Enseando Fsica por Investigacin Exploracin de la Cmara

Enseñando Física por Investigación: Exploración de la Cámara de Hoyo por el Método de Modelaje Presentación Adaptada Power. Point del Sitio de Web de MM ~ por Carl J. Wenning ~

¿ Por qué un Nuevo Método para la Enseñanza de Física? • La investigación muestra que después de la enseñanza convencional, los estudiantes no pueden explicar los conceptos mas básicos de la física, hasta si pueden resolver problemas con lápiz y papel. • Peor aún, la enseñanza convencional dada a propósito por instructores talentosos (igual los que han ganado premios nacionales) no es suficiente para mejorar la situación perceptiblemente.

¿Realmente Entienden la Física nuestros Estudiantes? ¿Qué realmente significa cuando los estudiantes pueden resolver el problema cuantitativo a la izquierda, aunque no pueden resolver el problema conceptual a la derecha? Para el circuito arriba, determine la corriente en la resistencia de 4 y la diferencia de potencial entre los puntos P y Q. Los focos A, B y C son identicos. ¿Qué le pasa a la intensidad de la luz de los focos A y B cuando se completa el circuito?

¿Qué NO Ha Hecho una Diferencia en la Comprehensión de nuestros Estudiantes? • Ejemplos y explicaciones lúcidas y entusiástas • Dramaticas Demostraciones • Uso intensivo de la tecnología • Textos • Tareas con problemas cuantitativos

Cualquier Teoría de Enseñanza Debería Responder a Dos Preguntas. • ¿Qué debemos enseñarles a los estudiantes? • ¿Cómo debemos enseñarles los estudiantes? La Enseñanza Convencional Dice: • Debemos enseñarles todo lo que les podamos decir. • Debemos enseñarles al decirles de la ciencia.

¿Por Qué Falla la Enseñanza Convencional? • Se basa en mitos, rumores, y observación casual. • Normalmente pone énfasis en problemas cuantitativos que no requieren comprehensión conceptual. • No es un método refinado basado en investigación objetiva.

Qué Ven los Estudiantes como Importante en una Clase Tradicional? • Buscando las ecuaciones correctas • Siguiendo pasos exactos para resolver problemas • Buscando respuestas numéricas Pero ¿dónde queda la comprehensión de la física?

¿Cómo es Diferente una Clase que Usa el Método de Modelaje? • Esta enfocada en el estudiante, no en el instructor. • Los estudiantes son activos (no inactivos) • El énfasis se pone en el desarrollo de capacidades cognitivas (no en transferir el conocimiento del cerebro del instructor a los estudiantes) • Los estudiantes construyen y evaluan argumentos (el enfoque no es en buscar la respuesta correcta). • El instructor es el guía socrático (no la autoridad suprema)

El Método de Modelaje Mantiene los Siguientes Puntos de Vista: • La física es coherente – Opuesto al punto de vista de que la física consiste en un sistema de conceptos y de problemas libremente relacionados • El aprendizaje se obtiene cuando los estudiantes activamente buscan la comprehensión – Opuesto al punto de vista de que el aprendizaje consiste de apuntar notas, escucharle al instructor, y memorizar hechos y fórmulas.

¿Ejercicios en Vez de Modelos? El problema con ejercicios de lápiz y papel – Los estudiantes ven ejercisicios y sus resoluciones como pedazos de conocimiento. – Los estudiantes no llegan a ver elementos comunes en situaciones nuevas: • “Nunca hicimos ese tipo de problema!”

¡Modelos en Vez de Ejercicios! Modelos como unidades básicas del conocimiento – El énfasis se pone en identificar la estructura del sistema. – Los estudiantes identifican o crean un modelo para producir una resolución. – Continuamente se usan sólo unos pocos modelos con modificaciones pequeñas.

¿Qué es un Modelo? • Un modelo es una representación de una estructura en un sistema físico y/o sus características. • Un modelo tiene multiples representaciones, que tomadas en conjunto definen la estructura del sistema.

El Modelo es Distribuido sobre Multiples Representaciones

Multiples Representaciones una partícula moviendose a una velocidad constante Con declaraciones explícitas describiendo las relaciones

¿Cómo Ayuda el Método de Modelaje a la Comprehensión del Estudiante? – Los estudiantes diseñan sus propios procesos para el experimento. – Los estudiantes tienen que justificar sus interpretaciones de datos en diálogos guíados por el instructor socrático. – Modelos creados de interpretaciones experimentales son usados en problemas cuidadosamente escogidos por el instructor, que ilustran aspectos del modelo. – Las soluciones se presentan a la clase entera en los tableros blancos.

Resultados de la Implementación • 20, 000 estudiantes de EUA, más de 300 clases, de niveles de la prepa hasta la maestría • Mejores resultados con FCI • Retención a largo plazo de conceptos fundamentales de la física

Efectividad del Método de Modelaje

El Ciclo del Modelaje • Usa un ciclo de aprendizaje de dos etapas • Etapa 1: Desarrollo del Modelo – Descripción – Formulación – Ramificación – Validación • Etapa 2: Uso del Modelo – Applicación

Etapa I: Descripción del Desarrollo del Modelo • Los estudiantes describen sus observaciones de la situación bajo observación. • El instructor es un moderador que no juzga. • Se guía a los estudiantes a identificar las variables medibles. • Se determinan las variables dependientes e independientes.

Etapa I: Formulación del Desarrollo del Modelo • Los estudiantes llegan a un acuerdo de la relación deseada entre las variables. • Discuciones acerca del diseño del experimento. • Los estudiantes desarrollan los detalles de los procesos. • Intrusión mínima por el instructor.

Etapa I: Ramificación del Desarrollo del Modelo • Los estudiantes construyen representaciones gráficas y matemáticas. • Los grupos preparan y presentan sumarios de sus resultados en los tableros. • Se propone un modelo.

Etapa I: La Validación del Desarrollo del Modelo • Los estudiantes defienden el diseño, resultado, e interpretación del experimento. • Se escojen otros grupos para refutar o corroborar los resultados. • La discusión socrática tiende hacia el concenso de una representación exacta del modelo.

Etapa II: El Uso del Modelo En las actividades de despliegue, los estudiantes • Aprenden a aplicar el modelo a una variedad de situaciones relacionadas • » • Identificar la composición del modelo Representar la estructura del modelo Comunican su comprehensión por presentaciones orales Se guían con las preguntas del instructor: • • ¿Por qué hiciste eso? ¿Cómo sabes eso?

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