La historia y la epistemología de la ciencia herramientas para el proceso de enseñanza del principio de conservación de energía

Abstract

RESUMEN: En el análisis realizado en ciertas investigaciones se logra evidenciar que algunas dificultades en física de los estudiantes están estrechamente relacionadas con el lazo que se establece entre el conocimiento común y el conocimiento científico. Usualmente los estudiantes explican los fenómenos desde el conocimiento común, es decir desde lo que se ha aprendido en la cotidianidad, como caso particular se puede referenciar situaciones físicas que se resuelven con la aplicación del Principio de Conservación de la Energía (Pozo, 2000). En estas situaciones resulta problemática la relación que establecen entre los conceptos de trabajo, masa, transferibilidad, calor y fuerza, entre otros. En la relación de trabajo y energía, el trabajo se conceptualiza en términos de la energía y la energía en términos del trabajo, es decir, se plantea una circularidad entre estos dos conceptos. Igualmente, los estudiantes asignan un carácter material a la energía, se confunden las formas de energía con sus fuentes, se le asigna sustancialidad al calor y no se tienen en cuenta procesos de transformación, transferencia y degradación de la energía. Con la intención de construir rutas conceptuales alternativas para la enseñanza de la mecánica, se realiza un análisis histórico epistemológico de la manera como Mayer configura y presenta el Principio de Conservación de la Energía, expuesto en su obra titulada Observaciones sobre las energías de la naturaleza inorgánica (1842). En este análisis se muestra cómo Mayer establece el Principio de Causalidad como una función (causas = efectos=causas), considera las causas como entes cuantitativamente indestructibles y cualitativamente convertibles y a partir de de estas consideraciones plantea que las energías son entes indestructibles y convertibles.