OTROS TRABAJOS
LAS CLASES DE LABORATORIO DE FISICA:
UNA PROPUESTA PARA SU MEJORA
SEBASTIA,
J.M.
Depa amen o de Física
Uni e sidad Simón Bolí a (Venezuela)
SUMMARY
In his a icle we expose he ea u es o a non- adi ional design o eaching labo a o y physics.
The p oposed design is being applied in he eaching o bachelo s in physics educa ion a he Uni e sidad ((Simón
Bolí a )), Ca acas. Venezuela.
INTRODUCCION
La enseiianza de la Física, en an o que ciencia expe i-
men al, conlle a la combinación de clases de eo ía, en
las que se exponen los concep os
y
leyes undamen a-
les, y clases de labo a o io que ace can al es udian e
a la expe imen ación y con as ación de dichas leyes.
Las clases de labo a o io esul an ecuen emen e más
cos osas pa a las Ins i uciones que las clases de eona,
an o en ecu sos humanos, debido a que usualmen e
equie en una p opo ción alumno-p o eso meno que
la de una clase exposi i a, como en ecu sos ma e ia-
les, po la necesidad de u iliza apa a os y equipos (os-
ciloscopios, ca iles de ai e, balanzas, e c.) pa a lle a
a cabo los expe imen os. Sin emba go, a pesa de los
es ue zos que ealizan las Ins i uciones Educa i as pa-
a una implemen ación adecuada de las clases de labo-
a o io, los esul ados son habi ualmen e poco sa is-
ac o ios, an o desde el pun o de is a del es udian e,
como desde la pe spec i a del p o eso (Sho , 1974,
Buckwald, 1977, Rei
&
S John, 1979).
DIFERENTES ENFOQUES PARA EL DISEÑO
DE LAS CLASES DE LABORATORIO DE
FISICA
Un pun o de pa ida en los in en os de mejo a las cla-
ses de labo a o io eside en un aspec o cla e y no siem-
p e su icien emen e a endido: de e mina con p ecisión
los obje i os que se desean log a con las clases de
labo a o io.
Las posibles me as que, se supone, p e enden alcan-
za se en las clases de labo a o io pueden se clasi ica-
das en es g andes g upos: a) Ilus a el con enido de
las clases eó icas, b) Ense ia écnicas expe imen ales
y c) P omo e ac i udes cien í icas.
P ác icamen e odos los diseiios de clases de labo a o-
io p e enden alcanza en mayo o meno g ado odas
las me as an e io es, sin emba go, el hecho de no ex-
plici a las y es ablece la je a quía de impo ancia que
se les asigna di icul a la implemen ación de diseiios ade-
cuados a la e aluación de los esul ados que con ellos
se log en.
-
En
p esen e
exponemos
la
Ilecesidad
de
e- po o a lado, aún a ando de acue do en la con enien-
isa 10s ~ o~ósi os Pa a '0s que es án dise iadas las
'1'-
cia de alcanza las me as an e io es, algunos au o es
ses de labo a o io, ajus ándolos a las me as p incipa- (Too hacke , 1983) han comp obado que o as es a-
les
de
las
ca e as
a
las
que
se
encuen an
egias al e na i as a las clases de labo a o io pe mi en
y
p esen amos una expe iencia de diseíío no adicio-
alcanza
dichas
me as
igual
o
mhs
e icien emen e
que
nal adap ado a la o mación de docen es en el á ea de
las
clases
de
labo a o io
la Física que se ha implemen ado en la Uni e sidad ((Si-
món Boli a )) de Ca acas, Venezuela. Pa ece con enien e, po lo an o, p es a mayo a en-
42 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 1985,
pp.
42-45
OTROS TRABAJOS
ción a las me as que se p e enden log a en las clases
de labo a o io, an o pa a o ien a el diseiío ins uc-
cional de las mismas, como pa a es ablece un pa ón
de e e encia que pe mi a e alua la e iciencia global
del conjun o.
Dos o ien acio_nes básicas pa ecen subyace a los dise-
ios de clases de labo a o io de Física (Robinson, 1979):
Dichas o ien aciones es án elacionadas, en cie a me-
dida, con los obje i os básicos adop ados, pe o no o-
almen e condicionados po ellos.
Una de las o ien aciones más habi uales es la denomi-
dada «académica» o « adicional», ambién llamada,
menos o malmen e, «de ece as de cocina)). Den o
de es a pe spec i a al es udian e se le dice exac amen e
lo que debe hace , los pasos que debe segui y los e-
sul ados que se espe an. El es udian e iene que eali-
za el expe imen o'en un iempo ijo y no iene opo -
unidad de pensa o in en a di e en es es a egias.
Co-
mo ha se ialado Robinson, en el labo a o io ((acadé-
mico» es á p ohibido expe imen a .
La o a o ien ación es la denominada ((expe imen al))
ambién llamada «poco es uc u ada)) o de ((p oyec-
o». En es a pe spec i a las ins ucciones se educen
a seiíala las me as que se espe an y suge i algún que
o o mé odo, el es udian e iene iempo lexible pa a
pensa dis in os planes de acción al e na i os y lle a -
los a la p ác ica come iendo y co igiendo e o es. La
discusión con un p o eso pe mi e o ien a la ac i i-
dad del es udian e e impedi planes de acción
in uc uosos.
FUNDAMENTACION DE LA PROPUESTA
Y
MARCO DE LA IMPLEMENTACION
Sin duda, la mane a de concebi la ciencia y su un-
ción en la sociedad condiciona ue emen e los mé o-
dos de enseiíanza de la misma.
Cuando la Ciencia es con emplada como
p oduc o
de
la ac i idad cien í ica, que es implíci amen e la posi-
ción más acep ada ac ualmen e, el én asis ecae en los
con enidos, los p og amas se o nan exhaus i os y los
ex os enciclopédicos. Po el con a io cuando la Cien-
cia es con emplada como
p oceso
de comp ensión e in-
dagación de la na u aleza el acen o ecae en la me o-
dología de in es igación y en la esolución de
p oblemas.
'
Desde es a segunda pe spec i a, que noso os compa -
imos, las clases eó icas, y sob e odo las expe imen-
ales, debie an es a o ien adas a p esen a la Física co-
mo p oceso de indagación de la na u aleza, en endida
es a como desa ollo de habilidades pa a iden i ica y
de ini un p oblema, o mula hipó esis, diseiía es a-
egias de esolución, ecoge da os, e c., al iempo de
in en a ansmi i una se ie de ac i udes ales como cu-
iosidad, deseo de expe imen a , acos umb a se a du-
da de cie as a i maciones, e c.
Conside amos que el an e io plan eamien o debe ía
inspi a la o ien ación de las clases de labo a o io de
Física en odos los ni eles, en pa icula en las ca e-
as que o man cien í icos y en especial en las ca e as
que o man a los docen es de ma e ias cien í icas.
La unción social mul iplicado a que cumplen los do-
cen es de Física pa ece aconseja que sean o mados
den o de un espí i u de análisis c í ico y sis emá ico
de los enómenos na u ales, ac i udes que en un u u-
o debe án ansmi i a los es udian es, en luga de
adoc ina los den o de un cue po ígido de leyes y
'
eo ías.
En Venezuela exis e una cla a di e enciación en e la
ca e a de Licencia u a en Física, dedicada a la o ma-
ción de ecu sos humanos en el á ea de la In es iga-
ción y la docencia especializada, y la Licencia u a Do-
cen e en Física, o ien ada a la o mación de p o eso-
es de Física, de Bachille a o, Ins i u os Tecnológicos
y ni eles básicos de las Uni e sidades del país.
La Uni e sidad «Simón Bolí a )) de Ca acas, o ece
las dos ca e as an edichas haciendo uso de una o ien-
ación me odológica a ín a los pe iles p o esionales de
los g aduados que se p e ende o ma .
La Licencia u a en Física se impa e po la modalidad
de clases exposi i as o p esenciales, aunque un educi-
do g upo puede elegi el mé odo Kelle pa a las ma e-
ias básicas de Física, y las clases de labo a o io son,
a ni el in oduc o io, del ipo que an es denominamos
« adicional» o «académico».
La Licencia u a Docen e en Física, u iliza un Sis ema
Pe sonalizado de Ins ucción ( a ian e del mé odo Ke-
lle ) pa a las ma e ias de odas las á eas, Física, Ma e-
má ica y Fo mación Docen e, y ha pues o en p ác ica
pa a la enseíianza de los aspec os expe imen ales de la
Física el en oque denominado «poco es uc u ado)) o
de «p oyec os» cuyas ca ac e ís icas básicas seíialába-
mos an e io men e.
El sis ema Pe sonalizado de Ins ucción, u ilizado en
la Licencia u a Docen e en Física, se ca ac e iza po
la u ilización, en luga de clases exposi i as, de una se ie
de unidades edac adas po p o eso es de la Uni e si-
dad «Simón Bolí a )) con eniendo los obje i os p in-
cipales, el con enido de la unidad y algunas p uebas
de au oe aluación. La Uni e sidad pone a disposición
de los es udian es un g upo de p o eso es, auxilia es
docen es (es udian es g aduados), y p epa ado es (es-
udian es a anzados), que si en de apoyo al es udian e
pa a el ap endizaje de la unidad. Cuando el es udian-
e conside a que iene su icien e dominio sob e la ma-
e ia p esen a un examen sob e la unidad y si no al-
canza los obje i os p opues os es in i ado a p esen a
nue amen e la misma unidad sin sen i se p esionado
po el ac o iempo.
Den o de es e ma co ins i ucional se ha elabo ado un
diseiío de labo a o io o almen e inspi ado en la pe s-
ENSEÑANZA DE
LAS
CIENCIAS
OTROS TRABAJOS
pec i a que con empla a la Ciencia como un p oceso
de indagación de la na u aleza. El educido núme o de
alumnos y la lexibilidad de iempo pa a el a ance del
alumno a o ecie on un dise io abie o que pe mi iese
un amplio ma gen al es udian e pa a expe imen a . Los
expe imen os debían cumpli equisi os de se sencillos
y a ac i os, no eque i equipos cos osos y so is ica-
dos y especialmen e plan ea a los es udian es un cie -
o ((p oblema desa ío)) que u iesen que soluciona di-
se iando una es a egia expe imen al ap opiada.
ALGUNAS EXPERIENCIAS CONCRETAS
Las an e io es ideas han sido plasmadas en di e en es
((p oblemas-desa ío)) que han canalizado la ac i idad
de los es udian es en el sen ido de una e dade a labo
de indagación cien í ica.
Hemos p ocu ado que, en los expe imen os p opues-
os, el es udian e se encuen e en una si uación simi-
la , en cie o modo, a la del cien í ico que se en en a
a una si uación desconocida. Una ez que se haya de-
inido el p oblema y analizadas las hipó esis, los co-
nocimien os eó icos que posee el es udian e le pe mi-
i án elabo a una es a egia ap opiada que le pod á
conduci a una espues a co ec a, den o del consi-
guien e ma gen de e o , a la incógni a plan eada.
A
con inuación p esen amos un pa de las expe iencias
dise iadas que p e enden plasma las ideas an e io es.
Expe iencia no
1
Tamaño de un aguje o neg o
Los aguje os neg os son un ema de moda en la as o-
ísica. E iden emen e es e eje cicio no se e ie e a esos
aguje os neg os, sino a un aguje o neg o mucho más
modes o y sencillo.
Se le en ega á un obje o de aluminio que en su in e-
io con iene un hueco.
Su
a ea:
sin des ui el obje-
o, de e mina el olumen del hueco.
Us ed mismo end á que imagina se un p ocedimien-
o. Todo es á pe mi ido, menos oma una sie a, co -
a el obje o y medi el ama io del aguje o.
Median e es e eje cicio p e endemos p incipalmen-
e dos cosas:
1.
Que us ed se eje ci e en el uso de su imaginación
c eado a
2.
Que demues e que e ec i amen e sabe maneja nú-
me os a ec ados de ince ezas.
En e ec o, lo que us ed iene que hace es p edeci el
amaíío del aguje o que hay en el in e io del obje o.
Su p edicción se basa á en mediciones que us ed en-
d á que hace ,,mediciones que, como ya sabe, es a án
in ec adas de ince ezas.
No acile en con e sa con noso os espec o al dise-
io de su expe imen o. No
se
lo dise iamos noso os
mis-
mos po que es a es la pa e más en e enida de la Fisi-
ca Expe imen al, y po que no que emos con e i lo en
un simple seguido de ins ucciones. Pe o lo in i amos
a con e sa , po que ampoco que emos que es e eje -
cicio le ome un iempo demasiado la go. jBuena
sue e!
Expe iencia no
2
Velocidad de una ueda de Bicicle a
Exis en muchas o mas de de e mina la elocidad con
que gi a una ueda de bicicle a. Quizás la o ma más
sencilla de hace lo es a pa i de la dis ancia que eco-
e la bicicle a y el iempo empleado en hace lo.
Sin emba go, en es e caso no le amos a p opone que
se de un paseo en bicicle a, nues o p opósi o es o o.
Tend á a su disposición una ueda de bicicle a (juna
sola!) suspendida del eje, median e una cue da, del e-
cho del labo a o io.
Su
a ea:
de e mina la elocidad angula de la ueda
haciendo uso de la elocidad de p ecesión de la misma.
Posiblemen e us ed ya
se
hab á dado cuen a que el a e-
glo expe imen al que le o ecemos no es más que el de
un gi óscopo de ab icación case a. Us ed, que ya co-
noce la eona del gi óscopo, no end á di icul ades en
elaciona la elocidad con que p ecesa á la ueda al
hace la gi a , con la elocidad de o acidn de la ueda.
Median e es e eje cicio nos p oponemos a ias cosas:
1.
Que us ed adquie a in o mación de p ime a mano
de los mis e ios del mo imien o gi oscópico.
2.
Que e ise las elaciones .en e las di e en es mag-
ni udes que in e ienen.
3.
Que demues e que conoce odo lo ela i o a la p o-
pagación de e o es.
Desa olle su imaginación pa a diseña el p ocedimien-
o más adecuado pa a da espues a al desa ío plan-
eado. Si iene di icul ades, no dude en eni a con e -
sa con noso os. ¡Buena sue e!
CONCLUSIONES
Hemos que ido mos a , con las dos expe iencias an-
e io es, cómo es posible dise ia expe iencias de labo-
a o io de muy bajo cos o, pe o que ilus an leyes im-
po an es de la Física y, sob e odo, ap oximan al es-
udian e a adop a una ac i ud simila a la del cien i i-
co en en ado a un p oblema: o mula hipó esis, e-
cu i a eonas, dise ia es a egias y p ocedimien os
expe imen ales, e c.
Aunque el núme o de es udian es que ha es ado in o-
luc ado en es e ipo de expe iencias es educido, y po
lo an o insu icien e pa a pode a gumen a a su a o
aduciendo da os es adís icos, an o es udian es como
p o eso es se han sen ido no ablemen e más sa is echos
pa icipando en es os labo a o ios que en las clases a-
dicionales de labo a o io.
ENSEÑANZA
DE
LAS CIENCIAS
OTROS TRABAJOS
Una limi ación im~o an e de es e dise io de labo a o-
Reconocimien os
io es que esul a di ícil de ex ende a g upos g andes
Deseo
da
las
g acias
al
p o eso
Dado
Mo eno
que
de ya que es a
p incipalmen e
a
se
ha sido el p incipal p omo o de es a endencia
pa a
un sis ema de labo a o io pe sonalizado. el dise io de las clases de Labo a o io de Física en la
Uni e sidad ((Simón Bolí a )). TambiCn deseo ag ade-
Espe amos que expe iencias simila es apo en nue as ce la colabo ación del p o eso José An onio Espino-
ideas pa a una con inua mejo a de la ense ianza en los sa que pa icipó en la elabo acibn de algunas de las
labo a o ios de Física. expe iencias.
REFERENCIAS
BIBLIOGRAFICAS
BUCKWALD, R.
A.,
1977,
Physics eaching
as
a labo a o y
expe imen ,
Ame ican Jou nal o Physics
Vol.
45,
pp.
893-895.
REIF, F. E. y STJOHN,
M.,
1979,
Teaching Physicis 's
hin-
king skills in he labo a o y,
Ame ican Jou nal o Physics.
.
Vol.
47,
PP.
950-957.
ROBISON, M.C.
1979,
Unde g adua e labo a o ies in
physics: wo philosophies,
Ame ican Jou nal o Physics.
Vol
47,
pp.
859-862.
SHOTT,
M.,
1974,
Physics in he Open Uni e si y.
Con em-
po a y Physics,
Vol.
14,
pp.
69-85.
TOOTHACKER, W.S.,
1983,
A
c i ica1 look a in oduc o y
labo a o y ins u ion,
Ame ican Jou nal
o
Physics.
Vol.
51,
pp.
516-520.
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS