Autor

Alfonso Pontes Pedrajas

Introducción

Numerosas investigaciones educativas sobre las dificultades de aprendizaje de los estudiantes, en el tema de los circuitos eléctricos de corriente continua, han puesto de manifiesto que la mayoría de los alumnos y alumnas -de diferentes niveles educativos-, elaboran ideas intuitivas y utilizan razonamientos espontáneos que les conducen a hacer predicciones o explicaciones inadecuadas, a la hora de resolver cuestiones y problemas relacionados con el funcionamiento de los circuitos eléctricos simples. Tales ideas y razonamientos de carácter alternativo se podrían considerar como modelos mentales de carácter previo a la enseñanza adecuada del tema. En la actualidad se considera que, para interpretar adecuadamente el funcionamiento de los circuitos, es necesario que los estudiantes comprendan el modelo científico de corriente eléctrica, que está integrado por una serie de nociones necesarias para explicar los fenómenos relacionados con la corriente eléctrica y sus aplicaciones prácticas. En este documento se plantean una serie de actividades orientadas a explorar los modelos mentales de los estudiantes y a resolver los problemas planteados sobre circuitos, utilizando un programa de simulación, con vistas a comprender mejor los principales aspectos del modelo básico de corriente eléctrica continua en conductores lineales. Tales ideas se agrupan en varios núcleos conceptuales o submodelos más específicos, relacionados con el funcionamiento de los diferentes tipos de circuitos eléctricos.

Actividad Planteada

En esta propuesta se presentan varias Secuencias de Enseñanza y Aprendizaje (SEAs), dirigidas a realizar actividades de indagación y modelización en el tema de corriente eléctrica, con ayuda del laboratorio virtual PHET sobre circuitos eléctricos de corriente continua, que es un software de acceso libre y que está disponible en español (https://phet.colorado.edu/es/simulations/circuit-construction-kit-dc). Para realizar tales actividades es necesario que los estudiantes hayan recibido una información previa sobre las ideas clave que integran el modelo básico de corriente eléctrica y tener acceso al citado programa de simulación, de modo que estas secuencias pueden realizarse en el aula TIC del centro educativo con ordenadores conectados a internet, o también pueden realizarse a distancia en un proceso de enseñanza-aprendizaje virtual. En el caso de llevar a cabo un proceso de enseñanza presencial, el profesorado debe proporcionar un guion de cada secuencia, para que los estudiantes realicen las actividades en pequeños grupos, anotando sus hipótesis o ideas previas sobre cada montaje y recogiendo los resultados (cualitativos o cuantitativos) que se obtienen en cada experimento virtual. Las actividades que se presentan en esta propuesta didáctica son muy sencillas, ya que se han diseñado para llevar a cabo una introducción al tema de los circuitos eléctricos para estudiantes de primer curso de ingeniería que no han recibido una formación adecuada anteriormente y presentan lagunas importantes en la comprensión del modelo básico de corriente eléctrica. Por ello, estas tareas también pueden utilizar para estudiar este tema en las materias de Física-Química o de Tecnología del segundo ciclo de la ESO o en primer curso de Bachillerato. Tras esta introducción, se pueden abordar (con ayuda del citado laboratorio virtual) otras actividades de mayor complejidad relacionadas con el análisis de circuitos de varias mallas con generadores, resistencias, lámparas e instrumentos virtuales.

Material Didáctico

A continuación se pueden consultar los materiales didácticos elaborados para esta actividad de modelización que incluyen el cuaderno del estudiante (CE) y la guía del profesor (GP).

Guía del Profesor

Actividades del Estudiante