Actividades experimentales en la Escuela Secundaria: Resignificación del trabajo de laboratorio
Cuarto encuentro: Uso de las nuevas Tics en las prácticas de laboratorio (parte I)
Primer momento de trabajo Tiempo estimado 60 min.Puesta en común de la actividad domiciliaria
Segundo momento de trabajo Tiempo estimado 30 min.
Con el objetivo de determinar cual es la relación de los docentes con las nuevas TICs se realizará la siguiente encuesta en forma individual.
1. ¿Utiliza habitualmente algún tipo TICs para las prácticas de laboratorio en su tarea diaria? Si su respuesta enumere para que las utiliza.
2. Jerarquizar, calificando de 0 a 10, según crea usted posible utilizar cada una de las siguientes herramientas para las prácticas de laboratorio.
§ Hoja de cálculos como el programa Excel [ ]
§ Procesador de textos como el programa Word. [ ]
§ Simulaciones provenientes de Internet. [ ]
§ Programas de diseño como el Power Point [ ]
§ Cámara de fotos digital. [ ]
§ Otros ( especifique cual) [ ]
Puesta en común
Tercer momento de trabajo Tiempo estimado 60 min.
Lectura grupal:
Prácticas de laboratorio mediadas
Según Reigeluth (2000 a) el paradigma educativo del siglo XXI vendrá caracterizado por la confluencia de modelos constructivistas de aprendizaje y de entornos enriquecidos tecnológicamente.
El uso de simulaciones y videos conjugan estas dos cuestiones
Las simulaciones, también conocidas con el nombre de applet, facilitan el control de variables en un proceso que se encuentra simplificado en su complejidad natural. De esta manera, se ve favorecida la actividad por parte de los alumnos, permite hipotetizar y formular anticipaciones que luego, sin la complejidad de las actividades experimentales, pueden confirmar o refutar. En estas prácticas de laboratorio mediadas el alumno no manipulará de manera directa el material de laboratorio, sino que ésta se representa, mediante una simulación, y el alumno puede controlar las variables y tomar datos de dicha simulación.
¿Qué es un applet?
Un applet es un programa informático realizado en lenguaje JAVA que se puede ejecutar directamente desde la página Web en la que está alojado.
En algunos casos se permite su descarga, lo cual facilita el uso en aulas que no tienen conexión a Internet.
Fueron creados en 1995 por Sun Microsystem y han encontrado muchas utilidades, entre ellas la simulación de fenómenos naturales.
Estos programas tienen una multiplicidad de aplicaciones. En este momento nos centramos en su utilización para prácticas de laboratorio.
Dentro de las principales características de los applets se pueden citar las siguientes:
• Son programas relativamente pequeños.
• Se pueden utilizar o no directamente de la página Web
•. Algunas permiten que el profesor los adapte a sus necesidades específicas.
• Son interactivos. El estudiante en puede manipular determinados elementos quedando dichas modificaciones registradas en la pantalla.
• La mayoría se distribuyen gratuitamente en Internet
¿Para que utilizar un applet?
Los applet se pueden utilizar con diferentes objetivos:
1) Investigación de sistemas físicos de forma controlada.
Son especialmente útiles los applets que permiten controlar la evolución de una experiencia, dando lugar al alumno a
- cambiar la velocidad de evolución del sistema
- congelar la imagen para estudiar con detalle una determinada posición del objeto
- hacer evolucionar el sistema “cuadro a cuadro” hacia delante o hacia atrás en el tiempo, o bien repetir el experimento simulado diversas veces para comprenderlo mejor.
La siguiente simulación permite ver como varían la elongación, velocidad, aceleración, fuerza y energía durante la oscilación de un muelle en ausencia de rozamiento, pudiendo el alumno detener la oscilación en cualquier punto.
http://www.walter-fendt.de
2) Simulación de sistemas físicos difícilmente reproducibles en el laboratorio.
Por ejemplo es poco probable que un alumno pueda, en una práctica de laboratorio tradicional determinar cuales son las variables que determinan la ocurrencia o no del efecto fotoeléctrico.
Sin embargo esto es posible utilizando una simulación como las que se sugieren a continuación:
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/cuantica/fotoelectrico/fotoelectrico.htm
3) Ayuda en el aprendizaje de conceptos abstractos y la representación de las magnitudes significativas así como su relación en el modelo teórico que se estudia.
Por ejemplo en física, al tratar el movimiento rectilíneo uniformemente variado, es muy difícil lograr que el alumno comprenda el concepto de aceleración, ya que le cuesta visualizar algo tan abstracto como el vector velocidad variando en el tiempo, Con una simulación como la presentada a continuación es más fácil lograr visualizar este concepto:
¿Como utilizar un applet?
Al igual que en una práctica de laboratorio tradicional pueden utilizarse para:
- Realizar experiencias cuantitativas
Como la siguiente que permite analizar la composición de movimientos
- Realizar experiencias cualitativas
Como la siguiente que permite observar el comportamiento de la luz al pasar por una lente con la ventaja de poder variar el grosor de la lente
- Mostración por parte del profesor. En este caso se puede trabajar proyectando la imagen con un cañón.
La siguiente simulación permite ver la difracción de una onda por una rendija. El hecho de proyectar la imagen con un cañón permitirá al profesor discutir con sus alumnos el significado de las diferentes zonas de luz y claridad de la imagen.
- El alumno manipula las diferentes variables y en este caso es aconsejable el trabajo en pequeños grupos (no más de cuatro alumnos por cada PC).
La siguiente simulación permite trabajar los conceptos energía térmica, temperatura y calor.
¿Donde encontrarlos?
Existen muchos sitios donde encontrar simulaciones. A continuación les ofrecemos un listado de algunos sitios.
Para Física:
http://newton.cnice.mec.es/
http://www.walter-fendt.de
Para Química:
Conclusión
En Internet disponemos de una amplia oferta de applets que simulan la mayoría de fenómenos físicos que estudiamos en las aulas. Es deseable que el docente las conozca y se familiarice con su uso.
Es importante aclarar que las prácticas de laboratorio con applets no reemplazan a las prácticas de laboratorio tradicionales pero sí son un buen elemento para añadir al conjunto de herramientas educativas que disponemos.
El uso de simulaciones no reemplaza a la actividades experimentales reales, podrían utilizarse ambas estrategias en forma coincidente, ya que en muchos casos ellas son una adecuada modelización que permite comprender con mayor facilidad el proceso que se analiza siempre que se vea favorecida la discusión, la elaboración de hipótesis, de conclusiones, la elaboración de textos descriptivos, explicativos, argumentativos, etc.
Entre las ventajas que tiene esta herramienta podemos nombrar las siguientes:
- El alumno puede repetir la experiencia tantas veces como quiera (inclusive fuera del horario escolar).
- Los alumnos, generalmente, son muy hábiles en el manejo de los comandos (habilidad adquirida probablemente como resultado de largas horas de entrenamiento con los videos juegos).
- La computadora forma parte del entorno cercano de nuestros alumnos y es de por si un elemento motivador.
Y entre las desventajas podemos nombrar:
- La mayoría sólo funcionan con conexión de Internet, por lo que es un recurso limitado a las condiciones técnicas de la escuela.
- Al modelizar las componentes de la experiencia, el alumno puede perder la dimensión de cómo se produce el hecho “real” y apropiarse del “modelo vacío de contenido”
A partir de la lectura se propone un intercambio de ideas sobre:
Intercambio de ideas sobre:
- ¿Qué es un applet?
- ¿Para qué se utilizan?
- ¿Cómo se utilizan?
- ¿Cuáles son sus potencialidades y limitaciones?
Cuarto momento de trabajo À Tiempo estimado 30 min.
Análisis de algunas simulaciones que previamente descargadas
Actividad domiciliaria:
1) Visitar los links propuestos en el texto para familiarizarse con el uso de de los applests
2) Lectura sugerida:
“APPLETS EN LA ENSEÑANZA DE LA FÍSICA” Bohigas, Xavier; Jaén, Xavier y Novell, Montse extraído de revista Electrónica de enseñanza de las Ciencias
3) Preparar una experiencia de laboratorio centrada en el uso de un applet y analizarla según la siguiente guía:
1. Indicar cuales son a su criterio las ventajas y desventajas de utilizar un applet comparando con una experiencia tradicional.
2. ¿Cuál es el objetivo de la experiencia?
3. ¿Qué tiempo demandaría su realización?
4. ¿Qué contenidos disciplinares incluye el trabajo experimental?
5. ¿Qué aprendizajes promueve?
6. ¿En qué año y disciplina de la Escuela Secundaria la aplicaría?
7. ¿Cuáles son las variables que se pueden controlar? 9. ¿Dentro de que proyecto de investigación podría estar ensamblada esta actividad experimental?
