra y no por la masa

de los cuerpos

En el vacío, una piedra y una pluma caen con la misma

aceleración

VER VIDEO

En el siguiente video se muestra como dos cuerpos de diferentes masas y desde la misma altura caen con la misma

velocidad.

https://youtu.be/s5QcJfMH-es



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ACTIVIDAD 4 Identificando y escribiendo

A continuación, se muestra el camino seguido por un cuerpo que fue lanzado por

un joven. Teniendo en cuenta el movimiento del cuerpo, soluciona los siguientes

ejercicios:

1. Ubica cada dato que nos muestra la figura según sea una velocidad inicial,

velocidad final, altura, tiempo de subida, tiempo de vuelo, aceleración.

2. Construye un párrafo de mínimo 10 renglones en donde se mencione las

magnitudes del punto 1 durante el movimiento del cuerpo

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--------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Anexos 103 __________________________________________________________________


MOMENTO III: ESTRUCTURACIÓN Y SÍNTESIS

Competencia: -Capacidad para plantear preguntas y procedimientos adecuados y para buscar, seleccionar, organizar e interpretar información relevante para dar respuesta a esas preguntas.

ACTIVIDAD 1: Lanzamiento de una canica

El siguiente juego consiste en tratar de introducir canicas en el vaso que está flotando

sobre un recipiente que contiene agua. Para

lograrlo debes hacer rebotar la canica

primero en la superficie de la mesa antes de

que caiga en el vaso, como se muestra en

la figura, lanzándola con el ángulo

adecuado y el momento preciso para que

caiga dentro del vaso; tal y como se

muestra en la figura.

Después de haber disfrutado del juego en compañía de tus compañeros se reúnen para

analizar y responder las siguientes preguntas:

1. ¿Cómo era la trayectoria que seguía cada una de las canicas después de rebotar

en la mesa? ¿Por qué la canica se mueve de esa forma?

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__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

2. ¿Dibuja situaciones de la vida cotidiana donde consideres que se presenten ese

tipo de trayectorias?

Nota: El grupo se divide en pequeños colectivos conformados por tres

estudiantes. A cada estudiante se le entregan 5 canicas y el que más

introduzca en el vaso será el ganador del grupo.



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3. ¿Cómo hiciste para que la canica quedará dentro del vaso? ¿Qué conceptos de la

física consideras que tuvieron que aplicar para introducir las canicas en el vaso?

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__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

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4. ¿La velocidad con la que rebotó las canicas fue constante durante su trayectoria?

Si ___ No___ Explica.

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

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5. ¿Qué harías para que la canica llegue más lejos?

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

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__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

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Anexos 105 __________________________________________________________________


ACTIVIDAD N°2 Identificando algunas magnitudes

A continuación encontrarás unas ecuaciones que nos permiten hacer cálculos sobre las

situaciones anteriores. Con estas ecuaciones podemos calcular: Las componentes de la

velocidad, la altura alcanzada por un cuerpo que se lanza verticalmente hacia arriba

(Altura máxima), el tiempo que se demora en subir y en bajar, y el alcance horizontal.

1. Conceptualizo…

LANZAMIENTO SEMIPARABÓLICO

ECUACIONES

SIRVE PARA

DEBO CONOCER

Constantemente en canales deportivos o en las secciones deportivas de los noticieros, observamos

como en un deporte como el Golf introducen con mucha perfección las pelotas en un hoyo, o la

exquisitez con la que los basquetbolistas encestan la pelota, en todas estas acciones el objeto

lanzado describe una trayectoria llamada parábola. Este movimiento se puede analizar y describir a

través del tiro parabólico



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Es la combinación de dos movimientos, uno horizontal rectilíneo uniforme y otro vertical uniforme mente acelerado, donde a=g

Calcular la distancia horizontal del objeto Calcular la altura del objeto

La velocidad con la que sale el objeto y el tiempo El tiempo que tarda en caer, ya que la aceleración es constante

MOVIMIENTO PARABÓLICO Es un movimiento combinado, ya que tiene un movimiento vertical y además, se desplaza horizontalmente recorriendo distancias iguales en tiempos iguales

calcular las componentes El alcance horizontal Altura Máxima La velocidad vertical en un instante

El ángulo de lanzamiento La velocidad con la que sale El tiempo en un instante.

2. Visualizo en internet….

Después de manipular e interactuar con las siguientes animaciones de internet,

completa la siguiente tabla. Para ello explica cada una de las gráficas y lo que

se observa en ellas, usando los conceptos aprendidos. También menciona

donde pueden aparecer estos movimientos.

Link:https://phet.colorado.edu/es/simulation/projectile-motion

Gráfica Explicación

Anexos 107 __________________________________________________________________



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ACTIVIDAD N°3 Identifico y escribo sobre el tiro parabólico

A continuación, se muestra el camino seguido por un cuerpo que fue disparado por un

cañón. Teniendo en cuenta el movimiento del cuerpo, soluciona los siguientes ejercicios:

1. Clasifica cada dato que nos muestra la figura según sea una velocidad inicial, velocidad

final, altura, tiempo de subida, tiempo de vuelo, aceleración.

2. Construye un párrafo de mínimo 10 renglones en donde se mencione las magnitudes

del punto 1 durante el movimiento del cuerpo y se describe cómo se está moviendo el

cuerpo durante el recorrido…

Anexos 109 __________________________________________________________________


MOMENTO III: ESTRUCTURACIÓN Y SINTESIS

Actividad 4: Estudio Experimental de la Caída Libre

Pregunta problemas: ¿Cómo medir la gravedad de un cuerpo que cae y cuál es su significado?

Introducción

La caída de los cuerpos durante muchos años ocupo gran parte de la atención de los científicos.

Aristóteles en el siglo IV a.c instauró que la rapidez con la que caía un cuerpo dependía de su

mismo peso, es decir, los objetos pesados caían con más velocidad que los cuerpos livianos,

pensamiento que fue aceptado por casi 200 años como una verdad definitiva. En 1589, el italiano

Galileo Galilei para comprobar la veracidad de las teorías aristotélicas realizo una cantidad de

experimentos, como en aquella época no contaba con los mecanismos para medir pequeños

tiempos, utilizo esferas de diferentes masas las cuales las hacia rodar en planos inclinados con

pequeñas pendientes. Mediante este sistema Galileo establece que todas empleaban el mismo

tiempo en recorrer el plano y que caían con la misma aceleración. De esta manera Galileo

demostró que en el vacío todos los cuerpos caen con la misma aceleración (Equipo editorial

Santillana, 2001).

Procedimiento

INSTRUCCIONES PREVIAS PARA EL MANEJO Y OPERACTIVIDAD DEL DISPOSITIVO MÓVIL

1) Instalar PhysicsSensor en el dispositivo móvil. Para hacerlo asegurarse que el dispositivo móvil

acepta instalar aplicaciones con origen desconocido.

2) Guardar el vídeo a

analizar en la carpeta

physicssensor/tracker

para que pueda ser

usado por la aplicación.

3) Abrir la aplicación PhysicsSensor y dar entrar al instrumento Video Tracker y hacer clic en el

botón ESCOGER. Allí se desplegarán los videos en la carpeta tracker y se debe elegir el video a



________________________________________________________________________________________

analizar. Luego de esto, dar clic en el botón cargar y finalmente en el botón MEDIR para empezar

la práctica.

4) Proceder a calibrar haciendo clic en el botón CALIBRAR, y arrastrar la barra que aparece para

que coincida con la referencia. Los cuadros de colores verdes y amarillos hacen un ajuste más fino

a la barra que los dedos. Luego de esto, proceder a introducir en el cuadro de calibración la

medida de la referencia en metros y cada cuántos cuadros por segundo realizar una medida.

5) Elegir el sistema de coordenadas

haciendo clic en el botón EJES. Los ejes

pueden rotarse si se da clic sobre el

circulo externo y trasladarse al dar clic

sobre el círculo interno. Si se requiere

más exactitud se pueden usar los

cuadros de colores de la parte superior.

Anexos 111 __________________________________________________________________

6) Usar los botones <<, >>, < o > para

adelantar el vídeo hasta un punto

deseado y dar clic en el botón CERO.

Después dar clic en el botón posición y

colocar el círculo naranja en la mitad del

objeto en movimiento, si se requiere una

aproximación más fina se pueden usar los

cuadrados de colores. Leer los datos que

se despliegan en la parte superior para (y,

y t) y anotarlos en la tabla 1. Para tomar

un nuevo dato se avanza haciendo clic en

el botón >>.

7) Luego de tomar los datos en su totalidad ingrese a la herramienta REGRESIÓN CUADRÁTICA de

PhysicsSensor e ingrese el primer dato de tiempo (t) en el espacio que dice x y el primer dato de

altura (y) en el espacio que dice y. Continúe el procedimiento con los demás datos dando clic en el

botón ADICIONAR. Luego de esto haga clic en y escriba en la tabla 2 los datos que se le piden.



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Reporte de Datos

Tabla 1. Datos de tiempo, alcance (x) y altura (y)

t (s) y (m)

Anexos 113 __________________________________________________________________

Tabla 2. Datos de Regresión Cuadrática

Dato Valor

Coeficiente a

Coeficiente b

Coeficiente c

Aceleración de la gravedad

Porcentaje de Error

2. Uve de Gowin.

Construye la Uv- Gowin teniendo en cuenta la información y los resultados de la práctica

anterior.



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Momento III: ESTRUCTURACIÓN Y SINTESIS

ACTIVIDAD N°5 : Estudio Experimental del Tiro Parabólico

Pregunta problema: ¿Cómo es la velocidad de un cuerpo que se lanza describiendo una

trayectoria parabólica?

Introducción

El tiro parabólico desde épocas antiguas fue de gran preocupación para el hombre, ya que era de

vital importancia para el lanzamiento de piedras mediante catapultas o de munición mediante

cañones, es decir, era un problema de ingeniería militar. En los últimos años ha sido sorprendente

lo que el hombre ha logrado en precisión, tanto, en el estudio como en la tecnología del tiro

parabólico, a tal punto que es capaz de disparar con precisión un misil entre los dos

polos.(Tomado de Zalamea, Rodríguez y Paris,2006)

Procedimiento

INSTRUCCIONES PREVIAS PARA EL MANEJO Y OPERACTIVIDAD DEL DISPOSITIVO MÓVIL

5) Instalar PhysicsSensor en el dispositivo móvil. Para hacerlo asegurarse que el dispositivo móvil

acepta instalar aplicaciones con origen desconocido.

6) Guardar el vídeo a

analizar en la carpeta

physicssensor/tracker

para que pueda ser usado por la aplicación.

7) Abrir la aplicación PhysicsSensor y dar entrar al

instrumento Video Tracker y hacer clic en el botón ESCOGER.

Allí se desplegarán los videos en la carpeta tracker y se debe

elegir el video a analizar. Luego de esto, dar clic en el botón

cargar y finalmente en el botón MEDIR para empezar la

práctica.

Anexos 115 __________________________________________________________________

8) Proceder a calibrar haciendo clic en el botón CALIBRAR, y arrastrar la barra que aparece para

que coincida con la referencia. Los cuadros de colores verdes y amarillos hacen un ajuste más fino

a la barra que los dedos. Luego de esto, proceder a introducir en el cuadro de calibración la

medida de la referencia en metros y cada cuántos cuadros por segundo realizar una medida.

9) Elegir el sistema de coordenadas

haciendo clic en el botón EJES. Los

ejes pueden rotarse si se da clic

sobre el circulo externo y trasladarse

al dar clic sobre el círculo interno. Si

se requiere más exactitud se pueden

usar los cuadros de colores de la

parte superior.



________________________________________________________________________________________

10) Usar los botones <<, >>, < o >

para adelantar el vídeo hasta un

punto deseado y dar clic en el botón

CERO. Después dar clic en el botón

posición y colocar el círculo naranja

en la mitad del objeto en

movimiento, si se requiere una

aproximación más fina se pueden

usar los cuadrados de colores. Leer

los datos que se despliegan en la

parte superior para (x, y y t) y

anotarlos en la tabla 1. Para tomar un

nuevo dato se avanza haciendo clic

en el botón >>.

11) Luego de tomar los datos en su totalidad ingrese a la herramienta REGRESIÓN

CUADRÁTICA de PhysicsSensor e ingrese el primer dato de tiempo (t) en el espacio que dice x y el

primer dato de altura (y) en el espacio que dice y. Continúe el procedimiento con los demás datos

dando clic en el botón ADICIONAR. Luego de esto haga clic en y escriba en la tabla 2 los datos que

se le piden.

Anexos 117 __________________________________________________________________

12) Luego de tomar los datos en su totalidad ingrese a la herramienta REGRESIÓN LINEAL de

PhysicsSensor e ingrese el primer dato de tiempo (t) en el espacio que dice x y el primer dato de

alcance (x) en el espacio que dice y. Continúe el procedimiento con los demás datos dando clic en

el botón ADICIONAR. Luego de esto haga clic en y escriba en la tabla 3 los datos que se le piden.



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Reporte de Datos

Tabla 1. Datos de tiempo, alcance (x) y altura (y)

t (s) x (m) y (m)

Tabla 2. Datos de Regresión Cuadrática

Dato Valor

Coeficiente a

Anexos 119 __________________________________________________________________

Coeficiente b

Coeficiente c

Aceleración de la gravedad

Porcentaje de Error

Tabla 3. Datos de Regresión Lineal

Dato Valor

Pendiente (m)

Intercepto (b)

Velocidad en x

Posición Inicial

2. Uve de Gowin.

Construye la Uv- Gowin teniendo en cuenta la información y los resultados de la práctica

anterior


MOMENTO IV: ACTIVIDADES DE APLICACIÓN Y TRANSFERENCIA DEL CONOCIMIENTO Competencia: -Capacidad para construir y comprender argumentos, representaciones o modelos que den razón de fenómenos.

Actividad 1:

Diseña una historieta utilizando caricaturas de la actualidad, el tema principal es la CAIDA LIBRE y

EL TIRO PARABÓLICO, donde involucres los conceptos aprendidos como: Trayectoria, tiempo,

aceleración, vacío, gravedad, altura, velocidad,etc.



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Anexo b. Evidencias de enseñanza. Institución educativa Gabriela Gómez Carvajal. (Momento de Estructuración y Síntesis)

Anexos 121 __________________________________________________________________

EXPERIMENTACIÓN DE LA CAIDA LIBRE Y TIRO PARABÓLICO ...

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