Modelo didáctico para la formación de habilidades a través de la resolución de problemas de física
Indice
1.
Introducción
2. Desarrollo
3. Ejemplo de familia de
problemas
4. Problemas de primer
tipo
5. Problemas de segundo
tipo
6. Problemas de tercer tipo (problemas
propios)
7. Sugerencias para la organización
del proceso docente – educativo.
8. Conclusiones
9. Bibliografía
Desde hace varios años nuestro país
está enfrascado en el trabajo de
perfeccionamiento de los planes y programas de
estudio de los distintos niveles educacionales, sin embargo, esta
tarea de vital importancia por sí sola no da
solución a cómo enseñar.
Todo profesor debe estar consciente de que elevar la calidad de la
enseñanza, significa, entre otros aspectos
importantes, romper con los viejos esquemas instructivos en que
el profesor debía regir su actividad docente por programas
que excluían la
independencia
y la creatividad
del estudiante; es necesario darle a éste el papel de
centro y sujeto de su propio aprendizaje.
Significa romper con tradiciones en las que profesor y estudiante
se limitan a la simple repetición de definiciones,
leyes y
conceptos sin que medie la comprensión personalizada del
conocimiento
y, por lo tanto, impidiendo el desarrollo de
las capacidades de independencia y creación del
alumno.
El proceso
docente – educativo ha de estar dirigido a la formación de
un profesional de perfil amplio capaz de resolver con profundidad
e integralidad, independiente y creadoramente los problemas
básicos y generales que se le presentarán en sus
distintas esferas de actuación, sobre la base de un
profundo dominio del
sistema de
conocimientos y habilidades, correspondientes a una rama del
saber. (Fuentes,
Mestre y Repilado, 1994). Sin embargo, criterios de muchos
especialistas y los resultados de investigaciones
realizadas en nuestro país relativas a la calidad de los
egresados, coinciden en que existen limitaciones en este
sentido.
Se plantea que la principal deficiencia en la formación de
nuestros egresados es su preparación práctica
debido, por una parte, a dificultades con la base material y, por
otra, a insuficiencias del proceso docente – educativo;
ésta se manifiesta en la no suficiente
actualización de determinadas disciplinas, inadecuados
métodos de
enseñanza, escasa vinculación de los docentes de
algunas disciplinas del ejercicio de la profesión con la
práctica productiva y al consecuente poco desarrollo de
habilidades profesionales.
El momento actual exige a las disciplinas universitarias que
garanticen una formación teórico – práctica
sólida y de amplio perfil a los estudiantes. Para este
propósito se requiere que las asignaturas de la
profesión sean más científicas, en tanto que
las de formación básica sean más
profesionales.
Lo primero se logra elevando el nivel científico y de
generalización de las asignaturas de la profesión y
lo segundo en la medida en que las asignaturas básicas, a
la vez que formen teóricamente al estudiante, contribuyan
a los modos de actuar del futuro profesional.
En particular, la disciplina
Física General para estudiantes de Ingeniería debe aportar un conjunto de
habilidades lógicas, experimentales y en la
solución de problemas teóricos que, debidamente
sistematizadas, a lo largo de la disciplina vayan
integrándose contribuyendo de esa manera a la
formación de los modos de actuación del ingeniero.
(Mestre y Fuentes, 1996)
Si se toma en consideración que el profesional
que se forma es básicamente un ingeniero de
explotación, entonces, uno de los modos de actuar que ha
de caracterizarlo es la aplicación de leyes y principios
generales a problemas particulares. La Física General
puede contribuir a ello en la medida en que al trabajar con los
problemas concretos de la disciplina, el estudiante desarrolle
dicho modo de actuar.
Un análisis del proceso de aprendizaje de
nuestros estudiantes permite detectar limitaciones que se
manifiestan en la falta de dominio y profundidad de las
habilidades en la resolución de problemas.
Al enfrentar problemas en los que se presenta el objeto de
estudio con una riqueza dada, los estudiantes deben ser capaces
de aplicar determinadas habilidades, con cierto nivel de
profundidad y de integración en las operaciones que
la conforman, evidenciando con ello haber alcanzado un nivel de
dominio productivo. Sin embargo, la experiencia demuestra que el
máximo dominio alcanzado por nuestros estudiantes, es el
nivel reproductivo con variantes.
Al hablar de asimilación y profundidad de una habilidad,
nos queremos referir a su sistematización, su dominio. De
acuerdo con los resultados de investigaciones realizadas en
nuestro departamento (Fuentes, Pérez y Mestre, 1993) y los
criterios de profesores de experiencia, podemos plantear que un
problema manifiesto en nuestros estudiantes es la insuficiente
sistematización en la formación de habilidades en
la resolución de problemas teóricos.
Las causas que generan este problema son varias y de diversa
índole, no obstante, centraremos la atención solamente en dos de ellas, por
considerarlas factores determinantes: la primera, relacionada con
los inadecuados métodos de enseñanza – aprendizaje
que se emplean para el desarrollo de las habilidades; la segunda,
la ausencia de una adecuada sistematización en los
problemas a los que se enfrentan los estudiantes en el desarrollo
de las clases prácticas, a través de cuya
solución se formarán las habilidades.
(Álvarez, Mestre y Fuentes, 1996)
La insuficiente sistematización en la formación de
habilidades en la resolución de problemas de
Física, es un negativo y complejo fenómeno en el
que los elementos de carácter
didáctico y metodológico resultan básicos,
ya que de ellos depende, en gran medida, la posibilidad de
resolver esas dificultades.
Para favorecer el aprovechamiento de la resolución de
problemas de Física, en aras de lograr el desarrollo de
habilidades y capacidades cognoscitivas, se precisa del
perfeccionamiento de las familias de problemas que se les
presentan a los estudiantes, en correspondencia con las estructuras
funcionales de las habilidades que se pretenden formar y el
empleo de
métodos activos de
enseñanza.
En el presente trabajo se expone la metodología que, como resultado de nuestra
investigación (Mestre, 1996), se
elaboró para la estructuración de las familias de
problemas y la
organización del proceso docente con el fin de
conducir, conscientemente, el desarrollo de la habilidad prevista
en el objetivo en
función
de los niveles de asimilación de los contenidos.
El punto de partida de nuestro modelo es la
estructuración de la disciplina en términos de
objetivos y
contenidos, por lo tanto, en su diseño
están presentes de forma interconectada elementos tales
como el modelo del profesional, sus modos de actuación y
la lógica
de la ciencia en
que se basa la disciplina docente.
El modelo del profesional es la aspiración de la sociedad
expresada en términos de objetivos educativos e
instructivos, deviene del objeto de la profesión, donde se
concretan los campos de acción y esferas de
actuación, los que, a su vez, están supeditados a
los problemas profesionales. (Fuentes, Mestre y Repilado,
1994)
Los problemas profesionales se derivan de los problemas de la
vida, y se resuelven con el empleo de métodos de trabajo
que una vez generalizados se concretan en determinados modos de
actuación que permiten al profesional enfrentar las
disímiles tareas que se le presentan en su esfera de
actuación. La ciencia en que
se basa la disciplina debe responder con su lógica interna
a estos modos de actuación. (Idem)
La Física General, a través de las teorías
que la conforman, puede explicar una diversidad de
fenómenos que se dan en los distintos objetos de trabajo
del profesional y, con la solución de problemas
particulares, propiciar la formación de habilidades que
tributen a sus modos de actuación.
Las unidades didácticas o temas son consideradas las
células
organizativas del proceso docente – educativo (Pérez,
1993). La estructuración de la disciplina en unidades
favorece que en cada una de ellas se pueda lograr la
formación de determinada habilidad de
aplicación.
Las unidades didácticas están presididas por un
objetivo de carácter trascendente en el que se explicita
la habilidad a formar y su nivel de sistematización. El
número de temas está en correspondencia con las
habilidades de aplicación de la disciplina; en las
operaciones que integran a las habilidades de aplicación
hay un determinado orden o lógica que debe cumplirse,
aunque no se descarta la existencia de alternativas.
Luego de precisar las habilidades que se pretenden desarrollar en
cada unidad de estudio, se hace necesario trazar sus estructuras
funcionales, lo cual permite dirigir y controlar, por parte del
docente, su proceso de su formación por parte del
docente.
La estructura
funcional de una habilidad puede representarse
gráficamente como una sucesión temporal de las
operaciones que componen las habilidades (horizontalmente) y su
nivel de sistematización (verticalmente), dado por el
número de tareas que el estudiante debe cumplir para
ejecutar cada operación. Siempre existirá un
mínimo de tareas imprescindibles para realizar la
operación, lo que constituye el nivel de
sistematización básico.
Ya que la sistematización es una relación
ascendente entre el nivel de profundidad, que se revela en el
objeto de estudio, y el nivel de asimilación del sujeto
que aprende; entonces, un incremento de la complejidad del
objeto, de su riqueza, irá acompañado de un aumento
de los componentes de la habilidad, de la riqueza del
análisis, requiriendo de mayor precisión en las
operaciones. Por consiguiente, ante el enfrentamiento de nuevos
problemas, el sujeto se verá obligado a dar saltos
cualitativos en el proceso de asimilación de una
habilidad.
El denominado problema propio (Mestre, 1996), el cual se
identifica con el máximo dominio previsto, constituye una
generalización de los problemas docentes, en el que se
recoge la complejidad del contenido de la unidad en conocimientos
y habilidades; además de que en él se generaliza el
método de
solución.
La sistematización es la columna vertebral de todo el
proceso, en tanto posibilita estructurar una "familia de
problemas" mediante la integración de los viejos y los
nuevos contenidos, sobre la base del continuo ascenso de la
profundidad del objeto y de la asimilación del sujeto.
En el proceso de asimilación de una habilidad se
establecen etapas caracterizadas por un grado de independencia
cada vez mayor del estudiante respecto al profesor, a medida que
el objeto estudiado se hace más rico, hasta el
límite establecido por el grado de profundidad declarado
en el objetivo del tema.
Podemos decir que en el tema se da un incremento cuantitativo de
la complejidad del objeto de estudio, ya que el número de
tareas que el estudiante debe cumplimentar para ejecutar cada
operación va en aumento hasta cumplir las exigencias del
problema propio.
Al concluir un tema se debe haber logrado un determinado nivel de
sistematización de la habilidad de aplicación, al
hacerse el objeto todo lo complejo que se previó en el
objetivo y haberse logrado su asimilación, por parte del
estudiante.
Sin embargo, el proceso de sistematización de una
habilidad, por lo general, no termina en una unidad didáctica, sino que al ser retomada en un
tema posterior, donde el objeto de estudio se ha enriquecido
aún más hasta sufrir un cambio
cualitativo; se repite un proceso similar a partir del nivel de
sistematización precedente, transitándose por
estadios de complicación paulatina del objeto en un
proceso de asimilación que lleve al estudiante a un nuevo
y más elevado nivel de sistematización.
De este modo, en la integración de temas de una asignatura
o disciplina, se va logrando la formación de habilidades
con un nivel de sistematización tal que lleguen a
contribuir a la formación de los modos de actuación
del profesional.
La estructura de la familia de
problemas para una unidad didáctica, en nuestro criterio,
puede comenzar con un problema elemental a partir del cual se
estructuren, de forma lógica y ascendente, el resto de los
problemas del sistema.
Cada problema de la familia (con sus variantes) aportará
algún elemento nuevo que enriquezca al objeto y al
método de solución, que le dé mayor
carácter de esencia al objeto, acercando gradualmente al
estudiante al conocimiento más profundo y general del
fenómeno estudiado y posibilitando, al mismo tiempo, la
integración de los contenidos, toda vez que para su
resolución necesita de la aplicación de contenidos
ya asimilados.
Resulta conveniente destacar que sólo con el
enfrentamiento a situaciones nuevas, durante las clases
prácticas, no se garantizan los niveles de dominio
deseados. El dominio de los contenidos requiere de un proceso
posterior de ejercitación, a lo largo del cual se van
haciendo más precisas y menos desplegadas las
operaciones.
Con la ejercitación de cierto tipo de problema se alcanza
un determinado nivel de dominio, que es transferido durante el
enfrentamiento de una nueva situación, más compleja
que la anterior, y para la cual resulta insuficiente. Esta
contradicción esencial permite el salto cualitativo en la
sistematización de los contenidos y deviene en fuerza motriz
del desarrollo de las capacidades cognoscitivas del
estudiante.
3. Ejemplo de familia de
problemas
En nuestra concepción, la familia de problemas
debe presentar la siguiente estructura organizativa:
- Problemas de primer tipo. Constituyen situaciones
particulares muy simples, con un mínimo grado de
complejidad y riqueza en el objeto, con las que el estudiante
se familiariza aplicando el método de resolución
con ayuda del profesor. - Problemas de segundo tipo. Constituyen
situaciones conocidas con variantes de un mayor grado de
complejidad en el objeto, dado por la introducción de nuevos elementos y
condiciones ante los cuales el estudiante se ve obligado, no
sólo a actuar reproductivamente, sino con cierto grado
de productividad. - Problemas de tercer tipo. Constituyen
situaciones con el máximo grado de complejidad en el
objeto, a través de las cuales se generaliza el
método de trabajo empleado y que permiten, una vez
resueltas por el estudiante, controlar el grado de dominio y
profundidad alcanzado en la habilidad que preside el
tema.
La familia de problemas que se recoge a
continuación, a manera de ilustración, responden al Modelo
Dinámico de Formación de Habilidades Profesionales
(Fuentes y Mestre, 1996) que tiene su expresión en la
aplicación de la estructura funcional de las
habilidades.
Aunque se han formulado los problemas desde el punto de vista
académico, para centrar la atención en la manera en
que se puede dosificar el grado de dificultad de los mismos, se
le concede un alto valor
motivante y de vínculo con la profesión del futuro
egresado el presentarlos a partir de situaciones prácticas
cercanas a su esfera de actuación. En la familia de
problemas presentada se ejemplifica este aspecto. (Problemas 2.1
y 2.1A).
El sistema está estructurado en correspondencia con el
programa de la
disciplina Física General para la carrera de
Ingeniería Mecánica de la Universidad de
Oriente, en la ciudad de Santiago de Cuba. (Mestre,
1996)
Tema 1: Dinámica de la partícula.
Habilidad: Aplicar las leyes de
Newton para la partícula (método
dinámico) en el análisis y solución de
problemas mecánicos. Problema propio: El estudiante debe
aplicar las Leyes de Newton a
cuerpos que puedan considerarse como partículas, cuando se
requiere de una descripción completa de su movimiento de
traslación en sistemas de hasta
3 cuerpos que se mueven según varias direcciones con
ligaduras entre ellos y sobre los que actúa un
número arbitrario de fuerzas, estableciendo ecuaciones
adicionales que le permitan resolver los sistemas de ecuaciones
fundamentales obtenidos; se deberá de tener en cuenta la
existencia de fricción dinámica y/o estática
entre las superficies en contacto, así como será
necesaria la conversión de unidades, interpretando los
resultados y concretándolos a casos
particulares.
1.1) Aparato de Fletcher. En el siguiente sistema mA=4kg
y mB=3kg.
Calcule:
a) la aceleración con que se mueven los cuerpos A y B
b) la tensión en la cuerda
Desprecie las masas de la polea y de la cuerda considerada
inextensible. No hay fricción en la polea.
Este es un problema elemental. A la resultante de
fuerzas en la dirección del movimiento sólo
contribuye una fuerza.
1.2)- Máquina de Atwood. Dos cuerpos de masas
mA=6kg y mB=4kg están unidos entre sí por una
cuerda inextensible y de masa despreciable que pasa por una polea
como se ilustra en la figura.
a) Calcule la aceleración del sistema conociendo
que F=80N.
b) Calcule la tensión en la cuerda
c) Analice los casos: F=0 y mB=mA.
Desprecie la masa de la polea así como la
fricción entre ella y la cuerda.
Aquí aparece un elemento nuevo: una fuerza
externa aplicada según una cierta
dirección.
1.3)- En el sistema que se muestra calcule
las aceleraciones de los cuerpos 1 y 2, si m1= 3kg y m2= 8kg.
Desprecie las masas de la polea y la cuerda, así como la
fricción entre las superficies en contacto. La cuerda es
inextensible.
Aquí el nuevo peldaño lo constituye la
presencia de poleas, que
alteran las direcciones de las tensiones en la cuerda.
5. Problemas de segundo tipo
2.1)- En el sistema la cuerda es inextensible y de masa
despreciable al igual que la polea. Las superficies se consideran
idealmente lisas.
a) Calcule el valor de la fuerza F para que el sistema se
mueva con velocidad
constante.
b) ¿Qué ocurrirá si desaparece la fuerza?.
Calcule la aceleración y
explique.
En este problema, aparece como nueva dificultad la
presencia de un plano inclinado, lo que complica el
establecimiento del diagrama de
fuerzas.
Una variante del problema anterior, que puede ser
introducido de manera motivante a partir de una situación
práctica es la siguiente:
2.1A)- Se utiliza una vagoneta para acarrear mineral
desde el fondo de un pozo hasta la superficie, mediante unos
rieles inclinados un ángulo de 50°. Determine el
contrapeso P mínimo a colocar para hacer que la vagoneta
de masa 150 kg, ascienda con una carga de material de 1
T.
Desprecie los pesos de las poleas y ruedas y todo
rozamiento en los cojinetes.
Siempre que sea posible, es preferible una
formulación del problema desde este punto de vista. En el
proceso de ejercitación puede prescindirse de este
elemento ya que la presentación se haría como
variantes de una situación práctica presentada con
anterioridad.
2.2)- En el sistema de la figura m1=4kg, m2=6kg,
q 1=30° y
q 2=60°.
Calcular:
a) la aceleración del sistema
b) la tensión en la cuerda
Se desprecian las masas de la cuerda considerada inextensible y
de la polea en la cual se desprecia la
fricción.
Aquí, aparece un doble plano inclinado. El hecho
de cambiar la orientación del plano que se incorpora al
problema representa para el estudiante una barrera de mayor
altura.
2.3)- Dado el siguiente sistema, determine:
a) La relación entre las masas de los cuerpos 1 y 2
(m1/m2) para que el sistema se halle en estado de
equilibrio.
b) ¿Qué fuerza F será necesario ejercer
sobre el cuerpo 1 para que el 2 suba una distancia h a partir del
equilibrio suponiendo que el cuerpo 2 se hallaba inicialmente a
nivel del suelo?
c) Analice el resultado de los incisos anteriores para el
caso q
=0°.
En este problema se trata de estado de equilibrio,
luego, la aceleración es nula. Se obtiene como caso
particular de la aplicación de la Segunda Ley de
Newton.
6. Problemas de tercer
tipo (problemas propios)
3.1)- Sean tres cuerpos de masas m1, m2 y m3. La
fricción dinámica entre los cuerpos 2 y 3 y la
superficie de apoyo está caracterizada por el coeficiente
µ. Las poleas y cuerdas son de masa despreciable.
De inicio el rozamiento estático es superado por un corto
impulso, tal que el cuerpo 1 comienza a moverse con velocidad v0
y recorre un tramo h.
- ¿Cuál es la aceleración durante
el movimiento? - Calcule las tensiones en las
cuerdas. - ¿Cuál es la magnitud de la
velocidad del cuerpo 1 al recorrer el tramo
mencionado? - Analice el caso en que a =90°.
Use m1=m2=250g, m3=300g, v0=20 cm/s, a =30°, µ=0,1 y
h=120cm.
Se exige el máximo nivel de asimilación en
cuanto al número de cuerpos involucrados en el sistema.
Aparece un nuevo conocimiento respecto a las ligaduras entre
ellos.
3.2)- Dado el siguiente sistema y los datos mostrados,
determine:
- la aceleración en magnitud y
sentido. - los valores de
las tensiones en la cuerda. - ¿cómo cambiarían las
respuestas a estos incisos si F=0? - en este último caso, y considerando
las superficies idealmente lisas, determine la
aceleración. - evalúe los siguientes casos
particulares en cuanto a la aceleración.
– q =
0°
– q =90°
Considere la polea de masa despreciable y a la cuerda ligera e
inextensible.
Use m1=m2=250g, m3=300g, q =30° y µ=0,1.
La presencia de una fuerza externa paralela a la base
del plano, representa una nueva dificultad para el
estudiante.
3.3)- Dado el siguiente sistema y los datos mostrados,
determine:
- la aceleración en magnitud y
sentido - los valores de las tensiones en la
cuerda - ¿cómo cambiarían las
respuestas a estos incisos si F=0? - en este caso y considerando las superficies
idealmente lisas determine la aceleración. - ¿qué influencia
tendría la existencia de fuerzas de fricción
entre las superficies en contacto, en la magnitud y
dirección de la aceleración del sistema de
cuerpos? - evalúe los siguientes casos
particulares en cuanto a la aceleración.
– q 1=
0° y q
2=90°
– q 1=90°
y q
2=90°
Considere la polea de masa despreciable y a la cuerda ligera e
inextensible.
(Use m1= 100g, m2=1 Kg, m3= 0.5 Kg, F= 1 Kgf.)
Es la situación más complicada que se le
ha de presentar al estudiante, según fue establecido en el
objetivo y permitirá determinar en qué medida se ha
logrado dominar la habilidad de resolución de problemas de
este tipo.
7. Sugerencias para la
organización del proceso docente –
educativo.
En aras de facilitar la aplicación del modelo
propuesto para la sistematización de las habilidades en la
resolución de problemas de Física, en
correspondencia con nuestro propósito de contribuir a la
formación de modos de actuación del profesional,
creemos necesario organizar el proceso de aprendizaje a la
luz de nuevas
ideas en las que los métodos activos juegan un papel
relevante.
Por ello realizamos las siguientes recomendaciones para una
organización más eficiente del proceso
docente:
- Reducir el tiempo dedicado a la exposición de contenidos teóricos
e incrementar el tiempo dedicado a la ejercitación y
actividades prácticas como seminarios y talleres,
fundamentalmente en aquellos temas que por la complejidad de la
habilidad a lograr así lo requieran. - Modificar los actuales métodos de
impartición de clases, con los cuales sólo se
enseñan procedimientos
racionales para la resolución de problemas. - Transformar la concepción actual de
algunas formas de docencia que, lejos de incentivar la
participación activa de los estudiantes, la
mutilan.
Cada una de las formas de docencia, con independencia de
sus propósitos, debe convertirse en marco propicio para la
reflexión, para el descubrimiento y construcción del conocimiento por parte del
estudiante.
En la disciplina Física General es característico de la conferencia la
exposición de los contenidos teóricos esenciales
según una lógica inductiva – deductiva, con ayuda
de la cual se va desarrollando el sistema de conocimientos, a la
vez que se le muestra al estudiante la habilidad.
(Álvarez,1995)
Sin embargo, si en una conferencia en vez de exponer
fríamente los contenidos esenciales, estos son planteados
en forma de situaciones problémicas utilizando preguntas,
demostraciones de hechos experimentales, planteamiento de
hipótesis o formulación de
conclusiones para su verificación experimental a
través de la generalización de nuevos hechos o la
familiarización con hechos que ofrecen aparente
carácter inexplicable y que condujeron en la historia de la ciencia al
planteamiento de problemas científicos; entonces,
además de aumentar la influencia educativa de la
disciplina en el estudiante, se intensifica el interés
hacia lo desconocido, lo cual constituye una premisa para el
desarrollo de discusiones heurísticas del material
docente, en las que el profesor iría conduciendo, con
maestría, las reflexiones de los estudiantes.
La segunda etapa del proceso docente – educativo
deberá ser la clase de ejercicios que tiene como
propósito que el profesor ilustre y explique, por medio de
ejemplos los métodos generales de resolución de los
problemas, revelando de forma desplegada la habilidad fundamental
de aplicación a lograr en el tema, con lo cual se prepara
a los estudiantes para resolver problemas sencillos. No obstante,
la experiencia demuestra que esto resulta insuficiente si se
desea que posteriormente el estudiante alcance un nivel de
asimilación productivo.
En la clase de ejercicios el estudiante comienza a familiarizarse
con el método de resolución, por lo que sugerimos
que se realice en forma problémica, siempre que el
contenido lo permita; comenzando por el enfrentamiento del
estudiante a problemas sencillos, y no generales y complejos como
se hace en la actualidad. Esto posibilitaría la
participación activa de los estudiantes que, de otra
manera, sería prácticamente mutilada, ya que el
profesor iría a la clase a ilustrar un problema que no
está al alcance del estudiante resolver.
Con esta concepción de la clase de ejercicios se
posibilita el inicio de la construcción, por parte de los
estudiantes, del método de resolución de problemas.
Este proceso continuaría en las siguientes clases
prácticas a través de las cuales el estudiante
generalizaría el método de trabajo, aplicando de
forma cada vez más consciente la habilidad en
formación.
Al culminar estas clases, el profesor orientará la
realización de otros ejercicios del tipo de problema
presentado, con el propósito de que el estudiante se
entrene y llegue a dominar, a ese nivel, el método de
resolución.
Una vez resueltos los problemas sugeridos, se pasará a la
fase de discusión abierta de las soluciones,
por parte de los estudiantes; en esta etapa, la función
del profesor, será la de guiar el proceso por medio de
preguntas hacia aquellos aspectos más polémicos de
los mismos, revelando siempre la esencia del fenómeno
objeto de estudio, sus regularidades, casos límites,
sus nexos con otros hechos y fenómenos, además de
debatir aquellos elementos del método que constituyen
premisas para la resolución de problemas de ese tipo, lo
cual permitirá ir generalizando el método de
solución. A continuación han de orientarse
problemas para una ejercitación que posibilite el entrenamiento de
los estudiantes.
Al finalizar la unidad didáctica se propone realizar un
seminario que
permita la integración de todos los contenidos abordados
en el tema a través de la discusión de problemas
semejantes a los del tercer tipo. Este seminario permitirá
al profesor controlar la forma en que la habilidad de
aplicación ha sido asimilada por los estudiantes.
Con seguridad
serán detectados estudiantes que una vez culminado el tema
no habrán alcanzado el nivel de asimilación
previsto; con ellos el profesor puede elaborar un plan consistente
en la imposición y discusión de una tarea
extraclase, para la que deberá seleccionar adecuadamente
los ejercicios, tomando en cuenta sus requerimientos
didácticos y las dificultades mostradas por los
estudiantes.
Si se entiende la sistematización de los
contenidos como la relación, siempre ascendente, entre el
nivel de asimilación del sujeto que aprende y el nivel de
profundidad que se revela en el objeto de estudio, pueden
estructurarse familias de problemas para cada unidad
didáctica de una disciplina o asignatura, en las que la
habilidad fundamental de aplicación a formar constituya su
hilo conductor.
La contradicción entre el nivel de asimilación del
sujeto, el cual se alcanza con la ejercitación y el nivel
de profundidad que se va revelando en el objeto en estudio, puede
constituir una fuerza motriz que facilite la formación y
desarrollo de las habilidades en la resolución de
problemas de Física.
El carácter problémico de las situaciones
propuestas se apoya esencialmente en la agudización de la
contradicción fundamental que se da entre el nivel del
conocimiento teórico que poseen los estudiantes y la
necesidad de aplicar este conocimiento. Esta contradicción
conduce a la personalización en el alumno del
método de resolución y al desarrollo de la
habilidad necesaria para aplicarlo.
El modelo didáctico que se presenta constituye un punto de
partida para la determinación de las operaciones
básicas que conforman a la habilidad y la
delimitación de sus niveles de sistematización; sin
llegar a convertirse en un esquema, por cuanto considera la
adecuación de las operaciones a las condiciones
particulares que se dan en el objeto que se estudia.
La conformación de una familia de problemas, tomando como
punto de partida este modelo, le confiere un carácter
dinámico a la misma.
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Ciencias Técnicas. Tesis de Doctorado en Ciencias
Pedagógicas. 1993. - Talízina, N. Conferencias sobre
enseñanza de la Educación Superior. La Habana.
1984.
Resumen
En el trabajo se propone un modelo didáctico para
sistematizar las habilidades en la resolución de problemas
de Física en estudiantes de Ingeniería que parte de
la estructuración de la disciplina en términos de
objetivos y contenidos e incluye en su diseño elementos
tales como el modelo del profesional, sus modos de
actuación y la lógica de la ciencia. Como ejemplo
de aplicación se presenta una familia de problemas para
una unidad didáctica de la asignatura, señalando
sus principales características. Además, se brindan
sugerencias para una organización más eficiente del
proceso docente. El modelo ha sido aplicado en otras disciplinas
basadas en las ciencias experimentales.
Abstract
A new teaching model is suggested in order to improve the
abilities in physics problem solving for engineering students.
The proposal is rise upon the objectives and contents of the
discipline and include some elements like the professional model,
its behavior pattern and the logic of science. As an example, it
is shown a family-of-problems designed for a given teaching unit
and the main characteristics of each of its members are pointed
out. In the article, there are also suggestions to improve the
development of the teaching process. This model has been applied
in other matters natural sciences – based.
Autor:
Ulises Mestre Gómez
(Profesor Asistente. Doctor en Ciencias Pedagógicas).
Cátedra de Estudios de Didáctica. Universidad
Territorial de las Tunas, Las Tunas. CUBA.