Utilización de los diagramas de Minkowski para la enseñanza de la Teoría Especial de la Relatividad en la escuela secundaria

En este trabajo se presentan los resultados de la implementación de una etapa de una Secuencia de Enseñanza y Aprendizaje diseñada para abordar la Teoría Especial de la Relatividad en la escuela secundaria superior, en Argentina. Se adopta el modelo de Enseñanza para la Comprensión dentro de un marco teórico más amplio que promueve un aprendizaje significativo de la Teoría Especial de la Relatividad.El objetivo de esta investigación es analizar si la utilización de los diagramas de Minkowski, para establecer la simultaneidad de eventos en la Teoría Especial de la Relatividad, es una herramienta apropiada para la escuela secundaria.La metodología empleada en la investigación es cualitativa de tipo descriptiva. La implementación se realizó en dos cursos de secundaria superior de una escuela pública dependiente de la Universidad Nacional del Centro, conformados por 65 alumnos. Los resultados obtenidos evidencian rasgos de aprendizaje significativo de la Teoría Especial de la Relatividad, por parte de los alumnos.In this paper the results of the implementation of a step in a Teaching - Learning sequence designed to approach the Special Relativity Theory in high school in Argentina are presented. The purpose of this research is to analyze whether the use of Minkowski diagrams to establish the simultaneity of events in the Special Relativity Theory is an appropriate tool for high school. The methodology used in this research is qualitative and descriptive. The implementation was done in two courses of a public high school that is dependent of the Universidad Nacional del Centro (Argentina), with 65 students. The results show that students achieved meaningful learning in some topics of Special Relativity Theory.Fil: Cayul, Esther. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Grupo Educación en Ciencias con Tecnologías; ArgentinaFil: Arriassecq, Irene. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Grupo Educación en Ciencias con Tecnologías; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Implementación de una secuencia de enseñanza y aprendizaje para abordar la teoría especial de la relatividad en la escuela secundaria en el marco de la enseñanza para la comprensión

En este trabajo se presentan los resultados de la implementación de cinco etapas de una Secuencia de Enseñanza y Aprendizaje diseñada para abordar la Teoría Especial de la Relatividad en la escuela secundaria superior, en Argentina. Se tomo como marco teórico la Enseñanza para la Comprensión. El objetivo de esta investigación es analizar si las metas y desempeños de comprensión esperados, para los alumnos, se han logrado con esta propuesta. Se plantean diferentes interrogantes respecto del material elaborado para implementar la secuencia: ¿el tiempo estimado para la implementación es suficiente? ¿Las actividades propuestas son acordes y suficientes? ¿Los textos seleccionados son comprensibles para los alumnos? ¿Los diagramas de Minkowski son una herramienta útil para interpretar la simultaneidad? La metodología utilizada es cualitativa de tipo descriptiva. Se implementó la secuencia de enseñanza y aprendizaje en dos cursos de escuela secundaria superior, conformado por 65 alumnos, en una escuela pública dependiente de la Universidad Nacional del Centro. Los resultados obtenidos evidencian rasgos de aprendizaje significativo de la Teoría Especial de la Relatividad, por parte de los alumnos.The results of the implementation of a Teaching - Learning Sequence for Special Relativity Theory in high school in Argentina are presented in this work. It was taken Teaching for Understanding as the theoretical framework. The objective of this research is to analyze if the goals and expected performances of understanding have been achieved by students with this proposal. Different questions regarding the material developed to implement the sequence are proposed: the estimated time for implementation is enough? Do the proposed activities are consistent and sufficient? Do the selected texts are comprehensible by the students? Do Minkowski diagrams are a useful tool to interpret concurrency? The methodology used is qualitative. The teaching - learning sequence was implemented in two groups of high school in a public school. The results show that the students show meaningfull learning characteristics in Special Relativity Theory topics.Fil: Cayul, Esther. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires; ArgentinaFil: Arriassecq, Irene. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Tandil; Argentina. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentin

Análisis de aspectos relevantes para el abordaje de la Teoría de la Relatividad Especial en los últimos años de la enseñanza media desde una perspectiva contextualizada histórica y epistemológicamente: primera parte

En este trabajo se presentan los resultados de diversas investigaciones que hemos realizado sobre la enseñanza y el aprendizaje de la Teoría Especial de la Relatividad (TER). Discutiremos el abordaje didáctico que consideramos apropiado para introducir la TER en el nivel polimodal, de qué forma este abordaje se ve reflejado en los libros didácticos más usados por los profesores y en qué medida el tratamiento sobre la TER en los libros de texto puede influir en las decisiones didácticas de los profesores y en la comprensión de los alumnos sobre el tema. Pretendemos con esto proporcionar argumentos sólidos para una efectiva incorporación de la TER en el nivel polimodal

La teoría especial de la relatividad: secuencia de enseñanza y aprendizaje para el nivel de enseñanza secundaria

Se analiza el desarrollo, la implementación y la evaluación de una propuesta didáctica para la enseñanza y el aprendizaje de tópicos de la Teoría Especial de la Relatividad (TER)– sustentada en un marco de referencia que integra aspectos epistemológicos, psicológicos y didácticos – que contempló, además, la elaboración de un material escrito para ser utilizado por docentes y alumnos que contempla las carencias – entendidas como tales desde la perspectiva del marco teórico adoptado– encontradas en los libros de texto usuales. Dicho material incluye, fundamentalmente, el desarrollo de tópicos específicos de la TER, la selección de artículos originales para su lectura y discusión crítica y la propuesta de diversos tipos de actividades (resolución de problemas, ejercicios, etc.; incluso algunas no convencionales como la elaboración de cuentos e historietas

Introducción de la teoría de la relatividad especial en el nivel medio/polimodal de enseñanza: identificación de teoremas-en-acto y determinación de objetivos-obstáculo

En este artículo se presenta un análisis de ciertas nociones que los alumnos del nivel medio/polimodal de Argentina poseen respecto de conceptos fundamentales de física clásica que son necesarios para una adecuada conceptualización de algunos de los aspectos más relevantes de la Teoría Especial de la Relatividad (TER). Los resultados parecen indicar que los alumnos del grupo estudiado no han conseguido desarrollar esquemas apropiados para abordar situaciones en donde estos conceptos aparecen. A partir de los invariantes considerados no adecuados, se han determinado objetivos-obstáculos que deberían ser superados por los alumnos, en el contexto del aula y con la mediación de una propuesta didáctica específica, para un aprendizaje significativo de la TERIn this work, we present an analysis of the representations that students, in high school/polimodal level in Argentina have about relevant classic concepts, necessaries for the understanding of the Special Relativity Theory (TER). The results seem to show that the analyzed students group has not developed appropriate schemas for them. From these incorrect conceptions, we try to determine some objectives – obstacles that should be pass over by the students, in classroom context with an specific didactic proposal for a significative learning of the TE

Epistemological issues concerning computer simulations in science and their implications for science education

Computers and simulations represent an undeniable aspect of daily scientific life, the use of simulations being comparable to the introduction of the microscope and the telescope, in the development of knowledge. In science education, simulations have been proposed for over three decades as useful tools to improve the conceptual understanding of students and the development of scientific capabilities. However, various epistemological aspects that relate to simulations have received little attention. Although the absence of this discussion is due to various factors, among which the relatively recent interest in the analysis of longstanding epistemological questions concerning the use of simulations, the inclusion of this discussion on the research agenda in science education appears relevant, if we wish to educate scientifically literate students in a vision of the nature of science closer to the work conducted by researchers today. In this paper we review some contemporary thoughts emerging from philosophy of science about simulations in science and set out questions that we consider of relevance for discussion in science education, in particular related with model-based learning and experimental wor

Special Relativity Theory in High School level: perspective of teachers and text analysis

En este trabajo se analizan, una década después de la implementación de la última reforma educativa, los resultados obtenidos en una encuesta realizada a docentes que se desempeñan en el nivel secundario y se los-compara con los obtenidos en otra encuesta realizada antes de dicha reforma. El objetivo consiste en indagar las dificultades que han enfrentado los docentes que han abordado en el aula la Teoría Especial de la Relatividad (TER), los conceptos previos que consideran necesarios que el alumno haya aprendido y los textos que habitualmente consultan para preparar sus clases, como así también los que recomiendan a sus alumnos. En el caso de los docentes que nunca han desarrollado el tema en el nivel secundario, se analizan los aspectos que consideran podrían ser conflictivos desde el punto de vista de la enseñanza, del aprendizaje y los textos que consultarían tanto para la preparación de sus clases como los que recomendarían a sus alumnos. El análisis se realiza desde una perspectiva histórica, epistemológica y didáctica. Los resultados muestran que, en general, pocos docentes han abordado la TER, el libro de texto es el principal recurso didáctico y aquellos analizados no facilitarían un abordaje de la teoría acorde con las propuestas actuales en el ámbito de Naturalezade la Ciencia. La principal dificultad por parte de los alumnos sería que no han construido conceptos significativos de mecánica clásica antes de abordar la TER.This paper analyzes the results of a survey carried out a decade after implementation of the last education reform with teachers working at high school level and the results are compared with those obtained in another survey conducted before the reform. The aim is to investigate the difficulties that have faced those who addressed in the classroom the Special Theory of Relativity, the previous concepts that are considered necessary for students to be learned and the texts usually that teachers consult to prepare lessons, as well as those who recommend to their students. In the case of teachers who have never developed the topic at the high school level, we analyze the issues they consider could be controversial from the point of view of teaching, learning and the texts they would consult both for the preparation of their classes as those who recommend students.The analysis is done from a historical, epistemological and didactic perspective. The results show that, in general, few teachers have addressed the TER, the textbook is the main teaching resource and those analyzed would not provide an approach to the theory in line with current proposals in the field of Nature of Science.The main difficulty for the students would be that they have not built meaningful concepts of classical mechanics.Fil: Arriassecq, Irene. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Seoane, Eugenia. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas; ArgentinaFil: Cayul, Esther. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas; ArgentinaFil: Greca, Ileana. Universidad de Burgos; Españ

Secuencias de enseñanza y aprendizaje basadas en resultados de investigación : propuesta de un marco teórico para el abordaje de la teoría especial de la relatividad

En este trabajo se analiza el diseño de una secuencia de enseñanza aprendizaje (SEA) desde una perspectiva contextualizada para la enseñanza de la física en el nivel secundario que enfatiza la necesidad de encontrar coherencia entre las diversas perspectivas teóricas utilizadas para elaborarla. Esta propuesta pretende avanzar, en relación con otras propuestas didácticas existentes, proponiendo la articulación de aspectos epistemológicos, psicológicos y didácticos. Se ejemplifica la potencialidad del marco teórico con un análisis crítico del diseño, la implementación y la evaluación de una SEA para la teoría especial de la relatividad (TER).En aquest treball s'analitza el disseny d'una seqüència d'ensenyament aprenentatge (SEA) des d'una perspectiva contextualitzada per a l'ensenyament de la física en el nivell secundari que emfatitza la necessitat de trobar coherència entre les diverses perspectives teòriques utilitzades per elaborar-la. Aquesta proposta pretén avançar, en relació amb altres propostes didàctiques existents, proposant l'articulació d'aspectes epistemològics, psicològics i didàctics. S'exemplifica la potencialitat del marc teòric amb una anàlisi crítica del disseny, la implementació i l'avaluació d'una SEA per a la teoria especial de la relativitat (TER).This paper discusses the design of a general theoretical framework for teaching physics in secondary education that emphasizes the necessity to find consistency between the different theoretical perspectives used to develop teaching-learning sequences. This proposal aims to advance, in relation to other educational proposals, proposing the articulation of epistemological, psychological and learning aspects within a wider educational approach called Teaching for Understanding. It exemplifies the potential of the framework with a critical analysis of the design, implementation and evaluation of a teaching learning sequence for the Special Relativity Theory

Simulaciones computacionales: un análisis fenomenográfico

Actualmente existe un debate epistemológico en torno a los constructos “modelo” y “modelización” y cómo se vinculan con las nociones de teoría, explicación, predicción y experimentación en el contexto de las simulaciones computacionales utilizadas en la investigación contemporánea. En este trabajo se presenta un análisis sobre las nociones acerca de las simulaciones computacionales utilizadas en ciencia y las simulaciones utilizadas en la enseñanza de las ciencias que tienen diferentes grupos de investigadores nóveles, desde una perspectiva fenomenográfica. Se adoptó un abordaje cualitativo para intentar comprender e interpretar los significados que los científicos de diferentes áreas asignan a las simulaciones computacionales. Se obtuvieron como resultados visiones heterogéneas en torno al concepto de modelo y simulación computacional. Algunos investigadores sustentan una noción de simulación computacional que no se corresponde completamente con el uso otorgado a las mismas en la actividad científica. Este aspecto complejo de la actividad científica contemporánea no llega a ser abordado en las clases de ciencias de la escuela secundaria y dificulta la construcción de una visión de naturaleza de la ciencia más cercana al trabajo que hoy en día realizan los científicos.There is currently a debate about epistemological constructs "model" and "modeling" and how they link with notions of theory, explanation, prediction and experimentation in the context of computer simulations used in contemporary research. This paper presents an analysis of computer simulations notions used in science and simulations notions used in science teaching with different groups of junior researchers, from a phenomenographic perspective. A qualitative approach was adopted to understand and interpret the meanings that scientists from different areas assigned to computer simulations. There were obtained heterogeneous visions on the model concept and computer simulation. Some researchers support the notion of computer simulation that does not correspond completely with that accorded in scientific activity. This complex aspect of contemporary scientific activity fails to be addressed in science classes in high school and makes difficult the construction of a nature of science vision more near to scientists wor

Análisis de aspectos relevantes para el abordaje de la Teoría de la Relatividad Especial en los últimos años de la enseñanza media desde una perspectiva contextualizada histórica y epistemológicamente

En este trabajo se presentan los resultados de diversas investigaciones que hemos realizado sobre la enseñanza y el aprendizaje de la Teoría Especial de la Relatividad (TER). Discutiremos el abordaje didáctico que consideramos apropiado para introducir la TER en el nivel polimodal, de qué forma este abordaje se ve reflejado en los libros didácticos más usados por los profesores y en qué medida el tratamiento sobre la TER en los libros de texto puede influir en las decisiones didácticas de los profesores y en la comprensión de los alumnos sobre el tema. Pretendemos con esto proporcionar argumentos sólidos para una efectiva incorporación de la TER en el nivel polimodal