Física - Física Aplicada - Didáctica de la Física

El Dr. Jorge Luis Contreras Vidal, junto a destacados didáctas, trabaja los temas más actuales de la didáctica de las ciencias y, en específico, de la didáctica de la Física, tales como la Teoría de la Omisión, la Polisemia y la Monosemia en las definiciones conceptuales, entre otros.

El libro Historia, Filosofía y Didáctica de las Ciencias: Contribuciones a la Formación del profesorado de ciencias, de los autores Mercè Izquierdo Aymerich, Álvaro García Martínez, Mario Quintanilla Gatica y Agustín Adúriz Bravo, aborda un tema importante para la formación de profesores de ciencias: las contribuciones de la historia y la filosofía de las ciencias que proponen estrategias para la enseñanza de las ciencias. Los autores, grandes maestros de la Educación en Ciencias y la inserción especial en el área de historia y filosofía de las ciencias, presentan una visión bastante completa del tema, mientras que ejemplifican su uso por las sugerencias de unidades didácticas muy bien preparadas, culminando cada capítulo de la obra.

Es, por lo tanto, una obra valiosa para profesores en formación y en ejercicio de las áreas de las ciencias de la naturaleza, y también para estudiantes de maestría y doctorado en Ciencias de la Educación. La claridad y la profundidad con la que se tratan diversas cuestiones relacionadas con la historia y la filosofía de las ciencias y su aplicación en el desarrollo de unidades de enseñanza para los cursos de ciencias, hace que este libro sea una lectura obligatoria para todos aquellos interesados en profundizar en el área de la Didáctica e Historia y Filosofía de las Ciencias. Las contribuciones van desde la presentación de argumentos bien fundados sobre por qué y cómo introducir los estudios de Historia y Filosofía de la Ciencia en la enseñanza y en la investigación en didáctica, y la importancia de discutir la formación de los profesores en base a HFC, proporcionando modelos muy valiosos para ser aplicados en este proceso. El libro concluye con una discusión sobre la naturaleza de la ciencia y la educación para la ciudadanía, finalizando con argumentos contundentes esta hermosa obra que el lector tiene en sus manos.

La espintrónica es una nueva tecnología que promete revolucionar el desarrollo de dispositivos microelectrónicos, está basada en otra propiedad del electrón, conocida como espín. En física se describe como el “momento angular intrínseco de la partícula” y serviría para caracterizarla, igual que lo hacen la masa o la carga. Podríamos pensar que los electrones giran en un sentido u otro, y en función de ello, contarán con un espín arriba (up) o abajo (down). Su significado, (neologismo a partir de "espín" y "electrónica" y conocido también como magnetoelectrónica) es una tecnología emergente que utiliza  tanto la carga del electrón como su espín, que se manifiesta como un estado de energía magnética débil que puede tomar solo dos valores, +ℏ/2  o -ℏ/2    (donde ℏ es la constante de Planck dividida por 2π conocida como la constante reducida de Planck).

El presente trabajo tiene como finalidad proporcionar al lector una descripción de los avances de la didáctica y la educación virtual de la física para mejorar el rendimiento académico de los estudiantes, la investigación se basa en aplicar los laboratorios virtuales logrando mejorar el rendimiento académico en un 25,90 % mediante el tratamiento de la cinemática con ayuda de los laboratorios virtuales y software especializados como Interactive Physics, Modellus, Crocodile physics 605 y Shockwave Flash Object. Para alcanzar dicho objetivo, la obra se ha enriquecido con las vivencias, la experiencia propia del autor y en función de la investigación bibliográfica de muchos autores de textos que enriquecen el mundo de la física con sugerencias con el único afán de enriquecer los conocimientos del estudiante mediante la utilización del laboratorio virtual, para la validación de esta investigación se utilizará la prueba F y el análisis de varianza (ANOVA) para comprobar la eficiencia y eficacia de la Guía, para mayor confiabilidad de la investigación  se verificó mediante el  análisis según el coeficiente de correlación lineal de Pearson que nos brindara mayor satisfacción para visualizar el mejoramiento del rendimiento académico y el entendimiento de la física con la aplicación de la guía en base a los laboratorios virtuales.

“El profesor de matemáticas no debería contentarse con dispensar el saber, sino que también debería intentar desarrollar en los estudiantes la capacidad de usar ese saber; debería insistir en el saber hacer, en las actitudes adecuadas, en los hábitos intelectuales deseables”. Polya (1979). Este artículo no está interesado en la discusión sobre problema y resolución de problemas, sino en revisar la naturaleza y coherencia de la metodología establecida por la investigación a través del modelo de resolución de problemas desde la perspectiva de investigación (MRPPI), desde un marco comparativo con la ingeniería didáctica, que como metodología de investigación, tiene unos desarrollos reconocidos por diversas culturas y áreas del conocimiento. Además, interesa determinar si la metodología al interior del grupo Probleduciencias, adscrito a dicho modelo, determina una práctica social normada, en la postura de la socioepistemología (Cantoral, Farfán, Lezama, Martínez, 2006). Este, surge del trabajo doctoral del autor en el grupo de Probleduciencias.

Este artículo presenta resultados de investigación correspondientes a la tesis doctoral en educación en ciencias titulada “Conocimiento Didáctico del Contenido (CDC) en profesores de física en formación inicial: el caso de la enseñanza del campo eléctrico”. El enfoque metodológico cualitativo utilizado fundamentó la aplicación de una encuesta y una entrevista semiestructurada, así como el análisis de contenido del plan de aula de un profesor de física en el prácticum. La triangulación de la información obtenida a partir de estos instrumentos permitió constituir el caso de la enseñanza del campo eléctrico desde la caracterización del CDC del profesor de física, proceso en el cual se utiliza como referencia una matriz estilo hipótesis de progresión y el uso de metáforas.

El Barrio en estudio, es un sector de desarrollo comercial (con un promedio que oscila entre los 38.000 a 90.000 compradores), el cual esta expandiéndose, por lo cual necesita establecer una línea base de diversas variables físico-ambientales, que impactan de manera directa a la comunidad humana que vive, trabaja y transita en el sector en estudio. La realización de estos estudios se justifica al aportar parámetros que permiten tomar decisiones a las entidades que gobiernan el territorio, las cuales afectan de manera directa la  calidad de vida de los individuos los cuales se desempeñan en un sector en estudio. Los objetivos fueron: Evaluar los datos de la RED MACAM2-RM, perteneciente al MINSAL, en estaciones adyacentes al sector en estudio, en lo que respecta a niveles de concentración de Material Particulado respirable PM10, entre los años 1998 a 2006, con el fin de establecer la estimación de la distribución espacial de PM10 en el barrio Patronato; Evaluar los niveles de presión sonora en decibeles, registrados el Barrio Patronato, con el fin de establecer la estimación espacial de la distribución de los niveles de ruido (presión sonora) entre el 13 y 15 de agosto del 2010; Evaluar la luxometría de las calles del Barrio Patronato, con el fin de establecer la estimación espacial de la distribución de los niveles de lux a nivel del suelo en agosto del  2010.

El taller trata sobre los conceptos de densidad, distribución de calor, su importancia en la generación de corrientes en el océano y en la atmósfera y la distribución de energía sobre la Tierra. El mismo consta de tres partes, durante la primera se realiza una descripción teórica sobre los conceptos anteriormente mencionados. Mientras que en la segunda parte, los participantes del mismo, realizan trabajos de experimentación grupales que atienden al concepto de densidad y corrientes producidas por cambios en la densidad. Se les brinda materiales provistos para el taller y una guía de consignas. A modo de cierre, la tercera parte se corresponde con el análisis didáctico, sobre el trabajo de investigación del currículo de escuela secundaria y los temas relacionados con los conceptos de densidad, masa, peso, etc. y las formas de abordaje de los mismos en el aula.

Este aporte forma parte del libro "Secuencias didácticas para el aprendizaje de las ciencias y las matemáticas Vol.2", publicado en 2020. La presente secuencia didáctica toma como fundamento el cine educativo para, a partir de visualizar la película Interestelar –dirigida por Christopher Nolan en 2014–, estudiantes de nivel medio y superior puedan adentrarse de manera introductoria, en la discusión de conceptos como tiempo, relatividad, agujeros de gusano y agujeros negros; entendiendo sus principales características y discutiendo la forma en que están relacionados y, a la vez, se diferencian.
La propuesta tiene un enfoque constructivista que se sustenta en la discusión con pares y la búsqueda de información, además de poner en práctica algunos cálculos matemáticos básicos.
Esta propuesta es el resultado de sistematizar la experiencia del uso de ciencia ficción en el aula, particularmente la película Interestelar, pasando de discusiones muy libres en forma de lluvia de ideas, hasta lograr una propuesta formal con elementos pedagógicos y sustento teórico de los contenidos. Este proceso se ha construido en conjunto con estudiantes de primeros semestres de diversas licenciaturas que involucran a la física en sus contenidos, tanto en la Universidad de Ciencias y Artes de Chiapas como en la Universidad de Colima.

Como dimensión fundamental en el ser humano se encuentra la lúdica, ya que es la capacidad que presenta cada individuo para emocionarse, gozar y a la vez reír, disfrutar y compartir de alegría. La lúdica Por lo que se relaciona directamente con el juego el cual es un componente esencial en la práctica pedagógica en los procesos de la enseñanza y aprendizaje de la física. Ya que Eel estudiante o sujeto que aprende de física lo hace por medio de la experimentación y la relación teórico-práctica pues este mismo sujeto evidencia su mundo interior y sus conocimientos a través del juego, lo que requiere de la acción, la creatividad e imaginación y variadas maneras de transformación de la realidad. Es por este motivo que los niños, jóvenes y adultos que aprenden física lo hacen por medio de la observación y experimentación de un mundo real a un mundo abstracto. Es ahí donde la lúdica comienza a jugar un papel importante en los proceso de aprendizaje y enseñanza pues mediante la lúdica podemos observar en los sujetos sus posibilidades motrices, su desarrollo cognitivo, creativo e imaginativo, social y afectivo en la construcción de conocimiento. El juego es una vía para que los aprendices de la física puedan ampliar sus conocimientos y saberes a través de la experiencia al generar un placer por la física, se hacen amigos, se vivencia la auto-observación se realiza la lectura de su entorno y el medio físico donde se encuentra. Es relevante resaltar preguntarse sobre aspectos como: ¿nosotros como maestros de física conocemos la importancia del juego en el desarrollo del aprendizaje? ¿Se tiene conciencia de la importancia de la lúdica en el desarrollo del pensamiento y su relación con la física? ¿Es la lúdica un medio o un fin para el aprendizaje de la física? ¿Es el juego una herramienta que se utiliza solo para niños y niñas en el aprendizaje de la física o para todos los seres humanos?; o solo será un tema que se deba trabajar en la educación artística, la recreación y educación física, la pedagogía infantil entre otras. No puesEl juego es algo que tiene que llevar todos los maestros y maestras, a todos los formadores de formadores, pues van directamente en relación con todas las didácticas y metodologías que se implementan para el desarrollo de las capacidades cognitivas, de pensamiento, de comunicación, de estilos de aprendizaje, que se encuentran en los sujetos. De esta forma el juego y la lúdica hacen parte esencial de los procesos de transformación del ser humano en un ser crítico, reflexivo, creativo e imaginativo. Es así como la lúdica entra en una amplia y extensa gama de componentes que garantizan la formación integral de sujeto formador y el sujeto aprendiz y docentes con compromiso ético. Siendo estos los docentes personas idóneas en sus labores como formadores de un tejido social siendo emprendedores y capaces de impartir el conocimiento de la física de una forma clara y lúdica. El componente lúdico en los maestros y maestras de la física , es quien estimula una serie de sensibilidades que hace del docente el lector del mundo físico a un mundo abstracto, que gracias a lesta habilidad para interactuar con el entorno, y se compromete a transformarlo en búsqueda de mayores y mejores condiciones de vida que favorezcan a todos.