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Aplicación de un ciclo de mejora docente en Dinámica de la partícula

Abstract

En esta comunicación se describe el diseño, aplicación y evaluación de un ciclo de mejora docente (CMD) realizado en la asignatura de Física I del Grado de Ingeniería Electrónica Industrial de la Universidad de Sevilla. En concreto, el ciclo se ha llevado a cabo durante el Tema 3 de la asignatura que trata sobre dinámica de la partícula. A lo largo de todo el ciclo se ha buscado conseguir un aprendizaje crítico por parte de los alumnos. Para ello, se han diseñado actividades con el objetivo de que los alumnos se replantearan conceptos previamente establecidos y fueran capaces de evaluar sus conocimientos. Por otro lado, también se ha intentado fomentar el trabajo en grupo mediante la realización de un taller basado en la resolución de un problema. Por último, el progreso de aprendizaje a lo largo del ciclo se ha evaluado mediante el uso de un cuestionario inicial y final.

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Aplicación de un ciclo de mejora docente en Dinámica de la partícula

Author: Martínez Ros, Alejandro Javier
Publisher: Universidad de Sevilla
Year: 2018
DOI: 10.12795/JDU.2018.i01.64
Source: https://idus.us.es/bitstreams/5da0d6b3-fcee-438c-ac2b-3743ccdca8c3/download
Es a ob a se dis ibuye con la licencia C ea i e Commons
Reconocimien o-NoCome cial-SinOb aDe i ada 4.0
In e nacional (CC BY-NC-ND 4.0.)
Aplicación de un Ciclo
de Mejo a Docen e en
“Dinámica de la Pa ícula”
Alejand o Ja ie Ma ínez Ros
Uni e sidad de Se illa
Dp o. de Física Aplicada I
ama inez4[email p o ec ed]
ORCID: h ps://o cid.o g/0000-0001-7277-3326
D.O.I.: h p://dx.doi.o g/10.12795/JDU.2018.i01.64
Pp.: 1135 -1152
Resumen
En es a comunicación se desc ibe el diseño, aplicación y e aluación
de un ciclo de mejo a docen e (CMD) ealizado en la asigna u a de Fí-
sica I del G ado de Ingenie ía Elec ónica Indus ial de la Uni e sidad
de Se illa. En conc e o, el ciclo se ha lle ado a cabo du an e el Tema 3
de la asigna u a que a a sob e dinámica de la pa ícula. A lo la go de
odo el ciclo se ha buscado consegui un ap endizaje c í ico po pa e
de los alumnos. Pa a ello, se han diseñado ac i idades con el obje i o
de que los alumnos se eplan ea an concep os p e iamen e es able-
cidos y ue an capaces de e alua sus conocimien os. Po o o lado,
ambién se ha in en ado omen a el abajo en g upo median e la
ealización de un alle basado en la esolución de un p oblema. Po
úl imo, el p og eso de ap endizaje a lo la go del ciclo se ha e aluado
median e el uso de un cues iona io inicial y inal.
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Palab as cla e: Física I, Ingenie ía Elec ónica Indus ial, docencia uni-
e si a ia y expe imen ación docen e uni e si a ia.
Con ex o
La expe iencia docen e se ha lle ado a cabo en la asig-
na u a de Física I del G ado Ingenie ía Elec ónica Indus-
ial de la Uni e sidad de Se illa. Es a asigna u a es de
p ime cu so y suele se la p ime a oma de con ac o de
los alumnos con la uni e sidad. La asigna u a cuen a con 5
c édi os de eo ía y 1 de p ác icas. Es o implica que las cla-
ses de eo ía se dis ibuyen a lo la go de la semana de la
siguien e mane a: 4 ho as de clase du an e las 5 p ime as
semanas y el es o del cua imes e 3 ho as a la semana.
La asigna u a es á di idida en es g upos de eo ía
y los exámenes de con oca o ia suelen se comunes, en
pa icula , el g upo de eo ía 2 que es donde se ha desa-
ollado el ciclo de mejo a cons a de 68 alumnos ma icu-
lados, de los cuales 24 son epe ido es y no suelen asis i
a clase. Po o o lado, aunque la g an mayo ía de los alum-
nos sí que han cu sado la asigna u a de Física du an e su
o mación en la educación secunda ia, hay algunos que
p o ienen de o mación p o esional o de la ama sani a-
ia y ienen conocimien os p e ios de la asigna u a más
básicos.
En cuan o al ciclo de mejo a, se ealizó du an e la p i-
me a mi ad del cua imes e del cu so 2018/2019 y es u o
cen ado en el ema 3 de “Dinámica de la Pa ícula”. Debido
a la dis ibución del aula, que cuen a con bancos ijos pa a
los es udian es y una a ima donde se si úa la mesa del
p o eso , se e limi ado el lib e mo imien o de los alum-
nos y del p o eso pa a desa olla algunas ac i idades.
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Diseño p e io del Ciclo de Mejo a Docen e
El modelo me odológico que había seguido has a la e-
cha consis ía en una exposición eó ica y una pa e de ea-
lización de p oblemas al inal del ema, e Figu a 1.
El p oblema undamen al que se obse a en es e ipo
de modelo es que los alumnos no pa icipan en el ap en-
dizaje de o ma con inuada, ya que al inal solo se dedi-
can a es udia pa a los pa ciales y pa a el examen inal. Po
ello, he in en ado modi ica mi modelo me odológico asu-
miendo los siguien es p incipios didác icos:
a) Ap endizaje del alumnado: en oque cen ado en el
alumno y desa ollo de un ambien e de ap endi-
zaje c í ico, buscando una mejo mo i ación de
los es udian es y un mayo in e és po la asig-
na u a. También se ha buscado ob ene una e-
oalimen ación con inuada de su ap endizaje
median e p oblemas al inal del ema y cues io-
na ios. De es a o ma se pueden co egi posi-
bles des iaciones espec o a lo espe ado.
b) Con enidos de enseñanza: o ganización de los con-
enidos median e el uso de mapas. Con es e
ipo de he amien as se pueden ap ecia de una
mane a muy isual y di ec a las di e en es e-
laciones que exis en en e los con enidos que
Figu a 1: Modelo me odológico p e io.
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p e endemos que los alumnos ap endan, así
como ayuda nos en el diseño de la secuencia de
ac i idades.
c) Me odología: se ha buscado o ganiza los con eni-
dos y las secuencias de ac i idades al ededo
de p egun as cla e pa a log a una mejo mo-
i ación del alumnado. O o aspec o cla e en el
cambio me odológico p opues o consis e en lo-
g a que los alumnos sean los que abajen y
ap endan po ellos mismos, en luga de que sea
el p o eso el que les ansmi a oda la in o ma-
ción. De es a o ma se busca a o ece un ap en-
dizaje más du ade o de los con enidos.
d) E aluación: el diagnós ico inicial y inal de las ideas
o modelos men ales de los es udian es es o o
elemen o que esul a muy ú il pa a mejo a la
docencia. De es a o ma se puede e dónde ie-
nen mayo es di icul ades en los con enidos, ya
sea po al a de conocimien os y/o po que los
concep os no es án bien asimilados, y abaja
pa a co egi lo. Además, se ha buscado lle a un
seguimien o con inuado ace ca del ap endizaje
de los alumnos median e la in o mación apo -
ada en los di e en es p oblemas que se han
ealizado en el aula.
Pa iendo de los p incipios didác icos mencionados y
con el obje i o de log a que los alumnos engan un mayo
in e és po la asigna u a, he plan eado el siguien e mo-
delo me odológico (mos ado en la Figu a 2), en el que la
idea undamen al consis e en log a un ap endizaje más
con inuo y un mayo in e és po la asigna u a.
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E
Figu a 2. Modelo me odológico posible.
s e modelo me odológico ue implemen ado du an e
el ciclo de mejo a y se desa olló de la siguien e mane a:
en p ime luga se les pasó a los alumnos un cues iona io
inicial, EI, pa a alo a sus conocimien os p e ios sob e el
ema que íbamos a a a , de esa o ma pude hace una
mejo alo ación sob e dónde enían una mayo al a de
conocimien os y eadap a las ac i idades en unción de
ello. Una ez analizado el cues iona io inicial, les expuse a
los alumnos los concep os eó icos, T, que necesi aban en
cada pa e del ema, pa iendo de una se ie de p egun as
cla e: ¿Po qué se mue en los cue pos?, ¿Cómo se elacio-
nan las ue zas con los cue pos?, ¿Cómo se gene an las
ue zas? y ¿Cómo se u ilizan pa a esol e p oblemas?, odo
ello con el obje i o de que uesen los alumnos los que de-
duje an esos concep os.
Después, se les mos ó a los alumnos cómo esol e
algunos p oblemas escogidos, P, elacionados con los con-
cep os que es ábamos iendo y que hacían hincapié en las
di icul ades encon adas en el cues iona io inicial. Tam-
bién se les p opusie on algunos p oblemas pa a que los
in en a an esol e en casa. La idea e a que ellos se en-
en a an p ime o a los p oblemas pa a comp oba dónde
es aban sus di icul ades y esol e las. Después de cada
p oblema se ealizó un sondeo, S, pa a comp oba si ha-
bían adqui ido los concep os a ados y así, unción del
esul ado, i modi icando las explicaciones o, en caso ne-
cesa io, esol e lo yo mismo.

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O a ac i idad impo an e ealizada siguiendo es e mo-
delo me odológico ha consis ido en un alle basado en
un p oblema que enían que esol e po pa ejas y que se
alo aba pa a la e aluación inal. El obje i o de es e alle
e a que los alumnos ap endiesen a azona en e ellos y a
con as a lo que habían ap endido (Finkel, 2008). Po úl-
imo, se ol ió a pasa el cues iona io inicial pa a pode
ealiza una e aluación sob e los conocimien os que ha-
bían adqui ido al inal del ciclo (Po lán, 2017).
Mapa de con enidos
Pa a ayuda me en la o ganización de los con enidos
a ados en el ciclo, he u ilizado el mapa que se mues a
en la Figu a 3, en el cual se es ablecen las p incipales e-
laciones que exis en en e los con enidos del ema selec-
cionado: Dinámica de la pa ícula. En conc e o se puede
e cómo se han dispues o es con enidos concep uales
o ganizado es (Fue za, Masa y Leyes de New on) y cómo
se elacionan con el es o de con enidos concep uales (en
colo azul). Además, ambién he buscado elaciona los
con enidos p ocedimen ales (en colo e de), ú iles en la
esolución de p oblemas, con el es o de con enidos con-
cep uales. Po úl imo, ambién he p e endido acompaña
odos los con enidos que se abajan en el ema con unos
con enidos ac i udinales que se an a abo da du an e
odo el cu so, como son: el ap endizaje c í ico y la alo a-
ción del ap endizaje con inuo.
Como se puede e en la Figu a 3, el desa ollo del ciclo
de mejo a ha gi ado en o no a cua o p egun as cla e, las
cuales in en aban aba ca los p incipales con enidos a a-
dos en el ema (Tiple -Mosca, 2017). Además, pa a su elec-
ción ambién he p ocu ado que ue an mo i an es pa a los
es udian es y que se pudie an i espondiendo con o me
se iba a anzando en el ema. En conc e o, las p egun as
escogidas ue on las siguien es:
• ¿Po qué se mue en los cue pos?
• ¿Cómo se gene an las ue zas?
• ¿Cómo se elacionan las ue zas con los cue pos?
• ¿Cómo se u ilizan pa a esol e p oblemas?
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Figu a 3. Mapa de con enidos.
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Explo ación de ideas p e ias
Pa a accede a los conocimien os p e ios del alumno y
pode e alua su p og eso de ap endizaje al inicio y al inal
del ciclo de mejo a, se ha usado un cues iona io de ideas
p e ias (Po lán, 2017).
Las p egun as del cues iona io inicial y inal han sido
las siguien es:
1. Suponga que es amos empujando un bloque muy
pesado y no hay ozamien o con el suelo. Des-
pués de un iempo dejamos de empuja ¿qué
le sucede á al bloque, se de end á o con inua á
mo iéndose de mane a inde inida?
2. Suponga que us ed es un ingenie o que abaja en
la ESA y debe diseña una sonda pa a a e iza
en Me cu io, pa a ello es undamen al conoce la
masa de la sonda que llega á al plane a. Se sabe
que un cue po pesa 3,5 eces más en la Tie a
que en Me cu io ¿cuál se ía en onces la elación
en e la masa del cue po en ambos plane as?
3. Suponga que es amos en el an iguo Egip o y que-
emos mo e un bloque de pied a, pa a ello le
a amos una cue da y i amos. Si sabemos que
la e ce a ley de New on, conocida como de ac-
ción- eacción, nos dice que si aplico una ue za
sob e un cue po es e cue po eje ce la misma
ue za sob e mí, pe o en sen ido con a io.
¿Cómo es posible en onces que podamos mo-
e el bloque?
4. Explique en cuál de las siguien es si uaciones la
ue za ne a sob e el cue po es ce o:
a) un a ión que uela al no e con apidez cons-
an e de 120 m/s y al i ud cons an e.
b) un au omó il que sube en línea ec a po una
colina con pendien e de 3°, a una apidez
cons an e de 90 km/h.
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c) un halcón que se mue e en cí culos con apidez
cons an e de 20 km/h a una al u a cons an e
de 15 m sob e un campo abie o.
d) una caja con supe icies lisas, sin icción,
que es á en la pa e de a ás de un camión
cuando és e acele a hacia adelan e en un ca-
mino plano a 5 m/s2.
5. Suponga que una as onau a llega a un plane a
donde g=19.6 m/s2. En compa ación con la Tie a,
¿le se ía más ácil, más di ícil o igual de ácil ca-
mina ahí? ¿Le se ía más ácil, más di ícil o igual
de ácil a apa una pelo a que se mue e ho i-
zon almen e hacía él a 12 m/s? (Suponga que el
aje espacial es un modelo lige o que no impide
en absolu o los mo imien os de la as onau a.)
Como se puede ap ecia , en es e cues iona io se a a-
ban, de una mane a gene al, los p incipales concep os a-
ados en el ema de Dinámica de la pa ícula, e Figu a 3.
En pa icula , se ha buscado comp oba sus conocimien os
sob e las leyes de New on, las cuales se p egun an de una
mane a indi ec a en el cues iona io. Po ejemplo, pa a es-
ponde a la p egun a 1 es necesa io conoce la p ime a ley
de New on, mien as que pa a esponde a la segunda es
necesa io sabe el signi icado del concep o de masa. Po
o o lado, en la p egun a 3 se ha buscado sabe sus cono-
cimien os sob e la e ce a ley de New on, mien as que en
las p egun as 4 y 5 se necesi aba una combinación de a-
ias leyes y del concep o de masa.
Aplicación del CMD
A con inuación se mues a un ela o esumido de las
sesiones y se desc ibe el desa ollo de cada una de las ac-
i idades del ciclo de mejo a. En p ime luga , en la Tabla
1, se desc iben las ac i idades lle adas a cabo a lo la go
del ciclo y el obje i o ma cado pa a cada una de ellas.
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Al compa a la e olución del ap endizaje al inicio y al
inal del ciclo se obse a que en odas las p egun as los
alumnos han mejo ado signi ica i amen e sus esul ados
p e ios. En conc e o, se puede e cómo la p egun a 3, que
es la que peo esul ado había ob enido ha mejo ado su
pun uación en más de un 30% y que po an o los alumnos
han mejo ado su comp ensión sob e la e ce a ley de New-
on. Po o o lado, la p egun a 4, que ambién había ob-
enido una pun uación baja en el cues iona io inicial, ha
conseguido una alo ación del 72%, mejo ando ambién en
más de un 30% en elación al cues iona io inicial. El esul-
ado de es a p egun a es signi ica i o, ya que se a aban
a ios concep os elacionados con las dos p ime as leyes
de New on y eque ía sabe combina las, y en unción de
los esul ados se obse a cómo han mejo ado sus conoci-
mien os espec o a ellos. En la p egun a 1 apenas ha ha-
bido mejo a ya que se pa ía de una si uación inicial muy
a o able. Po úl imo, en las p egun as 2 y 5 ambién se e-
leja es e p og eso del ap endizaje espec o a la si uación
inicial mejo ando al ededo del 20% espec o al cues io-
na io inicial.
E aluación del CMD pues o en p ác ica
Mi balance del ciclo es en gene al posi i o, ya que c eo
que es a o ma de en oca la docencia ha con ibuido a
su mejo a. Además, c eo que los es udian es han desa o-
llado g an pa e de los con enidos que me había ma cado
al inicio del ciclo. En conc e o, en la pa e ac i udinal, me-
dian e las ac i idades de con as e se han podido desa ia
algunos de sus conocimien os p e iamen e es ablecidos
y de es a mane a se ha omen ado un ap endizaje c í ico.
Po o o lado, el plan ea les p oblemas en clase pa a eali-
za en casa, elacionados con el p oblema del alle a ea-
liza después ha a o ecido el ap endizaje con inuo.
En cuan o a la pa e de con enidos concep uales y p o-
cedimen ales desa ollados du an e es e ciclo des aca ía
dos aspec os: en p ime luga , c eo que la o ganización de
los con enidos median e mapas y su inculación a a és

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de p egun as cla e me ha se ido pa a o ganiza mejo el
ema y pa a p io iza los con enidos. Además, g acias a ello
ambién he podido diseña mejo la secuencia de ac i i-
dades. En segundo luga , des aca ía la u ilidad del cues io-
na io de ideas p e ias ya que me ha se ido pa a de ec a
las p incipales di icul ades que enían los alumnos al ini-
cio del ciclo y con ello he podido o ien a las ac i idades
pa a in en a mejo a dichos aspec os.
También alo o muy posi i amen e la mo i ación de
los alumnos du an e el ciclo, c eo que cuando se les plan-
eaban p egun as – y e an ellos los que deducían los con-
cep os – se les eía más in oluc ados en clase. También he
encon ado muy sa is ac o ia la ealización del alle ba-
sado en un p oblema ealizado en pa ejas. En p ime luga
po que han abajado en g upo y han enido que azona
algunos de sus conocimien os con sus compañe os y, en
segundo luga , po que les ha alido pa a eplan ea se al-
gunos de sus conocimien os p e ios.
O o de los aspec os que he encon ado muy ú il en el
desa ollo del ciclo de mejo a ha sido el de la e aluación.
C eo que el ob ene una e oalimen ación con inuada de
su ap endizaje median e p oblemas y el uso del cues io-
na io inal me han se ido pa a comp oba de una mane a
más ealis a lo que habían ap endido, an es de que pasa a
demasiado iempo, y así pode co egi algunas de las de-
iciencias encon adas.
Po úl imo, ha habido algunos aspec os del ciclo que
se pod ían mejo a pa a u u os emas. En conc e o, me
gus a ía aumen a el iempo dedicado a los alle es y que
ésos es u ie an basados en con enidos que oda ía no hu-
biésemos is o en clase. Hab ía que e cómo p opo cio-
na les la in o mación p e ia y e cómo esponden, pe o
pod ía se una buena he amien a pa a mejo a el ap en-
dizaje. O o de los aspec os que me gus a ía pone en
p ác ica es el de di e si ica las clases, plan ea ac i ida-
des dis in as, ya sea incluyendo medios audio isuales o de
o o ipo, ya que c eo que se ía muy bene icioso pa a e i-
a la mono onía y es imula a los alumnos.
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