Newton en los hombros de Galileo.
Imagen tomada del libro de Ciencias 2 Ed. Trillas 2006
En esta fase de la secuencia se efectúa la revisión de las concepciones e ideas científicas del profesor con referente a los contenidos a trabajar en la secuencia didáctica.
Para tal fin en la presentación del marco teórico "Leyes de Newton" aborda los conceptos, se presenta un inventario de conceptos que consiste en una serie ejercicio que el profesor puede resolver, y reconocer sus propios saberes y conceptualizaciones.
Y tener presente el hecho que el conocimiento es una construcción de saberes sustentados en conocimientos o explicaciones hechos por otros o reflexionados por el sujeto mismo. En este contexto es pertinente recordar cómo Isaac Newton retoma los estudios de Galileo, Kepler, entre otros y son la base para la construcción de la primera Ley de Newton y posteriormente deducir las otras dos
- Isaac Newton, tomando como base los estudios de Galileo, formuló una teoría para explicar tanto la caída de una piedra como el movimiento de la Luna alrededor de la tierra y su influencia en las mareas. Esta teoría se basa en la acción de las fuerzas; entendiendo como fuerza aquello que es capaz de cambiar de estado un cuerpo.
- La primera ley de Newton se denomina principio de inercia. Es una ley que descubrió Galileo, pero que Newton adoptó.
Decía Galileo: “Si sobre un cuerpo actúa una fuerza resultante, el cuerpo se mantendrá en reposo o en un movimiento rectilíneo uniforme.” Esto es debido a que las fuerzas no sirven para mantener el movimiento, sino para modificarlo: - Aumentar la velocidad.
- Disminuir la velocidad.
- Cambiar la velocidad.
Esto resulta un poco extraño y parece contradecir las experiencias que vivimos en nuestra vida rutinaria. Pero lo que nos engaña es que aquí en La Tierra siempre hay fuerzas de fricción, que frenan y que nos obligan a aplicar fuerzas para mantener el movimiento.
Nuestros saberes se validaron con una serie de ejercicios incluidos en el Inventario de conceptos de fuerza, que puede consultarse en:
http://hp.fciencias.unam.mx/Fisica/Laboratorio_de_Mecanica/icf/
Ver. Presentación del Marco Teórico.
Fase importante de la planificación, al permitir la exploración de las concepciones de los alumnos sobre los conceptos de fuerza, aceleración, masa, inercia, y realizamos las siguientes actividades:
Averiguar las ideas previas: El instrumento de evaluación elegido por el equipo es un cuestionario, en cuya elaboración se consideraron las propuestas de ideas previas en la página:
http://ideasprevias.cinstrum.unam.mx2028/
Las referencias bibliográficas, reportan
¿Cómo conciben los alumnos el concepto de fuerza?
¿Cómo conciben la inercia ?
¿Qué es la aceleración?
Y de las Leyes de Newton, mismas que están relacionadas con su conocimiento empírico mediato, más que con una abstracción que para los propósitos del constructo científico son consideradas erróneas, y en estas es donde se centrará la planeación y operación de los contenidos, con la finalidad de que el alumno, se acerque lo más posible al cambio conceptual. A continuación se destacan algunas de estas ideas.
UN MOVIMIENTO CONSTANTE REQUIERE UNA FUERZA CONSTANTE. Esta creencia se debe a la imposibilidad de de observar la fuerza de fricción que se opone a cualquier movimiento. Si se quiere mantener un cuerpo en movimiento con velocidad constante, se le tiene que aplicar constantemente una fuerza.Para dar el cambio conceptual: se tiene que realizar ejercicios mentales que requieren de un nivel más alto de abstracción, en donde se idealice una situación sin fricción.
LA VELOCIDAD ES PROPORCIONAL A LA FUERZA. La creencia es que entre más fuerte se empuje un cuerpo más rápido se moverá. Los jóvenes presuponen que al lanzar verticalmente una pelota, esta experimenta una fuerza grande que disminuye a medida que la pelota baja.
SI UN CUERPO NO SE MUEVE, NO ACTÚA NINGUNA FUERZA SOBRE ÉL. Esta creencia es compartida por una gran cantidad de personas dado que no se observa cambio alguno al estar sobre una superficie; ya que rara vez las fuerzas de reacción de las superficies son consideradas, y no se juzga necesario que exista una fuerza que contrarreste la fuerza de gravedad.
LAS FUERZAS DE ACCIÓN Y REACCIÓN DE LA TERCERA LEY DE NEWTON ACTÚAN SOBRE EL MISMO CUERPO. Es uno de los errores frecuentes que se tiene entre los estudiantes.
LAS FUERZAS DE ACCIÓN Y REACCIÓN DE LA TERCERA LEY DE NEWTON, AUNQUE ACTÚAN SOBRE DOS CUERPO DISTINTOS, SE CONTRARRESTAN UNA A LA OTRA. Por lo general hay un análisis incorrecto de las fuerza que actúan, por ejemplo cuando se empuja un coche.
Las respuestas de los alumnos de las escuelas piloto, presentan gran similitud con las expuestas en referentes bibliográficos. (ver exploración de ideas previas).
OTROS REFERENTES: SOBRE CONCEPTUALIZACIONES DE FUERZA -MOVIMIENTO.
En tercer año de primaria se aborda la temática en el texto de ciencias naturales (ver documento: Libro de primaria).
El tema anterior, Qué es el movimiento en el mismo programa.
2. Considerar las exigencias cognitivas de los contenidos.
Mario Carretero 1993, dice que la comprensión y enseñanza de la ciencia, es ideal entre la edad de los 12 y 16 años, momento en el que los contenidos abstractos cobran una mayor densidad conceptual desde el punto de vista disciplinar. La comprensión de los contenidos científicos se ha vulgarizado y permeado en la vida de la mayoría de nuestros alumnos que habitan en el Distrito Federal.
Alto Nivel de abstracción.- Es decir que no tienen referente en la vida cotidiana, y esto dificulta la comprensión de las teorías y leyes.
Capacidad para elaborar hipótesis y controlar variables, de tal forma que en la medida en la que el pensamiento formal sea conceptualizado como una estructura de conjunto se sostiene esto como requisito imprescindible para la comprensión de los contenidos a tratar.
3. Delimitar implicaciones para la enseñanza.
Es avanzar en el desarrollo y comprensión de las destrezas y conceptos básicos de las disciplinas, conocimientos de hechos, en donde se clasifica, relaciona conceptos, analiza y elabora hipótesis.
Cabe destacar que en este apartado el profesor debe tener clara la RACIONALIDAD NEWTONIANA; y no confundir con matematización, sino en el sentido de que para esta racionalidad, es importante dar explicaciones de los fenómenos de la naturaleza desde los sistemas de leyes y teorías, que permitan al alumno al acercamiento a las primeras nociones de ciencia, desde el punto de vista de la ciencia clásica. Haciendo hincapie en la gran influencia de este pensamiento, al grado de que fue llamada la época de oro de la ciencia. La responsabilidad del docente es, en primer lugar la claridad e implicaciones de estas leyes en la ciencia, ya que el conocimiento se construye y continuamente se estan descubriendo aspectos nuevos como es el novedoso caso de la partícula responsable de la fricción: el boson de Higgs, consultar:
http://eltamiz.com/2007/11/20/esas-maravillosas-particulas-el-boson-de-higgs/
Lectura: METAMORFOSIS DE LA CIENCIA Priogogine e Stengers, Alianza Universal.
III.- Selección de ObjetivosPara tal fin se tomó a la educación basada en competencias, desde el enfoque constructivista, que implica un aprendizaje mediante un proceso cognitivo neuropsicológico, en el que se encuentran seis fases:
Sensación.- En esta fase entran en juego los cinco sentidos.
Percepción.- Es hacer consciente la sensación.
Atención.- Es la capacidad de elegir un estímulo y quedarse con él para planificar, ejecutar y evaluar la acción.
Memoria de trabajo.- Permite recordar qué es ese estímulo, para recuperar la información y trabajar con él.
Pensamiento consciente.- Es el proceso mental con el que se es capaz de analizar, sintetizar, hacer juicios y tomar decisiones.
La cognición.- Lleva a actuar, a la realización del desempeño específico.
Cabe aclarar que este proceso no siempre es lineal, sino que puede darse en espiral.
La selección de los objetivos, definen las habilidades de pensamiento que se pretende lograr, de acuerdo a la propuesta de los niveles de pensamiento definidos por Benjamín Bloom, los que se relacionan con ciertas habilidades de pensamiento necesarias para conocer algo y que fueron establecidas por Robert Marzano. (Ver presentación de la secuencia didáctica).
V.- Selección de estrategias de evaluación
La evaluación en todas sus modalidades, debe ser empleada al inicio del proceso, durante el proceso y al final de él, para dar validez al producto. Hay una estrecha relación con el propósito y el enfoque utilizado en la planeación de la secuencia didáctica. Las estrategias seleccionadas son:
Tareas y trabajos a casa.- Sirven para valorar el avance individual del alumno y reforzamiento de las ideas.
Resolución de problemas en equipo.- Sirve para evaluar la participación e integración de los alumnos y cómo plantean la solución.
Autoevaluación.- Ayuda al alumno a valorar el cambio neto de su avance individual.
Mapas conceptuales.- Permiten al estudiante organizar el conocimiento.
Justificación de la Secuencia Didáctica (ver Presentación)
La interrogante que tiene en mente el profesor es ¿qué voy a enseñar?, ¿cómo lo voy a enseñar?, ¿qué debo tomar en cuenta para enseñar ciencia?, las respuestas a estas y otras interrogantes competen al docente mismo, quien antes de enseñar deben aprender a aprender. Al tenor de esta idea, es que se presenta la secuencia didáctica titulada: "Las leyes del movimiento de los cuerpos descritas por Isacc Newton", con la finalidad de abordar las concepciones científicas desde el interés mismo de quienes son el centro de la enseñanza: los adolescentes que cursan el nivel básico de educación secundaria. La prueba piloto de esta secuencia se llevó a cabo con alumnos de dos Secundarias del Distrito Federal ambas del turno matutino.
Objetivo de la secuencia didáctica
Promover aprendizajes significativos en los alumnos, mediante actividades que le permitan al profesor incidir en el desarrollo de las competencias para la vida en ellos, y contribuir al desarrollo de sus estructuras mentales que favorezcan la comprensión de los conceptos, a fin de que sea capaz de construir su propio conocimiento.
Ubicación en el Currículo para Secundaria
SEP 2006 Planes y Programas Para Educación Secundaria Ciencias
Ciencias 2 con énfasis en física
- •Bloque II. Las fuerzas. La explicación de los cambios.
2.2 ¿Cuáles son las reglas del movimiento? Tres ideas fundamentales sobre las fuerzas.
· La idea de inercia.
· La relación de la masa con la fuerza.
· La acción y la reacción. La descripción y predicción del movimiento mediante las leyes de Newton.
En las presentaciones se encuentran descritas las actividades de las siguiente manera:
DOCUMENTOS PDF.
Para el análisis científico:
1.- Marco teórico ( Contiene el inventario del concepto de fuerza)
2.- Marco Teórico.- Leyes de Newton
Para el análisis didáctico
3.- Ideas previas.- cuestionario de exploración y su análisis
4.- Referente del concepto de fuerza del libro de primaria de tercer grado.
Para la selección de objetivos y la sleeción de las etraegias de aprendizaje.
5.- Secuencia didáctica con la descripción de los contenidos a enseñar y la propuesta de actividades.
5a.- actividades:
6.- Rúbricas
Videos:
Presentaciones:
Para la selección de estrategias de evaluación.
Formativa.- Presentaciones en ppt, videos
Sumativa.- presentaciones y elaboración de blogs.
Autoevaluación.- Instrumentos elegidos por los alumnos. (Mapa)
Glosario
Consulta
Presentación de las fuentes de referencia bibliográfica
Bibliografía.
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Camacho, F. F., & Cázares, L. G. (2001). Física 2. México: Santillana.
Chamizo, J. A., & Catalá, R. M. (2001). Física 1. México: Esfinge.
Hestenes, D. (s.f.). Recuperado el 29 de enero de 2009, de htt://hp.fciencias.unam.mx/Fïsica/Laboratorio_de_Mecanica/icf/
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Rubio, L. F. (2008). Planeación por Competencias. México: Inteligencia educativa.
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Trigueros, M., & Pimentel, J. (2008). Ciencias 2 Física. México: Castillo.
UNITEC. (2001). Temas selectos de física 1. México: UNITEC.
Páginas electrónicas.
http://hp.fciencias.unam.mx/Fisica/Laboratorio_de_Mecanica/icf/ (Hestenes)
htpp://www.ideasprevias.cinstrum.unam.mx:2048
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