Debates

INTERCAMBIOS, COMENTARIOS Y CRITICAS . . En esta sección intentamos recoger, por una parte, los comentarios y críticas sobre los trabajos aparecidos, así como sugerencias de cualquier tipo que puedan contribuir a una mejora de la revista. En segundo lugar pretendemos que estas paginas sirvan para dar a conocer la exktencia de grupos de trabajo y facilitar así los contactos e intercambios. También pensamos que puede ser de interés el conocimiento de las líneas de trabajo seguidas por los distintos grupos, que pueden enviar breves resúmenes de sus actividades. Por Último contemplamos la posibilidad de favorecer los intercambios objeto de esta sección con la publicación de algunas entrevistas y mesas redondas. EL CONCEPTO DE ENERGIA EN EL BACHILLERATO El propósito de este articulo es intervenir en el debate ahierto por algunos autores (Sexl1981, Duit 1981, Warren 1982) acerca de c6mo introducir el con- ,cepto de energfa en alumnos jóvenes. Sexl acepta que la.energfa no puede ser definida operacionalmente, a diferencia de lo que ocurre con la masa, la velocidad y la cantidad de movimiento -si bien se opone a que tsta sea una razón para la eliminación del concepto-. Sin embargo la velocidad y la cantidad de movimiento no tienen otra cosa que valores relativos al sistema de referencia. Y otro tanto ocurre con la masa desde una perspectiva relativista. De modo que el no poder hablar del valor absoluto de la energía, sino sólo de sus variaciones, no coloca a este concepto en ninguna situación excepcional. Atribuir un carhcter miis operacional a la velocidad o a la posición que a la energfa supone cierta reminiscencia de una concepción absoluta del espaciotiempo. ENSERANZA DE LAS CIENCIAS DEBATES I Por lo demás compartimos el rechazo de Sexl hacia una filosofía operacionalista de la ciencia, por lo que tiene de antropocentrista y paralizadora (Bunge 1978). Más 1ejos.ms encontramos de la posición de Duit, quien sostiene la imposibilidad de introducir el aspecto conservativo de la energía en los niveles tempranos, o de Warren, quien propone la erradicación del concepto de la fisica elemental. Duit basa su argumentación en que s610 resultan intuitivas las transformaciones de la energia, y no su conservación. Pero mucho nos temernos que la ciencia, y en particular la fisica, se ha desarroUado al margen -y muchas veces en contrade la intuición y del sentido común. Los cunicula de física no se Uenan de ideas intuitivas, sino de contos y teorias que han resultado útiles para la explicación del comportamiento de la materia. No parece el Sr. Duit compartir la idea de que los momentos mis significativos del aprendizaje son precisamente aquellos en los que lo aprendido entra en conflicto con las ideas previas. Por otra parte, las diversas transforma- ' ciones de la energfa 5610 pueden ser integradas conaptuaimente si percibimos en ellas su aspecto conservativo. El mundo esta Ueno de cambios, y precisamente uno de los objetivos fundamentales del conocimiento científico (Bunge 1976 P. 21) es la búsqueda de lo que permanece invariante en los cambios. Si el concepto de energia es necesario para la comprensión de los fenómenos físicos -y esto no hay quien lo dude-, habra que introducirlo juntamente con la ley de conservación que rige sus intercambios y transformaciones. Asl pues, creo que Sexl tiene raz6n cuando afiirna que el concepto de trabajo sólo puede ser correctamente entendido cuando se relaciona con las variaciones de energia de los sistemas. Pao no parece correcto esperar a que haya quedado perfectamente claro el aspecto conservativo de la energía en sistemas aislados para abordar el estudio de los intercambios de energía: el trabajo. Estamos convencidos de que ambos conceptos han de ser asimilados conjuntamente, dada la interacción -que INTERCAMBIOS, COMENTARIOS Y CRITICAS - De Ia.misma forma resulta muy difícil la comprensión del concepto de trabajo, y ello sólo será posible en la medida en que se relacione con los intercambios de energia entre los sistemas, mediante el principio de conservación. Es cierto que su establecimiento con validez general sólo es posible mediante una interpretación energttica -es decir, como intercambio de energiadel calor, lo que supone la consideración del trabajo realizado por fuerzas disipativas. pero no es menos cieno que la aceptación del principio de la inercia -que contiene el germen del principio de conservación de la cantidad de movimientosólo es posible cuando se identifican las fuerzas de rozamiento que «enmascaran» los fenómenos físicos. algunos Uamarfan dialécticaexistente entre ellos. La única forma de enjuiciar ata cucstión es aimarcarla en un contexto amplio. Los objetivos que se persiguen con la introducci6n de la energla son anaJogos y complemmtarios de los que se buscan con el estudio de las fuerzas y de la wntidad de movimiento: la comprensión del comportamiento mede los sistemas fisicos. Pero las dificultades son tambiCn comparables: cualquiera admitirá que la fuerza es un concepto m& intuitivo que el de la conservación de la cantidad de movimiento, pero todos sabemos que se trata ~610 de un espejismo. L~~ alumnos tienen vandes dificultades en ashilar correstamente el concepto de fuera, precisamente por no ser capaces de relacionulo con las variaciones del movimiento. S610 cuando se ha comprendido el significado de ja fuerza en relación con el intercambio de de los cuerpos, a travCs de la ley de conservaci6n correspondiente, se empieza a pisar terreno seguro. Las dificultades inherentes a la adquisición de conceptos no pueden Ilwarnos a escamotear lo que haya de esencial en las teorías científicas, sino que deben ser motivo de reflexión -y de investigacióndidáctica. Lo que está en juego no es la coherencia del cuerpo de conocimientos de la fisica, sino el mCtodo de ensefianza. El auttntico problema es, entonces, c6mo enseflar los conceptos de trabajo y energía. En este sentido los artículos citados son excesivamente vagos. Para no serlo tanto nosotros diremos que es esencial referirse al concepto ((transformación)) de los sistemas, tal como hiciera Maxwell (1877) y algunos - pocosmanuales contemporáneos (Strelkov 1978; Alsina 1980). No encontramos tanta dificultad en que 10s alumnos verifiquen que en las diferentes tareas, ya sean Por quinas o por seres humanos, se ~erciben transformaciones que en definitiva puden d-itas mediante desplazamiento dc Cuerpos O de partes de CUe'POSs que se produce11 Por la a~licación de fuerzas. Para hit la medida del trabajo realizado Se expresa int~itivamente en horas. Ciertamente es Como se calculan 10s salarios, Pero esto puede Ser fácilmente explicado Si Se Supone, como de hecho ocurre, una ((rapidez media)) de trabajo. Por otra Parte, es posible que sea este un problma excesi~amente complejo Para ser abordado en el momento de elaborar el concepto de trabajo. Precisamente un hábito científico que 10s ai~rnn0S deben adquirir es el de simplificar suficienfa'llente 10s problemas para poder ab3rdar10s. De manera que seria aconsejable dejar Para Rfhl'lientos posteriores la discusiór! en torno a la valoración del trabajo humano, trabajo intelectual, etc., que requiere la utilización del concepto de Información. 1 En cuanto a la relación entre trabajo y energia, una vez aclarado que cuan- ' do un sistema ((realiza)) trabajo pierde capacidad para seguir haciendolo, es necesario matizar suficientemente las diferencias entre el trabajo interior, exterior y total, según el sistema fisico considerado (Nonso-Finn 1976). Y esto desde los niveles más tempranos del bachillerato. Una forma de iluminar las discusiones sobre didáctica de las ciencias sería, sin duda, tomar como referencia constante los paradigmas cuyo aprendizaje se persigue y cuyo establecimiento o abandono son la esencia de la historia de la ciencia. De hecho los conocimientos reemplazan a otros conocimientos, no a la ignorancia (Kuhn 1971). En nuestro caso se trata de establecer un hilo conductor que permita transformar el paradigma fisico de los alumnos, que tienen algunas semejanzas con el aristotelico-ecolástico, en el de la Fisica Clásica (tal como tsta se entiende en la actualidad), mostrando que la materia es capaz de interaccionar en virtud de ciertas propiedades (carga, masa, etc.), y que como consecuencia experimenta transformaciones que son descritas c6modamente mediante el uso de magnitudes como la cantidad de movimiento, la energia y el momento angular. Estas vienen regidas por sus resl pectivos principios de conservaci6n que son,' a su vez, expresiones de las propiedades de homogeneidad, isotropia y uniformidad del espacio-tiempo. (Landau 1966). Pero esta transformación estar4 plagada de conflictos cognoscitivos que son a la vez inevitables e imprescindibles. Sin embargo el problema did4ctico no es sólo delimitar que debemos enseflar, sino cuándo y, sobre todo, cómo debemos hacerlo. Pero no se trata de mejorar el sistema de ensefianza tradicional, sino de elaborar una alternativa radicalmente distinta, no a partir de una inspiración genial, sin6 de un proceso de investigación. Si, como algunos pensamos, existe una estrecha relación entre el modo de crecimiento de las ciencias y el aprendizaje de las mismas, será necesario criticar el método de ensefianza por transmisión verbal, así como el basado en el descubrimiento autónomo, y tratar de constmir una didictica de las ciencias cientificamente fundamentada (Gil 1983). AGUSTIN SANCHEZ MAMBRILLA REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ALSINA, J. et al., 1980. Física (C.O.U.), p. 89. (Teide. Barcelona, 1979). ALONSO, M. FINN, E.J., 1976. Fkica Vol. 1: Mecdnica, p. 255. (Fondo Educativo Interamericano). BELTRAN, J. et al, 1982. Fkicay QuC mica, (ZOB. U.P.), p. 102. (Anaya, Salamanca 1982) BUNGE, M., 1976. La investigacidn cientiYica, p. 44. (Ariel, Barcelona 1976). BUNGE, M., 1978. Filosofía de la F/- sica. p. 1 1. (Ariel, Barcelona 1978). DU IT. R., 198 1. Understanding Energy as a Conserved QuantityRemarks on the article by R.U. Sexl. European Journal o f Science Education, vol. 3, pp. 291-301. GIL. D., 1983. Paradigmas en la Ensefianza de las Ciencias. Ensehanza de las Ciencias, Vol. 1, pp. M33. KUHN, T.S., 1971. La estructura de les revoluciones cient/ficas, p. 154. Fondo de Cultura Económica, Mexico. LANDAU, L.D. y LIFSHITZ, E.M., 1966. Mecanique, p. 22 (Mir, Moscu 1%6) MAXWELL, J.C.. 1877. Matter and Motion p. 54 (Dover, Nueva York 1952) SEXL, R.U., 1981. Some Observations 140 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS INTERCAMBIOS, COMENTARIOS Y CRITICAS WARREN, J.W., 1982. The Nature of Energy, Europecrn Joumal of Science Education, vol. 4, pp. 245-297 1 l RELACION DE GRUPOS DE TRABAJO Concerning the Teaching of the EnConcept, Europn Joumal of Science Educarion, vol. 3, pp. GRUPOS QE TRABAJO EN LA ENSENANZA DE LAS MATEMATICAS 285-287. STRELKOU, 1978. Mecánica. p. 1 14, (Mir, Moscu 1978) La relación que ofrecemos a continuación se ha confeccionado a partir de una lista de grupos asistentes a las Terceras Jornadas sobre Aprendizaje y Ensefianza de las Matemhticas, celebradas en Zaragoza en marzo de 1983. Junto al nombre del grupo se incluye la dirección de uno de sus miembros para facilitar los intercambios. Se trata. sin duda. de una relación muy incompleta que esperamos ampliar en un próximo número. Rogamos para ello a todos los grupos interesados hagan llegar sus datos. Andalucia Sociedad Andaluza de Profesores de Maternaticas. Antonio Phez Jiménez. c/Asunción 35 2" D. Sevilla 11. Aragon Sociedad Aragonesa de Profesores de Matemáticas. ICE de la Universidad de Zaragoza. Ciudad Universitaria. Zaragoza. Grupo de Ensefianza e Informhtica de Aragón. ETS de Ingenieros Industriales. Ciudad Universitaria. Zaragoza. Canarias Sociedad Canaria Isaac Newton de Profesores de Matemáticas. Apartado 329. La Laguna (Tenerife). Madrid Grupo Azarquiel de Matembticas de Madrid. Enrique Camacho Garda. c/Cristobal Bordiu 25. Madrid, 3. Cantabria Grupo de Didhctica de las Matemáticas de Cantabria. I.B. Santa Clara. Santander. Cataluña Grupo Aresta de Barcelona. Josep M' Lamarca. c/ Varsovia 60. Barcelona, 26. Grupo 2001 de Madrid. Agusdn Blanco Antigua. AV. del Generalisimo 26-7O D. Alcorcón (Madrid). Castilla-León Seminario Permanente de Matemáticas del ICE de Salamanca. ICE de Salamanca. Paseo de Canalejas, 69. Salamanca. Grupo Peri6dica Pura. Joaquín Jimbnez. c/General Mitre 216, pral. 2'. Barcelona. Murcia Seminario Permanente de Matemhticas de E.G.B. del ICE de Murica. Centro Piloto Narciso Yepes. Murcia. País Valenciano Grupo Zero de Barcelona. Carmen Azcárate. c/Ecuador 26. Barcelona, 29. Rosa Sensat (Grupo de Informática) c/ Córcega 273. Barcelona Extremadura Grupo Beta de Didáctica de las Maternaticas. Manuel Nieto Ledo, Escuela de Magisterio, Badajoz. Grupo Cero de Valencia M' Elisa Carrillo. c/Alboraya 26. Valencia 10. Grupo Cero de EGB de Valencia. Ismael Blasco. c/Trafalgar 5-22=. Valencia 23. Grupo C.O.M. c/Boqueras s/n. Almassora (Castellón). Grupo de la Escuela del Profesorado de EGB de Valencia. Alejandro Fernández. c/Ruaya 44-6'. Valencia. Grupo MATEMA de profesorado de EGB. Pedro Vilches. c/General Urrutia 33-5'. Valencia. ELISA CARRILLO PRESENTACION DE LINEAS DE TRABAJO SEMINARIO PERMANENTE DE CIENCIAS DEL I.C.E. DE ' LA UNIVERSIDAD DE SANTANDER Este equipo comenz6 a funcionar en el Curso 76-77. Surgió como respuesta a una inquietud constante del I.C.E. de Santander: la Coordinación Didhctica ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS entre los diferentes Niveles del Sistema Educativo. El trabajo del Seminario desde su iniciación hasta el momento actual se puede agrupar en tres bloques de actividades: 1. Los tres primeros años se dedicaron fundamentalmente a la problematica que presenta la coordinación didáctica entre los diferentes niveles educativos. El equipo elaboró un documento, resultado del estudio y anlisis detallado de los programas oficiales de Fisica, Química, Biología y Geología de cada uno de los niveles educativos de la E.G.B. y B.U.P./C.O.U., enel quese realizó una reflexión crítica de los mismos y una programación consecuente con dicha reflexión. Este documento-