Sistema para favorecer el desarrollo de la habilidad en los alumnos de la secundaria básica (página 3)

6. En aras de mantener la red eléctrica de la escuela, en un buen estado, un obrero de la UNE trabaja en un poste de dicha red a una altura de 4,7 m como muestra la siguiente figura.

• a) ¿Cuál será la energía potencial gravitatoria de esa persona si el mismo posee una masa de 175 lbs ?

Datos

7.Un estudiante deja caer una pelota de béisbol tal como se muestra en la figura, ¿ Con qué energía tocará tierra una pelota de béisbol de masa 0,08 Kg. si cae libremente desde 12 m de altura?.

a) Explique la transformación energética que sufre la pelota.

Datos

8. En su casa un estudiante tiene un recipiente con 1,5 kg de agua en una hornilla y al calentarla su temperatura se eleva de 27ºC hasta su temperatura de ebullición.

a) ¿Qué cantidad de calor fue necesario transmitirle al agua para lograr esa variación de temperatura?

Nota

c = 4200 J / kgºC

9. En una excursión docente una piedra de 1,5 kg cae desde 5 m, ¿con qué energía cinética llega a tierra?

10. Una hornilla eléctrica de las que hay en nuestras casa produce 2000 kcal/h, si el kW.h cuesta $ 6,5, se desea saber cuál es el consumo eléctrico de éste que produce.

Nivel 3

Objetivo: Resolver problemas complejos donde el estudiante sea capaz de describir y fundamentar; formular preguntas, utilizar ilustraciones, modelos, datos e incógnitas usando toda su capacidad de razonamiento ante situaciones contradictorias de la vida, y crear situaciones nuevas

Actividad 3

11. Sobre una mesa de tenis se desliza un cuerpo de masa 1250 g. Si se mantuvo en movimiento durante 4 s. Considere que el cuerpo se mueve a velocidad constante.

a) ¿Qué valor de energía cinética llevaba el cuerpo durante trayecto de 1,5 m?

12. En una práctica de tiro, un proyectil de 5 Kg. de masa es lanzado verticalmente hacia arriba y al cabo de cierto tiempo alcanza una velocidad de 30 m/s hasta alcanzar una altura máxima. Determine.

a) ¿Qué energía cinética posee?

b) ¿Qué energía potencial al alcanzar la altura máxima?

c) ¿Qué tiempo demora el proyectil en alcanzar esa altura?

13. Sabiendo que cada piso de una escuela tiene 2,3 m y la planta baja 3 m, calcular la energía potencial de una maceta que, colocada en el balcón de un quinto piso para decorar el pasillo, posee una masa de 8,5 kg.

• 14. ¿Qué potencia debe desarrollar un avión para lograr subir a una altura de 1 Km. en 2 min. si la fuerza de gravedad que actúa sobre el avión es de 30 000 N?

• a) Si aumenta la fuerza de gravedad. ¿Qué debe ocurrir con la potencia a desarrollar por el avión para alcanzar dicha altura?

• b) ¿Por qué?

15. ¿Qué energía potencial posee un cuerpo de masa 5 Kg. colocado a 2 m del suelo? Si el cuerpo cae, ¿con qué energía cinética llega al suelo?

Valoración de los resultados en la aplicación del sistema de problemas en la práctica pedagógica

Con la intención de comprobar en la práctica pedagógica la efectividad del sistema de actividades de acuerdo a los criterios expuestos anteriormente en este material docente, el autor considera oportuno utilizar una variante experimental, consistente en un preexperimento con una prueba de entrada y una de salida, teniendo en cuenta que en el grupo cada sujeto es su propio control. Este se llevó a cabo durante el curso (2009-2010), para la validación práctica del sistema de problemas, se selecciona el grupo (8vo-4) de forma intencional, por estar conformado por estudiantes de diferentes contextos socioculturales.

Como prueba de entrada (Anexo1) se considera la aplicada durante el proceso de diagnóstico, para detectar la situación actual del objeto de investigación. La misma se aplicó a 30 estudiantes del octavo grado tomados como muestra, una población de 155 estudiantes del grado, se realiza a partir de las potencialidades que brinda el contenido de la unidad cinco del programa de Ciencias Naturales, lo cual permitió constatar los conocimientos que tienen los estudiantes acerca de la habilidad de resolver problemas.

Para la realización del mismo se tuvieron en cuenta diferentes métodos e instrumentos que pusieron de manifiesto las insuficiencias anteriormente señaladas. La prueba pedagógica de salida (Anexo 3) se aplicó, una vez concluida la unidad mencionada anteriormente, un momento idóneo al contar los estudiantes con los conocimientos básicos relacionados con el contenido impartido en la Física hasta este momento del curso.

Los indicadores del aprendizaje para la resolución de problemas utilizado para el análisis fueron: comprensión del problema, análisis de la solución, solución del problema, comprobación de la solución.

Constatación inicial (pre –test)

El pre-test es un punto de referencia inicial que posibilita conocer el estado inicial en la resolución de problemas en los estudiantes ante las diferentes actividades programadas, antes de someterlos a las acciones del sistema de tareas propuestas.

En la prueba pedagógica de entrada (Anexo 2) se pudo comprobar que existe poco dominio por los estudiantes en la resolución de problemas e insuficiente dominio de las etapas a tener en cuenta para la resolución de problemas pues solo el 40% y 36,6% de los estudiantes respectivamente lograron interpretar y analizar la vía de solución del mismo.

En la entrevista a profesores (Anexo 8) con el objetivo de comprobar el conocimiento que poseen los profesores en cuanto a las dificultades que presentan los alumnos en el desarrollo de la habilidad resolver problemas, en la misma se pudo comprobar como el 40% de los estudiantes resuelven los problemas de forma independiente y coincidiendo en el 80% de los profesores en que los indicadores donde tienen mayor dificultad los estudiantes es en la interpretación y en el análisis de la vía de solución.

La realización de la encuesta a los estudiantes (Anexo 10) se pudo comprobar como el 60% de los estudiantes plantean que el profesor resuelve el problema sin dar un tratamiento efectivo al trabajo independiente de los estudiantes le dan seguimiento a las dificultades observadas en los estudiantes y plantean que tienen dificultades en la interpretación y búsqueda de la vía de solución, en cuanto al conocimiento sobre los pasos lógicos del problema solo el 50% de los estudiantes reconocen que dominan los mismos y dan criterios de algunas de las vías utilizadas.

Constatación final de los resultados. (Post-test)

Después de aplicado el sistema de problemas y sobre la base de los indicadores asumidos, se pudo comprobar un salto cualitativo en cada uno de los indicadores a tener en cuenta para la evaluación del sistema de problemas haciéndose énfasis en la interpretación y en el análisis de la vía de solución de los problemas.

En la prueba pedagógica de salida (Anexo 4) el grado de asimilación del contenido de la asignatura Física, relacionado con la habilidad de resolución de problemas, todos los indicadores han tenido un avance significativo, lo que evidencia la efectividad del sistema de problemas.

En cuanto a la interpretación de problemas de un 40% inicialmente se logró un 76,6% así como en el análisis de la vía de solución donde en la prueba pedagógica inicial se obtuvo un 36,6% y una vez aplicado el sistema de problemas se logró un 73,3%, en la solución de problemas se obtuvo inicialmente un 33,3% y en la constatación final un 66,6% y en la comprobación de los resultados se había obtenido inicialmente un 30% lográndose después de aplicada la propuesta un 63,3%.

Este resultado es debido al carácter sistémico de los problemas elaborados por el autor de esta investigación, lo que posibilitó un cambio del estado inicial en que se encontraba el objeto, y un tránsito hacia el estado deseado. Constituyendo un elemento trascendente, que el sistema no se aplica como un elemento aislado, sino dentro del propio sistema de clases de la unidad seleccionada, lo que evidencia un cambio evolutivo favorable después de su aplicación en la práctica educativa.

En sentido general el autor de la investigación pudo constatar cambios cualitativamente superiores en el desempeño de los alumnos, expresados en que se logró resultados satisfactorios en la motivación hacia el estudio de la Física y la resolución de problemas, teniendo en cuenta que los alumnos desarrollaron formas de pensamientos que les permitió razonar, interpretar y comprender los problemas a los que se enfrentaron, lograron un mayor conocimiento de sus propias habilidades cognitivas, con énfasis en la habilidad de resolver problemas.

Esto les permitió utilizar con seguridad, todo el sistema teórico de la asignatura, así como las herramientas matemáticas necesarias a utilizar en la solución de los problemas, sobre la base del vínculo con la vida, algo totalmente novedoso en este nivel de enseñanza, los alumnos se dieron cuenta de que son capaces de pensar por si solos, al interpretar con o sin la ayuda del docente, las situaciones de aprendizajes descritas de formas teóricas o con ayuda de gráficos, en cada uno de los problemas que conforman el sistema propuesto, desarrollándose a criterio del autor un aprendizaje vivencial y significativo hacia la resolución de problemas, lo que evidencia la factibilidad de la aplicación del mismo, en las condiciones en que se desarrolla el proceso de enseñanza aprendizaje de la Física en la ESBU "Wilian Soler Ledea" del municipio de Jiguaní.

Conclusiones

• 1- El análisis de los antecedentes históricos del proceso de enseñanza aprendizaje y en particular la resolución de problemas en la asignatura de Física en el octavo grado de la Educación Secundaria Básica, revela que existen insuficiencias en el que inciden en el desarrollo de la habilidad resolver problemas.

• 2-  La determinación de los principales referentes filosóficos, psicopedagógicos y didácticos en lo referente al proceso de enseñanza-aprendizaje de la Física permitió sustentar la propuesta y fundamentar teóricamente el sistema de problemas que se propone.

• 3-  La aplicación de diversos instrumentos contribuyó a actualizar el diagnóstico sobre la problemática que se investiga, verificándose insuficiencias en el desarrollo de la habilidad resolver problemas, lo que corroborar la necesidad de la implementación del sistema problemas propuesto.

• 4. El sistema de problemas fue elaborado por niveles de desempeño cognitivo teniendo en cuenta su correspondencia con el contexto escolar en que se desenvuelve el estudiante y su vínculo con la realidad objetiva.

• 5. La valoración cualitativa de los resultados de la aplicación del sistema de problemas en la práctica pedagógica evidencia la efectividad y factibilidad de su aplicación en las condiciones en que se desarrolla el Proceso de enseñanza aprendizaje de la Física en la ESBU "Wilian Soler Ledea".

Recomendaciones

• 1 Generalizar la experiencia pedagógica a otras Secundarias Básicas jiguaniceras.

• 2 Implementar el sistema de problemas de la unidad referida en el sistema metodológico de trabajo del centro en espacios como clases abiertas y demostrativas, preparación de asignaturas del grado para el que fue concebido de modo que favorezca la preparación integral de los docentes.

• 3 Darle continuidad al tema en nuevas investigaciones donde se aborden como arista principal el desarrollo de la habilidad resolver problemas a través de las asignaturas que componen las Ciencias Exactas y Naturales.

• 4 Socializar los resultados de investigación en eventos científicos, talleres, intercambios, seminarios u otras modalidades.

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Anexos

Anexo 1

Prueba Pedagógica de entrada

Objetivo : Comprobar el estado actual del desarrollo de la habilidad resolver problemas en los estudiantes del 8vo grado de la ESBU "William Soler Ledea".

Cuestionario

1. Se está realizando un trabajo con plomo _ y se desea saber que cantidad de calor se necesita para elevar la temperatura de 12 kg de este material desde 80 ºC a 120 ºC?.

Anexo 2

Resultado de la Prueba de entrada

Anexo 3

Prueba Pedagógica de salida

Objetivo : Comprobar el desarrollo alcanzado en la habilidad resolver problemas en los estudiantes del 8vo grado de la ESBU "William Soler Ledea".

Cuestionario

1. Dos cuerpos de masa 2 kg están suspendidos a una determinada altura. Un cuerpo se encuentra a 1,5 m y el otro está a 1 m.

• a) Determine la Ep del primer cuerpo.

• b) Si elevamos ambos cuerpos a una misma altura. ¿Qué ocurre con la Ep de ambos cuerpos?.

Anexo 4

Resultado de la Prueba de salida

Anexo 5

Observación a clases de Física

PROYECTO DE GUÍA PARA EL DESARROLLO Y EVALUACIÓN DE CLASES.

Datos generales

Escuela: ______________________________________Municipio:___________

Provincia: _________ Grado: ______ Grupo: ______ Matrícula: ____ Asist: ___

Nombre del docente:____________________Asignatura: ___________________.

Tema de la clase: ________________________________________________.

Indicadores a evaluar : —————————————–

Anexo 6

Visitas a clases

Anexo 7

Entrevista a profesores de Física:

Objetivo: Recoger opiniones sobre el nivel de conocimiento que poseen los profesores en cuanto a las dificultades que presentan los alumnos en el desarrollo de la habilidad resolver problemas en el 8vo grado.

1. ¿Los estudiantes resuelven los problemas de Física de forma independiente?

2. De acuerdo a su criterio en cual de los indicadores de la resolución de problemas el estudiante presenta mayores dificultades.

3. ¿Cómo efectuarías el seguimiento del mismo?

4. ¿La resolución de problemas de Física que se realiza en el grado te permite efectuar un correcto seguimiento al diagnóstico?

5. De los problemas utilizados en clase cuáles serán más efectivos para el desarrollo de la creatividad de los estudiantes.

Anexo 8

Resultado de la entrevista de los profesores de Física del grado de la ESBU "William Soler Ledea".

Anexo 9

Entrevista a estudiantes:

Objetivos: Detectar el nivel de conocimiento que tienen los estudiantes sobre la habilidad de resolución de problemas.

• 1- Durante el desarrollo de la clase de resolución de problemas:

• El profesor resuelve los problemas ——–.

• El profesor presta ayuda a los alumnos para que los resuelvan ——–.

• 2. El profesor le da seguimiento a las dificultades observadas durante la resolución de problemas en clases:

• Si ——–.

• No ——–.

• 3. Conoces cuáles son tus principales dificultades en la resolución de problemas:

• Si ———.

• No ——–.

• 4. Crees que es suficiente la tarea diferenciada para erradicar las dificultades detectadas en la resolución de problemas:

• Si ———.

• No ——–.

Anexo 10

Resultado de la entrevista a estudiantes

Anexo 11

UNIDAD 5 Energía. Su utilización, transmisión y obtención

OBJETIVOS

• Caracterizar el concepto de energía y sus formas principales al describir situaciones de la vida cotidiana donde se ponga de manifiesto que los sistemas poseen energía, así como los conceptos de potencia, eficiencia energética y ahorro de energía.

• Interpretar las ecuaciones para el cálculo de la energía cinética y potencial gravitatoria, trabajo mecánico, cálculo de la cantidad de energía que se requiere para elevar la temperatura de un cuerpo mediante calentamiento.

• Enunciar el contenido básico de la ley de transformación y conservación de la energía y las vías mediante las cuales se transforma y transmite la energía: trabajo, calentamiento y radiación.

• Exponer el principio básico de transformación de energía interna de los combustibles en energía útil y describir algunos casos en que se emplea dicho principio apoyándose en los conceptos de energía útil, de disipación y degradación de la energía.

• Argumentar la importancia de los recursos energéticos y la necesidad del ahorro de energía a nivel mundial y, en particular, en nuestro país.

• Exponer en qué consisten las direcciones principales de la revolución energética en Cuba, que tienen como base el ahorro de energía.

• Caracterizar diferentes fuentes renovables y no renovables de energía.

• Localización de las fuentes renovables y no renovables de energía en el mundo y en Cuba.

• Identificar los principales productores de energía a partir de fuentes renovables y no renovables.

• Explicar la distribución y comercialización de energía a partir de fuentes renovables y no renovables en el mundo.

• Resolver problemas cualitativos y cuantitativos, hasta un nivel de reproducción con variantes relacionados con energía cinética, potencial, cantidad de calor, trabajo, potencia y eficiencia energética.

• Valorar la explotación de las fuentes de energía en Cuba y en el mundo a través de la caracterización de las transformaciones energéticas que tienen lugar en los sistemas usados en la industria y en las diversas ramas de la técnica, atendiendo a su eficiencia energética y su potencia.

CONTENIDOS.

5.1. Introducción al concepto energía.

5.2. Temperatura, equilibrio térmico y calor.

5.3. La cantidad de calor transmitida entre los cuerpos.

5. 4. Apuntes biográficos. James Prescott Joule.

5. 5. La energía cinética y la energía potencial gravitatoria de los cuerpos.

5.6. Transformación y conservación de la energía.

5.7. Apuntes biográficos. Julios Robert von Mayer

5.8. La relación entre el trabajo y la energía.

5.9. El planeta Tierra y los procesos energéticos.

5.10. La radiación como forma de propagación del calor. Las radiaciones solares.

5.11. Las radiaciones, beneficios y perjuicios para la salud.

5.12. La conducción como forma de propagación del calor.

5.13. La convección como forma de propagación del calor. La circulación del aire.

5.14. Fenómenos de radiación, convección y conducción en el organismo humano.

5.15. Recursos energéticos en el mundo y en Cuba.

5.16. Energía útil, Eficiencia energética y ahorro de energía.

Actividades prácticas

• Determinación aproximada de la velocidad con la que cierta persona puede lanzar un cuerpo hacia arriba.

• Estimación de la cantidad de energía que transmite una hornilla.

Demostraciones

• Formas de propagación de calor: conducción, convección y radiación.

Seminario integrador

La aplicación de las formas de propagación del calor en los tratamientos fisioterapéuticos.

MATERIAL DOCENTE EN OPCIÓN AL TÍTULO ACADÉMICO DE MÁSTER EN CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN. MENCIÓN: EDUCACIÓN SECUNDARIA BÁSICA.

DEDICATORIA:

A mi hijo, fuente de inspiración para seguir adelante.

A mi esposa por ser siempre conductora especial de mi modo de pensar y actuar.

A mis amistades y familiares, por siempre creer en mí.

AGRADECIMIENTOS:

Agradezco la culminación de este trabajo, a todas las personas que de una manera u otra me brindaron su apoyo, aunque fuera con una frase de aliento, en especial a:

A mi consultante MSc. Abel Calante González, por su valiosa ayuda y observación durante todo el proceso de la investigación.

A mi esposa por su incalculable apoyo y ayuda.

A mis amistades por su apoyo incondicional.

A todos muchísimas gracias.

Autor:

José Antonio Aguilera Castellanos

PRIMERA CONVOCATORIA.

JIGUANÍ

2011

"AÑO 53 DE LA REVOLUCIÒN".

MINISTERIO DE EDUCACIÓN.

UNIVERSIDAD DE CIENCIAS PEDAGÓGICAS.

"BLAS ROCA CALDERÍO".

GRANMA.