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Título : APRENDIZAJE ACTIVO DEL CAMPO ELÉCTRICO EN ESTUDIANTES DE INGENIERÍA
Autor : Dr. Eduardo Mora Ley, César
SANDOVAL MARTÍNEZ, MANUEL
Palabras clave : CAMPO ELÉCTRICO
ESTUDIANTES DE INGENIERÍA
APRENDIZAJE ACTIVO
Fecha de publicación : 29-abr-2011
Resumen : We show a methodological proposal based on Active Learning Physics supported by Physics by Inquiry methodology, which is designed to promote collaborative learning in engineering or science students. We exhibit a sequence didactic with 10 activities named Learning Activities for Electric Field, which have different abstraction level in order to improve skills in their reasoning about basic electrostatic phenomena. These activities pretend enhancement the comprehension about electric field concept and its relationship with electric force caused on a particle charge. We included two lab workshops whose objectives are determined length and direction of electric field qualitatively between two parallel plates (capacitor). Analysis response of activities mentioned show that maturities in students´ reasoning was increasing progressively because during the first activities students used intuitively way concepts, however with these activities students´ responses (most of them) exhibit a better way to use the concept mentioned. We observed too, on these students collective participation improve in their team, which allow share and improve their reasoning. The activities were applied to engineering students who´s were enrolled in Electricity and Magnetism course; our experimental group had 30 students and our control group had 205 students. For analysis data we used concentration factor tool, which allow obtain an analysis with more detail in mental models that students have starting the course and can show advances reach in their reasoning at the end of instruction. This tool allow obtain a plot with four regions, which labeled depending score and concentration factor reach in each questions, and allow view students mental models changes in each questions. Results show significant advances in experimental group because at beginning of the course 75% of pattern response appear on random zone, 15% on two model zone (incorrect) and 10% on two model zone (one correct and one incorrect); at the end of instruction pattern response on random zone decreases 25%, two model zone (incorrect) increases 10%, two model zone (one correct and one incorrect) increase 20% and we have 5% in high zone (one model correct); this is an significant advance. In other hand, control group students had not significant advance because their pattern responses appear on random zone before and after instruction. Control group gain was 0.7% and experimental group gain was 10.46%.
Descripción : Se presenta una propuesta metodológica basada en la Enseñanza Activa de la Física dentro de la estrategia denominada Física por Indagación, la cual está diseñada para promover el aprendizaje colaborativo en los estudiantes de ingenierías o ciencias. Se muestra una secuencia didáctica de 10 Actividades para el Aprendizaje del Campo Eléctrico (AECE), las cuales presentan diferentes niveles de abstracción para desarrollar mayores habilidades en sus razonamientos sobre fenómenos electrostáticos básicos. Con estas actividades se pretende inducir a la mejora de la comprensión del concepto de campo eléctrico y su relación con la fuerza eléctrica que puede provocar sobre una partícula cargada. Se incluyen también dos prácticas ilustrativas de laboratorio las cuales tienen como objetivo determinar de manera cualitativa la magnitud y dirección que puede tener un campo eléctrico dentro de un par de placas paralelas (capacitor). El análisis de las respuestas a las actividades mencionadas muestra que la madurez en el razonamiento de los estudiantes fue aumentando de manera progresiva, ya que durante las primeras actividades los conceptos los manejaban de una manera muy intuitiva, sin embargo al continuar con esta secuencia pedagógica las respuestas presentaban (en la mayoría de los casos) una mejor forma de utilizar los conceptos para responder las actividades. Se observó también que en estos estudiantes se incrementó la participación colectiva en los equipos de trabajo, lo cual permitió compartir y mejorar sus razonamientos. Dichas actividades fueron aplicadas a estudiantes de ingenierías que cursaban el tercer semestre de sus respectivas carreras, tomando un grupo experimental y cinco grupos conformaron el grupo de control. El análisis de los datos se realizó empleando la herramienta llamada factor de concentración, la cual permite obtener un análisis más detallado de los tipos de modelos mentales que tienen los estudiantes al iniciar un curso y puede mostrar, también, los avances alcanzados en el razonamiento de los estudiantes al finalizar la instrucción. Esta herramienta permite obtener un gráfico que se divide en cuatro regiones efectivas, las cuales son catalogadas dependiendo del puntaje alcanzado tanto en el escore de cada pregunta como el valor obtenido con el factor de concentración, permite distinguir claramente el cambio en los modelos mentales de los estudiantes por cada pregunta del test. Los resultados muestran un avance considerable en los estudiantes que participaron en el grupo experimental ya que al inicio del curso el 75% de tipos de respuestas aparecen en la zona aleatoria, 15% en la zona de dos modelos incorrectos y 10% en la zona de un modelo correcto; al finalizar la instrucción los tipos de respuestas en la zona aleatoria disminuye a 50%, la zona de dos modelos incorrectos aumenta 10%, la zona de un modelo correcto aumenta 20% y la zona de un modelo correcto aumenta 5%, lo cual representa avances significativos. Por otro lado, los estudiantes del grupo de control prácticamente no presentan ningún avance significativo ya que todas sus respuestas caen en la zona aleatoria antes y después de la instrucción. La ganancia obtenida en el grupo de control fue de 0.7% y la ganancia en el grupo experimental fue de 10.46%.
URI : http://www.repositoriodigital.ipn.mx/handle/123456789/8333
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