Tema3.- La Evaluación en Física y Química.pdf

UNIVERSIDAD NACIONAL DE EDUCACIN A DISTANCIA

2010-2011

Manuel Yuste Llandres Carmen Carreras Bjar Soledad Esteban Santos

MASTER DE FORMACIN DEL PROFESORADO

MSTER

ESEANZA DE LA FSICA Y DE LA QUMICA

TEMA 3.- LA EVALUACIN EN FSICA Y QUMICA


UNIVERSIDAD NACIONAL DE EDUCACIN A DISTANCIA 2

ndice

Introduccin ....................................................................................................................... 3

Principios generales de la evaluacin.. 3

Caractersticas de la evaluacin . 4

Fiabilidad.. 4 Validez.. 5 Objetividad... 5 Practicabilidad. 5

Funciones de la evaluacin .. 5

Tcnicas de evaluacin... 6 Exmenes.... 6 Pruebas de ensayo... 6 Pruebas objetivas... 7 Tipos de pruebas objetivas... 8 Pruebas orales.... 10

Evaluacin en Fsica y Qumica... 10 A) Evaluacin continua... 11 Actividades a evaluar.. 11 1) Clases tericas. 12 2) Seminarios de problemas 14 3) Practicas de laboratorio 18 4) Evaluacin de otras actividades. 19 B) Evaluacin semestral.. 20 Actividades a evaluar 20 Examen del aula. 20 Examen de casa. 20

Actividad calificable a realizar 22

Bibliografa 22

M. Yuste, C. Carreras y S. Esteban


Introduccin: Muchas veces se ha tomado el trmino evaluar de una forma simplista y restringida, en el sentido de que equivala a calificar a los alumnos. Sin embargo, en los ltimos tiempos este sentido se ha extendido a otros aspectos del proceso educativo, de tal manera que ha adquirido un papel de gran protagonismo en dicho proceso. La evaluacin tiene, adems, un papel dinmico. Por una parte, permite tener informacin sobre la calidad de la educacin impartida y sobre el grado de consecucin de los objetivos planteados; esto, a su vez, da acceso a que se reformen los procesos didcticos, si ello se considera necesario. Por otra parte, la evaluacin sirve de estmulo al estudiante para progresar en la lnea de aprendizaje marcada por el profesor. Aunque el concepto actual de evaluacin se ha ampliado a la evaluacin de profesores, programas, centros, etc, en este tema nos dedicaremos solamente a la evaluacin del estudiante. Principios generales de la evaluacin: Los principios que deben regir una evaluacin son los siguientes:

Integralidad Continuidad Diferencialidad Finalidad Individualidad Cientificidad

Indicamos a continuacin qu significa cada uno de ellos. Integralidad: En la evaluacin han de analizarse, adems de los resultados obtenidos por los estudiantes en el proceso enseanza-aprendizaje, los contenidos, los mtodos, los materiales, los procedimientos, las actividades, las instalaciones y los profesores. Continuidad: La evaluacin ha de ser continua y realizarse a los largo de todo el proceso educativo. Diferencialidad: Se utilizarn diferentes instrumentos de evaluacin para evaluar los diferentes aspectos del proceso. Finalidad: La evaluacin ha de tener como finalidad el que se cumplan los objetivos del proceso enseanza-aprendizaje, no el de clasificar a los estudiantes.



Individualidad: La evaluacin relativa al estudiante ha de ser totalmente individual y ha de contemplar sus circunstancias personales. Cientificidad: La evaluacin ha de ser a su vez evaluada para ver si responde a los objetivos que debe cumplir. Caractersticas de la evaluacin: Las caractersticas generales de la evaluacin son las siguientes:

Fiabilidad Validez Objetividad Practicabilidad

Vamos indicar qu significa cada una de estas caractersticas. Fiabilidad: Una prueba se dice que es fiable cuando al repetirla con los mismos estudiantes en distintas ocasiones se obtienen resultados semejantes. La fiabilidad de una prueba se estudia por diferentes procedimientos: Repeticin: se hace la misma prueba varias veces con el mismo grupo de estudiantes.

Formas paralelas: se realizan dos pruebas distintas, pero del mismo tipo, al mismo grupo de

estudiantes.

Par-impar: se realiza la prueba una sola vez y se analizan por separado las preguntas pares y las impares estudiando su correlacin.

En la fiabilidad de una prueba influyen tanto factores internos como externos. Los factores internos son los siguientes:

Extensin: puede no abarcar todos los temas de la materia a evaluar. Uniformidad: si la importancia y dificultad del contenido de todas las preguntas es o no la misma. Respuestas alternativas: en el caso de pruebas objetivas (preguntas de test) el nmero de vas

alternativas de respuesta. Los factores externos ms importantes achacables a las condiciones en que se realiza la prueba pueden ser de los siguientes tipos:

Caractersticas del grupo de estudiantes: la actitud de los estudiantes ante la prueba puede influir decisivamente sobre su fiabilidad.

Apreciacin del profesor: las puntuaciones asignadas por el profesor en distintos momentos pueden ser diferentes.



Finalidad: lo que se desea evaluar puede tener una gran influencia sobre la fiabilidad de la prueba debido a que hay cosas ms fcilmente evaluables que otras.

Validez: Es la precisin con que una prueba mide lo que se pretende evaluar. En este sentido es necesario atender a los dos aspectos siguientes: Contenidos: las preguntas han de abarcar la mayora de los contenidos de la parte de la materia

que se pretende evaluar. Criterios: se han de establecer de antemano los criterios sobre las calificaciones que se espera que

los estudiantes obtengan en la prueba. Para determinar la validez de una prueba se pueden utilizar los siguientes criterios:

Curricular: la prueba ha de adaptarse al programa establecido (objetivos, contenidos, materiales y mtodos de enseanza. ).

Psicolgico: debe estar adaptada a los estudiantes que han de realizarla. Estadstico: debe existir una correlacin estrecha entre los resultados de la prueba y el rendimiento

de los estudiantes obtenido en otras actividades evaluativas. Predictivo: se deben comparar los resultados de diferentes grupos de estudiantes agrupados por su

rendimiento en otras pruebas. Objetividad: Se dice que una prueba es objetiva cuando sus resultados no dependen de la persona que la propone ni de la persona que la corrige. En este sentido, las pruebas de test parecen las ms objetivas. No obstante, cualquier prueba de test que se proponga debe ser sometida a este criterio para verificar que es objetiva. Practicabilidad: Debe ser posible llevarla a cabo en condiciones normales. Funciones de la evaluacin: Las funciones de la evaluacin se pueden clasificar de la siguiente manera: Didcticas: la evaluacin influye en el desarrollo de las actividades de enseanza-aprendizaje.

Motivadoras: un buen resultado en una evaluacin es un aliciente tanto para el estudiante como

para el profesor. Por otra parte, cualquiera que sea el resultado de la evaluacin permite que el estudiante tome conciencia de lo que sabe y de cules son sus actitudes frente a los problemas del aprendizaje.

Administrativas: la evaluacin lleva consigo la propuesta de calificaciones sobre los resultados del

aprendizaje que permiten al estudiante avanzar en su carrera.



Orientadoras: la evaluacin sirve, entre otras cosas, para que el estudiante oriente su formacin corrigiendo los fallos y desarrollando mejoras en la estrategia del aprendizaje.

Informativas: la evaluacin da cuenta de las caractersticas del profesorado y de las instalaciones

de los centros educativos. Tcnicas de evaluacin: Las tcnicas que ms interesan en la ciencia son las relativas a la evaluacin de los conocimientos y habilidades adquiridos por los estudiantes. Es decir, pruebas en las que se examina su rendimiento en el proceso de enseanza-aprendizaje. Por esta razn nos centraremos en las pruebas de rendimiento. Exmenes El examen tpico consiste en pedir al estudiante que redacte un tema (o parte de un tema) del programa. Se le denomina por ello prueba de composicin, y en ella se pueden medir las siguientes capacidades del estudiante: Expresin escrita (la prueba se puede hacer escrita). Expresin oral (la prueba se puede hacer oral). Memoria. Conocimiento de los contenidos.

Debido a que al realizar las pruebas se cuenta casi siempre con un intervalo de tiempo de corta duracin para lo que se pretende que haga el estudiante, este tipo de prueba est centrado en la memoria y no mide bien su capacidad de razonamiento. Por esta razn se han puesto en marcha las denominadas pruebas de ensayo. Pruebas de ensayo En este tipo de pruebas el estudiante tiene que responder a algunas preguntas relativas a la materia que no aparecen enunciadas como tales en el desarrollo de los temas de estudio. Con ellas se pueden medir las capacidades: De razonamiento. De comprensin. De aplicacin de los conocimientos adquiridos. De anlisis y de sntesis.

Las ventajas de esta prueba respecto a los exmenes tradicionales residen en las capacidades de forma superior de razonamiento que se pueden evaluar con ellas, tales como las de anlisis y sntesis. Sin embargo presentan algunos inconvenientes como los que sealamos a continuacin: Son ms difciles de elaborar. Es ms difcil abarcar con ellas una gran parte del contenido, por lo que se han de realizar con

mayor frecuencia. Necesitan de un intervalo de tiempo de mayor duracin para que el estudiante pueda llevarla a cabo

adecuadamente. Su correccin es laboriosa y est sujeta a la subjetividad del profesor.



Para elaborar este tipo de pruebas se han de tener en cuenta los siguientes aspectos:

La formulacin ha de ser clara y precisa. Debe establecer un marco de actuacin para la respuesta de manera que oriente al estudiante, ya

que lo que se trata de saber es cmo relaciona entre s los conocimientos que tiene. Debe estar relacionada con algn objetivo de enseanza. Las calificaciones de las preguntas deben ser independientes unas de otras.

Debido al inconveniente que se plantea en la correccin en las pruebas de ensayo se han desarrollado las denominadas pruebas objetivas, cuya propiedad ms aprovechable es el automatismo de su correccin. Pruebas objetivas Se trata de formular una serie de preguntas o proposiciones a las que el estudiante debe responder eligiendo entre diversas soluciones. Solamente se le pide que marque las respuestas que crea correctas o que ordene o relacione una serie de elementos con arreglo a algn criterio establecido en la prueba. Es decir, no necesita plasmar su razonamiento por escrito al responder. Las ventajas ms importantes con respecto a las pruebas de ensayo son las siguientes:

Objetividad en la correccin. Correccin rpida y automtica. Extensin amplia en los contenidos de la materia que intervienen en la prueba. Miden conocimientos sobre datos concretos. Se pueden utilizar para comparaciones estadsticas con una gran fiablidad.

Sus desventajas ms importantes se refieren a lo que no se puede medir con ellas y a su dificultad de elaboracin:

No se puede medir con ellas las capacidades superiores del razonamiento: sntesis, anlisis, etc. No se puede medir con ellas las capacidades de expresin oral o escrita. Su elaboracin es difcil porque es necesario proponer un gran nmero de preguntas.

Para elaborarlas hay que atender a los siguientes aspectos: Sus tems (preguntas) han de formularse de manera clara, precisa y corta. Sus tems deben referirse a las ideas importantes del programa. Sus tems no deben dar pistas de la solucin. Sus tems deben formularse preferentemente de manera afirmativa. Sus tems deben tener, en general, solucin nica.

Por otra parte, se deben dar instrucciones para que el estudiante proporcione la respuesta de manera no ambigua. Se ha desarrollado una gran cantidad de tipos de pruebas objetivas, de las que damos una somera descripcin en lo que sigue.



Tipos de pruebas objetivas

1) Eleccin mltiple. Para una misma pregunta se proponen varias respuestas, de las que solamente algunas son correctas. Ejemplo: Pregunta: Cuntos electrones posee el tomo de sodio en su ltima capa electrnica? (Rodee la respuesta correcta) a) 2 b) 7 c) 1 d) 3 En el caso de que exista una sola respuesta correcta en todos los tems, la frmula aconsejada para la calificacin de la prueba es la siguiente:

1EC An

Donde C = calificacin; A = nmero de aciertos; E = nmero de errores; n = nmero de opciones de respuesta. En el caso que nos ocupa el nmero de opciones es n = 4, por lo que la frmula se transforma en la siguiente:

3EC A

2) Enlace de columnas.

Hay que establecer una relacin entre las palabras que aparecen en dos columnas paralelas. Ejemplo: Metal alcalino Iodo Halgeno Nen Gas noble Cesio

3) Clasificacin. Hay un nmero distinto de palabras en dos columnas diferentes. Se trata de hacer grupos con las palabras de la columna que ms tiene de manera que cada grupo se corresponda con una palabra de la columna que menos tiene.



Ejemplo: Masa Electricidad Molcula Oxgeno Mecnica Posicin Temperatura Tabla Peridica Velocidad Voltaje Qumica Aceleracin Carbono Termodinmica Condensador Densidad ptica Electrn Fotn Hidrgeno Ion Lente

4) Grficos. El estudiante debe sealar sobre un grfico las cosas que se le pidan. Ejemplo: Se muestra el diagrama de fases de una substancia y se pide que se seale el punto triple, la zona de estado slido, etc.

5) Verdadero/falso. Se propone una frase aseverando algo y se pide que se diga si es verdadero o falso. Ejemplo: Los cuerpos de mayor masa inerte son atrados con ms fuerza por la Tierra.

6) Ordenamiento. Se proporciona una serie de palabras que hay que ordenar con arreglo a un criterio. Ejemplo: Ordenar los elementos qumicos calcio, sodio, flor, xenn y magnesio en orden creciente de su nmero atmico.

7) Texto incompleto (mutilado). Se trata de completar un texto al que le faltan palabras.



Ejemplo: El electrn es atrado por el protn por una fuerza de tipo ..

8) Otros tipos.

Se pueden idear otros tipos de pruebas objetivas tanto memorsticas como de razonamiento, atendiendo a las caractersticas esenciales descritas ms arriba.

Pruebas orales Las pruebas orales son interesantes porque pueden proporcionar informacin sobre la manera en que el estudiante es capaz de expresarse delante de los dems. Las ms comunes son las siguientes: Respuesta a diversas preguntas: el profesor hace preguntas que el estudiante debe contestar

sobre la marcha.

Exposicin de un tema del programa: el profesor elige un tema al azar y pide al estudiante que lo desarrolle, dndole un tiempo determinado para la preparacin de la exposicin oral.

Exposicin de un trabajo: un estudiante o un grupo de estudiantes expone un trabajo realizado previamente sobre algn tema relacionado con el programa.

Esta prueba tiene la ventaja de establecer una relacin directa entre el estudiante y el profesor. Evaluacin en Fsica y Qumica Ante todo hay que decir que lo que se pretende en la enseanza de la Fsica y de la Qumica es que el estudiante aprenda al mismo tiempo el lenguaje que emplea la Ciencia y los hbitos y conocimientos necesarios para estudiar problemas cientficos concretos. Es decir, se necesita que el estudiante aprenda a desarrollar razonamientos analticos y sintticos. Que desarrolle el poder de la abstraccin, que est en la base de la Ciencia y que es la gran aportacin del pensamiento griego del siglo de Pericles. El Profesor Federico Garca Moliner, Premio Prncipe de Asturias de Investigacin Cientfica y Tcnica de 1992, dice lo siguiente1 refirindose a este respecto: La prctica ciudadana de la democracia, la libertad de expresin, la posibilidad de discusin y ese trasfondo intelectual fuertemente impregnado de la nocin de leyes universales fueron los factores que favorecieron la curiosidad, la indagacin racional y la tendencia a la abstraccin sin lo cual la ciencia no es posible. Los griegos hicieron con respecto a la ciencia dos cosas muy importantes. Una fue atreverse a pensar, a creer, que en el universo hay unas leyes y una lgica que los humanos somos capaces de entender de una forma general. Elementos ms o menos semejantes y, sobre todo, la curiosidad tenan evidentemente que haberse dado en mayor o menor grado en todos los que de un modo u otro haban indagado, pero fueron los griegos los que por primera vez lo formularon de manera rotunda y explcita como un postulado fundamental. Fue un acto de suprema osada mental sobre el que pivota toda la ciencia. La otra cosa muy importante que hicieron los griegos fue la introduccin de la abstraccin como mtodo general de anlisis. 1 La ciencia descolocada, pginas 28-29 y 35. Ediciones del Laberinto, S.L., Madrid (2001). ISBN:84-87482-95-3



Siempre que hablo con la gente de la ciencia como algo que cambia nuestras vidas encuentro lo mismo. Casi todo el mundo lo asocia con los efectos prcticos: las aplicaciones tcnicas, las armas o las medicinas, los productos industriales, las tcnicas agrcolas o los avances de la ciruga. En suma, todo lo que es concreto, tangible, visible y hasta medible. Pero muy pocos comprenden que hay otro dominio mucho ms sutil aunque no menos importante. Un mbito en el que las consecuencias no se pueden medir de la misma manera, sensorial e inmediata, porque est en el terreno abstracto de las ideas, pero que tiene consecuencias de largo alcance para la marcha del mundo. Es el poder de la abtraccin. De los prrafos anteriores se deduce que lo que debemos evaluar en el estudiante en el mbito de las Ciencias es lo siguiente:

Si entiende y es capaz de aplicar las leyes que gobiernan la Naturaleza. Si ha desarrollado el razonamiento abstracto.

En el caso de la Ciencia el razonamiento acta en tres niveles operacionales:

Comprensin-aplicacin (somos capaces de entender y aplicar leyes a problemas concretos). Anlisis (somos capaces de analizar un fenmeno con las herramientas de una teora). Sntesis (somos capaces de integrar nuestros conocimientos para interpretar un fenmeno).

Estos tres niveles son los que tenemos que medir de alguna manera. A) Evaluacin continua Una de las caractersticas que ha cobrado mayor importancia en la evaluacin en los ltimos tiempos es la continuidad de la evaluacin. En ese sentido vamos a considerar aqu las diferentes actividades que los estudiantes realizan durante el curso y la evaluacin que podemos hacer de ellas. Actividades a evaluar En el caso de la enseanza de la Fsica y la Qumica se suelen desarrollar, principalmente, las siguientes actividades: Clases tericas. Seminarios de problemas. Practicas de laboratorio.

Por otra parte, en muchos casos comienzan a hacerse con relativa frecuencia estas otras: Visitas guiadas (Laboratorios de investigacin, museos de la ciencia, fbricas ) Sesiones de vdeos cientficos. Lecturas de textos cientficos. Desarrollo de temas monogrficos.

A continuacin se describen brevemente los mtodos que se pueden empelar para realizar la evaluacin de estas actividades.



1) Clases tericas Se evala con relativa facilidad hasta qu punto los estudiantes han comprendido la clase mediante los siguientes tipos de pruebas: Pruebas objetivas:

De eleccin mltiple: con ellas se puede medir el nivel de comprensin-aplicacin y el de anlisis. Ejemplos:

1. Una masa de 300 g pende de un resorte que tiene 50 espiras. Otra masa de 600 gramos pende

de otro resorte del mismo tipo que el primero pero con un nmero N de espiras desconocido. Cunto ha de valer N si queremos que las dos masas oscilen a la misma frecuencia?: a) 10 espiras; b) 100 espiras; c) 25 espiras; d) 80 espiras.

2. Un gas ideal a 300 K ocupa un volumen de 0,1 m3 a 105 Pa. A qu temperatura hay que

ponerlo para que el volumen sea de 0,2 m3 a 2x105 Pa?: a) 1200 K; b) 600 K; c) 150 K; d) 100 K.

3. Se desean preparar 600 ml de cido sulfrico 0,1 M y se dispone de un cido sulfrico 1 M. Se necesitan de este ltimo: a) 120 ml; b) 60 ml; c) 20 ml; d) 0,2 ml.

De verdadero-falso: con ellas se puede medir el nivel de comprensin-aplicacin. Ejemplos:

1. La frecuencia de oscilacin de una masa m suspendida de un resorte de constante elstica k solo

depende de sta ltima: a) verdadero; b) falso. 2. El volumen que ocupa un gas ideal disminuye al disminuir la presin si la temperatura permanece

constante: a) verdadero; b) falso.

3. Cuando un cido se diluye disminuye su molaridad: a) verdadero; b) falso.

De ordenacin: Ejemplos:

1. Ordenar por su frecuencia de oscilacin creciente los siguientes sistemas masa-resorte:

a) m = 0,3 kg k = 6 N m-1 b) m = 0,5 kg k = 2 N m-1 c) m = 2 kg k = 6 N m-1 d) m = 1 kg k = 10 N m-1

2. Ordenar por su volumen decreciente los siguientes estados de un gas ideal: a) p = 5x105 Pa T = 200 K b) p = 105 Pa T = 300 K



c) p = 2x105 Pa T = 350 K d) p = 3x105 Pa T = 250 K

3. Ordenar por su molaridad creciente las siguientes cantidades de cido sulfrico 1 M disuelto en 1

litro de agua.

a) 30 cm3 b) 20 cm3 c) 65 cm3 d) 10 cm3

De texto mutilado: Ejemplos:

1. La frecuencia de oscilacin de una masa m suspendida de un resorte de constante elstica k

depende de...

2. El volumen que ocupa un gas ideal a presin constante aumenta con

3. Las molaridad de un cido disminuye al ..

De emparejamiento: 1. Asociar la masa m y la constante elstica k de la columna de la izquierda con la frecuencia f de

oscilacin de la columna de la derecha.

a) m = 0,3 kg k = 6 N m-1 e) f = 0,318 Hz

b) m = 0,5 kg k = 2 N m-1 f) f = 0,503 Hz

c) m = 2 kg k = 6 N m-1 g) f = 0,712 Hz

d) m = 1 kg k = 10 N m-1 h) f = 0,276 Hz

2. Asociar la presin p y la temperatura T de la columna de la izquierda con el volumen V de la columna de la derecha para un mol de un gas ideal.

a) p = 5x105 Pa T = 200 K e) V = 0,0142 m3

b) p = 105 Pa T = 300 K f) V = 0,0033 m3

c) p = 2x105 Pa T = 350 K g) V = 0,0068 m3

d) p = 3x105 Pa T = 250 K h) V = 0,0244 m3



3. Asociar el volumen V de cido sulfrico 1 M y el volumen Va de agua en el que se disuelve de la columna de la izquierda con la molaridad M indicada en la columna de la derecha.

a) V = 30 cm3 Va = 50 cm3 e) M = 0,684

b) V = 20 cm3 Va = 70 cm3 e) M = 0,500

c) V = 65 cm3 Va = 30 cm3 e) M = 0,375

d) V = 10 cm3 Va = 10 cm3 e) M = 0,222

Pruebas de ensayo: Con las pruebas de ensayo se pueden valorar los tres niveles del razonamiento cientfico. Veamos lo que se puede evaluar con los dos tipos de pruebas de ensayo que podemos utilizar: extensivas y cortas.

Extensivas:

Si la respuesta que se pide al estudiante exige de una redaccin relativamente extensa, la prueba de ensayo puede evaluar su capacidad de sntesis a la hora de integrar sus conocimientos aplicndolos a la resolucin de la prueba.

Ejemplos:

1) Establecer las analogas y diferencias entre las ondas de todo el espectro electromagntico en

cuanto a su procedencia y utilizacin en la Ciencia y en la Tcnica. 2) Comparar las semejanzas y diferencias entre los metales alcalinos y los alcalino-trreos.

Cortas:

Las preguntas de respuesta corta son adecuadas para evaluar la comprensin de los conceptos y el razonamiento analtico-sinttico.

Ejemplos:

1) Dos cargas elctricas iguales son aceleradas de distinta manera por un campo elctrico cuando se

encuentran en el mismo punto. Cul puede ser la razn?

2) Tenemos dos compuestos distintos constituidos por hierro y oxgeno. En uno de ellos hay 8 g de oxgeno y 27,8 g de hierro, mientras que en el otro hay 12 g de oxgeno por 27,8 g de hierro. Qu ley fundamental de la Qumica cumplen estos compuestos? Por qu?

2) Seminarios de problemas

La resolucin de problemas es totalmente adecuada para la evaluacin de los tres niveles operacionales del razonamiento cientfico. En ella el estudiante desarrolla habilidades de clculo y mediante ejemplos prcticos comprende el significado de algunos aspectos tericos. Por otra parte, al resolver un problema necesita analizar el caso concreto y enmarcarlo dentro de un esquema



terico para despus combinar los elementos del anlisis con otros conocimientos adquiridos y abordar la etapa final de resolucin. En definitiva, se pueden distinguir dos etapas en la resolucin de problemas, la etapa de anlisis y la de sntesis, que constituyen la esencia del razonamiento cientfico. Existe tres tipos de problemas con los que se puede trabajar en el aula: ejercicios, problemas tradicionales y problemas de enunciado abierto. Veamos ejemplos da cada uno de ellos.

Ejercicios: Se trata de una aplicacin directa de las frmulas que genera la teora. Son muy tiles para desarrollar habilidades de clculo y para fijar conceptos. Ejemplos:

1) Calcular el periodo de un pndulo de 1,5 m de longitud. 2) Determinar la energa comunicada a un electrn cuando es acelerado por una diferencia de

potencial de 5 V.

3) Determinar el nmero de molculas que hay en un g de agua.

Problemas: En ellos se pretende averiguar cmo evoluciona un sistema fisicoqumico sometido a unas determinadas condiciones. Al resolverlo se ejercitan el anlisis, la sntesis y las habilidades de clculo. Por esta razn son muy adecuados para evaluar globalmente al estudiante. Existen multitud de ejemplos en los libros, por lo que aqu solamente vamos a analizar someramente uno de ellos. Ejemplo: Planteamiento: Se dispone de dos hemisferios metlicos de dimetro D = 50 cm que se adosan el uno al otro constituyendo una esfera hueca en la que se hace el vaco hasta una presin de 1 Pa (experimento de los hemisferios de Magdeburgo). Determinar la fuerza que hay que aplicar en la direccin perpendicular a los planos diametrales de los dos hemisferios para poder separarlos. Resolucin: Anlisis del enunciado: Pregunta.- Qu sucede al adosar un hemisferio al otro y hacer el vaco en la esfera hueca resultante? Respuesta.- La respuesta es que la presin P del aire acta sobre los dos hemisferios apretndolos el uno contra el otro. Como esta presin es P = 1,01 x 105 Pa, podemos despreciar en el anlisis la presin residual del interior de la esfera porque es cien mil veces menor,.



P.- Cmo acta la presin sobre cada hemisferio? R.- En un punto dado de un hemisferio la presin acta en todas direcciones, pero como el metal no se deforma, al final lo que resulta es que la fuerza que provoca la presin sobre ese punto de la superficie acta en la direccin del radio de la esfera que pasa por l. P.- En qu sentido? R.- Hacia dentro de la esfera. Si dividimos la superficie del hemisferio en pequeos trozos Si, tenemos un sistema de fuerzas Fi = P Si actuando sobre el hemisferio dirigidas segn las lneas perpendiculares en cada punto a la superficie. Por razones de simetra, la resultante F = Fi de estas fuerzas estar dirigida segn la perpendicular al plano diametral del hemisferio y hacia dentro de la esfera. Sntesis: Para calcular F tenemos que proyectar todas las fuerzas Fi segn la direccin perpendicular al plano diametral del hemisferio. Como la presin P es la misma en todos los puntos del hemisferio, nuestros conocimientos matemticos nos dicen que el mdulo F se obtiene proyectando la superficie del hemisferio sobre su plano diametral y multiplicar por la presin P:

F 2PD De manera anloga calculamos el mdulo de la fuerza sobre el otro hemisferio. En definitiva, sobre la esfera hueca actan dos fuerzas iguales y contrarias que mantienes unidos a los dos hemisferios que la componen. Como la presin atmosfrica es P = 1,01 x 105 Pa y el dimetro D = 0,5 m, el mdulo de F resulta ser:

F 47,932510 N ste es el mdulo de las fuerzas que tendremos que aplicar para separar los dos hemisferios. Para otro problema quedara el evaluar qu fuerza pueden hacer dos tiros de caballos como los que utilizaron en el experimento de Magdeburgo. Redaccin de la solucin de los problemas: Una actividad que puede ser buena para que el estudiante desarrollo su capacidad de anlisis y de sntesis y la expresin escrita es la de proponerle que redacte la solucin de un problema, ya bien resuelto y comprendido, solo con palabras; sin frmulas ni dibujos. Es relativamente fastidioso, pero pensamos que puede tener una gran eficacia en el aprendizaje de las ciencias. Por lo general, los estudiantes estn acostumbrados a hacer redacciones descriptivas de sucesos histricos o de la vida diaria, explicando sus impresiones y describiendo caracteres, relaciones personales o situaciones cmicas o dramticas. Pero rara vez hacen redacciones explicando un razonamiento. Por eso



creemos que el redactar los problemas solo con palabras, una vez resueltos y comprendidos, puede ser un buen ejercicio. Problemas de enunciado abierto: Los estudiantes estn acostumbrados a resolver problemas como los planteados ms arriba. En estos casos el enunciado suele estar redactado con la intencin de que permita un planteamiento rpido de la solucin. Por esta razn, cuando se enfrentan con problemas reales experimentan una gran dificultad a la hora de plantearlo, y ya se sabe que el buen planteamiento de un problema es la mitad de su solucin. Con objeto de acostumbrarles a llevar a cabo la tarea de plantear adecuadamente los problemas, como tendrn que hacer en su futura vida profesional, se les puede proponer el estudio de algunos fenmenos fsicos o qumicos a los que se pueda dar una interpretacin en el nivel del Bachillerato. El procedimiento que se puede seguir es el siguiente:

Se propone el estudio de un fenmeno que se pueda observar en la vida cotidiana (el Arco Iris, las tormentas, las mareas, etc.)

Se realiza una sesin colectiva en la que se describan las caractersticas del fenmeno

observadas por los estudiantes.

Se agrupa a los estudiantes en diferentes equipos de trabajo y se les pide que busquen informacin sobre el fenmeno.

En otra sesin colectiva se analiza dicha informacin y se conservan de ella los rasgos que

parezcan ms determinantes para definir el fenmeno a juicio de los estudiantes.

Una vez obtenido un consenso sobre las caractersticas del fenmeno, se pide a los diferentes equipos que se renan para formular un planteamiento del problema.

Se debaten los diferentes planteamientos y, con ayuda del profesor, se establece un

planteamiento final, vlido para todos los grupos.

Se les pide a stos que procedan a la resolucin del problema con las herramientas tericas de que dispongan y que cada uno de ellos prepare una presentacin oral para presentarla ante los dems grupos.

Se procura proyectar una maqueta de laboratorio sobre el fenmeno en cuestin para

comprobar los aspectos experimentales que sea de posible.

Con las presentaciones orales, criticadas por los dems estudiantes y por el profesor, finaliza actividad.

Aunque este tipo de actividad parece trabajoso, la satisfaccin personal del estudiante y el rendimiento acadmico pueden ser muy buenos.



3) Practicas de laboratorio

Como discutiremos ms ampliamente en el Tema 4: Enseanza/aprendizaje de aspectos experimentales de Fsica y Qumica: el laboratorio y demostraciones y pequeos experimentos de aula, los experimentos propuestos en la enseanza de la Fsica y la Qumica pueden clasificarse como sigue:

Experimentos caseros con material de bajo coste, fundamentalmente cualitativos, pero que obligan al estudiante a enfrentarse con un problema y a tratar de resolverlo.

Prcticas de laboratorio en las que el estudiante estudia con precisin un fenmeno concreto, con material ms sofisticado, teniendo como objetivo fundamental el aprender las tcnicas de medida propias de cada caso.

Pequeos trabajos de investigacin donde el estudiante se ve obligado a relacionar diferentes partes de la Fsica y de la Qumica y a recurrir a diversos conocimientos de Matemticas.

La experiencia ha permitido observar que la realizacin del primer tipo de experimentos (caseros) desarrolla en el estudiante cualidades tales como una mayor iniciativa en el ensayo experimental, una apreciacin ms clara del significado de los errores o incertidumbres en las medidas y una mayor habilidad para exponer el trabajo realizado.

El segundo tipo de experimentos (prcticas de laboratorio) es el que ms se ha estudiado en la literatura y a l pertenecen las prcticas tradicionales que se llevan a cabo en los centros de Enseanza Secundaria y de Bachillerato.

El tercer tipo de experimentos nos parece de gran inters para la enseanza de la Fsica y la Qumica, pero en la literatura no est muy desarrollado. Nosotros hemos elaborado algunos experimentos de este tipo, de los que hablaremos en el Tema 7 de esta asignatura.

Veamos cmo se puede proceder en la evaluacin de este tipo de actividades: Cuaderno de laboratorio e informe de prcticas:

La ideal es que el estudiante lleve un cuaderno de laboratorio que le sirva de diario y donde anote los detalles que le parezcan importantes. El anlisis de este cuaderno puede servir desde el punto de vista de la evaluacin para hacerse una idea de si es ordenado o desordenado. El informe de prcticas, que puede llevar en un cuaderno distinto, es el ms importante desde el punto de vista de la evaluacin. En l tiene que demostrar el estudiante si ha comprendido bien el fundamento de la prctica y si ha obtenido buenos resultados experimentales. A travs de la presentacin de los informes se puede evaluar muy bien la capacidad de anlisis y sntesis del estudiante, su comprensin de la teora y su expresin escrita. Observacin durante la sesin de trabajo: sta tambin puede ser una fuente de informacin sobre las actitudes del estudiante frente al trabajo experimental. El profesor puede calibrar durante las sesiones de prcticas en el laboratorio las



habilidades manuales del estudiante, el orden, la limpieza y la atencin que presta a las medidas de seguridad. Todo esto debe formar parte de la evaluacin integral del estudiante y puede servir para corregir y afianzar actitudes frente al trabajo experimental.

4) Evaluacin de otras actividades

Visitas guiadas: Para que las visitas tengan un inters pedaggico es necesario que el profesor las prepare con cierto cuidado. En particular, debe programarlas en los siguientes aspectos:

Objetivos. Manera de lograrlos. Manera de evaluarlos.

Ha de debatir los objetivos con los estudiantes para despertar su inters en la visita. En particular es muy til el mostrarles cmo trabajan los cientficos profesionales para que desaparezcan las ideas preconcebidas sobre su manera de ser. Lo ms adecuado para evaluar el xito de la visita es hacer una encuesta entre los estudiantes y comparar los objetivos propuestos con los logrados. Tambin puede ser til el pedir que los estudiantes hagan una redaccin sobre la visita. Sesiones de vdeos cientficos: Existe una gran cantidad de vdeos y pelculas cientficas que pueden ser utilizados para introduccin o ilustracin de algn tema. La forma de evaluar su eficacia puede ser la de elaborar una encuesta sobre lo que se quiera resaltar con el vdeo y pasarla al principio y al final de la sesin. La comparacin estadstica de los resultados permitir saber si las ideas de los estudiantes sobre el tema tratado han sufrido alguna variacin. Lecturas de textos cientficos: En esta actividad hay que escoger muy bien los textos para que no sea contraproducente. En todo caso, deben elegirse los que puedan ser explicados por el profesor con mayor facilidad. Deben servir para reasaltar que la Ciencia se ha conseguido a base de mucho esfuerzo colectivo y que en su desarrollo han intervenido todas las culturas. En particular se deben elegir textos que resalten los valores positivos de la Ciencia y la contribucin de hombres y mujeres a su desarrollo desde la pocas ms antiguas. Redaccin de temas monogrficos: Esto temas deben ser propuestos por el profesor para que estn relacionados con los objetivos del aprendizaje. No obstante, si algn estudiante propone un tema es necesario estudiar de qu manera se puede incluir en el desarrollo del curso. La forma de evaluarlo debe estar centrada en el esfuerzo realizado por el estudiante en la bsqueda de informacin, en el contenido y en la presentacin.



B) Evaluacin semestral Si bien es cierto que la evaluacin del proceso enseanzas/aprendizaje debe ser continua, hay elementos de la evaluacin semestral o anual que pueden ser todava muy tiles. Por otra parte, aunque en la universidad tambin se est estableciendo la evaluacin continua en el Espacio Europeo de Educacin Superior, es posible que durante algn tiempo persistan los exmenes de final de semestre. Como dichos exmenes tienen tambin virtudes, vamos a explicar aqu un mtodo que llevamos experimentando con xito notable en la asignatura de ptica (3er curso de la Licenciatura de Ciencias Fsicas de la UNED) desde hace ms de 20 aos. Se trata de la repeticin en casa del examen previamente realizado en el aula, comparando despus los resultados y hacindolos intervenir en la nota final. Actividades a evaluar

1) Examen del aula:

Se trata de proponer uno o dos problemas que abarquen una gran parte de la asignatura. Los problemas que se planteen deber semejar a problemas reales y, si es posible, deben utilizar datos tambin reales. Si el problema est bien elegido, el anlisis del enunciado suele llevar bastante tiempo y el estudiante necesita utilizar casi todos los conocimientos relativos a la materia adquiridos en el semestre y en aos anteriores para llevarlo a cabo. Para proceder a la sntesis tiene que utilizar, adems, las tcnicas matemticas adecuadas, aunque a veces se faciliten ayudas orientadoras sobre las matemticas a emplear. Por otra parte, en el anunciado aparecen conceptos relativos a otras materias que el estudiante ya ha cursado y que tiene que recordar, aunque tambin aqu se faciliten ayudas en el enunciado si se considera necesario. Este examen se realiza con el libro de teora para que el estudiante no tenga necesidad de retener en la memoria las frmulas que ya ha estudiado y comprendido. Finalmente, el examen es lo suficientemente extenso y complejo y en general no se puede realzar completamente en el tiempo asignado para ello en el aula. Para la evaluacin se establecen criterios claros y se asigna puntuacin a cada pregunta del problema.

2) Examen de casa

Se trata del mismo enunciado del aula y el estudiante debe resolverlo en casa con cualquier tipo de ayuda y entregrselo al profesor en un plazo de tiempo determinado (en el caso que hemos estudiado nosotros, unos quince das). Generalmente los estudiantes se esmeran en la presentacin del examen de casa, lo que facilita grandemente su correccin por parte del profesor.



Confeccin de la nota de la prueba Si en el examen del aula la nota obtenida es igual o superior a 3 puntos sobre 10, la nota de la prueba (aula ms casa) es la nota media entre las dos actividades. Si en el examen del aula la nota obtenida es inferior a 3 puntos, la nota de la prueba es la del examen del aula. En las Figuras 1 y 2 se resumen los resultados obtenidos en las dos pruebas entre 1990 y 1997.

Figura 1.- Exmenes del aula 1990 - 1997 Figura 2.- Exmenes de casa 1990 - 1997

Como puede verse, la nota ms probable que se obtiene en el examen del aula es de 3 puntos sobre 10, mientras que en el caso del examen de casa la nota ms probable es de 7 puntos. La anomala que se observa en la Figura 2 en el lado de las notas altas es, sin duda, debido al fraude en el examen de casa, que se puede cifrar entre el 5 %y el 8 %. Si se elimina esta circunstancia, la curva de los exmenes de casa es casi una traslacin de la de los exmenes del aula, lo que quiere decir que entre las dos calificaciones existe una apreciable correlacin. Esto nos hace pensar que, debido a la dificultad del examen propuesto para ser resuelto en el aula en poco tiempo y en malas condiciones, las notas de 3 puntos sobre 10 en el aula y de 7 puntos sobre 10 en casa son equivalentes ambas a 5 puntos sobre 10. Como comentario quisiramos destacar lo siguiente: Los estudiantes han acogido esta actividad con entusiasmo no porque aprobar sea ms fcil (los porcentajes de aprobados son similares a los de las dems asignaturas), sino por las razones siguientes: Se sienten ms seguros puesto que saben que si cometen algn fallo en el aula lo pueden

subsanar en casa trabajando en mejores condiciones. No necesitan hacer esfuerzos de memorizacin, lo que representa un autntico alivio en el

caso de las materias cientficas. Desaparece en ellos la sensacin de que los exmenes semestrales son trampas colocadas

por los profesores para descubrir sus fallos en el estudio.



Por todas estas razones pensamos que esta modalidad de examen puede convertirse en un elemento pedaggico de alta calidad para la enseanza de las ciencias.

Actividad calificable a realizar En este tema se proponen dos actividades calificables a realizar, pero es suficiente escoger una sola de ellas.

1) Elegir una parte de una de las materias de Bachillerato o de la ESO y proponer para su evaluacin algunas de las pruebas que se han expuesto en este captulo, entre las que deben encontrarse al menos las siguientes:

Prueba de ensayo Prueba objetiva Examen de problemas

2) Preparar un problema de enunciado abierto de las caractersticas descritas en la pgina 17,

indicando cmo habra que desarrollarlo con los estudiantes. Bibliografa Didctica de la Qumica: programacin y recursos. Esteban, S., Muoz, P., Barthelemy, C. y Cornago, P. (317 pgs.) UNED (Programa de Formacin del Profesorado). Madrid (1992). ISBN: 84-362-2821-9 Una Experiencia Innovadora en la Evaluacin de la Asignatura de ptica en la UNED. M. Yuste y C. Carreras. Revista Iberoamericana de Educacin a Distancia, Vol. 1, N 1 (Junio de 1998).

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