OTROS
TRABAJOS
CIRCUITOS ELÉCTRICOS: UNA APLICACIÓN
DE UN MODELO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE
BASADO EN LAS IDEAS PREVIAS DE LOS ALUMNOS
VARELA
NIETO,
P.,
MANRIQUE
DE
CAMPO, M.J.
y
FAVIERES
MARTÍNEZ,
A.
Ins i u o de Bachille a o «Rey Pas o )).
SUMMARY
In his pape we wish o p esen he p ac ica1 ealiza ion o he cons uc i is iew o knowledge, ca ied ou wi h
an expe imen al ype o me hodology.
The phases o he wo k ha e been: he de ec ion on p econcep s, he elabo a ion o he cu iculum, he design
o didac ic ma e ials and he e alua ion o he esul s ob ained.
The esea ch has been ca ied ou on he opic ((elec ic cu en )) a he le e1 o 2nd. yea o
B.U.P.
1.
INTRODUCCI~N
Los esul ados de nume osas in es igaciones ealizadas ciben, según se conside en po los au o es, di e sas de-
en las úl imas décadas ace ca del modo como los es u- nominaciones ales como: esquemas concep uales al-
dian es adquie en conocimien os ponen de mani ies o e na i os (D i e e al. 1983), ciencia de los niños (Os-
que, an es de inicia un ap endizaje o mal de la Cien- bo ne e al. 1983), e o es concep uales (Gil y Ca as-
cia, poseen unas ideas sob e las leyes que igen el mun- cosa 1982), concep os de Física y Química co idianos
do que les odea. En gene al es as ideas no concue - (Ande sson 1986).
dan con el pun o de is a cien í ico. En gene al odos lo au o es coinciden en que es as ideas
Hay en la ac ualidad un g an in e és po conoce cuá- p e ias se ca ac e izan po ene una cie a cohe encia
les son las ideas p e ias de los alumnos, ya que, según in e na, a pesa de que los alumnos las usan de un mo-
las mode nas eo ías sob e el ap endizaje, sólo se lo- do apa en emen e con adic o io, se comunes a es u-
g a que és e sea signi ica i o si se pa e del conocimien- dian es de di e en es medios y edades, y es a an ue -
o de es os p econcep os pa a cons ui , modi icándo- emen e a aigadas que son muy esis en es al cambio.
los, esquemas (Ausubel 1976). Va- E1 pun o de pa ida de nues o abajo ha sido la con-
ios g upos de in es igación es án a ando de diseña
icción
de
que
los
p econcep os
que
poseen
nues os
en a egias de ins ucción en es a línea (D i e 1985,
alumnos
en
el
campo
in es igado
son
a
los
Nussbaum
y
19829
Osbo ne
e
al' 1985)'
'O
de ec ados po Osbo ne, Ships one, Tibe ghien y o os,
ello, nues o abajo se si úa en es a misma o ien ación
que
se
conc e an
esencialmen e
en
es e
ni el
en:
y se ha cen ado en los siguien es pun os: 1) Idea de uen e-consumido : muchos es udian es
-
De ección de '0s P econceP os que Poseen '0s alum- piensan
en
la elec icidad como en un luido que se al-
nos sob e ci cui os eléc icos. macena en la ba e ía y se gas a en el uncionamien o
-
Diseño de
un
cu nculo pa a consegui un ap endi-
de
dis in os
apa a os.
Po
ello
se
u ilizan
indis in amen-
zaje signi ica i o. e los é minos «elec icidad», ((co ien e)), «ene gía
-
E aluación de dicho ap endizaje. eléc ica)) o «po encia».
2.
FUNDAMENTO TEÓRICO
11) Modelos de co ien e en ci cui os simples
Al a a de explica como llega de la uen e al consu-
En las di e en es líneas de in es igación que exis en pa a mido «lo que
se
gas a)) los alumnos emplean di e en-
el es udio de las ideas p e ias de los alumnos, es as e- es modelos que, ep esen ados de o ma esquemá i-
ENSENANZA DE LAS CIENCIAS, 1988,
6
(3),
285-290 285
-
-
OTROS TRABAJOS
ca, son los siguien es:
a) Modelo unipola ( ig.
1)
Es e modelo p esen a dis in as a ian es: el cable de e-
o no puede se omi ido o bien conside a se necesa io,
pe o como elemen o pasi o.
b) Modelo concu en e ( ig.
2)
La co ien e sale po los dos e minales de la ba e ía
y se consume en la bombilla.
c) Modelo de a enuación ( ig. 3)
MAS
MENOS
B~~LLO
BRILLO
La co ien e ci cula en una di ección al ededo del ci -
cui o, debili ándose g adualmen e. Los Úl imos com-
ponen es ecibi án menos
y
la p ime a lámpa a b illa-
á más que la segunda aunque ambas sean iguales.
d) Modelo de epa o ( ig.
4)
COPPIENTE
En es e modelo, que
es
ambién no conse a i o, la co-
ien e se epa e en e los elemen os del ci cui o. Las
dos lámpa as iguales b illa án lo mismo.
111)
Razonamien o secuencial:
En los ci cui os más
complejos, que incluyen a ios elemen os se hacen más
su iles
y
esponden a un análisis local del ci cui o (Clos-
se ,
J.
1983). Po ejemplo, conside an que si se modi-
ica un elemen o no cambia la co ien e que en a en
él, sino que a ec a solamen e a la co ien e que sale de
él. En es e modelo la co ien e no se conse a.
Es e ipo de azonamien o apa ece en la enseñanza se-
cunda ia po lo que algunos au o es conside an que es
debido a la secuencia en que se in oducen los concep-
os en es e ni el.
IV)
Po encial:
En es e pun o es muy ecuen e en e
los alumnos la con usión en e co ien e
y
ol aje (Rho-
neck, 1983) y ambién la conside ación de es e úl imo
como una «consecuencia» de que la co ien e ci cule
y no como su «causa» (Cohen e al. 1982).
A
pa i de la de ección de las ideas p e ias de nues-
os alumnos hemos p ocedido a elabo a un ma e ial
de abajo siguiendo las pau as ma cadas desde una
pe spec i a cons uc i is a del ap endizaje (D i e 1986;
Gil
1986). Es as pau as son:
i) P omo e si uaciones en que los alumnos exp esen
explíci amen e sus ideas.
ii) Consegui que los alumnos cues ionen sus pun os
de is a, haciéndoles discu i en g upo, y emi an hipó-
esis ace ca del compo amien o de de e minados
sis emas.
iii) Con as a dichas hipb esis con los esul ados ob-
enidos expe imen almen e.
iiii) C ea si uaciones en que los alumnos apliquen
y
ea i men las nue as ideas.
3.
FASES
DEL
TRABAJO
3.1. De ección de p econcep os
Como hemos dicho an e io men e, la p ime a pa e del
abajo ha consis ido en con i ma la exis encia en nues-
os alumnos de los concep os p e ios de ec ados po
los au o es ci ados, en lo e e en e a ci cui os elemen-
ales. Pa a ello hemos u ilizado cua o p uebas ipo
es , diseñadas po dichos au o es.
Incluimos como ejemplo una de las p uebas u ilizadas
pa a de ec a modelos de co ien e en un ci cui o ele-
men al. (Fig.
5).
El p oblema del azonamien o secuencial no ha sido
in es igado debido a que nues os alumnos es án ini-
ciando la Enseñanza Secunda ia, y es e pun o espon-
de a un análisis más complejo del ci cui o.
3.2.
Con ección del cu ículo
Una ez analizados los esul ados de las p uebas eali-
zadas, hemos o denado los con enidos co espondien-
es a Ene gía Eléc ica, en es e ni el, de acue do-con
el siguien e esquema:
ENSEÑANZA
DE
LAS
CIENCIAS,
1988,
6
(3)
OTROS TRABAJOS
igu a
5
P uebas
pa a
la de ección de modelos.
Una pila
se
conec a a una bombilla como se mues a en el diag ama. La bombilla es á luciendo.
¿Con que diag ama piensas que se desc ibe mejo la co ien e eléc ica en los cables?
NO
hab á La co ien e
co ien e en el eléc ica i á
cable en di ección a
conec ado a la la bombiIla en
pa e la e al
'..
!'
AMBOS
de la bombilla
,/'
CABLES
.-....._
--.
La di ección La di ección
de la co ien e de la co ien e
es como se es como se
mues a. La mues a. La
co ien e se á co ien e se á
MENOR
en el la misma en
cable de ambos cables
e o no
ENERGIA ELÉCTRICA ap endizaje cons uc i is a hemos elabo ado unas i-
chas sob e las cuales abajan los alumnos, pe siguien-
1. Ene gía eléc ica: ans o maciones. do es os obje i os:
2. ¿Cómo se epa e la ene gía en un ci cui o?
3.
¿Quién anspo a la Ene gía Eléc ica?
-
Hace e lexiona a los alumnos sob e una cues ión
4.
Modelos de co ien e. In ensidad. pa a, a con inuación, discu i sus hipó esis en g upos
5.
¿Qué signi ica ol aje o di e encia de po encial? de cua o. El esul ado de la discusión queda ano ado
6. ¿De qué depende la in ensidad de la co ien e eléc- en la icha, con lo cual se p e ende que omen concien-
ica a a és de un conduc o me álico? cia de sus ideas p e ias y de las de sus compañe os.
6.1. Ley de Ohm. Resis encia de un conduc o me álico.
-
Realiza el mon aje p opues o en la cues ión inclu-
6.2. Ci cui os en se ie y pa alelo. Aplicaciones. yendo en él apa a os de medida y ano a sus esul ados.
7.
La elec icidad en casa. T a a de explica los esul ados expe imen ales ob e-
nidos, de acue do con sus hipó esis y, en caso de con-
El desa ollo de es e cu ículo esponde a las siguien- lic o, elabo a o as nue as que expliquen sa is ac o-
es ideas básicas: iamen e los hechos.
i) Inicia el ema pa iendo de la conse ación de la
-
~ i~~~~~ las
nue as
ideas median e la esolución de
ene gía en un ci cui o pa a encauza den o de un Pun o o as cues iones plan eadas sob e el mismo p oblema.
de is a cien í ico el p econcep o que los alumnos ie-
nen de uen e-consumido , y ambién pa a eludi el p o-
-
P opo ciona opo unidades a 10s es udian es pa-
blema del es udio del campo eléc ico, que nos pa ece a in eg a es os ~0n0~imien 0~ en
SU
ambien e dia io.
demasiado abs ac o pa a es e ni el. Como acla ación de odo lo expues o, incluimos dos
ii) In oduci la co ien e eléc ica como una explica- ichas que a an de a ianza el modelo conse a i o
ción del modo en que se anspo a la ene gía ap o e- de co ien e (Fig- 6).
chando es e plan eamien o ene gé ico pa a de ini el
concep o de ol aje como la ene gía gas ada po uni-
dad de ca ga que a a iesa un ecep o (Ha el, 1982).
RESULTADOS
Y
CONCLUSIONES
iii) P omo e la inclusión de las ideas adqui idas en
La
expe iencia
se
ha
ealizado
con
es
g upos
de
dum-
el aula den o del mundo co idiano de los alumnos.
nos
de
20
de
BUP
del
IB
Rey
Pas o
de
Mad id
y
ha
enido una du ación de cinco semanas,
d
inal de las
3.3.
Me odología
cuales se han epe ido las p uebas iniciales, pa a e a-
Pa a pone en p ác ica el modelo de enseñanza- lua si se ha p oducido un cambio concep ual.
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS,
1988,
6
(3)
287
-~~-
OTROS
TRABAJOS
igu a
6
Dos modelos de ichas pa a a ianza el modelo conse a i o de la co ien e.
Vamos
a
in e p e a
el
ci cui o de
le
Pipu a d acue do
con
nues o modelo
ds co ien e.
~Cdmo debe
se
le in ensidad I?
Mayo
en
el pun o
1
que
en
el pun o
2,
y
en
il
meyo
que
en
el
3.
3
Igual
en
1,2
y
3
Le bombilla
B
b ille
6s
que
la bombilla
B
Les dos bombillas b illen igual
Razona
us con es aciones.
Discu e
can
us compaña os de equipo las dis in as con es aciones.
Pe a comp ob ues as conclusiones eis
e
mon e a1 ci cui o
y
medi la
in ensid~d
en
wda
pun o
8.
Ano a lo
que
me can
los
ampe m ms y
a
la
is e de los esul ados e ise us p edicc-
-
Comple a el siOuien e cuadm con us p edicciones sob e 1.3 ci cui os,
de
la nisnw mens a
que
en
le icha an e io .
-
uoz e después el P ime ci cui o in e ielendo amw ins ms en los Pun os
1,
2
y
3,
y ome no e de los elo as
que
na can. De acus do con las esul edos
ob enidos con im
o
ec i ice us P edicciones.
Los p ime os esul ados ob enidos sob e de ección de Puede esul a so p enden e que en es e ni el de ense-
p econcep os indican el modo en que los alumnos co- ñanza aún exis a un po cen aje signi ica i o de alum-
nec a ían una pila a una bombilla pa a que és a luzca. nos que no es capaz de ealiza el mon aje co ec o.
(Fig.
7).
Pa a in en a soluciona lo p ocedimos a una en e is-
a con cada alumno en el labo a o io, dándole el ma-
igu a
7
e ial necesa io pa a que ealiza an la conexión ade-
Fo mas de conexión de una pila a una bombilla.
cuada. Después de la misma p ác icamen e odos los
alumnos supe a on el p oblema.
Respec o de los modelos de co ien e adop ados po
los alumnos se han conseguido los siguien es esul a-
C?
dos globales (Tabla
1).
2.6%
Quizás lo
más
signi ica i o de es os esul ados sea que
los alumnos han abandonado la idea de uen e-
8,8
%
consumido en sus dis in as e siones.
Con espec o al concep o de di e encia de po encial,
los esul ados son los que ecoge la Tabla
11.
n
Tabla
1
%
Alumnos que op an po cada modelo
288
ENSEÑANZA
DE
LAS CIENCIAS,
1988,
6
(3)
1
OTROS TRABAJOS
Tabla
11
DIFEEZENCIAN
VOLTAJE
4
^
o_
INTENSIDLIM
APLICAN1 COUIZECIAMENTE
AMBOS CONICEPTOS
INICIA.1--
I
4.9
0
F I N L. l..
25.3
24.5
Inicialmen e, un g an po cen aje de alumnos no di e-
enciaban en e co ien e y ol aje, y ninguno de ellos
e a capaz de aplica es os concep os co ec amen e en
ci cui os elec icos. Al inaliza el ap endizaje los alum-
nos que e an capaces de di e encia ambos concep os
ambidn sabian aplica los co ec amen e en ci cui os
an o abie os como ce ados, aunque es e po cen aje
no ue a ele ado debido a la di icul ad del ema.
Po o a pa e, nos in e es6 compa a el ni el de co-
nocimien os adqui ido po los alumnos que habian ea-
lizado la expe iencia con el de o os alumnos del mis-
mo cen o. Pa a ello se ha p opues o a odos una p ue-
ba clasica de con enido (di e en e a las disenadas pa a
medi el cambio concep ual en los alumnos «expe imen-
ales») que ha dado un esul ado supe io en el g upo
expe imen al con un ni el de signi icaciOn del 9507o.
A pesa del apa en e exi o de es e sis ema de abajo,
los esul ados no son concluyen es, pues, segim mu-
chos au o es (McDe mo 1984, Osbo ne 1985, Tibe g-
hien 1983), las ideas o iginales de los alumnos uel en
a eimplan a se pasado cie o iempo, y pe sis en in-
cluso en los ni eles de ense ianza supe io (Vienno
1979). Debido a es o es imp escindible segui la in es-
igaciOn en es e campo comp obando si se man iene el
cambio concep ual, pa a lo cual end emos que pasa
las mismas p uebas al cabo de seis meses de inalizada
la ins ucci6n y con inua la misma linea de in es iga-
ciOn en odos los ni eles.
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