MÉTODOS DIDÁCTICOS EN EL APRENDIZAJE DE LA FÍSICA Jesús Manuel Carballar Álvarez Curso Doctorado 2003/04 1.- INTRODUCCIÓN El trabajo que he llevado a cabo se centra principalmente en la realización de mapas conceptuales. Un mapa conceptual, tal y como es definido por Novak y Gowin (1983), es un procedimiento gráfico para explicitar nuestro conocimiento sobre conceptos y relaciones que se establecen entre los mismos en forma de proposiciones verbales. Generalmente, se construyen en un orden que va de lo más general a lo más particular. Así, se conforma como un sistema de conceptos que va siendo más rico y coherente de forma progresiva, de manera que en la zona superior se localizan los más generales y en la inferior los más particulares. Aquellos que se encuentran a la misma altura tienen el mismo nivel de generalidad, bien sean conceptos o ramas que conectan distintos conceptos. Para llevar a cabo mapas conceptuales, se siguen de manera general estas pautas: 1. Se identifican los conceptos clave del contenido que hemos de analizar, colocándolos de mayor generalidad a menor, yendo la progresión de arriba abajo (también podría realizarse en las tres direcciones restantes, pero hemos elegido ésta por ser la que con más frecuencia se utiliza). 2. A medida que vamos progresando al colocar los conceptos, los distribuimos de manera arbórea en diferentes niveles unidos por conexiones, fijándonos en que conceptos y uniones del mismo rango han de colocarse en la misma horizontal. 3. Rotular los conceptos y establecer enlaces cruzados que los conecten. Otra manera más elaborada de mapa conceptual es el mapa tridimensional o mapa de experto. Consiste, dentro de un mapa conceptual, en señalar de manera especial un determinado concepto, lo cual indica que hemos elaborado un segundo mapa conceptual explicándolo o explicando algo trascendental para entender dicho concepto. Para realizarlos, hemos utilizado una valiosa herramienta llamada CmapTools, que es un software que se distribuye de manera gratuita por el Institute for Human and Machine Cognition mediante la web http://cmap.ihmc.us. Para finalizar, comentar que el trabajo consiste en dos partes: 1. una referente a un cuestionario donde tenemos que hallar las preconcepciones que posee un determinado alumno que nos ha explicado la reflexión especular y difusa y posteriormente explicar cómo resolverlas, mejorando también el mapa conceptual elaborado por él. Se ha realizado también un mapa conceptual explicando en qué consiste los mecanismos de la refracción en un cristal transparente y otro translúcido. 2. Una serie de mapas conceptuales explicando, a nivel de Bachillerato, aspectos generales de la rama de la Física correspondiente a la Termodinámica. 2.- RESPUESTAS A LAS CUESTIONES 1) a) Las preconcepciones que pueden observarse son : cuenta que la reflexión difusa refleja parte de la luz, y además que no cumple la ley de la reflexión: ángulo incidencia = ángulo reflexión. También omite que el rayo incidente, normal y rayo reflejado se encuentran en el mismo plano. En la reflexión difusa se refleja toda la luz y también se cumple la ley de la reflexión, sólo que la reflexión de la misma ocurre sobre una superficie rugosa. b) Creo que el alumno razona basándose en su experiencia diaria (por ejemplo, luz procedente de tiendas, bares, etc. reflejada sobre una superficie rugosa como por ejemplo asfalto, aceras) y comparando con lo que sería la reflexión de la luz de las mismas fuentes sobre una superficie lisa (La superficie de un charco, fuente, espejo, etc.) donde se ve de forma nítida la fuente. Al no llegarle toda la luz procedente de la fuente, no observa la misma con toda nitidez y entonces piensa que parte de la luz no se refleja y además que la ley de la reflexión no se cumple. c) Para explicarle a este alumno lo que es la reflexión especular y difusa, primero lo haría de forma teórica a través de un gráfico en el que se expresase de forma clara los dos tipos de reflexiones y viendo que en ellas se cumple la ley de la reflexión y que en ambas se refleja toda la luz (lo único que cambia son los planos de reflexión en la reflexión difusa). Después de hecho esto, realizaría la experiencia de mojar la superficie del suelo, y así nos fijaríamos en una fuente de luz que se refleje en un charco (superficie lisa→reflexión especular), para posteriormente desviarnos y fijarnos en la misma fuente pero vista utilizando como superficie de reflexión el asfalto mojado (superficie rugosa → reflexión difusa). d) El mapa conceptual se encuentra en el Apéndice 1. 2)