Esta unidad didáctica sobre la corriente eléctrica tiene
unas características diferentes a las habituales en este tema.
Su desarrollo consiste en una nueva transposición
didáctica, guiada por un doble propósito: aumentar la
significatividad de los conceptos
y poner de manifiesto algunas características de la ciencia.
Por lo que respecta a la significatividad podemos destacar el modo de
hacer plausible el concepto de intensidad de la corriente eléctrica
y su medida mediante circuitos en serie-paralelo; el modo de introducir
el concepto de diferencia de potencial como cociente entre la potencia
calorífica disipada e un conductor y la intensidad de la corriente
que lo recorre; el modelo microscópico de Drude, presentado de
un modo cualitativo y simplificado, que además nos parece la herramienta
más importante para aumentar la significatividad de los conceptos
de intensidad de la corriente y diferencia de potencial.
La utilización de una analogía gravitatoria contribuye
también a mejorar la comprensión, fundamentalmente de la
diferencia de potencial y permite también introducir el concepto
de hipótesis “ad hoc”
cuando se pretende llevar demasiado lejos esa analogía.
La primera parte de la unidad muestra un ejemplo de aplicación
del método hipotético-deductivo, simplificando al máximo
los hechos que se presentan para introducir la hipótesis de “una
corriente” como explicación de esos fenómenos y, posteriormente,
una vez introducida, se muestran fenómenos eléctricos que
hacen plausible el caracterizar más precisamente la naturaleza
eléctrica de esa corriente.
Otras características de la unidad son la presentación de
aspectos de filosofía de la ciencia y de historia de la ciencia,
estrechamente relacionados con los contenidos de la unidad. También
se proponen algunos experimentos caseros y ejercicios, con la particularidad
de ser, casi todos, cualitativos; asimismo se propone plantear hipótesis
en algunas circunstancias y diseñar experimentos en otros
casos, siempre enlazando con un banco de respuestas.
Como apunte didáctico, señalamos que las explicaciones sobre
la utilización del modelo de Drude son un ejemplo de la destreza
cognitiva denominada articulación de la teoría
.
También es interesante apuntar que Joule, como se ve en el texto
que hemos escogido, propuso su experiencia (P = I2R) como método
para medir la Intensidad de la corriente. Nosotros proponemos que se utilice,
junto con una medida independiente de la intensidad, para medir la diferencia
de potencial entre los extremos de una resistencia
Importancia del significado y de las relaciones
entre conceptos
“En el aprendizaje de cualquier rama de naturaleza técnica
en que la matemática juega un papel, uno se enfrenta a la tarea
de entender y de almacenar en la memoria un enorme cuerpo de fenómenos
e ideas, unidas por ciertas relaciones que puede "probarse"
o "demostrarse" que existen entre ellas. Es fácil confundir
la demostración misma con la relación que establece. Claramente,
lo importante que hay que aprender y recordar es la relación, no
la demostración. En cualquier circunstancia particular podemos,
o decir "se puede demostrar que" esto o aquello es verdadero,
o lo podemos demostrar. En casi todos los casos, la demostración
en particular que se usa es elaborada, ante todo, de tal manera que se
pueda escribir fácilmente en la pizarra o papel, y en tal forma
que aparezca lo más llana posible. En consecuencia, la demostración
parece ser engañosamente sencilla cuando, en realidad, el autor
puede haber trabajado durante horas...” (Richard Feynman, Premio
Nobel de Física).
La capacidad lectora en los proyectos PISA
Procedimientos importantes en el currículum de ciencias son tanto
utilizar modelos y lenguajes científicos para interpretar la realidad,
hacer experimentación, etc. como buscar y seleccionar información,
comprender textos, organizar conocimientos, saber expresarlos, etc. Pozo
y Postigo (1994) señalan que en el DCB de la ESO, estos últimos
están descuidados. En el bachillerato creemos que están
más descuidados todavía.
La capacidad lectora es especialmente importante. Los “Project
for International Student Assessment, abreviadamente PISA 2000, y PISA
2003. Utilizaron la siguiente definición de capacidad lectora:
“ La capacidad lectora consiste en la comprensión, el empleo
y la reflexión personal a partir de textos escritos con el fin
de alcanzar las metas propias, desarrollar el conocimiento y el potencial
personal y participar en la sociedad”.
A partir de esta definición se eligieron los siguientes aspectos
básicos para ser valorados en los alumnos, sujetos del estudio,
que han sido los de 15 años: la capacidad de lograr una amplia
comprensión global, la habilidad para recuperar una información
específica, la capacidad para interpretar lo que habían
leído, y hasta qué punto eran capaces de reflexionar sobre
el contenido y la forma de un texto y valorar el mismo, basándose
en sus conocimientos previos.
A la vista de los resultados que obtuvieron los alumnos españoles
en ambos estudios, particularmente en capacidades lectoras, en el 2003,
creemos que estas destrezas no deben descuidarse en ninguno de los niveles.
En este sentido, esta unidad didáctica promueve la necesidad de
relacionar informaciones distintas, al proponer ejercicios de relacionar
textos históricos con características de la ciencia y con
informaciones complementarias, etc. y también la comprensión
de esas mismas informaciones complementarias, que, al ser algo técnicas,
por su propia naturaleza, dependerá en algunas ocasiones de los
conocimientos de cada uno, aunque se haya procurado hacer descripciones
asequibles. Este tipo de actividades pueden contribuir a mejorar la capacidad
lectora y los conocimientos procedimentales que hemos destacado anteriormente:
buscar y seleccionar información, comprender textos, organizar
conocimientos, saber expresarlos y también, los ejercicios que
se proponen servirán para utilizar modelos y lenguajes científicos
para interpretar la realidad, hacer experimentación.
Significado
Según Eco (1998), sentido, contenido, significado, denotación,
connotación, intensión, referencia, son términos
que en el curso de la tradición filosófica, lingüística,
semiótica se han venido considerando como equivalentes a significado.
Define el significado como las convenciones indispensables para efectuar
las conexiones de referencia.
Decimos que los conceptos y las relaciones tienen un significado. Establecer
la relación de significación (x) de una clase de expresiones
(y) consiste en asociar dicha clase de expresiones con un conjunto de
propiedades (a, b, c) que delimitan lo que se denomina el significado
(x) de (y). Mediante la relación de significación se establece
una correspondencia entre lo que representa y lo representado, válida
para cualquier destinatario posible. También se debe destacar que
el significado de una expresión es susceptible de interpretación,
no es algo que todos lo comprendan y acepten del mismo modo.
Transposición didáctica
Los mecanismos generales que permiten el paso de un objeto de saber a
un objeto de enseñanza, han sido estudiados en matemáticas
por Y. Chévalard (1985), se agrupan bajo el nombre de transposición
didáctica. El concepto es aplicable a todos los campos.
Es deseable que el significado que transmitamos a los alumnos sea un significado
accesible a su capacidad, que esté adecuadamente ajustado al resto
de conocimientos que se utilicen y que no entorpezca el desarrollo conceptual
posterior, esto es, que no entorpezca la aproximación al conocimiento
ajustado al "savoir savant" que pueda alcanzarse en el futuro.
Como, en esta unidad didáctica, introducimos algunos conceptos
de un modo y en un orden diferente al habitual, sería conveniente
recordar unas palabras del Premio Nóbel de Física Richard
Feynman, destacando la importancia de las relaciones entre conceptos y
no tanto el lugar que esos conceptos ocupen en una estructura formal.
“En el aprendizaje de cualquier rama de naturaleza técnica
en que la matemática juega un papel, uno se enfrenta a la tarea
de entender y de almacenar en la memoria un enorme cuerpo de fenómenos
e ideas, unidas por ciertas relaciones que puede "probarse"
o "demostrarse" que existen entre ellas. Es fácil confundir
la demostración misma con la relación que establece. Claramente,
lo importante que hay que aprender y recordar es la relación, no
la demostración.”
Articulación de la teoría
Es una habilidad cognitiva que consiste en conocer los detalles de aplicación
de las teorías a situaciones concretas y que no se puede pretender
que sean descubiertos por los alumnos a causa de su complejidad y de su
artificiosidad.
Su importancia es destacada por Ohlsson (1992)
En esta unidad didáctica nos extendemos en la práctica relacionada
con los aspectos microscópicos porque nos parecen suficientemente
significativos e importantes. Un ejemplo similar y más familiar
para todos es, por ejemplo el razonamiento con la teoría cinética
de los gases que se ve en tercero de la ESO y que muchas veces o se pasa
por alto o se ve muy superficialmente.
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