La enseñanza del concepto de campo eléctrico basada en un modelo de aprendizaje como investigación orientada

INNOVACIONES DIDÁCTICAS
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2001, 19 (2), 319-334 319
LA ENSEÑANZA DEL CONCEPTO
DE CAMPO ELÉCTRICO
BASADA EN UN MODELO DE APRENDIZAJE
COMO INVESTIGACIÓN ORIENTADA
FURIÓ C.1 y GUISASOLA J.2
1Depa amen o de Didác ica de las Ciencias Expe imen ales. Uni e sidad de Valencia
2Depa amen o de Física Aplicada I. Uni e sidad del País Vasco
SUMMARY
This wo k is g ounded on a cons uc i is ic concep ion o he lea ning o Sciences, mo e pa icula ly on he model
known as eaching-lea ning as o ien ed esea ch. In acco dance wi h his heo e ical basis we ha e de eloped an
empi ical esea ch amed wi hin he eaching o Elec os a ics in Highe Educa ion. The designs de eloped ha e
enabled us o assess he lea ning achie ed by he s uden s. Acco ding o ou indings we could say ha he ma e ials
de eloped and he way we ha e wo ked wi h hem ha e con ibu ed o a mo e signi ican lea ning and a ou ed a mo e
posi i e a i ude owa d he eaching o he subjec .
(Benseghi y Closse , 1996; Fu ió y Guisasola, 1998a).
Así mismo, los abajos que a an sob e las di icul ades
de ap endizaje del concep o de campo mues an que los
es udian es p esen an ijaciones uncionales de i adas
de in o maciones ecibidas a lo la go de la ins ucción.
Es deci , los azonamien os de la mayo ía de los es u-
dian es se ca ac e izan po emplea una única es a egia
que consis e, po lo gene al, en la aplicación de una
« ece a» que a de la eo ía a la si uación p oblemá ica
(Vienno y Rainson, 1992; Rainsson e al., 1994). Po
o a pa e, cuando los es udian es in e p e an las in e ac-
ciones elec os á icas, u ilizan p e e en emen e el pe il
concep ual coulombiano (Fu ió y Guisasola, 1998b).
Cuando se p egun a al p o eso ado en ac i o cuáles
pueden se las causas del acaso gene alizado en el
ap endizaje signi ica i o del concep o de campo eléc i-
co, la mayo ía de las explicaciones a ibuyen el acaso
a las ca encias de los es udian es (Fu ió y Guisasola,
1997), lo que sin duda cons i uye una de las ideas cla es
INTRODUCCIÓN
Es e abajo pa e de econoce una p eocupación en el
p o eso ado de bachille a o po los esul ados de la
enseñanza que se impa e en el á ea de elec icidad en
gene al y de la elec os á ica en pa icula . A pesa de los
es ue zos y del iempo que se in ie en en es e campo de
la ísica, los esul ados que se ob ienen son poco sa is-
ac o ios, como lo mues a el al o índice de acaso
escola que se p oduce y la bibliog a ía sob e di icul a-
des de ap endizaje (Ca michael e al., 1990).
Los es udios que a an sob e las di icul ades de ap en-
dizaje en elec icidad es án en ocados p incipalmen e
hacia los ci cui os de co ien e con inua (Dui , 1993) sin
elaciona las con los concep os de elec os á ica. Sin
emba go, el concep o de di e encia de po encial, que es
uno de los que p esen a mayo es di icul ades de ap en-
dizaje en el es udio elemen al de los ci cui os eléc icos
(Eylon y Ganiel, 1990; S einbe g, 1992), es á di ec a-
men e elacionado con los concep os de campo y po en-
cial eléc icos que se enseñan en elec os á ica
INNOVACIONES DIDÁCTICAS
320 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2001, 19 (2)
en el «pensamien o espon áneo» de los p o eso es (Hewson
y Hewson1988). Sin emba go, esul a, como mínimo,
so p enden e que el acaso en el ap endizaje signi ica-
i o de un concep o se a ibuya casi exclusi amen e a
es as de iciencias. Como p o eso es, ambién podemos
p egun a nos: ¿qué ipo de enseñanza impa imos pa a
que la mayo ía de los es udian es sea incapaz de ap en-
de de o ma signi ica i a el concep o de campo eléc i-
co? No podemos ol ida que una de las a iables que
más in luye en el ap endizaje de concep os es la o ma de
enseña los.
A la ho a de analiza la enseñanza habi ual, es necesa io
ene en cuen a que la in oducción de un concep o
esponde a un p oceso de discusión y eelabo ación a
pa i de una p oblemá ica conc e a (Laka os, 1970;
Kuhn, 1970, Jiménez y O e o, 1990; Solbes y Vilches,
1997; McComas, 1998). En es e sen ido, una de las
p incipales ca ac e ís icas de la na u aleza de la ciencia
es el papel p o agonis a de los p oblemas como mo o
del desa ollo de las eo ías, que pe mi en pasa a o as
nue as de mayo pode explica i o de los enómenos
conside ados (Laudan, 1984). F en e a es a concepción
de la ciencia, las p og amaciones de elec icidad en los
lib os de ex o y las u ilizadas po los p o eso es en la
enseñanza habi ual, ecuen emen e, p esen an una i-
sión ap oblemá ica y acumula i a lineal (S ube, 1988;
S ocklmaye y T eagus , 1994; Guisasola, 1997) que no
iene en cuen a la di e en es o mulaciones y los sal os
cuali a i os que se die on en el desa ollo de las eo ías
como, po ejemplo, el pasa di ec amen e de una isión
new oniana de la elec icidad (Coulomb) a una isión
ene gé ica (campo eléc ico) sin explica la necesidad de
es e cambio cuali a i o (Solbes y Ma ín, 1991; Fu ió y
Guisasola, 1997).
La no-conside ación de la in oducción de un nue o
concep o, como hipó esis, que iene su undamen o en el
cue po eó ico, lle a a que la mayo ía del p o eso ado no
enga en cuen a el cambio on ológico que se p oduce al
pasa de una isión coulombiana a o a de campo eléc i-
co en la o ma de concebi la in e acción eléc ica (Fu ió
y Guisasola, 1998b). La ca encia de es a nue a isión
on ológica lle a a conside a la eo ía de campo como
una o ma muy «abs ac a» de jus i ica las in e accio-
nes eléc icas y, en consecuencia, a no en a iza la
necesidad de su in oducción en la p opia enseñanza.
Si, a odo lo an e io , añadimos que la mayo pa e de
es as enseñanzas se basan en la ansmisión e bal de los
conocimien os que no amilia iza a los es udian es con
las p incipales ca ac e ís icas de la me odología cien í-
ica (como, p.e., el a amien o cuali a i o de las si ua-
ciones p oblemá icas, la emisión de hipó esis o el diseño
y ealización de expe imen os pa a con as a las hipó e-
sis emi idas...), podemos explica las g andes di icul a-
des que ienen los es udian es en el ap endizaje de la
eo ía del campo eléc ico.
De acue do con odo lo an e io , el p opósi o del abajo
que aquí p esen amos es expone el a amien o ealiza-
do pa a supe a las di icul ades de enseñanza-
ap endizaje en la in oducción del concep o de campo
eléc ico. Hemos es ablecido como hipó esis que es
posible ans o ma la enseñanza habi ual de la elec ici-
dad en el bachille a o en o a basada en el modelo de
ap endizaje como in es igación o ien ada (Fu ió y Gil,
1978; Fu ió, 1994a; Gil, 1994; Gil e al., 1999) que, al
aplica lo a g upos alea o ios de es udian es, a o ezca
un ap endizaje más signi ica i o de los concep os y un
mayo in e és hacia el ap endizaje de la elec icidad.
Pa a ello, hemos desa ollado un hilo conduc o con su
secuenciación de con enidos y su co espondien e p o-
g ama de ac i idades; así mismo, se ha aplicado es e
p og ama a dos g upos de es udian es de di e en es
cen os y se ha e aluado el ap endizaje log ado.
El modelo de enseñanza-ap endizaje como in es iga-
ción en el que hemos undamen ado nues as es a egias
de enseñanza ha sido ampliamen e ecogido en Enseñan-
za de las Ciencias. Sin emba go, nos ha pa ecido opo -
uno ealiza una b e e exposición del modelo pa a no
deja sin undamen ación eó ica las es a egias didác i-
cas que luego se desa olla án en el aula (Mo ei a,
1994). És e se á el obje i o de la p ime a pa e del
siguien e apa ado.
ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS EN EL APREN-
DIZAJE DE LAS CIENCIAS COMO INVES-
TIGACIÓN ORIENTADA Y SECUENCIACIÓN
DE CONTENIDOS
Las di icul ades pues as de mani ies o po la línea de
in es igación de las concepciones al e na i as de los
es udian es, que an p olí ica es á esul ando desde hace
más de dos décadas (Wande see e al., 1994), han se i-
do y es án si iendo pa a plan ea la necesidad de nue as
es a egias de enseñanza que sus i uyan una enseñanza
ansmisi a de los concep os cien í icos ya cons uidos
–muy poco e icaz– po una nue a enseñanza que enga
éxi o en la ap oximación de los esquemas concep uales
de los es udian es hacia las concepciones cien í icas que
ac ualmen e se acep an como co ec as. Es o ha dado
luga a p opues as que –al ma gen de pequeñas di e en-
cias– coinciden básicamen e en asumi una concepción
del ap endizaje como cons ucción ac i a de nue o
conocimien o po pa e del p opio ap endiz que, necesa-
iamen e, ha de pa i de su conocimien o an e io . Es as
concepciones cons uc i is as de la enseñanza han condu-
cido al diseño de di e sos modelos de ins ucción que
ienen en común el p omo e el cambio concep ual
(Pozo, 1989). Así mismo, ecien es in es igaciones
(Whi ake , 1983; Whi e y Guns one, 1989; Gil, 1993;
Vienno , 1996; Duschl y Hamil on, 1998) indican que, si
el ap endizaje po cons ucción de conocimien os se
basa en la exis encia de cie o isomo ismo en e es e
ap endizaje del alumno a pa i de sus p econcepciones
y la in es igación como cons ucción de conocimien os
cien í icos po la comunidad cien í ica, a pa i del
pa adigma eó ico igen e, se á necesa io ex ende es e
pa alelismo ambién hacia sus aspec os me odológico y
sociológico.
INNOVACIONES DIDÁCTICAS
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2001, 19 (2) 321
Las conside aciones an e io es implican que sólo ha-
ciendo que los es udian es p ac iquen –ayudados po el
p o eso – aspec os esenciales de la me odología cien í-
ica, como imagina soluciones a p oblemas en o ma de
hipó esis, diseña expe imen os de con as ación de las
hipó esis, e c., pod án supe a su me odología de la
supe icialidad y, consecuen emen e, cons ui conoci-
mien os. Es as conside aciones han o iginado la necesi-
dad de inco po a de o ma no au ónoma el mencionado
cambio me odológico den o de las es a egias de cam-
bio concep ual. Es a idea de ap oxima el ap endizaje de
las ciencias a un abajo cien í ico es una ieja in uición.
En el mo imien o de eno ación de enseñanza de las
ciencias en los años cincuen a y sesen a ya se hablaba de
lea ning by inqui y (Schwab, 1962). No obs an e, las
p opues as que aquí suge imos di ie en de aquellos in-
en os en que la indagación no se limi a a ap ende cómo
comp oba enunciados y en que no se concibe a los
es udian es como in es igado es au ónomos que aba-
jan haciendo ciencia. En nues a p opues a se u iliza la
me á o a de los es udian es como «in es igado es no e-
les» que abajan en equipos coope a i os eplicando
in es igaciones ya ealizadas, di igidos po el p o eso
como expe o conocedo de las in es igaciones. Se ía un
p oceso de o mación en in es igación análogo a la
o mación inicial de u u os in es igado es y, po ello, el
modelo de ap endizaje se denomina de in es igación
o ien ada. Así pues, la es uc u a de la clase se di idi á
en pequeños g upos de abajo en cuyo desa ollo se
ob ienen unos p ime os esul ados median e el es ue zo
coope a i o de aquéllos y que, como ales equipos de
in es igación, in e accionan en e ellos y con la comuni-
dad cien í ica ep esen ada po el p o eso (y po los
lib os de ex o), que ma iza á, cues iona á y e o mula á
los esul ados pa ciales ob enidos po los p opios equi-
pos. Po o a pa e, es as es a egias a an de mejo a las
ac i udes de los es udian es hacia la ciencia y su ap en-
dizaje, in eg ando al es udian e en un p oceso que quie e
abo da la solución de un p oblema a a és de la búsque-
da de soluciones –siemp e hipo é icas– que se i án
pa a explica mejo el mundo na u al (Gil e al., 1991;
Gil y Ca ascosa, 1994; McDe mo , 1996; Ande son
e al., 1996; Duschl, 1998).
Las es a egias didác icas del plan de ins ucción
deben se cohe en es con la amilia ización de los
es udian es con las ca ac e ís icas de la ac i idad
cien í ica
Aunque las ecien es apo aciones de la iloso ía de
la ciencia indican que no se puede habla de «un
mé odo cien í ico» como conjun o de no mas p oce-
dimen ales a segui pa a llega con éxi o a la solución
de los p oblemas cien í icos, sí es posible hace un
análisis (nunca exhaus i o) que pe mi a ex ae las
ca ac e ís icas esenciales del abajo cien í ico y así
pode pe ila mejo el obje i o de cambio epis emo-
lógico pe seguido en el ap endizaje de las ciencias
como in es igación (McComas, 1998). A pa i de
dicho análisis se pueden ex ae es a egias p ocedi-
men ales u ilizadas po los cien í icos que pe mi an
undamen a eó icamen e una enseñanza que a o-
ezca la cons ucción de conocimien os cien í icos
(Gil e al., 1999).
Así pues, la a ea a ealiza en clase se p epa a an es de
la in e acción educa i a po el p o eso o g upo de
p o eso es en o ma de p og amas de in es igación
o ien ada, es deci , en o ma de ac i idades que a an de
desa olla el cu ículo (Fu ió y Gil, 1978; Gil y
Ma ínez-To eg osa, 1987; Milla y D i e , 1987;
Guisasola y De la Iglesia, 1997).
Una secuenciación de con enidos que enga p esen e
las di icul ades epis emológicas en la cons ucción
del concep o de campo eléc ico
La elabo ación del hilo conduc o pa a el desa ollo de
los con enidos de la elec os á ica en la e apa de bachi-
lle a o ha enido en cuen a an o la e olución his ó ica de
los g andes p oblemas habidos como las soluciones
dadas a los mismos y que, a inales del siglo XIX, die on
luga al cue po eó ico del elec omagne ismo maxwe-
lliano. En una enseñanza como la aquí expues a cob a
especial in e és el conocimien o po pa e del p o eso
de es as di icul ades epis emológicas que u o que supe-
a la comunidad cien í ica has a llega a la cons ucción
del concep o de campo elec omagné ico. En e ec o, la
epis emología de la ísica, más p eocupada po la his o-
ia de los p oblemas que po la de sus esul ados (Fillon,
1991; Fu ió e al., 1998), se con ie e así en he amien a
imp escindible y e icaz a la ho a de que el p o eso
pueda plani ica una secuencia cohe en e de si uaciones
p oblemá icas de in e és a p opone en clase pa a
la ( e)cons ucción de los conocimien os elec omagné-
icos.
A modo de sín esis epis emológica gene al (Heilb on,
1982; Whi ake , 1987; Ta on, 1985), se puede a i ma
que los p incipales p oblemas cuya solución supuso un
a ance signi ica i o en la cons ucción de la elec icidad
como ciencia ue on los siguien es:
a) La búsqueda de explicación de los enómenos ibo-
eléc icos (elec ización de los cue pos po o amien o)
condujo a la hipó esis gene al de que la ma e ia es
eléc ica (es deci , posee ca gas) aunque apa en emen e
se p esen e como neu a (igual can idad de ca gas posi-
i as y nega i as). La ep esen ación men al de la «p o-
piedad eléc ica» (que mani ies an los cue pos o a-
dos), como una especie de «halo» (Gilbe , 1600), ue
supe ada po o a imagen mecanicis a, donde la ca ga
e a conside ada como un (dos) luido(s) especial(es)
que poseían odos los cue pos (F anklin, 1747).
b) La p o undización en el es udio cuan i a i o de las
in e acciones que se eje cen en e las ca gas eléc icas y
su undamen ación analógica en la mecánica new onia-
na pe mi ió consolida aquella hipó esis gene al y
de ini ope a i amen e el concep o de ca ga eléc ica
(Coulomb, 1785).
c) Finalmen e, el p oblema de la ansmisión de la in e ac-
ción eléc ica a a és de un medio, jun o al de la uni ica-
INNOVACIONES DIDÁCTICAS
322 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2001, 19 (2)
ción de las di e en es elec icidades y del magne ismo,
mos ó las insu iciencias del modelo an e io y pe mi ió un
sal o cuali a i o impo an e, que condujo a la in oducción
de la eo ía del campo de ue zas elec omagné icas
(Fa aday, 1846) y, pos e io men e, a la sín esis ep esen-
ada po la ecuaciones de Maxwell (Maxwell, 1864).
Sin emba go, una isión educcionis a de la na u aleza
de la ciencia más p eocupada po los esul ados de la
in es igación cien í ica que po sus p oblemas y mé o-
dos, que es á ampliamen e asumida en e el p o eso ado
(O landi, 1991), se ol ida de la exis encia de es as
ba e as epis emológicas que se han supe ado en el
de eni his ó ico pa a pode a anza en los conocimien-
os. Con ello, p obablemen e, se dejan de lado di icul a-
des que ambién pueden da se en los es udian es (As ol-
i, 1994). Po ejemplo, el p og ama de in es igación que
uni icó las explicaciones de las di e en es in e acciones
eléc icas y magné icas conocidas (Be kson, 1981), su-
puso un cambio on ológico adical espec o a la mane a
coulombiana de concebi la ca ga y la in e acción eléc-
ica y, pa alelamen e, la in es igación didác ica ha
mos ado la esis encia que los ac uales es udian es de
bachille a o y uni e sidad ienen a la ho a de di e encia
ue za eléc ica en un modelo coulombiano e in ensidad
de campo eléc ico en la eo ía de campos (Rainson,
1995; Fu ió y Guisasola, 1998b).
Po o a pa e, ambién se ol ida el con ex o de in es i-
gación en el que su ge un p oblema cien í ico, en endido
como ma co e e encial que pone en e idencia un p o-
blema epis emológico. De ahí que sea ecuen e, des-
a o unadamen e, obse a en los lib os de ex o dis o -
siones en los signi icados a ibuidos a concep os po no
ene en cuen a ni los con ex os de indagación en los que
o iginalmen e se cons uye on ni su e olución en los
cambios con ex uales eó icos que suceden en la his o-
ia. En el caso de la in oducción del concep o de campo
eléc ico se ol ida en a iza el sal o cuali a i o que
supuso pasa de una isión on ológica de la in e acción
eléc ica con inada en la ma e ia elec izada, sin ene en
cuen a el medio, a o a más compleja donde se sigue
admi iendo que la in e acción exis e en e los cue pos
ca gados pe o cuya exis encia se imagina que a más allá
de los lími es de los mismos. En e ec o, es e cambio que
se inicia con Fa aday log a complemen a la isión
cosmológica new oniana (donde la ma e ia y el espacio
se conside an en idades sepa adas, absolu as e indepen-
dien es), que había se ido de ma co ilosó ico en la
de inición coulombiana de in e acción eléc ica, con la
isión cosmológica de adición ca esiana donde la
ma e ia y el espacio se p esen an como insepa ables
(Fu ió y Guisasola, 1997). El es ue zo de imaginación
pues o de mani ies o al isualiza la in e acción eléc i-
ca en el medio (apoyada en la incipien e iloso ía kan ia-
na de ines del XVIII, supe ado a del empi ismo y del
acionalismo) acili ó la cons ucción de una eo ía que
pudie a explica de mane a uni a ia las in e acciones
elec omagné icas (Thuillie , 1989), eo ía que se
conc e ó en la in oducción del concep o es uc u an-
e de campo de ue zas. Solamen e desde es e pun o
de is a se puede comp ende la necesidad de in o-
duci el campo eléc ico pa a soluciona los p oble-
mas no esuel os po la eo ía new oniana de acción a
dis ancia.
Todo lo an e io si e pa a undamen a una secuencia-
ción de con enidos de un cu so in oduc o io de elec os-
á ica es uc u ado en dos pa es (Guisasola, 1996) y que
se p esen a a con inuación:
P og ama pa a la iniciación al es udio de la elec icidad en
1 . cu so de bachille a o (16-17 años)
In oducción
¿Po qué es ú il el es udio de la elec icidad y cómo sabemos
que la ma e ia es eléc ica?
¿Po qué puede se ú il comenza el es udio de la elec icidad
a pa i del compo amien o de las ca gas en eposo?
P ime a pa e: Nue as ue zas in isibles de ex ao dina io
pode
1) Na u aleza eléc ica de la ma e ia
2) Es udio cuan i a i o de las ue zas en e ca gas eléc icas en
eposo
3) Nue os in e ogan es que plan ean los conocimien os eléc-
icos alcanzados.
Segunda pa e: Hacia una in e p e ación gene al de las in e-
acciones eléc icas, el campo eléc ico.
4) El campo eléc ico. ¿Po qué es necesa io in oduci el
campo E como nue a magni ud?
5) P oblemas p ác icos que puede esol e el concep o de
campo eléc ico
6) Una in e p e ación ene gé ica del campo eléc ico
7) Nue os in e ogan es que plan ean los conocimien os alcan-
zados y que da án luga a nue os es udios.
Debido a la necesa ia b e edad de es e a ículo no es
posible ep oduci odas las ac i idades ealizadas ni
analiza odos los esul ados ob enidos en es e p og a-
ma. Po ello, amos a pa i de la hipó esis según la cual
los es udian es que han pa icipado en es e cu so han
adqui ido los conocimien os y habilidades necesa ios
pa a ap ende signi ica i amen e la p ime a pa e del
p og ama (Guisasola, 1999) y limi a emos el con enido
de es e a ículo a analiza los log os del ap endizaje del
concep o de campo eléc ico (P egun a 4 del p og ama).
¿QUÉ SUPONE TENER UN APRENDIZAJE
SIGNIFICATIVO DEL CONCEPTO DE CAM-
PO ELÉCTRICO?
A e igua el ni el de ap endizaje que ienen los es u-
dian es espec o del concep o de campo eléc ico equie-
e explici a , en p ime luga , de mane a sin é ica, cuáles
son los conocimien os concep uales (ideas y elaciones
INNOVACIONES DIDÁCTICAS
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2001, 19 (2) 323
Cuad o I
Esquema in e p e a i o de campo eléc ico de las in e acciones en e ca gas en eposo.
Re e en e mac oscópico Explicación según la eo ía de campo
1) Las ue zas eléc icas no se ansmi en simul áneamen e. 1) Las in e acciones en e ca gas consis en en una acción paso a
paso a a és del medio con una elocidad igual a la de la luz.
2) No hay in e acciones eléc icas en el in e io 2 y 3) En los conduc o es en equilib io elec os á ico, la ca ga se
de un conduc o . si úa en la supe icie, de o ma que el campo, en su in e io , es
ce o, no p oduciéndose ninguna in e acción en su in e io .
3) La in e acción eléc ica esul an e es nula Así pues, se puede in e p e a que la ue za eje cida po un cue po
en el in e io de una «jaula de Fa aday». ca gado sob e una «ca ga p ueba ce cana» es debida a la exis en-
cia de una «pe u bación» c eada po el cue po ca gado (campo
eléc ico). Es e campo eléc ico es independien e de la «ca ga
p ueba u ilizada».
en e ellas) y p ocedimen ales básicos que, a juicio de un
cu ículo es ánda , con o ma ían un esquema in e p e-
a i o de es e concep o en el ma co e e encial indicado
en el apa ado an e io y, en segundo luga , selecciona
aquellos obje i os que, aducidos en p egun as, pe mi-
an a e igua cómo piensan los es udian es. En es e
úl imo dominio con iene ene muy p esen e las di icul-
ades de ap endizaje que se an a p esen a así como la
ausencia de los p e equisi os concep uales y p ocedi-
men ales necesa ios pa a la cons ucción de un esquema
in e p e a i o de la eo ía de campo.
En el cuad o I se han esquema izado los aspec os esen-
ciales de cómo se in e p e an las in e acciones en e
ca gas en eposo, bien den o del mismo conduc o o
en e dos conduc o es, de acue do con la eo ía de campo
eléc ico.
A pa i de es e esquema in e p e a i o se ha diseñado
una ed de obje i os y posibles di icul ades de ap endi-
zaje del campo eléc ico que pueden p esen a se a los
es udian es (Cuad o II).
Así mismo, y de acue do con las ca ac e ís icas de la
na u aleza de la ciencia indicadas an e io men e, ene-
mos en cuen a que el ap endizaje del cue po de conoci-
mien os indicado supone mucho más que ap ende un
conjun o de concep os; «hace ciencia» en el aula supo-
Cuad o II
Relación de obje i os y di icul ades de ap endizaje en la in e p e ación de las in e acciones eléc icas de acue do con la eo ía de campo
eléc ico.
Relación de obje i os Di icul ades de ap endizaje
1) La in e acción eléc ica es una in e acción en e ca gas, siendo el
campo eléc ico el ehículo de esa in e acción.
2) On ológica: Comp ensión cuali a i a del campo eléc ico. Pensa
que la pe u bación en un pun o del espacio sólo exis e cuando es á
« isible» allí la ca ga es igo.
3) Concep ual: Con usión en e la in ensidad de campo y la ue za
eléc ica.
4) P ocedimen al: Cae en el pu o ope a i ismo. No ene en cuen a
el ca ác e ec o ial de E.
5) Cae en un ope a i ismo del concep o de lujo y en da un sen ido
« eal» a las líneas de campo.
6) Fijación uncional del modelo de «acción a dis ancia».
7) Explicaciones simples basadas en e idencias de «sen ido común».
1) Comp ende las limi aciones del modelo coulombiano
pa a in e p e a las in e acciones eléc icas.
2) Comp ende el papel que juega el campo eléc ico como
nue a in e p e ación de la in e acción eléc ica.
3) En ende que la magni ud «in ensidad de campo» sólo
depende de la dis ancia y de la ca ga c eado a del campo.
4) Aplica el modelo en el cálculo de la «in ensidad de
campo» pa a una ca ga pun ual y dis ibuciones de ca ga
pun uales.
5) Comp ende la ep esen ación g á ica del campo eléc ico
a a és de las líneas de campo y aplica lo al es udio cuan i a i o
del campo eléc ico, de iniendo el concep o de lujo eléc ico.
6) Explica con el nue o modelo:
a) la p opagación de la in e acción eléc ica;
b) el enómeno de «la jaula de Fa aday».
7) Aplicaciones ciencia- écnica-sociedad.

INNOVACIONES DIDÁCTICAS
324 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2001, 19 (2)
ne un p oceso de cul u ización en una comunidad que
iene sus p opias ías de conoce , habla y alo a . Así
pues, el ap endizaje de los con enidos concep uales
mencionados lle a á consigo cambios on ológicos en
los es udian es cuando in e ac úan con el ma e ial y el
g upo, así como cambios en el discu so de los indi iduos
y del g upo (Ro h, 1996).
DISEÑOS EXPERIMENTALES
En es e apa ado se mos a á cómo se han desa ollado
los obje i os y con enidos del p og ama en las clases
expe imen ales y qué esul ados se ha ob enido compa-
ándolos con mues as de g upos de con ol en un diseño
pos es .
Plan de ins ucción empleado con el g upo expe i-
men al
Pa a la ins ucción de los es udian es de los g upos
expe imen ales se ha seguido una enseñanza como in-
es igación de acue do con lo que se ha desc i o an e-
io men e, y median e un p og ama de ac i idades que
desa olla el p og ama de in oducción a la elec icidad
en el bachille a o diseñado siguiendo las o ien aciones
del modelo (Guisasola, 1996).
El desa ollo en el aula ue ealizado po dos p o eso es
ex e nos a la in es igación pe o expe os en la aplica-
ción de p og ama de ac i idades. En es e sen ido la clase
se o ganizó en pequeños g upos de 4 o 5 es udian es que
deba en y ealizan las ac i idades p opues as median e
pues as en común de oda la clase bajo la di ección y
o ien ación del p o eso . En una clase, el núme o de
es udian es e a de 30 (sie e g upos de abajo) y en la
o a, de 28 (sie e g upos de abajo). Los es udian es han
seguido du an e odo el cu so la misma me odología de
abajo, po lo que no ep esen aba pa a ellos ninguna
no edad en la o ma de abaja la unidad «In oducción
a la Elec icidad». Es a unidad se desa olló du an e un
pe íodo de cinco semanas (20 ho as) den o de un p o-
g ama habi ual de ísica y química consensuado en el
semina io y simila en con enidos al es ánda de o os
ins i u os de la zona.
Po o a pa e, aunque los p o eso es que ealiza on la
aplicación en el aula enían expe iencia en la u ilización
de las es a egias de enseñanza-ap endizaje como in es-
igación y pe enecían a un mismo equipo docen e que
enía abajando con es a me odología, ue on u o iza-
dos po uno de los au o es de es e abajo con el in de
amilia iza les con los obje i os y con enidos del p o-
g ama y con las di icul ades de ap endizaje pa a conse-
gui los. La u o ía consis ió en 6 sesiones de 2,30 ho as
con el in de discu i las ac i idades y e alua el ma e ial
didác ico. Se empezó con una sesión p elimina donde se
p esen a on los obje i os del abajo y se dio a los
p o eso es el ma e ial pa a su lec u a y c í ica. En las dos
sesiones siguien es se ealizó una discusión c í ica de la
p ime a pa e del p og ama, analizándose el hilo con-
duc o y cla i icándose aspec os del cue po eó ico y de
las es a egias me odológicas. Se discu ie on los obje i-
os de cada ac i idad así como la o ma de e aluación de
los obje i os gene ales, in oduciéndose las modi ica-
ciones que se conside aban opo unas. Las sesiones
e ce a y cua a se dedica on a ealiza el mismo abajo
que en las an e io es pe o con la segunda pa e del
p og ama. Las dos úl imas sesiones se ealiza on a lo
la go de la pues a en p ác ica del p og ama, en las que se
a a on las di icul ades en el aula y las alo aciones de
los p o eso es sob e el desa ollo de la clase.
P uebas pa a e alua el esul ado del ap endizaje
De acue do con el modelo de enseñanza-ap endizaje
expues o, en los diseños ealizados se a aba de analiza
los p ocesos de ap endizaje an o a lo la go de la ins uc-
ción como en si uaciones conc e as donde los es udian-
es «hacen ciencia». En es e sen ido, pa ece cla o que los
posibles aspec os posi i os del ap endizaje de la elec-
os á ica como in es igación o ien ada no pueden mos-
a se únicamen e a a és del mejo ap endizaje de los
con enidos concep uales. Así mismo, dada la in e de-
pendencia en e los obje i os de ipo concep ual y me o-
dológico del ap endizaje que se han expues o an e io -
men e, conside amos que o a o ma dis in a de mos a
la plausibidad y las posibilidades del modelo es pone a
p ueba, al mismo iempo, las mejo as que se log an
ambién en los con enidos de ipo me odológico, como
po ejemplo, en las o mas de azonamien o empleadas.
Pa a ello se han diseñado dos ipos de p uebas.
La p ime a p ueba consis e en p opone una si uación
p oblemá ica a in e p e a po los alumnos en el desa o-
llo de la clase expe imen al, den o de su ac i idad de
abajo en g upo. Al inaliza la discusión, cada g upo de
es udian es debía p esen a un in o me explicando sus
conclusiones y jus i icándolas. Es os egis os nos an a
pe mi i analiza las o mas de azonamien o empleadas
po los es udian es al en en a se a la si uación p oble-
má ica.
Pa a complemen a es a ap oximación cuali a i a a la
o ma de azona de los es udian es del g upo expe i-
men al, se p ocedió a g aba la discusión ealizada po
los es udian es en dos g upos de cada clase. En es e
sen ido, hemos enido en cuen a que el lenguaje no es un
me o medio pa a exp esa los concep os sino que «da
o ma» a lo que el indi iduo conoce y que cie os
cambios en el discu so, al desc ibi y explica sus expe-
iencias elacionadas con la ciencia, pueden supone un
a ance en el ap endizaje (Roschelle, 1996). Así pues,
las discusiones han sido li e almen e ansc i as a un
p o ocolo y el análisis del mismo se ha ealizado oman-
do como e e en es las ca ego ías de espues a que se
encon a on en un abajo an e io sob e di icul ades de
ap endizaje del concep o de campo eléc ico (Fu ió y
Guisasola, 1998b). A lo la go del análisis, las ca ego ías
p e ias ue on ma izadas de acue do con los esul ados
ob enidos (De Jong, 1995). En de ini i a, se ha in en a-
do que los esul ados de es a ap oximación cuali a i a al
azonamien o de los es udian es sean lo más iables
INNOVACIONES DIDÁCTICAS
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2001, 19 (2) 325
posibles (E icsson y Simon, 1984). Las si uaciones
p oblemá icas plan eadas se encuen an en el apéndice I.
La segunda p ueba ha consis ido en un cues iona io de 4
í ems que ecoge los obje i os de ap endizaje del cuad o
III y algunos de los cuales habían sido u ilizados en un
abajo an e io pa a encon a posibles di icul ades de
ap endizaje del concep o de campo eléc ico (Fu ió y
Guisasola, 1998b) y cuyo con enido se puede e en el
apéndice II.
Los diseños p esen ados has a aho a a an de e alua la
mejo a del ap endizaje en los aspec os concep uales y
me odológicos, an o en su es ado inal (segunda p ue-
ba) como a lo la go del p oceso de ap endizaje (p ime a
p ueba). Sin emba go, o o de los aspec os en los que
incide el modelo de ap endizaje como in es igación es el
ac i udinal, a ando de a o ece que los es udian es no
sólo ap endan más, sino mejo . Con es e in se ha
elabo ado un cues iona io de ipo ac i udinal que cons a
de es pa es. En la p ime a, los es udian es alo a án el
in e és y di icul ad de los con enidos desa ollados a
a és de 5 p oposiciones. La segunda pa e se des ina a
alo a la adecuación del mé odo y las ac i idades me-
dian e o as 5 p oposiciones. La úl ima pa e de es e
cues iona io iene po obje o la alo ación de la sa is ac-
ción po asis i a es as clases así como el clima de
coope ación que se espi aba en las mismas. El alumno
debe elegi en una escala que a de 0 a 10 según su
acue do o desacue do con las sen encias del cues iona io.
Los cues iona ios aquí expues os han sido analizados
po los au o es de es e abajo y o os dos expe os a
pa i de p o ocolos de co ección cuyos c i e ios y
obje i os han sido p e iamen e discu idos, de o ma que
la coincidencia en las in e p e aciones ha sido p ac ica-
men e o al. Así mismo el análisis de las explicaciones
esc i as y de las g abaciones en case e de los g upos de
las clases expe imen ales nos han ayudado a p o undiza
en el conocimien o del ap endizaje ealizado po los
es udian es.
Mues as elegidas y adminis ación de los cues iona-
ios
Como mues as expe imen ales se han omado dos g u-
pos de es udian es que cu saban la asigna u a de ísica y
química de 1º de bachille a o (17 años) en sendos cen os
de bachille a o (ins i u o de Honda ibia y liceo Pasaia)
de dos localidades p óximas a San Sebas ián. Ambos
cen os ienen inanciación pública y el alumnado se
puede conside a de clase media y media baja. Po o a
pa e, y con la inalidad de ex ema las condiciones
des a o ables del expe imen o, se han seleccionado dos
g upos de con ol (64 es udian es en o al) que ealiza-
ban el mismo cu so en sendos colegios p i ados de
econocido p es igio de San Sebas ián. Es e úl imo alumnado
se puede conside a de clase media y media-al a. La
enseñanza en es os colegios p i ados iene ca ac e iza-
da po la hegemonía de la ansmisión e bal de los
conocimien os elabo ados en las clases. És as han sido
impa idas po p o eso es con una la ga expe iencia
docen e. Así mismo, el p og ama desa ollado incluía
los mismos con enidos concep uales que el del g upo
expe imen al y se dedicó ap oximadamen e el mismo
iempo a la impa ición de la elec icidad. Sin emba go,
los ma e iales didác icos u ilizados ue on di e en es,
en el g upo de con ol, se u ilizó el lib o de ex o habi ual
y, en el g upo expe imen al, el p og ama de ac i idades.
Los cues iona ios han sido adminis ados a las mues as
de la población de con ol y expe imen al después de
habe se impa ido el ema en cues ión con la p e ensión
de comp oba el ap endizaje log ado. El cues iona io
pa a medi las ac i udes de los es udian es se pasó sola-
men e a los g upos de las clases expe imen ales, ya que
el ipo de p egun as no espondía a la dinámica de clase
seguida po los es udian es de los g upos de con ol. Así
mismo, el cues iona io ac i udinal ue con es ado po los
es udian es expe imen ales en el úl imo mes del cu so de
o ma que pudie an hace lo conociendo su icien emen e
la me odología de abajo y poniéndonos en las condi-
ciones más des a o ables pa a la con as ación de la
hipó esis. Es bien sabido en la in es igación que al inal
del cu so es cuando el ni el de las ac i udes de los
es udian es hacia la enseñanza-ap endizaje de las cien-
cias es mínimo. Lo con a io ocu e espec o a las expec-
a i as y ac i ud al comienzo del cu so académico.
PRESENTACIÓN Y ANÁLISIS DE RESUL-
TADOS
A la ho a de in en a alo a el conocimien o explica i o
y decla a i o de los es udian es, así como las ac i udes
hacia aspec os de e minados del p oceso de enseñanza-
ap endizaje de la ísica y química, se han u ilizado
me odologías cuan i a i as y cuali a i as. Así, pa a el
análisis de las o mas de azonamien o (con enidos p o-
cedimen ales y explica i os) de los es udian es an e
si uaciones p oblemá icas, se ha u ilizado un diseño
cuali a i o. Se han u ilizado ambién me odologías cuan-
i a i as pa a compa a los ap endizajes log ados en los
g upos expe imen ales y de con ol. Finalmen e se p e-
sen a el análisis y esul ados de las ac i udes de los
es udian es hacia aspec os del p oceso de enseñanza-
ap endizaje.
Resul ados del análisis de las p uebas esc i as y de las
ansc ipciones g abadas sob e las in e p e aciones
a di e en es si uaciones p oblemá icas
Pasa emos a con inuación a expone los esul ados de las
si uaciones p oblemá icas (Apéndice I). Debido a la
necesa ia b e edad de es e a ículo, sólo expond emos
los esul ados ob enidos en las espues as dadas po los
es udian es a la p ime a cues ión p oblemá ica.
En elación con el análisis de las espues as esc i as de
los g upos de abajo en las clases expe imen ales a la
si uación p oblemá ica 1, es de cada cua o g upos de
abajo in e p e a on co ec amen e la si uación, en co-
INNOVACIONES DIDÁCTICAS
326 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2001, 19 (2)
he encia con el modelo eó ico es udiado. En las es-
pues as co ec as, el azonamien o empleado pa a in e -
p e a la si uación coincide básicamen e con los c i e ios
de co ección aco dados po los au o es del abajo y los
dos aseso es ex e nos. Un ejemplo de azonamien o
conside ado co ec o es el siguien e:
a) Al ace ca la paji a ca gada nega i amen e a las
supe icies neu as (que son conside adas como un solo
cue po o supe icie) se p oduce un enómeno de induc-
ción cuyo mecanismo consis e en que las ca gas posi i-
as de las supe icies se en a aídas hacia la paji a
ca gada nega i amen e y las ca gas nega i as se en
epelidas debido a la exis encia de campo eléc ico (7
g upos) o de ue zas de acción a dis ancia (2 g upos).
b)De es a o ma se p oduce una edis ibución de ca gas,
p oduciéndose un aslado de ca gas posi i as hacia la
de echa y nega i as hacia la izquie da debido a que las
supe icies son me álicas y las ca gas se pueden mo e .
Ya que en el p og ama de la asigna u a, la pa e de
química y, en conc e o, la es uc u a a ómica de la
ma e ia se impa ía después de la ísica, no se demues a
o malmen e que las únicas ca gas que se mue en en un
me al son las nega i as, ya que implica ía habla de
e ec os elec omagné icos (e ec o Hall) que no son ade-
cuados a es e ni el. Po an o, en los c i e ios de e alua-
ción de las explicaciones, hemos conside ado como
«co ec as» aquéllas que hablaban an o de ca gas
posi i as como nega i as en mo imien o a a és del
me al, no haciendo de ello un c i e io undamen al de la
e aluación.
c) Al sepa a ambas supe icies queda án ca gadas y de
signo con a io. La de la de echa, con ca ga de signo
posi i o, y la de la izquie da, con signo nega i o. Es o es,
al aleja la paji a de las dos supe icies, quedan ca gadas
pe manen emen e.
Algunos ejemplos que ilus an los azonamien os des-
c i os son los siguien es:
1) Ejemplo de espues a clasi icada como co ec a y que
u iliza el modelo de acción a dis ancia pa a desc ibi la
inducción eléc ica (INB Honda ibia)
«Al ace ca la paji a (ca gada nega i amen e) a las supe icies
de aluminio (neu as), las ca gas posi i as de las placas son
a aídas po las nega i as de la paji a, po inducción.
Así la mayo pa e de la ca ga posi i a se a a la placa B,
mien as que la mayo pa e de la nega i a se a a la pla-ca A.
Al sepa a las placas, la placa A se queda ca gada nega i amen e
y la placa B, posi i amen e.»
2) Ejemplo de espues a clasi icada como co ec a y que
u iliza el modelo de campo eléc ico pa a desc ibi la inducción
eléc ica (Liceo Pasaia)
Al ace ca la paji a de plás ico ca gada nega i amen e a dos
supe icies de aluminio en con ac o, hacen una sola masa,
como si las dos supe icies de aluminio ue an una solamen e.
En onces, al ace ca la paji a, po inducción, las ca gas posi i as
del aluminio se ace can al lado de la paji a, po que son a aídas
po el campo eléc ico gene ado po las ca gas nega i as de la
paji a, y las ca gas nega i as de las supe icies de aluminio son
epelidas po el campo eléc ico gene ado po las ca gas
nega i as de la paji a de plás ico y desplazándose al lado
opues o del que se encuen a la paji a; así, la masa de aluminio
iene dos pa es ca gadas con dis in o signo.
Al sepa a las, la supe icie más alejada de la paji a queda
ca gada nega i amen e y la supe icie de aluminio más ce cana
queda ca gada posi i amen e.
Respec o de las espues as inco ec as, 3 de los g upos
de abajo azonan la si uación plan eada como una
elec ización po con ac o aunque u ilicen la palab a
inducción; la secuencia del azonamien o siemp e impli-
ca un « as ase de ca gas» de la paji a a la supe icie de
aluminio.
Veamos algunos ejemplos de espues as que siguen los
azonamien os indicados:
1) Ejemplo de espues a clasi icada como inco ec a espec o
al ma co eó ico ac ual (INB Honda ibia)
«Al ace ca la paji a ca gada nega i amen e a la supe icie de
aluminio de la de echa, queda á és a ca gada nega i amen e
po inducción debido a que las ca gas nega i as de la paji a
pasan a la supe icie de aluminio, ya que el ai e (aunque malo)
es conduc o . En cuan o a la paji a, queda á con ca ga posi i a,
ya que ha cedido ca gas nega i as a la supe icie de aluminio.»
2) Ejemplo de espues a clasi icada como inco ec a espec o
al ma co eó ico ac ual (Liceo Pasaia)
«Al es a la paji a ca gada nega i amen e, se p oduce un
enómeno de inducción; de es a o ma algunas ca gas nega i as
de la paji a pasa án a la supe icie de alumnio que es á más
p óxima. En onces, la ca ga nega i a se epa i á po las dos
supe icies de alumnio, quedando ambas ca gadas nega i amen e.»
Exis en o os ipos de espues a que en ealidad con es-
an ambiguamen e a la cues ión plan eada, ya que no
especi ican el mecanismo po el cual se p oduce el
p oceso, indicando solamen e que, al ace ca la paji a
ca gada nega i amen e, la supe icie más ce cana queda
«ca gada po inducción.»
Ejemplo de espues a que no explici a el mecanismo de la
inducción (Liceo Pasaia)
«Al ace ca la paji a ca gada a la supe icie de alumnio és a
queda ca gada po inducción. Después la supe icie de la
de echa cede pa e de su ca ga a la o a supe icie de alumnio.
Así, ambas supe icies quedan ca gadas pe o de signo con a io.»
A con inuación se p ocedió al análisis de las ansc ip-
ciones de las g abaciones ealizadas a dos g upos de
abajo de cada una de las clases expe imen ales pa a
es a p ime a cues ión. Veamos el análisis de los comen-
a ios de uno de los g upos que azona de o ma co ec a:
• P o ocolo 1. Seguimien o de la discusión de un g upo de
alumnos sob e el enómeno de inducción eléc ica en dos
supe icies de aluminio p oducido po una paji a de plás ico
ca gada
1Ana: –Al ace ca la paji a ca gada nega i amen e a la supe icie
2 de la de echa, és a se elec iza po inducción. Las ca gas se
3 eo denan po la a acción en e ellas. No sé si es a á bien
4 dicho po que el campo eléc ico gene ado po ca gas nega i as...
5 a ae a las posi i as.
INNOVACIONES DIDÁCTICAS
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2001, 19 (2) 327
6I zia : –Las ca gas se eo denan debido a la a acción en e
7 el campo eléc ico y las ca gas del aluminio y lo mejo es,
8 a cada paso, hace un dibujo; así se explica mejo ... po lo
9 que quedan las ca gas posi i as en la pa e de echa, en la
10 pa e ce cana a la paji a, y luego, en la o a, en la izquie da,
11 queda án las nega i as. Eso pasa po la inducción.
12 Ana: –Cla o.
13 Paula: –A e , debido a la a acción en e el campo
14 eléc ico y las ca gas de dis in o signo del aluminio... po
15 lo an o, no sé.
16 Ana: –Po lo an o, las ca gas posi i as se an hacia el lado
17 de la paji a... las ca gas posi i as se an hacia el lado donde
18 se encuen a la paji a ca gada nega i amen e.
19 I zia : –En onces, aho a, dibujamos las ca gas en la supe icie
20 de la de echa elec izada po inducción.
21 Paula: –¿Y añadimos ca gas posi i as?
22 Ana: –Es o es á neu o oda ía.
23 Paula: –No, no, aho a hay más ca gas posi i as aquí.
24 Ana: –No, lo que ocu e es que luego, al e i a la supe icie
25 de la izquie da, sí queda con ca gas posi i as.
25 Paula: –Cla o en con ac o con la o a supe icie.
26 I zia : –Aho a, pongo el mismo núme o de ca gas posi i as
27 y nega i as.
28 I zia : –Aho a la supe icie de la izquie da. Podemos
29 pone que, como es á en con ac o con el de la de echa, se
30 elec iza po con ac o de la siguien e mane a: cuando la
31 o ase ha o denado, nos habían quedado las ca gas posi i as
32 a la de echa y las nega i a a la izquie da. En onces,
33 enemos el o o cue po, y debido al con ac o...
34 Ana: –Las ca gas nega i as pasan de la supe icie de la
35 de echa a la de la izquie da. Y la p ime a, al pe de ca gas
36 nega i as, se ca ga posi i amen e.
El p o ocolo 1 co esponde a la mi ad de la discusión.
Du an e la misma, las es udian es Ana e I zia explican
co ec amen e el enómeno de inducción median e la
in luencia del campo eléc ico gene ado po las ca gas
nega i as de la paji a (líneas 1 a 5 de Ana y 6 a 11 de
I zia ) en e la paji a y la supe icie de la de echa. De la
misma mane a explican co ec amen e la ca ga de las
supe icies de aluminio (líneas 24, 25 y 34 a 36 de Ana;
y 28 a 33 de I zia ). Sin emba go, las opiniones de Paula
(líneas 13, 14, 15 y 23) indican que no en iende bien el
azonamien o de sus compañe as. Es o queda a i icado
en el p o ocolo 2 que indicamos a con inuación.
• P o ocolo 2. Seguimien o de un azonamien o inco ec o
disco dan e con el azonamien o gene al empleado po el
g upo en el p o ocolo 1.
1I zia : –Resumiendo, al ace ca una paji a ca gada nega-
2 i amen e a la supe icie de la de echa, és a se elec iza po
3 inducción. Las ca gas se eo denan debido a la a acción
4 en e el campo eléc ico de la paji a y las ca gas del
5 aluminio; po lo an o, las posi i as se an hacia la de echa
6 y además podemos indica que el núme o de ca gas no
7 a ía.
8Paula: –¡Ah!, bueno... pon: en la elec ización po inducción
9 el núme o de ca gas no a ía, simplemen e es una eo denación
10 de és as. Yo c eo que es o lo enemos mal, pe o bueno. Yo
11 c eo que pasa algo en es os dos cue pos al e i a la paji a.
11 Ana: –Pe o no es que ya iene más ca gas nega i as
12 cuando la supe icie de la izquie da se sepa a.
13 Paula: –Bueno, lo dejamos así.
El p o ocolo 2 co esponde al inal de la discusión
cuando las es udian es se encuen an ealizando el in o -
me po esc i o del enómeno analizado. Queda cla o
(líneas 8 a 11) que Paula no compa e las explicaciones
de sus compañe as y pa ece inclina se po algún ipo de
« as ase de ca gas» en e el aluminio y la paji a. Sin
emba go, al inal accede.
A con inuación amos a mos a un ejemplo del azona-
mien o inco ec o que con i ma el de ec ado en las
p uebas esc i as. Es el siguien e:
• P o ocolo 3. Seguimien o de la discusión de o o g upo de
alumnos sob e el enómeno de inducción eléc ica en dos
supe icies de aluminio p oducido po una paji a de plás ico
ca gada
1Ne ea: –Las supe icies de aluminio ienen la misma
2 ca ga, o sea, es án desca gadas, son neu as. En onces si
3 les añades la paji a de plás ico, que es á ca gada, se an a
4 ca ga y, como ienen la misma ca ga, se an a epele y
5 se an a sepa a . En onces, ¿cuál es el signo de la ca ga de
6 cada supe icie?
7Maide : –La misma.
8Edu ne: –Posi i a o nega i a, ¿qué ca ga es?
9Saioa: –Nega i a, po que siemp e se iende a sol a elec ones,
10 no p o ones.
11 Maide : –Además ya pone que iene nega i o.
12 Edu ne: –Si la paji a es nega i a...
13 Ne ea: –No, la paji a se queda con posi i o y es os dos con
14 nega i o.
15 Maide : –Cla o, és a es á nega i a y pasas elec ones a las
16 caji as de aluminio, o sea, a las supe icies de aluminio, y
17 la paji a se queda con posi i o.
El p o ocolo 3 co esponde al inicio de la discusión.
Du an e la discusión de las es udian es, Ne ea dice que
hay una ans e encia de ca gas en e la paji a y las
supe icies de aluminio (líneas 1 a 6). Es a idea se
conc e a cuando las es udian es in en an de ini el signo
de las supe icies de aluminio (Saioa, líneas 9 y 10;
Ne ea líneas 13 y 14). Po úl imo, Maide esume la idea
de ans e encia de ca gas en e la paji a y las supe icies
de aluminio (líneas 15 a 17).
• P o ocolo 4. Con inuación del p o ocolo 3
1Ne ea: –Ponemos en la hoja de espues a que la paji a es á
2 ca gada nega i amen e y ca ga las dos supe icies po
3 inducción.
4Edu ne: –¿Cómo, que és a ca ga po inducción?
5Ne ea: –Es a ca ga po inducción las supe icies de aluminio
6 nega i amen e, quedándose ella con ca ga posi i a. Los
7 elec ones son los que más acilidad ienen pa a sal a .
8Maide : –De la paji a ca gada nega i amen e.
INNOVACIONES DIDÁCTICAS
334 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2001, 19 (2)
ANEXO II
Cues iona io pa a compa a el ap endizaje concep ual log ado en la in oducción del concep o de campo eléc ico.
1) La igu a mues a un bo e me álico ca gado nega i amen e. ¿Qué sucede á al in oduci un péndulo ca gado posi i amen e den o
del mismo? Véase igu a.
+
-
-
-
-
- - - - - -
-
-
-
-
2) En el pun o P del espacio p óximo a Q (Fig. 1a) se ha ep esen ado el alo de la in ensidad del campo E en dicho pun o. ¿Cuál
se ía la ep esen ación que le co esponde ía a la in ensidad del campo eléc ico en ese pun o si se coloca allí una ca ga nega i a
muy pequeña (Fig. 1b)? Dibújala y explica u con es ación.
1a 1b
P
E
P
q
3) A una cie a dis ancia de una ca ga Q se coloca o a ca ga q. ¿Las ue zas que se eje cen ambas ca gas se án ins an áneas? Explica
la espues a.
4) La igu a ep esen a las líneas de campo eléc ico co espondien es a un conduc o es é ico ca gado ce ca de un conduc o
es é ico sin ca ga. a) Explica la o ma de las líneas de campo. b) O dena los pun os A,B y C de mayo a meno in ensidad de campo,
azonando cómo lo haces.