En los alumnos de primer año de
Ciencias
Exactas de la carrera de Profesor de
Media Superior en el Instituto Superior Pedagógico "Rafael
María de Mendive" de Pinar del Río
En este trabajo que es
parte de una tesis de
maestría (en ejecución) en opción al
título de master en Ciencias de la Educación, se ha
utilizado como herramienta el método de
diagnóstico para comprobar el dominio que
poseen los estudiantes del concepto de
energía así como de los conceptos de transferencia,
transformación, degradación y conservación,
ya que si no hay claridad conceptual en este sentido, entonces el
alumno no tendrá las herramientas
teóricas necesarias para poder
comprender e interpretar los fenómenos naturales, no
podrá comprender el mundo en que vive y no podrá
tener una conciencia
energética que asegure un modo de actuación
responsable en este sentido.
La temática tratada es de gran importancia ya que
el ahorro de
energía se ha convertido en una necesidad vital para el
desarrollo
sostenible de la sociedad
actual y futura y al mismo tiempo se
presenta como una de las exigencias sociales a la cual ha de
responder la escuela de hoy.
Su conocimiento,
su uso y aplicaciones por parte de los futuros profesores, les
permitirá elaborar estrategias de
aprendizaje
con sus alumnos lo que contribuye a tal desarrollo
sostenible.
A la luz del
desarrollo actual de los acontecimientos mundiales, parece casi
improbable que la visión del mundo ecológico
sustentable, equitativo y apto para vivir se haga realidad. Sin
embargo, no existe una razón fundamental que explique por
qué esta visión en principio no puede
materializarse. No es algo imposible. De hecho, esto es esencial
si se quiere que la humanidad sobreviva en toda su amplitud, o
sea, que la especie del hombre sabio,
considerado y afectuoso, y la sociedad que lo abarca, tengan un
futuro luminoso. Es necesaria una visión que triunfe. Una
visión no es soñar despierto, ni un sustituto de la
acción
enérgica. Una visión arroja la luz que ilumina los
aspectos esenciales, establece un escenario para conformar
nuestro futuro común, despierta la esperanza, brinda la
oportunidad de unir las manos en pos del bien general, fortalece
la determinación de convertirse en protagonistas y no
permanecer sólo como observadores.
La naturaleza y
las culturas parecen adversarias de un juego donde
cuando una gana la otra pierde y viceversa, donde el
florecimiento de una implica el padecimiento de la otra. La
relación del hombre y la naturaleza es considerada una
lucha continua por el predominio. En el pasado, la naturaleza se
percibía como una fuerza
más poderosa, a la cual el hombre
tenía que someterse para sobrevivir, sin embargo, las
capacidades de razonamiento le permitieron a este acopiar
experiencia, descubrir los secretos de ella, desarrollar
habilidades particulares, crear su cultura.
Para lograr la solución de los problemas
presentes y futuros es necesario comprender claramente cuan
artificial resulta una separación entre cultura y
naturaleza. La Física moderna
enseña que la naturaleza universal no funciona como un
reloj mecánico: el futuro es abierto, el proceso de
creación aún continúa por lo que parece
adecuado que los seres humanos se consideren coprotagonistas y
coautores en este continuo proceso de creación. El hombre
creador conscientemente activo no existe fuera de la naturaleza o
en contraste con ella, sino que forma parte de ella en continua
evolución.
La asignatura de Física dado su carácter de ciencia exacta
y experimental, permite poner a los estudiantes de frente a la
interpretación de los fenómenos
naturales que ocurren a su alrededor y de los adelantos
científico – técnicos que invaden todas las esferas
de la vida del hombre; brinda la posibilidad de formar una
concepción científica del mundo en los estudiantes
y de prepararlos para el planteamiento y solución de
problemas concretos.
En esta asignatura es estudiado el concepto de
energía que está muy ligado a la existencia y
desarrollo de la especie humana en el planeta. Este concepto,
constituye una idea central para la comprensión de lo que
ocurre en nuestro universo. Su
utilización, transmisión y obtención
preocupa hoy a toda la sociedad por lo que con mucha frecuencia
se lee o escucha sobre él en los medios masivos
de difusión (radio, TV,
etc.).
La energía considerada en todas sus formas
posibles permanece constante en todo sistema aislado
independiente de los fenómenos mecánicos,
térmicos, electromagnéticos o nucleares que puedan
ocurrir en un sistema dado. La energía en su
acepción más general como categoría
filosófica y como objeto del conocimiento es una magnitud
física que mide (evalúa, valora, cuantifica) el
movimiento de
la materia en los
procesos
naturales (sus transformaciones, cambios, variaciones y sus
posibilidades objetivas de transformaciones, cambios y
variaciones.
Todos los cambios que suceden en la naturaleza son de
tal esencia que lo que se quita a un cuerpo se añade a
otro; esta ley natural
universal se extiende a las reglas mismas del movimiento; la ley
de conservación y transformación de la
energía es una ley fundamental en la naturaleza. La
existencia de esta ley es una de las demostraciones más
veraces de que el mundo en que vivimos no tiene ni principio ni
fin y existirá eternamente.
Por supuesto es una parte la que la madre naturaleza
pone para que se conserve el universo en
que vivimos, la otra le toca al hombre.
Uno de los recursos
más importantes con los que cuenta el hombre en la tierra son
los energéticos naturales.
El tema del ahorro de la energía se convierte en
una necesidad vital para el desarrollo de la sociedad actual y
futura, y al mismo tiempo se presenta como una de las exigencias
sociales a las cuales ha de responder la escuela de hoy y en
especial la asignatura de Física, ya que la energía
forma parte de su contenido de estudio.
La historia del desarrollo de
la humanidad puede ser entendida a partir de las formas en que el
hombre ha sabido aprovechar la energía disponible en la
naturaleza con el uso de diferentes máquinas.
La evolución de la especie humana ha provocado un
incremento de sus necesidades energéticas, este incremento
ha sido tal, que en los últimos cien años, la
humanidad ha consumido tanta energía, como en toda la
historia precedente. (Arrastría, M. 2000).
El desarrollo tecnológico alcanzado ha sido sobre
la base de la elección de la línea
energética dura (Turrini, E. 1999), la cual se basa en el
empleo de
combustibles fósiles. En la actualidad el 77% de la
energía que se consume en el planeta proviene del empleo
de este tipo de combustible (Berriz, R. 1999).
Por mucho tiempo el esquema de consumo
energético mundial ha estado
sustentado en un paradigma que
tiene los siguientes axiomas (Berriz, R. 1999).
- El ecosistema
planetario es inagotable y tiene una capacidad ilimitada para
reciclar, de manera natural los desechos de la
sociedad. - El crecimiento
económico a expensas de la naturaleza no tiene
límites y permite expandir infinitamente
el consumo humano.
El mundo de hoy levanta su voz contra este paradigma que
amenaza la existencia futura del planeta y la supervivencia de la
propia especie humana.
Muchos forum internacionales se han pronunciado en este
sentido y hoy se hace un llamamiento a la reducción del
empleo de los combustibles fósiles y a la opción de
la línea blanda o "camino del sol", que hace el
énfasis en el empleo de fuentes
energéticas renovables no contaminantes como la solar,
eólica etc.
Como puede entenderse, el desafío
energético actual, del cual nuestro país no escapa,
es un reto, no solo tecnológico, en el sentido de mejorar
la eficiencia
energética y de buscar nuevas tecnologías que
permitan aprovechar las fuentes renovables de energía,
sino también y ante todo, un reto pedagógico que
presupone la educación
energética de toda la sociedad.
Trabajar la educación energética en
función
del desarrollo sostenible desde la escuela es asumir una
perspectiva más crítica, analítica y participativa,
donde el sujeto tenga una posición activa frente al
conocimiento, las habilidades, los valores y
sea capaz de generar cambios en la vida natural y social actual a
favor del medio ambiente
sin comprometer las condiciones futuras.
Por tanto, es incuestionable que para lograr el
desarrollo de la educación energética se requiere
de un profesor orientador, con una sólida
preparación, que sea un guía y que conozca
claramente su papel como vínculo entre los diversos
sectores de la comunidad y la
escuela; en esencia que sea capaz de cumplir con su papel de
educador, incidiendo activamente en el proceso de
formación de sus alumnos y en la selección
de alternativas de solución de los problemas que se
presentan en la escuela, el hogar y la comunidad. (Mc Pherson,
1998).
Por ello, el futuro profesor debe tener una
formación integral para ejercer una función
integradora, en ella es donde el autor considera que la
educación energética desempeña un rol
esencial.
Precisamente con el afán de elevar el nivel de
eficiencia en el proceso de enseñanza aprendizaje de la Física
que se imparte en el primer año de ciencias exactas de la
carrera de profesor de media superior es que se ha perfilado este
trabajo específicamente para comprobar los niveles de
conocimiento que tienen los estudiantes del concepto de
energía así como de sus atributos.
Para ello hemos utilizado como herramienta de trabajo el
método de diagnóstico ya que constituye un elemento
clave para diseñar estrategias de trabajo a seguir en
función de los objetivos
planteados para este nivel.
El término diagnóstico lo aplicamos del
siguiente modo:
- Estado del problema: Conocimiento residual que
el estudiante de la enseñanza media superior tiene
acerca del concepto de energía. - En un momento dado: Al comenzar el ciclo de
enseñanza superior. - Con el objetivo
de: Profundizar y dejar establecido cuáles son las
dificultades que tienen los estudiantes para comprender este
concepto. - Para su transformación y
profundización: Sobre la base de las dificultades
detectadas.
En el proceso de formación de un conocimiento o
de la adquisición de una idea o de una habilidad, se
produce el paso gradual, desde un nivel más simple, hacia
otro más complejo. Pretender insertarse en este proceso
sin conocer el nivel de logros alcanzados en los estudiantes,
sería erróneo. Pues por ejemplo sin los
antecedentes requeridos el estudiante no pudiera asimilar
conocimientos estructurados a niveles superiores de exigencia, o
valerse de una habilidad supuestamente lograda, para la
realización de una tarea o para la adquisición de
otra habilidad.
Esto nos da pie para interiorizar que no debemos
trabajar a ciegas, prácticamente sin información sobre la preparación y
comportamiento
de los estudiantes, realizar un diagnóstico para comprobar
el dominio que ellos tienen sobre este tema se convierte en una
necesidad.
Con todos estos elementos nos dimos a la tarea de
elaborar un instrumento que reuniera las características
esenciales sobre la base de los objetivos trazados en los
programas de
nivel medio superior.
El objetivo principal de nuestro trabajo consiste en
comprobar el dominio que tienen los estudiantes del concepto de
energía y de los conceptos de transferencia,
transformación, degradación y conservación
de la energía, pera esto partimos de la idea de que si no
hay claridad conceptual en ese sentido entonces el alumno no
tendrá las herramientas teóricas necesarias para
poder comprender e interpretar los fenómenos naturales y
el funcionamiento de equipos y mecanismos, no podrá
comprender el mundo en que vive y no podrá tener una
conciencia energética que asegure un modo de
actuación responsable en este sentido, lo que
limitará la calidad de su
labor dirigida a la ejecución de estrategias educativas
que los califique para contribuir a formar en sus estudiantes una
concepción de sostenibilidad en el aprovechamiento de los
recursos energéticos por el hombre.
- ELABORACIÓN DEL
INSTRUMENTO.
Se elaboró un instrumento de diagnóstico
con estructura de
encuesta
teniendo en cuenta los contenidos y conocimientos que se
debían preguntar y los que los estudiantes debían
saber con la finalidad de comprobar hasta que punto estos
problemas existían.
- INSTRUMENTO ELABORADO.
El instrumento elaborado para el diagnóstico es
el siguiente:
Cuestionario
- ¿Qué es para ti la
energía? - A un camión de juguete se le da cuerda y se
coloca en el piso poniéndose en movimiento hasta
detenerse. ¿Cuándo el camión posee
más energía? Seleccione la variante
correcta.
Antes de darle cuerda.
Justo cuando se le da cuerda.
Cuando está en movimiento.
Cuando se ha parado.
Siempre es la misma en todos los casos.
3. A continuación te presentamos varios cambios
(fenómenos). Marca con una X
los que consideres posibles de realizarse en la
práctica.
Para ver el
gráfico seleccione la opción "Descargar" del
menú superior
4. A continuación te presentamos la cadena
de transformaciones energéticas que tienen lugar en una
central hidráulica:
Para ver el
gráfico seleccione la opción "Descargar" del
menú superior
Intenta escribir la cadena de transformaciones para los
siguientes casos:
a) Al encender una linterna de pilas:
Para ver el
gráfico seleccione la opción "Descargar" del
menú superior
b)- Una batidora funcionando:
Para ver el
gráfico seleccione la opción "Descargar" del
menú superior
Nota: Use los cuadros que considere, o agregue si son
necesarios.
5. Supón que te asignamos la tarea de convencer a
tus compañeros sobre la necesidad de utilizar
racionalmente la energía. Redacte un párrafo
con los argumentos que utilizarías para ello.
- SELECCIÓN DE LA MUESTRA.
Se tomó como muestra el total de los 55
estudiantes.
- RESULTADOS OBTENIDOS POR PREGUNTAS E
INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS. - PREGUNTA No. 1 CONCEPTO DE ENERGÍA (TABLA
No.1) - El 1,8% de los estudiantes relacionan el concepto de
energía con los usos y utilidad para
la vida y el desarrollo del país. - El 16,4 % de los estudiantes confunde el concepto de
energía con sus tipos y formas de
manifestarse. - El 9,1% de los estudiantes confunde la energía
como magnitud física con otras magnitudes como la fuerza
y el trabajo
mecánico. - Sólo el 5,4 % de los estudiantes conciben a la
energía como una magnitud física que permite a
los cuerpos realizar trabajo provocar cambios y
transformaciones. - PREGUNTA # 2 (TABLA # 2)
- Solo el 38,2% de los estudiantes elige la
opción correcta reconociendo a la energía
potencial elástica acumulada en la cuerda del
camión como máxima energía posible que
posee este. - El 60 % de los estudiantes asocia la existencia de la
energía al movimiento de los cuerpos quedando la
energía potencial en un plano más
abstracto. - PREGUNTA # 3 (TABLA # 3)
- Los incisos correctos (bombillo y altavoz) no son
reconocidos por el 22,7% y el 61,8 % de los alumnos
respectivamente. - El 45,4% de los estudiantes considera que en la
práctica se puede realizar un proceso en el cual se
obtenga mayor cantidad de energía que la que se
entregó. - El 52,7% de los estudiantes considera que la
energía útil en un proceso puede ser igual que la
inicial, es decir que son posibles los móviles perpetuos
de primera y segunda especie.
Estos resultados muestran que no hay un adecuado
dominio de los principios de
conservación y degradación de la
energía.
- PREGUNTA # 4 (TABLAS 4 Y 5)
- Ningún estudiante fue capaz de escribir
correctamente la cadena de transformaciones energéticas
que tienen lugar en una situación de la vida
práctica. - Solo el 7,3 % de los estudiantes identifica la
energía química de la
pila. - Solo el 5,4 % de los estudiantes identifica la
energía
eléctrica. - Solo el 7,3 % de los estudiantes identifica la
energía luminosa. - Ningún estudiante identificó la
energía calorífica. - Ningún estudiante identificó la
energía sonora. - PREGUNTA # 5 (TABLA # 6)
- El 1,8 % de los estudiantes utiliza argumentos de
corte social. - El 36,4% de los estudiantes plantea argumentos de
implicación económica. - Solo el 5,4 % de los estudiantes usan argumentos de
tipo ambiental y esto es preocupante. - Ningún estudiante utiliza argumentos de corte
científico técnico apoyándose en el
concepto de energía, los procesos tecnológicos de
su producción, transporte y
consumo.
- Podemos concluir este trabajo planteando que el
conocimiento que tienen los estudiantes sobre este tema es
bien limitado, el ejemplo más concreto
está en la respuesta a la pregunta # 5 del cuestionario, pregunta destinada a analizar la
tendencia de explicaciones y argumentos, en este caso,
prácticamente todos los argumentos fueron de corte
social, político y económico. Muy pocos
estudiantes lo conciben como tipo científico –
técnico y ambiental, precisamente porque es lo que
más se divulga por todos los medios. - También podemos concluir diciendo que en el
ciclo de enseñanza media superior no se precisa ni se
trata de especificar qué es esencialmente la
energía para que no se pueda confundir con sus usos, con
sus manifestaciones y con sus formas. - Está claro que al término del ciclo de
enseñanza media superior los estudiantes no tienen
formado el concepto de energía, no existe un adecuado
dominio de los principios de degradación y
conservación de la energía.
- Al trabajar la unidad correspondiente a trabajo y
energía se retome el concepto de energía y se
profundice en estos aspectos antes mencionados. - Trabajar más con la parte científico
– técnica y medio ambiental sobre la base del
concepto de energía para que pueda entenderse la
explicación político económica respecto al
ahorro de energía en nuestro país.
Tabla #1 Resultados de la pregunta #
1
Inciso |
| Total | % |
a | Relaciona el concepto con los usos de la | 1 | 1,8 |
b | Relaciona el concepto con los tipos de | 9 | 16,4 |
c | Confunden energía como magnitud | 5 | 9,1 |
d | Relacionan la energía con el trabajo y las | 3 | 5,4 |
Para ver las
siguientes tablas seleccione la opción "Descargar" del
menú superior
Tabla #2 Resultados de la pregunta #
2
Tabla #3 Resultados de la pregunta #
3
Tabla #4 Resultados de la pregunta # 4
(inciso a)
Tabla #5 Resultados de la pregunta # 4
(inciso b)
Tabla #6 Resultados de la pregunta #
5
Julián Herrera Fuentes
Departamento Ciencias Exactas
Instituto Superior Pedagógico Rafael María de
Mendive de Pinar del Río.
Reparto Hermanos Cruz. Pinar del Río. Cuba.
Licenciado en Educación, especialidad de Física,
graduado en 1976, en el Instituto Superior Pedagógico
?Enrique José Varona? de Ciudad Habana. Profesor
Asistente.
Cursa la maestría de Ciencias de la
Educación. Investiga en el campo de la
educación energética a través del proceso
docente educativo (PDE), específicamente desde la
asignatura: Física del preuniversitario y su metodología, que se imparte a los
estudiantes del primer año de la carrera de Profesor de
Ciencias Exactas para la Enseñanza Media Superior en el
Instituto Superior Pedagógico Rafael María de
Mendive de Pinar del Río.