Andamiaje y Modelado: desterrando mitos e ideas erróneas en la clase de Física

Andamiaje y Modelado: desterrando mitos e ideas erróneas en la clase de Física

Andamiaje y Modelado se centra en la asignatura de Física y Química de 4º de ESO. En concreto, pretende ser un nuevo enfoque para el estudio de los temas relacionados con las fuerzas estática y dinámica.


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El número de alumnos que abandona la asignatura de Física en cuanto tiene oportunidad es alarmante. La realidad es que consideran que es una asignatura alejada de su realidad, poco interesante, con una carga de matemáticas abstractas muy elevada… y eso no es lo peor. Lo peor es que muchos reconocen que se aburren estudiándola y que, a la postre, aprenden poco o nada.

Este proyecto se centra en la asignatura de Física y Química de 4º de ESO. En concreto, pretende ser un nuevo enfoque para el estudio de los temas relacionados con las fuerzas estática y dinámica.

El principal objetivo del docente Álvaro Pascual con este nuevo enfoque era conseguir que los alumnos volvieran a sentir ganas de estudiar y aprender física. De este objetivo surgen otros desafíos igual de importantes como:

  • Ayudar a los alumnos a resolver las dificultades más comunes de la asignatura y que, muchas veces, se da por hecho que no les supone ningún problema (ideas erróneas preconcebidas).
  • Generar cultura científica en el aula, de tal manera que los alumnos valoren las preguntas y las hipótesis tanto como valoran las respuestas.
  • Desterrar la idea de que un error es definitivo y fomentar una idea de error como oportunidad de descubrimiento y aprendizaje.

Muchas de las ideas preconcebidas que generan dificultades a los alumnos en el estudio de la Física no son debidas a simples errores aleatorios, a la falta de estudio o a la incapacidad de recordad ideas clave. En realidad, habitualmente, son ideas razonables, pero basadas en suposiciones que entran en conflicto con el conocimiento científico.

Para ayudar a los alumnos con estas dificultades, la asignatura se enfoca desde dos premisas fundamentales:

  • Andamiaje: acompañar a los alumnos en un proceso de revisión de ideas preconcebidas y, paso a paso, desterrar los errores y razonar cómo deben de ser las ideas correctas.
    • Método:
      • Primero se presenta un escenario objetivo: problema en el que la idea preconcebida se hace muy patente en los alumnos e impide una correcta comprensión de la situación.
      • Se puede trabajar este escenario desde diferentes enfoques metodológicos, pero con una premisa: el profesor nunca dará la respuesta correcta a los alumnos, ya habrá tiempo de aclarar dudas cuando se revise este escenario.
      • Se introduce un escenario ancla: el propósito de este escenario es presentar una situación en la que las intuiciones de los alumnos están de acuerdo con la visión científica.
      • A partir de este escenario, mucho más intuitivo o próximo a la visión de los alumnos, estos pueden empezar a percibir dónde se encuentra el conflicto en el escenario anterior. Hay que pedir a los alumnos que piensen similitudes y diferencias entre el escenario objetivo y el escenario ancla.
      • Aún así, en este punto muchos alumnos aún no son capaces de entender correctamente la visión científica, por lo que se diseña un escenario puente: como su nombre indica, este escenario pretende presentar una situación intermedia entre el escenario ancla y el escenario objetivo, ayudando a los alumnos a extender la idea correcta de vuelta al escenario objetivo. Puede que el escenario objetivo se encuentre muy alejado de la intuición y sea necesario presentar más de un escenario puente, unir con más de un eslabón el escenario ancla y el escenario objetivo.
      • Para terminar, se vuelve a presentar el escenario objetivo. Si la sesión ha funcionado, la gran parte de los alumnos entenderá la visión científica.

También se incluye que el alumno aprenda a revisar sistemáticamente su manera de trabajar, qué objetivos está alcanzando y cuáles no, o cómo puede mejorar su aprendizaje. Para ello, en cada bloque de trabajo, los alumnos cuentan con hojas de autoevaluación.

  • Modelado: en vez de enseñar las teorías físicas y aplicarlas, se realiza el proceso inverso. Se parte de situaciones reales y los alumnos, con el docente, tratan de construir el modelo matemático que rige esas situaciones a partir de la observación, la generación de hipótesis, toma de datos… en definitiva, de aplicar el método científico.
    • Método:
      • En este caso se intenta priorizar el aprendizaje por descubrimiento. En este tipo de actividades, a los alumnos se les presenta una situación, un fenómeno físico, que deben analizar y tratar de entender hasta el punto de generar un modelo matemático que permita predecir su comportamiento. En este caso se pueden emplear dos ejemplos:
      • 13-8-2015 13.8.21 8LEY DE GRAVITACIÓN UNIVERSAL: En esta tarea los alumnos tienen que determinar cuál es la expresión matemática de la fuerza gravitatoria entre dos masas. Para ello, y trabajando por parejas, emplean un simulador virtual y van siguiendo los pasos marcados en la hoja de trabajo que se les entrega. Además, para el trabajo matemático, emplean una calculadora gráfica muy interesante llamada DESMOS). Para poder realizar la tarea, los alumnos tienen acceso a este tutorial:

    Una vez completados todos los escenarios, se dedican dos clases al debate y al diálogo. Entre todos los grupos y con la guía del profesor, se construye un modelo que explique la relación entre las fuerzas aplicadas sobre las bolas de bolera y su movimiento o su variación de movimiento.

    Para conseguir más información sobre esta increíble experiencia puedes ponerte en contacto con Álvaro Pascual: https://twitter.com/alvaropascual84.

    Referencias para saber más:

    • Web del proyecto

 

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