Investigan la enseñanza del concepto de 'campo eléctrico' entre estudiantes universitarios

AMR/DICYT Una investigación desarrollada en el marco del programa de doctorado internacional de enseñanza de las Ciencias de la Universidad de Burgos ha analizado las situaciones de aprendizaje que acontecen en el aula cuando se enseña el concepto de 'campo eléctrico'. Su responsable, la docente Gloria Elena Alzugaray, ha comprobado una "permanente reiteración de fracasos en un grupo importante de estudiantes cuando resuelven problemas de examen" relacionados con este concepto. La investigación trata de conocer cómo el estudiante se acerca a este conocimiento para mejorar su enseñanza.

Para ello, Alzugaray buscó profundizar en cuestiones relacionadas con la comprensión de este concepto y el rendimiento de los estudiantes en los exámenes y, en función de los resultados, estudiar la efectividad de una propuesta de intervención didáctica. De este modo, la doctora indagó como el alumno se sitúa en el conocimiento del concepto de campo eléctrico durante la resolución de problemas para: desarrollar representaciones, establecer condiciones, desarrollar inferencias, organizar razonamientos, recuperar esquemas de resolución, diseñar estrategias y confrontar dialécticamente diferentes supuestos y enfoques de resolución. Para ello adoptó como marco la Teoría del Aprendizaje Significativo de Ausubel y Novak, conjuntamente con la Teoría de los Modelos Mentales de Johnson-Laird y la Teoría de los Campos Conceptuales de Vergnaud. La tesis doctoral fue defendida en febrero de 2011 y sus directores de tesis son Marco Antonio Moreira (Universidad Federal de Río Grande del Sur, Brasil) y Marta Beatriz Massa (Universidad Nacional de Rosario, Argentina).

Según explicó a DiCYT Alzugaray, su experiencia como docente universitaria ha permitido reconocer esta reiteración de fracasos entre los alumnos para los que el concepto de 'campo eléctrico' tiene importancia. "Aún entre quienes resuelven satisfactoriamente, es frecuente observar que, en la fundamentación oral de las resoluciones, se hace uso adecuado de estructuras formales pero sin otorgar un significado físico a los conceptos utilizados", añade, por lo que "a menudo queda la duda si responde a la activación de un esquema de resolución aplicado previamente en situaciones que el estudiante advierte como análoga".

La investigación desarrollada en esta tesis estuvo orientada a analizar, en profundidad, las situaciones de aprendizaje que acontecen en el aula cuando se enseña el concepto en las distintas actividades que se desarrollan en el aula. Se buscó profundizar en cuestiones relacionadas con la comprensión de este concepto y el rendimiento de los estudiantes en los exámenes y, en función de los resultados, estudiar la efectividad de una propuesta de intervención didáctica. De este modo, se indagó como el alumno se sitúa en el conocimiento del concepto de campo eléctrico durante la resolución de problemas para: desarrollar representaciones, establecer condiciones, desarrollar inferencias, organizar razonamientos, recuperar esquemas de resolución, diseñar estrategias y confrontar dialécticamente diferentes supuestos y enfoques de resolución.

Dos etapas

La investigación comprendió dos etapas, la primera se centró sobre la comprensión del concepto de campo eléctrico, con una fase inicial, de carácter preliminar, bajo una perspectiva integradora que permitió una visión de algunos de los fenómenos sociales que ocurren en el aula al introducir y trabajar operativamente con el concepto de campo eléctrico. Después se continuó con otra fase centrada sobre las actuaciones de los estudiantes durante el examen, como expresión individual de su aprendizaje. Se trabajó con dos muestras de estudiantes de Física Eléctica de dos facultades argentinas: la Facultad de Ingeniería Qímica de la Universidad Nacional de Santa Fe y la Facultad Regional Santa Fe de la Universidad Tecnológica Nacional.

La segunda etapa consistió en un estudio evaluativo de una propuesta de intervención didáctica en un curso de Física Eléctrica de la Facultad Regional Santa Fe de la Universidad Tecnológica Nacional. Los conceptos claves de la teoría de los campos conceptuales dieron sentido a las dificultades en la conceptualización de las actividades de la propuesta de intervención didáctica y de la indagación evaluativa.

Los resultados alcanzados en esta investigación pretenden ser un aporte en la toma de decisiones de futuras propuestas curriculares y didácticas que tengan en cuenta el concepto de campo eléctrico como eje a nivel de los contenidos, de las secuencias de ellos y de los sistemas de evaluación a utilizar.

El campo eléctrico

El campo eléctrico es un campo de fuerza creado por la atracción y repulsión de cargas eléctricas (la causa del flujo eléctrico) y se mide en voltios por metro (V/m). El flujo decrece con la distancia a la fuente que provoca el campo. Está presente, por ejemplo, en cualquier aparato eléctrico. Si una lámpara estuviera enchufada a la red, existiría un campo eléctrico, ya que el concepto se vincula a la tensión, medida en voltios. Si, además, se enciende, habría un campo eléctrico, vinculado a esta tensión, y otro magnético, como resultado del paso de la corriente.