Energía eléctrica en circuitos simples de corriente continua. Análisis macroscópico y microscópico realizado por estudiantes universitarios
DOI:
https://doi.org/10.55767/2451.6007.v31.n2.26903Palavras-chave:
Energía; Circuito resistivo; Análisis macroscópico; Análisis microscópico.Resumo
El objetivo del trabajo es estudiar la comprensión alcanzada por estudiantes de carreras de ingeniería, sobre procesos que sufre la energía en circuitos simples de corriente continua. La metodología constó de una primera etapa “exploratoria” de características más cualitativas, que permitió enunciar hipótesis de trabajo. En una segunda etapa, de índole más cuantitativa, se elaboraron y administraron a los estudiantes cuestionarios escritos, a fin de contrastar experimentalmente las hipótesis formuladas. La investigación muestra, por una parte, que muchos alumnos no interpretan adecuadamente ciertos intercambios energéticos desde un punto de vista macroscópico. Por otra parte, también se advierte que no relacionan o relacionan incorrectamente interpretaciones macroscópicas y microscópicas de los procesos que sufre la energía en el circuito. Se sugieren posibles razones para las incomprensiones detectadas; entre ellas, la escasez de bibliografía sobre el tema, la utilización de modos de razonamiento no científicos, la no diferenciación entre las etapas transitoria y estacionaria por las que atraviesa el circuito, o bien la no discriminación entre análisis macroscópicos y microscópicos.
Referências
Ameneyro, H. y Mora, C. (2010). Cuaderno de mediación de significados para la enseñanza del concepto de energía mecánica. Latin American Journal of Physics Education, 4(3), 756-773.
Borovia, R. (2004). La hipótesis en estudios cualitativos. El caso de la inducción analítica en una investigación sobre adolescencia, Revista Pilquen, Sección ciencias sociales, 15(6), 1-12.
Chabay, R. y Sherwood, B. (1999). Electric and magnetic interactions. New York: J. Wiley & Sons.
Cohen, R., Eylon, B. y Ganiel, V. (1983). Potential difference and current in simple electric circuits: a study of students' concepts. American Journal of Physics, 51(5), 407-412.
Cokelez, A. y Yorumezoglu, K. (2009). Conceptualization of “electricity, electric current and electrical energy” by junior high school (aged 12-14) students. Latin American Journal of Physics Education, 3(3), 496-504.
Coll, C. (1988). Conocimiento psicológico y práctica educativa. Buenos Aires: Barca Nova.
Cudmani, L. C. de y Fontdevila, P. (1990). Concepciones previas en el aprendizaje significativo del elec-tromagnetismo. Enseñanza de las Ciencias, 8(3), 215-222.
Doménech, J. L., Gil-Pérez, D., Gras, A., Guisasola, J., Martínez-Torregrosa, J., Salinas, J., Trumpeter, R. y Valdés P. (2003). La Enseñanza de la Energía: una propuesta de debate para un replanteamiento global. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, 20(3), 285-311.
Domínguez M. y Stipcich M. (2010). Una propuesta didáctica para negociar significados acerca del concepto de energía. Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias, 7(1), 75-92.
Eylon B. S. y Ganiel U. (1990). Macro – micro relationship: the missing link between electrostatics and electrodynamics in students´ reasoning. International Journal of Sciences Education, 12(1), 19-94.
Garzón, I., De Cock, M., Zuza, K., van Kampen, P. y Guisasola, J. (2014). Probing university students’ understanding of electromotive force in electricity. American Journal of Physics, 82(1), 72-79.
Gil Pérez, D., Furió-Más, C., Valdés, P., Salinas, J., Martínez Torregrosa, J. (1999). ¿Tiene sentido seguir distinguiendo entre aprendizaje de conceptos, resolución de problemas de lápiz y papel y realización de prácticas de laboratorio? Enseñanza de las Ciencias, 17(2), 311-320.
Guisasola, J. (2014). Teaching and Learning Electricity: The Relations Between Macroscopic Level Observations and Microscopic Level Theories. En Matthews, M.R. (Ed.), Teaching about Thermal Phenomena and Thermodynamics: The Contribution of History and Philosophy of Science. Dordrecht: Springer.
Guisasola J., Montero A. y Fernández M. (2005). Concepciones de futuros profesores de ciencias sobre un concepto olvidado en la enseñanza de la electricidad: la fuerza electromotriz. Enseñanza de las Ciencias, 23(1), 47-60.
Gutiérrez, E., Perrotta, M., Dima, G., Capuano, V., Botta, I. y Follari B. (2007). El concepto unificador de la energía en un curso de electromagnetismo. Resultados de un pretest y posttest. Cohorte 2007. Latin American Journal of Physics Education, 4(1), 153-159.
Gutierrez-Berraondo, J., Zuza, K., Zavala, G. y Guisasola, J.(2018). Ideas de los estudiantes universitarios sobre las relaciones trabajo y energía en Mecánica en cursos introductorios de Física. Revista Brasileira de Ensino de Física, 40(1), 1-7.
Hernandez Abenza L. (2008). La enseñanza de la energía desde la óptica de la convergencia europea: Una propuesta para la formación del profesorado de educación primaria. Didáctica de las Ciencias Experimentales y Sociales, 22, 241-252.
Hernandez Sampieri, R., Fernández Collado, C. y Baptista Lucio P. (2006). Metodología de la investiga-ción, cuarta edición. México: McGraw-Hill.
Hierrezuelo Moreno J. y Molina González E. (1990). Una propuesta para la introducción del concepto de energía en el bachillerato. Enseñanza de las Ciencias, 8(1), 23-30.
López Alcantud J. (2007). La enseñanza/aprendizaje de la energía en la educación tecnológica. Una ocasión privilegiada para el estudio de la situación de emergencia planetaria. Tesis Doctoral. Universitat de Valѐncia, Departament de Didàctica de les Ciències Experimentals i Socials, Valencia, España.
Martínez Torregrosa, J. (2005). Desarrollo de competencias en ciencia e ingeniería: Hacia una enseñanza problematizada. Bogotá: Cooperativa Editorial Magisterio.
Matar M. y Welti R. (2009). Las cargas superficiales y los campos de circuitos simples. Latin American Journal of Physics Education, 3(3), 631-637.
Michinel Machado, J. y D’Alessandro Martínez A. (1992). Energía y Sistemas: Conceptos Relevantes en un Programa para Aprender Física Dirigido a Estudiantes de Ciencias de la Salud. Revista Brasileira de Ensino de Física, 14(1), 9-15.
Millar, R. y Lim Beh K. (1993). Students' understanding of voltage in simple parallel electric circuits. International Journal of science Education, 15(4), 351-361.
Nola, R. e Irzik, G. (2005). Philosophy, science, education and culture.Dordrecht: Springer.
Pacca, J., Fucui, A., Bueno, M., Costa, R., Valério, R. y Mancini S. (2003). Corrente elétrica e circuito elétrico: algumas concepções de senso comum. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, 20(2), 151-167.
Pérez Landazábal, M., Favieres, A., Manrique, M. y Varela, P. (1995). La energía como núcleo en el diseño curricular de la física. Enseñanza de las Ciencias, 13(1), 55-65.
Perrotta, M., Dima, G., Capuano, V., Botta, I., Follari, B., de la Fuente, A. y Gutiérrez, E. (2009). La energ-ía. Planificación, aplicación y evaluación de una estrategia didáctica para un curso universitario de física básica en carreras de ciencias naturales. Latin American Journal of Physics Education, 3(2), 350-360.
Pintó, R. (1991), Algunos aspectos implícitos en la primera y segunda ley de la termodinámica: una aportación al estudio de las dificultades de su aprendizaje, Tesis doctoral, Universitat Autónoma de Barcelona.
Pozo, J. I. y Gómez Crespo, M. A. (2001). Aprender y enseñar ciencia. Madrid: Ediciones Morata.
Ramos, T. C., Fernandes,M.; Santos, W. (2017). Pesquisas sobre o ensino de matriz energética em periódicos nacionais e internacionais: desafios para a educação Ciência-Tecnologia-Sociedade (CTS). Caderno Brasileiro de Ensino de Física, 34(2), 344-371.
Sandoval M., Mora C. (2009). Modelos erróneos sobre la comprensión del campo eléctrico en estudiantes universitarios. Latin American Journal of Physics Education, 3(3), 647-655.
Sevilla Segura, C. (1986). Reflexiones en torno al concepto de energía. Implicaciones curriculares. Enseñanza de las Ciencias, 4(3), 247-252.
Shipstone, D. (1984). A study of children's understanding of electricity in simple DC circuits. European Journal of Science Education, 6(2), 185-198.
Solbes, J. (2007). Una propuesta para la enseñanza-aprendizaje de la energía y su conservación basada en la investigación didáctica de las ciencias. Revista de Enseñanza de la Física, 20, 65-91.
Solbes, J. y Tarín, F. (2004). La conservación de la energía: un principio de toda la física. Una propuesta y unos resultados. Enseñanza de las Ciencias, 16(3), 387-397.
Thacker, B. A., Ganiel, U. y Boys, D. (1999). Macroscopic phenomena and microscopic processes: student understanding of transients in direct current electric circuits. American Journal of Physics, 67(7), 25-31.
Velazco, S. y Salinas, J. (2001). Comprensión de los Conceptos de Campo, Energía y Potencial Eléctricos y Magnéticos en Estudiantes Universitarios. Revista Brasileira de Ensino de Física. 23(3), 308-318.
Velazco, S. y Salinas, J. (2014). Análisis y Profundización de Conceptuaciones Científicas en el Contexto de una Investigación Educativa. Procesos Energéticos en Circuitos Resistivos Puros de Corriente Continua.
Revista de Enseñanza de la Física, 26(Extra), 207-216.
Viennot, L. (1979). Spontaneous reasoning in elementary dynamics. European Journal of Science Education, 1(2), 205-221.
Villani, A. y Pacca, J. (2001). Como avaliar um projeto de pesquisa em educação em ciências. Investigações em Ensino de Ciências, 6(1). Site: http.//www.if.ufrgs.br/ensino/revista.htm.
Villani, A. y Pacca, J. (mayo de 1994), Qual a fundamentação de seu trabalho de pesquisa?, IV Encontro de pesquisa em ensino de física, 1, 15-17, Florianópolis.
Warren J. (1982). The nature of energy. European Journal of Science Education, 4(3), 295-297.
Welti R. (2005). Las cargas superficiales y el flujo de energía en un circuito simple. Revista Brasileira de Ensino de Física, 27(4), 577-582.
Downloads
Publicado
Edição
Seção
Licença
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Aquellos autores/as que tengan publicaciones con esta revista, aceptan los términos siguientes:Los autores/as conservarán sus derechos de copiar y redistribuir el material, bajo los términos estipulados en la Licencia de reconocimiento, no comercial, sin obras derivadas de Creative Commons que permite a terceros compartir la obra bajo las siguientes condiciones:
- Reconocimiento — Debe reconocer adecuadamente la autoría, proporcionar un enlace a la licencia e indicar si se han realizado cambios. Puede hacerlo de cualquier manera razonable, pero no de una manera que sugiera que tiene el apoyo del licenciador o lo recibe por el uso que hace.
- NoComercial — No puede utilizar el material para una finalidad comercial.
- SinObraDerivada — Si remezcla, transforma o crea a partir del material, no puede difundir el material modificado.
- Los autores/as podrán adoptar otros acuerdos de licencia no exclusiva de distribución de la versión de la obra publicada (p. ej.: depositarla en un archivo telemático institucional o publicarla en un volumen monográfico) siempre que se indique la publicación inicial en esta revista.
- Se permite y recomienda a los autores/as difundir su obra a través de Internet (p. ej.: en archivos telemáticos institucionales o en su página web) antes y durante el proceso de envío, lo cual puede producir intercambios interesantes y aumentar las citas de la obra publicada. (Véase El efecto del acceso abierto).
