El aprendizaje del concepto de campo en física: una investigación exploratoria a luz de la teoría de Vergnaud

Abstract

Se presentan resultados de una investigación del concepto de campo, con alumnos de Bachillerato y primer año de Universidad, en el marco de la teoría de campos conceptuales de Vergnaud, adoptada como referencial teórico para comprender y explicar el proceso de aprendizaje de este concepto fundamental de la física. El propósito fue explorar vínculos entre la estructura cognitiva de los estudiantes y la estructura del concepto de campo construido por la física, y describir niveles de conceptualización del concepto. Los resultados confirman potencialidades de la teoría para abordar estos vínculos, que se manifiestan en el uso de representaciones simbólicas y una explicitación parcial de significados, que dan forma a invariantes operatorios que usan para enfrentar situaciones y problemas que demandan una conceptualización científica aceptable. Se observa una ausencia notoria de invariantes para enfrentar situaciones y problemas propuestos. El 92,7 % de los estudiantes se ubica en los niveles más bajos de conceptualización del concepto de campo (niveles 1, 2 y 3 definidos en este estudio), donde el nivel 3 corresponde a un reconocimiento y explicación parcial de significados del concepto. Este bajo nivel es concordante con bajos desempeños en las categorías de análisis, de operación (17,6 %), expresión escrita (17,3 %), representación (13,6 %) y resolución (5,5 %), en acuerdo con la teoría de Vergnaud, que afirma que un bajo nivel de conceptualización se caracteriza por bajos niveles de explicitación de invariantes y sus representaciones, con predominio de aspectos procedimentales de las operaciones sobre el uso de predicados de mayor riqueza conceptual.

Trabajo de laboratorio en física con sistemas de adquisición de datos: una propuesta para apoyar la formación de profesores de ciencias naturales

“…Los invariantes operatorios están constituidos por los conceptos en acción y teoremas en acción; un teorema en acción es una proposición considerada como verdadera, mientras que un concepto en acción es una categoría de pensamiento que se cree pertinente. En este sentido, esta teoría permite analizar la relación entre conceptos y conocimientos que los sujetos ponen en acción frente a determinadas situaciones, y entre los significantes y significados de un concepto (Llancaqueo et al, 2003).…”

“…), que podría lograrse que un sujeto manifieste los conceptos que ha construido y los procedimientos que utiliza para abordar las situaciones propuestas. Es entonces a través de las situaciones que un concepto adquiere sentido para un sujeto; de esta manera "podrá asimilar las propiedades que formarán sus conceptos-en-acción y teoremas-en-acción, o en forma resumida sus conocimientos-en-acción, que en la medida que sean expresados en forma explícita mediante sus significantes, esos invariantes o conocimientos-en-acción pasan a conformar el concepto de un individuo" (Llancaqueo et al, 2003).…”

Proposta de uma Abordagem Iterativa Analítica para o Oscilador Harmônico Simples

“…Essa compreensão baseia-se especificamente na modelagem dos fenômenos físicos. Muitos recursos vem sendo desenvolvidos com o intui-to de avançar no processo de ensino-aprendizagem [1][2][3][4], principalmente recursos computacionais [5][6][7][8][9] e experimentais [10][11][12]. Propõe-se então neste trabalho, um modelo analítico alternativo para obtenção das funções horárias do oscilador harmônico simples (ohs) [22] como recurso didático, levantando a questão da problematização de uma proposta analítica alternativa às usuais.…”

La comprensión de problemas de campo eléctrico en estudiantes universitarios: aspectos de la instrucción en la organización de representaciones

“…Se infirieron los posibles invariantes operatorios (conceptos-en-acción, teoremas-en-acción y reglas de acción) y esquemas a partir de cada informe de trabajos prácticos. Para completar el análisis se realizó un proceso de codificación de las respuestas de los informes de los cuatro grupos en base a las cinco categorías: clasificación, expresión escrita, representación, operación y resultados, con sus correspondientes indicadores, propuesto por Llancaqueo et al (2003). El detalle de los mismos se presentan más adelante (Tabla 6.19) en la comunicación de los resultados.…”

“…Para completar el análisis, como se indicó en la metodología, se codificaron las respuestas de los informes de los cuatro grupos en base a lo desarrollado por Llancaqueo et al (2003), según se muestra en la tabla 6.23. En relación a la categoría clasificación se observa que los estudiantes reconocen e identifican las magnitudes físicas a las que se aplican los significados de los conceptos: escalar, vector, campo escalar y campo vectorial y, en menor grado, las relaciones funcionales entre dichas magnitudes físicas.…”