Identificación de posibles invariantes operacionales de estudiantes universitarios, sobre los conceptos de sistema y equilibrio en física y sus implicaciones en el aprendizaje de la mecánica y termodinámica

Zusammenfassung

El proyecto de investigación, que se presenta en la Tesis Doctoral, tiene como objetivo prioritario, estudiar, caracterizar e identificar los posibles invariantes operacionales en el curso de Física I, con estudiantes de Ingeniería, de la Universidad de Antioquia de Medellín, Colombia. En concreto, se han investigado los obstáculos y dificultades que encuentran los estudiantes, en relación con los conceptos de sistema y equilibrio, cuando se enfrentan con problemas y tareas de aprendizaje, cuyo desempeño requiere una comprensión científica de esos conceptos, cuya importancia es evidente para una comprensión de los fenómenos físicos implicados en el campo de conocimiento de la Mecánica y la Termodinámica. Los referentes teóricos que han guiado la investigación, han sido la teoría del Aprendizaje Significativo de Ausubel, la de los campos conceptuales de Vergnaud y la propuesta integradora de Greca y Moreira, que integra y articula modelos mentales y esquemas de acción, para interpretar los procesos de desarrollo cognitivo de los sujetos durante el aprendizaje significativo de conceptos físicos. El proyecto se desarrolló en tres fases. La primera, de carácter exploratorio, con la finalidad de conocer los significados iniciales de los estudiantes sobre los conceptos de sistema y equilibrio. En la segunda fase, se revisó la literatura sobre los conceptos de sistema y equilibrio, en las investigaciones sobre la enseñanza de la Física y de las Ciencias. De igual manera, se efectúo una revisión sobre estos conceptos desde la perspectiva del desarrollo de la Física, con el objeto de establecer el lugar de éstos en la estructura de la disciplina, y se analizaron algunos de los textos universitarios más usados en la enseñanza. En la misma dirección se consultó la opinión de algunos profesores universitarios del I.F de la Universidad de Antioquia, en relación con el papel y la importancia que asignan a los conceptos de sistema