Electrostática en conflicto : potenciando habilidades de pensamiento científico a través de experimentos discrepantes.
El trabajo propone el uso de Experimentos Discrepantes (ExD) como estrategia pedagógica para transformar la enseñanza de la electrostática por frotamiento en estudiantes de grado noveno del Instituto Pedagógico Nacional. La investigación responde a la problemática de una enseñanza de la física centr...
- Autores:
-
Moreno Arias, Cristian Camilo
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2025
- Institución:
- Universidad Pedagógica Nacional
- Repositorio:
- Repositorio Institucional UPN
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repository.pedagogica.edu.co:20.500.12209/21199
- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/20.500.12209/21199
- Palabra clave:
- Electrostática
Experimentos discrepantes (ExD)
Pensamiento científico
Disonancia cognitiva
Formulación de hipótesis
Observación científica
Explicación científica
Electrostatics
Discrepant experiments
Scientific thinking
Cognitive dissonance
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Scientific observation
Scientific explanation
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El trabajo propone el uso de Experimentos Discrepantes (ExD) como estrategia pedagógica para transformar la enseñanza de la electrostática por frotamiento en estudiantes de grado noveno del Instituto Pedagógico Nacional. La investigación responde a la problemática de una enseñanza de la física centrada en la transmisión pasiva de contenidos, proponiendo en su lugar una didáctica activa que despierte el asombro, la curiosidad y el pensamiento crítico. Los ExD permiten generar conflicto cognitivo, desafiando las expectativas intuitivas de los estudiantes y promoviendo la formulación de hipótesis, la observación rigurosa y la explicación científica. El estudio adopta una metodología cualitativa con enfoque interpretativo, desarrollando una propuesta didáctica en cuatro fases: diseño de ExD, implementación en aula, sistematización y análisis de resultados. Se utilizó una secuencia didáctica centrada en la electrificación por frotamiento, donde los estudiantes exploraron materiales cotidianos, formularon predicciones, realizaron observaciones experimentales y analizaron resultados. El análisis evidenció una evolución en las habilidades científicas de los estudiantes, quienes pasaron de explicaciones empíricas o arbitrarias a formulaciones más fundamentadas. Los hallazgos muestran el potencial de los ExD para promover aprendizajes significativos, resignificar el rol del docente y consolidar una enseñanza de la ciencia basada en el conflicto cognitivo y la construcción activa del conocimiento. |
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Adúriz-Bravo, A. (2012). Didáctica de las ciencias naturales: Una introducción a sus fundamentos. Homo Sapiens Ediciones. Amado Cano, O. D., & Correa Ortiz, J. M. (2020). Experimentos discrepantes: Una herramienta pedagógica para incentivar el aprendizaje de la física en estudiantes del ciclo B en la Institución Educativa San Francisco de Asís [Tesis de Licenciatura, Universidad Pedagógica Nacional de Colombia]. Facultad de Ciencia y Tecnología, Departamento de Física. Barbosa, L. H. (2008). Los Experimentos Discrepantes en el aprendizaje activo de la Física. Latin American Journal of Physics Education, 2(3), 246-252 Barbosa, L. H. (2009). Los experimentos discrepantes como instrumento mediador en el desarrollo de la intuición física. Tecné, Episteme y Didaxis: TED, Universidad Pedagógica Nacional, pp. 169-175. Recuperado de https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=614277077073 Castañeda Sepúlveda, R. (2020). Sobre intuición en física: una conversación que nunca se dio. Universidad Nacional de Colombia - Sede Medellín. Cepeda, D. (2009). Enseñar ciencias por indagación: una propuesta didáctica. Editorial Magisterio. Clement, J. (1982). Students’ preconceptions in introductory mechanics. American Journal of Physics, 50(1), 66–71. Chevallard, Y. (1991). La transposición didáctica: del saber sabio al saber enseñado. Editora AIQUE Grupo. Cortés Pulgarín, G. A. (2015). La braquistócrona: Un experimento discrepante útil para la enseñanza del principio de conservación de la energía mecánica [Tesis de Licenciatura, Universidad Pedagógica Nacional de Colombia] Duit, R., & Treagust, D. F. (2003). Conceptual change: A powerful framework for improving science teaching and learning. International Journal of Science Education, 25(6), 671–688. Driver, R., Guesne, E., & Tiberghien, A. (1996). Ideas científicas en la infancia y la adolescencia: introducción al estudio de las concepciones científicas de los alumnos. Morata. Festinger, L. (1957). A theory of cognitive dissonance. Stanford University Press. Flick, U. (2015). Introducción a la investigación cualitativa (5.ª ed.). Editorial Morata. Harper Castillo, T. A. (2017). Uso de experimentos discrepantes y grado de motivación en estudiantes de la escuela preparatoria "Profesor Ignacio Carrillo Franco" en el curso 2015-2016 [Tesis de Maestría, Universidad de Montemorelos]. Jiménez-Aleixandre, M. P., & Reigosa, C. (2006). Argumentación y explicaciones científicas en el aula. En R. Bellón & J. Mellado (Eds.), Didáctica de las ciencias experimentales (pp. 119–136). Graó. Kemmis, S., & McTaggart, R. (1988). Cómo planificar la investigación-acción. Editorial Laertes. Lincoln, Y. S., & Guba, E. G. (1985). Naturalistic inquiry. SAGE Publications. Maxwell, J. A. (2013). Qualitative research design: An interactive approach (3rd ed.). SAGE Publications. Maxwell, J. C. (1873). A Treatise on Electricity and Magnetism. Oxford: Clarendon Press. Medina J, Tarazona M. (2011). El experimento en el aula: Compresión de fenomenologías y construcción de magnitudes. Centro de Investigaciones Universidad Pedagógica Nacional – CIUP. Mestre, J. P. (1994). Cognitive aspects of learning and teaching science. In D. L. Gabel (Ed.), Handbook of Research on Science Teaching and Learning (pp. 3–37). Macmillan. Ministerio de Educación Nacional. (2004). Formar en ciencias: Estándares básicos de competencias en ciencias naturales y ciencias sociales. Asociación Colombiana de Facultades de Educación (Ascofade). Cargraphics S.A Osborne, J., & Patterson, A. (2011). Scientific argument and explanation: ¿A necessary distinction? Science Education, 95(4), 627–638. https://doi.org/10.1002/sce.20438 Posner, G. J., Strike, K. A., Hewson, P. W., & Gertzog, W. A. (1982). Accommodation of a scientific conception: Toward a theory of conceptual change. Science Education, 66(2), 211–227. Pozo, J. I., & Gómez-Crespo, M. Á. (1998). El cambio conceptual en el aprendizaje de las ciencias. Revista de Educación, (317), 105–133. Serway, R. A., & Jewett, J. W. (2014). Física para ciencias e ingeniería (8.ª ed.). Cengage Learning. van Manen, M. (1990). Researching lived experience: Human science for an action sensitive pedagogy. State University of New York Press. Tipler, P. A., & Mosca, G. (2005). Física para la ciencia y la tecnología (Vol. 2). Reverté. |
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El estudio adopta una metodología cualitativa con enfoque interpretativo, desarrollando una propuesta didáctica en cuatro fases: diseño de ExD, implementación en aula, sistematización y análisis de resultados. Se utilizó una secuencia didáctica centrada en la electrificación por frotamiento, donde los estudiantes exploraron materiales cotidianos, formularon predicciones, realizaron observaciones experimentales y analizaron resultados. El análisis evidenció una evolución en las habilidades científicas de los estudiantes, quienes pasaron de explicaciones empíricas o arbitrarias a formulaciones más fundamentadas. Los hallazgos muestran el potencial de los ExD para promover aprendizajes significativos, resignificar el rol del docente y consolidar una enseñanza de la ciencia basada en el conflicto cognitivo y la construcción activa del conocimiento.Submitted by Cristian Camilo Moreno Arias (ccmorenoa@upn.edu.co) on 2025-06-11T13:33:32Z No. of bitstreams: 2 Electrostatica en co..pdf: 2074838 bytes, checksum: 22581a139f6ca7b916869b294ab2b875 (MD5) FOR021GIBLicenciaUsoTrabajosyTesisGradoV03.pdf: 8278212 bytes, checksum: 4bef1cbd6fccfcb3a4f6d4340e2fe05a (MD5)Approved for entry into archive by Biblioteca UPN (repositoriobiblioteca@pedagogica.edu.co) on 2025-06-12T13:21:04Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Electrostatica en co..pdf: 2074838 bytes, checksum: 22581a139f6ca7b916869b294ab2b875 (MD5) FOR021GIBLicenciaUsoTrabajosyTesisGradoV03.pdf: 8278212 bytes, checksum: 4bef1cbd6fccfcb3a4f6d4340e2fe05a (MD5)Approved for entry into archive by Luz Aida Quijano Celeita (laquijanoc@upn.edu.co) on 2025-06-20T16:03:05Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Electrostatica en co..pdf: 2074838 bytes, checksum: 22581a139f6ca7b916869b294ab2b875 (MD5) FOR021GIBLicenciaUsoTrabajosyTesisGradoV03.pdf: 8278212 bytes, checksum: 4bef1cbd6fccfcb3a4f6d4340e2fe05a (MD5)Made available in DSpace on 2025-06-20T16:03:05Z (GMT). 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The study adopts a qualitative methodology with an interpretative approach, developing a didactic proposal in four phases: design of ExD, classroom implementation, systematization, and results analysis. A teaching sequence focused on electrification by friction was used, in which students explored everyday materials, made predictions, conducted experiments, and analyzed results. The analysis showed a progression in students’ scientific skills, moving from empirical or arbitrary explanations to more grounded reasoning. The findings highlight the potential of ExD to foster meaningful learning, redefine the teacher’s role, and establish science teaching based on cognitive conflict and active knowledge construction.Propuesta didácticaapplication/pdfspaUniversidad Pedagógica NacionalEspecialización en PedagogíaFacultad de Educaciónhttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 InternationalElectrostáticaExperimentos discrepantes (ExD)Pensamiento científicoDisonancia cognitivaFormulación de hipótesisObservación científicaExplicación científicaElectrostaticsDiscrepant experimentsScientific thinkingCognitive dissonanceHypothesis formulationScientific observationScientific explanationElectrostática en conflicto : potenciando habilidades de pensamiento científico a través de experimentos discrepantes.Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Especializaciónhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisAdúriz-Bravo, A. (2012). Didáctica de las ciencias naturales: Una introducción a sus fundamentos. Homo Sapiens Ediciones.Amado Cano, O. D., & Correa Ortiz, J. M. (2020). Experimentos discrepantes: Una herramienta pedagógica para incentivar el aprendizaje de la física en estudiantes del ciclo B en la Institución Educativa San Francisco de Asís [Tesis de Licenciatura, Universidad Pedagógica Nacional de Colombia]. Facultad de Ciencia y Tecnología, Departamento de Física.Barbosa, L. H. (2008). Los Experimentos Discrepantes en el aprendizaje activo de la Física. Latin American Journal of Physics Education, 2(3), 246-252Barbosa, L. H. (2009). Los experimentos discrepantes como instrumento mediador en el desarrollo de la intuición física. Tecné, Episteme y Didaxis: TED, Universidad Pedagógica Nacional, pp. 169-175. Recuperado de https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=614277077073Castañeda Sepúlveda, R. (2020). Sobre intuición en física: una conversación que nunca se dio. 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A theory of cognitive dissonance. Stanford University Press.Flick, U. (2015). Introducción a la investigación cualitativa (5.ª ed.). Editorial Morata.Harper Castillo, T. A. (2017). Uso de experimentos discrepantes y grado de motivación en estudiantes de la escuela preparatoria "Profesor Ignacio Carrillo Franco" en el curso 2015-2016 [Tesis de Maestría, Universidad de Montemorelos].Jiménez-Aleixandre, M. P., & Reigosa, C. (2006). Argumentación y explicaciones científicas en el aula. En R. Bellón & J. Mellado (Eds.), Didáctica de las ciencias experimentales (pp. 119–136). Graó.Kemmis, S., & McTaggart, R. (1988). Cómo planificar la investigación-acción. Editorial Laertes.Lincoln, Y. S., & Guba, E. G. (1985). Naturalistic inquiry. SAGE Publications.Maxwell, J. A. (2013). Qualitative research design: An interactive approach (3rd ed.). SAGE Publications.Maxwell, J. C. (1873). A Treatise on Electricity and Magnetism. Oxford: Clarendon Press.Medina J, Tarazona M. (2011). 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