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  • La teora de los campos conceptuales de Vergnaud en la enseanza del movimiento

    rectilneo con aceleracin constante: propuesta metodolgica para los

    estudiantes de grado dcimo de la I.E. El Trbol en el municipio de Chinchin

    Luis Alberto Garay Gallego

    Universidad Nacional de Colombia

    Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

    Manizales, Colombia

    2015

  • La teora de los campos conceptuales de Vergnaud en la enseanza del movimiento

    rectilneo con aceleracin constante: propuesta metodolgica para los

    estudiantes de grado dcimo de la I.E. El Trbol en el municipio de Chinchin

    Luis Alberto Garay Gallego

    Tesis o trabajo de investigacin presentado como requisito parcial para optar al ttulo de:

    Magister en Enseanza de las Ciencias Exactas y Naturales

    Directora:

    MSc., Lucero lvarez Mio

    Universidad Nacional de Colombia

    Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

    Manizales, Colombia

    2015

  • A mi esposa por su amor incondicional, a mi

    madre por su esfuerzo y entrega para que

    tuviera xito en la vida y a mi hijo que

    representa el mayor apego a este mundo y

    es la fuente ms grande de inspiracin para

    servir a la sociedad.

  • Agradecimientos

    Gracias a las personas que han entregado su vida por defender la educacin pblica en

    nuestro pas y a todos mis estudiantes y profesores que han hecho posible el desarrollo

    del presente trabajo.

  • Resumen y Abstract IX

    Resumen

    En este trabajo se presentan los resultados de la aplicacin de una propuesta

    metodolgica basada en la teora de los campos conceptuales de Vergnaud. El campo

    conceptual de estudio es el movimiento rectilneo con aceleracin constante y la

    propuesta es aplicada a 23 estudiantes de grado dcimo de la I.E. El Trbol del

    municipio de Chinchin (Colombia). Para llevar a cabo la propuesta se elaboraron tres

    guas que orientan la secuencialidad de actividades seguidas por el profesor y que

    fomentan el aprendizaje activo en los estudiantes a travs del trabajo colaborativo y la

    retroalimentacin por parte del docente. Para analizar los avances obtenidos se elabor

    un test que evala conceptos bsicos, anlisis de grficas, competencias matemticas y

    aptitudes para la solucin de problemas en el mbito de estudio del presente trabajo y

    que en este caso muestra un avance positivo por parte de los estudiantes en el manejo

    de conceptos bsicos como velocidad y aceleracin en la interpretacin y clasificacin de

    situaciones relacionadas al campo conceptual estudiado.

    Palabras clave: enseanza de las ciencias, campos conceptuales, cinemtica,

    movimiento, solucin de problemas.

  • X La teora de los campos conceptuales de Vergnaud en la enseanza del M.R.U.A.

    Abstract

    The theory of conceptual fields of Vergnaud in teaching rectilinear motion with

    constant acceleration: methodological proposal for grade tenth students of the

    educational institution El Trbol Township Chinchin

    In this paper, the results of the application of a methodology based on the theory of

    conceptual fields of Vergnaud are presented. The conceptual field of study is the

    rectilinear motion with constant acceleration and the proposal is applied to 23 grade tenth

    students of the educational institution El Trbol Township Chinchin (Colombia).

    Three guides were developed to perform the proposal. These drive the sequence of

    activities followed by the teacher. Besides it encourages active learning of the students

    through collaborative work and the feedback from the teacher. To analyze the achieved

    progress a test was developed that assesses basic concepts, analysis graphs,

    mathematical skills and abilities to solve problems in the field of study of this work. This

    case shows a positive development by students in the management of basic concepts

    such as velocity and acceleration for the interpretation and classification of situation

    related to the conceptual studied field.

    Keywords: education science teaching, conceptual fields, kinematics, motion,

    troubleshooting.

  • Contenido XI

    Contenido

    Pg.

    Resumen ..............................................................................................................................IX

    Lista de figuras ................................................................................................................ XIII

    Lista de tablas .................................................................................................................. XIV

    Lista de Smbolos y abreviaturas ................................................................................... XV

    Introduccin ....................................................................................................................... 17

    1. Descripcin del problema ......................................................................................... 19 1.1 El problema ........................................................................................................ 19 1.2 La pregunta ........................................................................................................ 20

    2. Objetivos ..................................................................................................................... 20 2.1 Objetivo general ................................................................................................ 20 2.2 Objetivos especficos......................................................................................... 20

    3. Fundamentacin terica ............................................................................................ 21 3.1 Acerca de la teora de los campos conceptuales de Vergnaud ....................... 21 3.2 Acerca del estudio del movimiento ................................................................... 25

    4. Metodologa ................................................................................................................. 29 4.1 Descripcin de las etapas ................................................................................. 31 4.2 Descripcin de las guas ................................................................................... 32

    4.2.1 Gua 1: Conceptos bsicos del movimiento rectilneo uniformemente acelerado ............................................................................................................... 32 4.2.2 Gua 2: La matemtica del movimiento rectilneo uniformemente acelerado ............................................................................................................... 32 4.2.3 Gua 3: Solucin de problemas .............................................................. 32

    5. Desarrollo de la propuesta ........................................................................................ 33 5.1 Caractersticas del test y de las evaluaciones aplicadas ................................. 34 5.2 Anlisis de resultados........................................................................................ 37

    5.2.1 Anlisis de la evaluacin de la gua 1: conceptos bsicos del M.R.U.A.37 5.2.2 Anlisis de la evaluacin de la gua 2: la matemtica del M.R.U.A. ..... 40 5.2.3 Anlisis de los resultados del test aplicado antes y despus de la intervencin ........................................................................................................... 41

    6. Conclusiones y recomendaciones ........................................................................... 44

  • XII La teora de los campos conceptuales de Vergnaud en la enseanza del

    M.R.U.A

    6.1 Conclusiones ..................................................................................................... 44 6.2 Recomendaciones ............................................................................................. 45

    A. Anexo: Gua 1 Conceptos bsicos del M.R.U.A...................................................... 47

    B. Anexo: Gua 2 La matemtica del M.R.U.A. ............................................................. 69

    C. Anexo: Gua 3 Solucin de problemas del M.R.U.A. .............................................. 89

    D. Anexo: Test M.R.U.A. ................................................................................................. 96

    E. Anexo: Evaluaciones adicionales .......................................................................... 104

    Bibliografa ....................................................................................................................... 107

  • Contenido XIII

    Lista de figuras

    Pg.

    FIGURA 5-1: Nmero de respuestas correctas que obtuvo el grupo de 23 estudiantes en

    el pre-test y en el post-test ................................................................................................. 41

    FIGURA 5-2: Nmero de respuestas correctas que obtuvo el grupo de 23 estudiantes

    para las preguntas del tipo conceptual en el pre-test y el post-test .................................. 42

    FIGURA 5-3: Nmero de respuestas correctas que obtuvo el grupo de 23 estudiantes

    para las preguntas del tipo solucin de problemas en el pre-test y el post-test ............... 42

    FIGURA 5-4: Nmero de respuestas correctas que obtuvo el grupo de 23 estudiantes

    para las preguntas del tipo anlisis de grficas en el pre-test y el post-test ..................... 43

  • Contenido XIV

    Lista de tablas

    Pg.

    Tabla 5-1: Resumen de las caractersticas del test M.R.U.A. .......