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Desarrollo del metaconocimiento en la obtención del diagrama de fuerzas del cuerpo libre

Soler Ruiz, Juan,Villasevil Marco, Francisco Javier

Abstract

En la disciplina de la física y concretamente en la dinámica existen serias dificultades cuando el alumno debe representar el diagrama del cuerpo libre, es decir, dibujar todas las fuerzas que recibe un determinado cuerpo cuando este interacciona con su entorno. El método convencional consiste en realizar abundantes ejemplos en clase y luego esperar que el alumno sepa desenvolverse ante distintas situaciones. En general, observamos que cuando el alumno se dispone a completar el diagrama del cuerpo libre usa lo que llamamos método comparativo, es decir, intenta ver las máximas semejanzas que existen entre el ejercicio propuesto y el que se le ha realizado en clase. De este modo usando una cierta conducta mimética realiza el diagrama lo más aproximado posible. Este proceder solo garantiza el éxito ante situaciones parecidas a las tratadas en clase. Cuando la situación resulta un poco más compleja se obtienen muy malos resultados. Nuestra propuesta consiste en diseñar una metodología específica que permita obtener éxito ante cualquier situación por más compleja que resulte. El alumno sigue unas pautas que son independientes de la dificultad del ejercicio y que le permiten lograr siempre el éxito buscado. Este proceder incide en el metaconocimiento del alumno y le permite aprender a aprender, de forma que la dificultad de los ejercicios no tiene ningún tipo de límites.

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Desarrollo del Metaconocimiento en la obtención del Diagrama de Fuerzas del Cuerpo Libre. Soler Ruiz, Joan Villasevil Marco, Francesc Xavier Universitat Politècnica de Catalunya Grup GENCAD - RIMA Estado del arte •Algunos ejemplos que aparecen en las bibliografías típicas de física. ?? Omisión del rigor •La tercera ley de Newton hace referencia a 2 fuerzas: acción y reacción. •Bloque sobre un plano : aparece solo un rozamiento. •¿Nos da miedo colocar su pareja en el plano? •¿Que razón hay para ocultar acción o reacción? •Ambigüedad manifiesta: confusión alumno!! Ejercicio típico Ejercicio modificado Opinión del alumno: Apaga y vámonos !!! •Paso1: Elegir los cuerpos que van a intervenir en el análisis de las interacciones. Patrón de resolución Falta un cuerpo importante !!! •Paso 2: Construir la matriz de interacciones. Patrón de resolución Propiedades importantes: - Diagonal principal nula - Matriz simétrica (segunda ley de Newton) •Paso 3: Proyectar cada casilla de la matriz en el diagrama de cada cuerpo. Patrón de resolución Conclusiones -Se abandona la simbiosis: ejercicio – «puntería» -Se refuerza la idea: ejercicio – método. -La complejidad de los ejercicios no tiene límites. -El alumno adquiere un modelo cognitivo. -El alumno refuerza su metaconocimiento.