Método de la resolución de problemas de Física y Química

OTROS TRABAJOS METODO DE RESOLUCION DE PROBLEMAS DE «FISICA Y QUIMICA» GISBERT BRIANSO, M. I.B. Pau Vila. Sabadell (Ba celona) - -- SUMMARY A sys ema ic me hod o sol ing adi ional p oblems on Physics and Chemis y is p esen ed. Sys ema ic ules o he esolu ion o kinema ics, dynamics and seoichiome y p oblems a e also s a ed. INTRODUCCION Pese a la p og esi a in oducción del concep o de p o- les de «Física y Química)). Se a a de un mé odo sis e- blema como algo más p óximo a la in es igación cien- má ico, ácil de eco da y de pone en p ác ica, basa- i ica que un simple eje cicio de aplicación (Gil, D y do en el expues o en el lib o «Cómo esol e p oble- Ma ínez To eg osa, J., 1983), pa ece e iden e que los mas de Química Gene al)) (So um, C.H., 1983): p oblemas adicionales segui án plan eándose a los es- .) Lee a en amen e el p oblema. Es ablece da os e udian es. Po lo an o, jun o con las ideas de inno a- incógni as. ción y la c í ica a los eje cicios clásicos, es con enien e 20) Planea de qué o ma debe se esuel o: paso de es udia el modo de acili a el abajo de nues os da os a incógni as. alumnos a la ho a de a on a la esolución de es os 30) lo que ep esen a nú- p oblemas. me o, con las unidades co espondien es. Exami- Es bien conocido el hecho de que algunos alumnos ma- na si las espues as son azonables y sensa as. ni ies an que, si bien en ienden la « eo ía» y comp en- 4.) Si no se sabe cómo esol e lo, hay que pedi que den los p oblemas hechos en la piza a, son incapaces nos lo expliquen lo an es posible. de hace los que se les p oponen, an o pa a su esolu ción en clase como en los exámenes: solici an algún mé- odo pa a esol e los p oblemas. 1. LEER ATENTAMENTE EL PROBLEMA. Es e ipo de acaso puede se el desencadenan e de DATOS E INCOGNITAS o os que inciden nega i amen e en el p oceso de ap en- dizaje de modo que pueden conduci no sólo al aca- Es o signi ica que el es udian e debe asegu a se de que so escola sino, lo que es peo , a una pe sonalidad de- en iende el signi icado de odos los é minos y unida- sajus ada. En e i ación de es a si uación los p o eso- des u ilizados. Pa a ello, el p o eso , al edac a lo, de- es deben ene bien p esen e un aspec o undamen al be á ene en cuen a la capacidad del alumno al que de la educación: ense ia a ap ende . Sob e es e pun o se di ige al p oblema. es con enien e ene p esen e que «a lo la go de su es- cola ización el alumno a a adqui i conocimien os, la mayo ía de ellos los ol ida á.. . . . .; una cosa pe mane- ce á: su capacidad de en en a se a nue os p oblemas, su dominio de una écnica de abajo in elec ual, sus hábi os de es udio e icaz)) (Baeza López, J., 1981). En de ini i a, los p o eso es debemos p eocupa nos, ade- más de qué es lo que ienen que ap ende nues os alum- nos, de cómo lo ienen que ap ende . En es e a ículo se p opone y comen a una écnica pa- a abo da la esolución de los p oblemas adiciona- Si se en iende lo expues o en el enunciado debe á cla- si ica se la in o mación en: - da os - incógni as - in o mación adicional 2. PLANEAR LA RESOLUCION Es a es la e apa que equie e un mayo es ue zo in e- lec ual ya que aquí hab á que ene en cuen a, de o - ma simul anea, an o lo que incluye el p oblema como ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 1985, pp. 213-215 213 OTROS TRABAJOS l los conocimien os que debemos u iliza en su esolución. En ocasiones, el abajo se acili a median e el uso de una sis emá ica pa icula pa a cada g upo de p oble- mas de modo que el pun o undamen al eside en ca- aloga a qué g upo de p oblemas pe enece el p opues o. Po ejemplo, si el p oblema p opues o es de Cinemá- ica, podnan segui se los siguien es pasos (Bel án, J. y o os, 1976; Gisbe , M., 1984a): i- in es iga el ipo de mo imien o; esc ibi sus ecuaciones. ii - aza un esquema (dibujo), ijando el sis ema de coo denadas de e e encia. iii- exp esa odos los da os en el sis ema in e nacio- nal de unidades. i - u iliza las ecuaciones del apa ado i) pa a ela- ciona los da os e incógni as. Si el p oblema es de Dinámica del pun o, puede se u i- lizada la siguien e sis emá ica (Alsina, J. y o os, 1983; Gisbe , M., 1983): i- ¿Cuáles son las ue zas que ac úan sob e la pa i- cula es udiada?. Diag ama de ue zas. ii- ¿Cuál es el alo de cada una de ellas? iii- Elegi el sis ema de coo denadas adecuado. Des- compone odas las ue zas sob e dichos ejes. i - Aplica la segunda ley de New on, eje po eje. Si el p oblema es de Es equiome na puede se ú il apli- ca el siguien e mé odo (Gisbe , M., 1984b; 1,. Las- he as, A.L. y Ca e e o, M.P., 1981): i- o mula eac i os y p oduc os. ii- ajus a la eacción química. iii- exp esa los da os en moles. i - calcula las incógni as en moles median e los ac- o es de con e sión es equiomé icos. - calcula los alo es en las unidades solici adas (g amos, li os, e c.) En ocasiones puede pa ece que el abajo sis emá ico es muy «pesado», aunque es ácil con ence a los es- udian es de su e icacia: bien sea po esol e algiin p o- blema comple o, o po soluciona algún p oblema que, si bien en apa iencia es sencillo, p esen e algún aspec- o que se escapa a los es udian es. Po ejemplo, sea el p oblema (apa en emen e muy sencillo): ¿Qué ue za e ical hacia a iba aplicamos a u i cue - po de 2,O Kg que asciende con una acele ación de 1 ,O m/s2? (Se desp ecia el ozamien o con el ai e. el cue po ini- cialmen e es á en eposo). Los alumnos de BUP (e incluso de COU) acos umb an a esc ibi : F=ma=2,O kg 1,0m/s2 = 2,O N esul ado que se á echazado po los p opios alumnos cuando se les p egun e el alo del peso del cue po: P = mg = 2,0.10 = 20N de modo que ila ue za e i- cal que lo hace subi sena meno que el peso! Si el es- udian e aplica el mé odo sis emá ico de los p oblemas de Dinámica, en la aplicación del p ime pun o debe á ene p esen e que sob e el cue po ac úan dos ue zas: el peso (P, eje cido po el plane a Tie a) y la que se desea calcula , ( ). Po an o, al aplica la segunda ley de New on: F ( esul an e) = - P = ma En de ini i a, se a a de ene p esen e que «lo impo - an e en el ap endizaje es la sis emá ica de es udio y abajo. Es a sis emá ica hay que espe a la. De lo con- a io el ol ido bo a á p on o del suje o odo lo que se ap endió, sin deja as o)) (de la To e, Ma C., 1981). 3. UNIDADES CORRECTAS. ESTUDIAR SI EL RESULTADO ES RAZONABLE Independien emen e de la necesidad de abaja con el sis ema in e nacional de unidades, debemos habi ua a nues os alumnos a especi ica lo que ep esen a ca- da núme o, indicando las unidades co ec as. Los p o eso es de ((Física y Química)) es amos habi- uados a « opeza » (especialmen e en exámenes) con espues as como: - 10 g de óxido de pla a con ienen 20 g de pla a - al mezcla 20 kg de agua a 20°C con 10 kg de agua a 50°C end emos 30 kg de dicho líquido a 60°C - la masa de una molécula de agua es de 18 g - en una molécula de agua hay 6,02.102' á omos de oxígeno. Es muy impo an e que el es udian e adquie a el hábi- o de alo a la iabilidad y sensa ez de los esul ados (den o de su capacidad de e aluación). Con end á aplica se la ase del esc i o ancés Michel Eyquem de Mon aigne (1533-1592): «Nadie es á lib e de deci dispa a es; lo malo es hace lo en se io)). Muchos de es os e o es se en in luidos po el uso de las po encias de diez. Debe se un obje i o del p o e- so el i educando el sen ido de o den de magni ud des- de las p ime as clases, así como el uso de ci as signi- ica i as (e i ando la ípica p egun a del es udian e: ¿Con cuán os decimales doy el esul ado?). 4. BUSCAR AYUDA PARA LOS PROBLE- MAS QUE NO SE SABEN RESOLVER l Es muy ins uc i o el explica la esolución de los p o- blemas sob e los que el es udian e ha ijado su a en- ción y que ha sido incapaz de esol e (especialmen e, los p opues os en un examen). En es as si uaciones se pod á conciencia a los alumnos sob e el hecho de que, de la misma mane a que el abajo en el labo a o io ENSENANZA DE LAS CIENCIAS 1 OTROSTRABAJOS equie e cie a habi uación al mismo con obje o de ad- qui i la des eza necesa ia, la esolución de p oblemas ambién equie e un abajo con inuado y una eje ci- ación sob e el mismo, ya que la des eza no se adquie e de o ma ápida sino con el iempo, siemp e y cuando el es udian e se es ue ce en adqui i la. Es con enien e que el es udian e siga una au oe alua- ción pa a a ianza sus conocimien os y des eza en la REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ALSINA, J., ARANDA, J., ESTRADE, S. y FORNELIS, M., 1983, Física C.O. U. 5" edición, (Teide, Ba celona), pág. 62. BAEZA LOPE, J., 1981, Mé odos de es udio. Manual de aplicación del I.M.E., (Miñón, Valladolid), pág. 7. BELTRAN, J., FURIO, C., GIL, D., GIL, G., LLOPIS, R. y SANCHEZ, A., 1976, Física y Química 2' B. U.P., (Anaya, Salamanca), pág. 59 e seq. DE LA TORRE, Ma C., 1981, Técnicas de es udio, (Anaya, Mad id), pág. 11. GIL, D. y MARTINEZ TORREGROSA, J., 1983, A model o p oblem sol ing in aco dance wi h scien i ic me ho- dology, Eu opean Jou nal o Science Educa ion, Vol. 5, pp. 447-455. esolución de p oblemas, a la ez que le pe mi e es a más segu o de que puede pone en juego su capacidad de comp ensión de los esul ados y soluciones. A al e ec o, se c ee con enien e que en los lib os de ex o se indique la espues a a las cues iones y p oblemas p o- pues os y, aún más in e esan e, inclui un eje cicio de au oe aluación después de cada lección (po ejemplo, e el ex o de Mo cillo y Fe nández, 1983). GISBERT, M., 1983' Resolución de p oblemas de Dinámi- ca median e las &es de New onn, 2a Ed. (edi ado po el au o , Ba celona). GISBERT, M., 1984a, Física 3' BUP enp oblemas, 2a Ed. (Edi ado po el au o , Ba celona), pág. 51. GISBERT, M., 1984b, Química 3 O BUP en p oblemas, (edi- ado po el au o , Ba celona) pág. 56. LASHERAS, A. y CARRETERO, Ma P., 1981, Spin, 4a Ed. (Vicens-Vi es, Ba celona) pág. 84. MORCILLO , J. y FERNANDEZ, M., 1983, Química COU, (Anaya, Mad id). SORUM, C.H., 1983, Cdmo esol e los p oblemas de Quí- mica Gene al, 5" ed. con eccionada po Boikess, R.S., (Pa anin o, Mad id), pág. 13-15. ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS