La mayoría de los estudiantes de las áreas de física y matemáticas de nivel introductorio presentan dificultades para desarrollar los conocimientos básicos necesarios para emprender con éxito las carreras de ingeniería. Algunos de ellos tienen serias dificultades para adquirir y utilizar en su desarrollo intelectual todas las herramientas de carácter cognitivo en el proceso de formalización del conocimiento científico. Además, esto puede producir una pérdida actitudinal hacia las materias mas avanzadas durante el avance en sus respectivas carreras. Es por esto que el grupo de investigación Física y Matemáticas en Contexto del Instituto de Ingeniería y Tecnología de la Universidad Autónoma de Ciudad Juárez propone una estrategia didáctica fundamentada en la representación real del objeto de conocimiento en los ámbitos físico y matemático. Esta propuesta se apoya en la animación de las situaciones de aprendizaje diseñadas e implementadas en el salón de clase. Logo Resumen Results Introducción Durante los últimos 20 años, la mayoría de las investigaciones relacionadas con la enseñanza y el aprendizaje de la física y las matemáticas han encontrado serias dificultades de aprendizaje por parte de los alumnos. Estas observaciones muestran serias dificultades para desarrollar un entendimiento funcional de los conceptos básicos de la física introductoria. Además, estos resultados de investigaciones son la evidencia de una falta de entendimiento funcional de los núcleos conceptuales de matemáticas. En el caso ideal, los estudiantes entienden de diversos tópicos relacionados con la física que los principios fundamentales físicos son ideas poderosas que tienen amplia aplicabilidad. En varias ocasiones, los estudiantes fallan al encontrar las conexiones entre las ideas que son presentadas. En lugar de ver a la física como un objeto de conocimiento cimentado en un conjunto de ideas fundamentales, ellos adquieren la impresión que la física es una colección de ecuaciones de contexto específico que deben ser memorizadas (Redish, 1998). Por ejemplo: Un entendimiento de la mecánica Newtoniana como un campo de conocimientos coherentes requiere un entendimiento de la suma de vectores (para encontrar la fuerza neta), resta de vectores (para encontrar una aceleración), y el reconocimiento que la segunda ley de Newton requiere estas dos cantidades independientemente determinables (Flores, 2006). Contexto Seis grupos. Tres profesores. Estudiantes de ingeniería. Ciento sesenta y un estudiantes Estudiantes mayoritariamente de primer ingreso. Estudiantes con conocimientos preuniversitarios heterogéneos.. Curso de Física (Estática). Sencillez del concepto en estudio. Método En sesiones consecutivas: De los seis grupos, tres participaron de la actividad didáctica suma de vectores a través de Cabrí Se presentó demo a los alumnos en cada uno de los tres salones de clase utilizando una computadora y un proyector donde se observa y escucha un procedimiento gráfico desarrollado en Cabrí para obtener la resultante de dos y tres vectores en dos dimensiones. Se realizó práctica interactiva con el material del demo conducida por el profesor de cada uno de los tres grupos en centro de cómputo. El profesor explicó el concepto en clase. Se aplicó post-evaluación del concepto (cuatro problemas) en los tres grupos participantes en la actividad. Se aplicó la misma post-evaluación a tres grupos testigo, participantes sólo de la explicación del concepto por el profesor (mismos profesores en ambos casos).. Recurso didáctico Evaluación 1. Encuentra la fuerza resultante de los siguientes vectores 2. Dibuja las fuerzas F1, F2, F3 y F4 de tal forma que F1 + F2 + F3 + F4 = 0 3. ¿Cuál de las siguientes ecuaciones de vectores describe correctamente la relación entre los vectores mostrados en la figura? 4.La figura muestra dos vectores A y B, cada uno de magnitud 6. Cada vector forma un ángulo muy pequeño con la horizontal. Si llamamos al vector A + B el vector C, la magnitud de este vector (C = A + B) es: a) igual a 12 b) menor que 6 c) mayor que 12 d) igual a 6 Resultado P1 (pregunta abierta) P2 (pregunta abierta P3 (opción múltiple) P4 (opción múltiple) Al desplazar el botón (rojo) a la derecha se conforma gráficamente la suma vectorial Q+ P Conclusión Parece ser que la estrategia didáctica empleada mejora significativamente el entendimiento conceptual del estudiante en suma de vectores. Estudio de dificultades conceptuales en suma de vectores S. Flores García, L.L. Alfaro Avena, J.E. Chávez Pierce, M.C. Salazar Álvarez Grupo de Investigación Física y Matemáticas en Contexto Universidad Autónoma de Ciudad Juárez