Propuesta Metodológica para la Solución de un Problema de Conservación de Energía en Dos Grupos Poblacionales

Methodological Proposal for Solving an Energy Conservation Problem in two Different Groups

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Abstract (es)

La modelización y argumentación en la enseñanza de la física son factores fundamentales en la resolución de problemas usando como herramienta principal la matemática, en esta premisa centramos nuestra investigación, allí el principio fundamental de la resolución de problemas se centra en poder representar matemáticamente una expresión que permita obtener un resultado. Sin embargo, la resolución de problemas en el área de la física conlleva un trabajo más juicioso encaminado a seguir un proceso al que denominamos descripción – análisis – interpretación – cálculo (DAIC), tomamos como población 2 grupos de estudiantes de 2 proyectos curriculares diferentes (Matemáticas y Licenciatura en Física de la Universidad Francisco José de Caldas) quienes asisten a un espacio académico cuyo contenido es similar. La investigación pretende mostrar la manera en la que estos dos grupos enfrentan la solución de un problema de conservación de energía siguiendo el proceso D-A-I-C.  Como fase inicial se plantea un problema típico y se pide que se presente una solución sin hacer uso de un modelo matemático, posteriormente se realiza un análisis conceptual de la situación problema, seguido de la resolución del problema haciendo uso de una representación matemática (ecuación), finalmente se propone una actividad experimental que permita concluir y comparar las hipótesis realizadas en cada una de las fases. La actividad se realiza de manera independiente con estudiantes de los 2 proyectos curriculares para realizar la comparación entre las respuestas obtenidas de cada población.

Abstract (en)

Modeling and argumentation in the teaching of physics are fundamental factors in problem-solving using mathematics as the main tool. This is the premise of our research, where the fundamental principle of problem-solving is centered on mathematically representing an expression that leads to a solution. However, problem-solving in physics requires a more judicious approach, following a process we refer to as Description-Analysis-Interpretation-Calculation (DAIC). We selected two groups of students from two different curriculum projects (Mathematics and Physics Education at Francisco José de Caldas University) who attend an academic space with similar content. The research aims to show how these two groups approach the solution of an energy conservation problem following the D-A-I-C process. As an initial phase, a typical problem is presented, and the students are asked to provide a solution without using a mathematical model. Subsequently, a conceptual analysis of the problem situation is conducted, followed by the problem’s resolution using a mathematical representation (equation). Finally, an experimental activity is proposed to draw conclusions and compare the hypotheses made in each phase. The activity is independently conducted with students from both curriculum projects to compare the responses obtained from each group.

Abstract (pt)

Modelagem e argumentação no ensino de física são fatores fundamentais na resolução de problemas utilizando a matemática como ferramenta principal, nesta premissa focamos nossa pesquisa, aí o princípio fundamental da resolução de problemas foca em ser capaz de representar matematicamente uma expressão que permita obter um resultado. No entanto, a resolução de problemas na área da física implica um trabalho mais criterioso que visa seguir um processo que chamamos de descrição - análise - interpretação - cálculo (DAIC), tomamos como população 2 grupos de alunos de 2 projetos curriculares diferentes (Licenciatura em Matemática e Física pela Universidade Francisco José de Caldas) que frequentam um espaço académico de conteúdos semelhantes. A pesquisa visa mostrar a forma como esses dois grupos encaram a solução de um problema de conservação de energia seguindo o processo D-A-I-C. Numa fase inicial, é colocado um problema típico e é solicitada uma solução sem recurso a um modelo matemático, em seguida é realizada uma análise conceptual da situação problema, seguindo-se a resolução do problema através de uma representação matemática (equação). é proposta uma atividade que nos permite concluir e comparar as hipóteses feitas em cada uma das fases. A atividade é realizada de forma independente com os alunos dos 2 projetos curriculares para comparar as respostas obtidas de cada população.