El trabajo práctico de laboratorio y el papel de los instrumentos tecnológicos en la enseñanza de la física

Abstract

RESUMEN: se ha reportado en la literatura que en los trabajos experimentales de física se presenta una clara escisión entre teoría y práctica que da cuenta de una visión distorsionada de la construcción del conocimiento científico. Además, dicha visión ha hecho que se vea desfavorecido el desarrollo de procesos cognitivos de orden superior de los sujetos, por limitar este espacio de aprendizaje al seguimiento de guías pautadas con objetivos preestablecidos. En este sentido, se construyó una propuesta teórico-metodológica fundamentada en la Teoría de los Campos Conceptuales de Gerard Vergnaud, en la que se articulan los trabajos prácticos de laboratorio y el uso de tecnologías para abordar situaciones que favorezcan la conceptualización en física y una visión de la construcción de la ciencia más cercana a las posiciones epistemológicas actuales. La propuesta se implementó con un grupo de futuros maestros del área de ciencias naturales de un programa de Licenciatura (denominación exclusiva para los programas de formación de maestros en Colombia) de la Universidad de Antioquia, con quienes se llevó a cabo un estudio de caso desde una perspectiva cualitativa. Luego de enfrentarse a diferentes situaciones relacionadas con el concepto de ondas sonoras en el contexto de los trabajos prácticos, se observó la evolución de los esquemas de los participantes a partir del enriquecimiento de sus invariantes operatorios y la generación de secuencias de acción pertinentes para las situaciones a las que se enfrentaban; lo cual da cuenta del progresivo dominio del concepto abordado y por tanto de un proceso de conceptualización. Por otra parte, a la luz de la Teoría Sociocultural de Vygotsky, se encontró que los sistemas de adquisición de datos se posicionan como auténticos instrumentos de mediación cultural, tanto desde un punto de vista simbólico como técnico; se pudo evidenciar que los elementos simbólicos ofrecidos por estos dispositivos fueron incorporados progresivamente en las estructuras de pensamiento de los participantes y además, dichos dispositivos les permitieron transformar el entorno en función de los objetivos subyacentes a las situaciones con las que se enfrentaban. Lo anterior permite afirmar que la implementación de la propuesta en cuestión, en cursos de formación inicial y continuada de profesores de ciencias puede contribuir de manera importante a la conceptualización en física, la concepción del trabajo experimental como un espacio en el que confluyen teoría y práctica y la apropiación crítica del uso de tecnologías.

ABSTRACT: It has been reported in the literature that in the experimental works of physics there is a clear split between theory and practice that accounts for a distorted view of the construction of scientific knowledge. In addition, this vision has made the development of higher order cognitive processes of the subjects to be disadvantaged, by limiting this learning space to the follow-up of guidelines guided with pre-established objectives. In this sense, a theoretical-methodological proposal based on Gerard Vergnaud's Conceptual Field Theory was built, in which practical laboratory work and the use of technologies are articulated to address situations that favor the conceptualization in physics and a A closer vision of the construction of science to current epistemological positions. The proposal was implemented with a group of future teachers from the natural sciences area of a Bachelor's degree program (exclusive name for teacher training programs in Colombia) at University of Antioquia, with whom a case study was carried out from a qualitative perspective. After facing different situations related to the concept of sound waves in the context of practical work, the evolution of the participant schemes was observed from the enrichment of their operative invariants and the generation of sequences of action that were relevant to the situations they faced; which accounts for the progressive mastery of the concept addressed and consequently, for a process of conceptualization. On the other hand, in the light of Vygotsky's Sociocultural Theory, it was found that data acquisition systems are positioned as authentic instruments of cultural mediation, both from a symbolic and technical point of view; it could be evidenced that the symbolic elements offered by these devices were progressively incorporated into the participants' structures of thought. In addition these devices allowed them to transform the environment based on the objectives underlying the situations they faced. This allows us to affirm that the implementation of the proposal in question, in courses of initial and continuous training of science professors can contribute in a significant manner to the conceptualization in physics, the conception of experimental work as a space in which theory and practice converge and the critical appropriation of the use of technologies.