MAESTRÍA EN DOCENCIA DE LAS CIENCIAS NATURALES
SOCIALIZACIÓN DISEÑO DE TESIS 8 y 9 - Julio - 2021
UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA NACIONAL DEPARTAMENTO DE FÍSICA
UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA NACIONAL DEPARTAMENTO DE FÍSICA MAESTRÍA EN DOCENCIA DE LAS CIENCIAS NATURALES ESPECIALIZACIÓN EN DOCENCIA DE LAS CIENCIAS PARA EL NIVEL BÁSICO
Steiner Valencia Vargas Director Departamento de Física Liliana Tarazona Vargas Coordinadora Programas de Posgrado DFI
Equipo de Docentes Asesores de los Trabajos de Grado
Juan Alberto Aldana González Marina Garzón Barrios José Francisco Malagón Sánchez Francisco Javier Orozco González Sandra Sandoval Osorio Yair Alexander Porras Liliana Tarazona Vargas Andrea Toledo Aranda Ingrid Vera Ospina
8 y 9 de Julio de 2021
PRESENTACIÓN
En los procesos de formación de docentes en ciencias, que se desarrollan en la Maestría en Docencia de las Ciencias Naturales y en la Especialización en Docencia de las Ciencias para el Nivel Básico, se pretende la construcción de escenarios de reflexión y profundización teórica en el campo de la docencia de las ciencias que aporten a los contextos escolares y proyecten acciones de innovación e investigación en las prácticas de enseñanza. Acciones que se expresan en el liderazgo de los maestros de ciencias en sus respectivas comunidades escolares. Desde esta convicción el diseño de trabajo de grado, que se concreta al finalizar el segundo semestre del programa de Maestría, articula las reflexiones en torno al sentido de la enseñanza de las ciencias, la historicidad de los saberes, las reflexiones pedagógicas y didácticas y las posibilidades para transformar la escuela desde las prácticas de enseñanza de las ciencias. La formulación y desarrollo del trabajo de grado de Maestría es la actividad que posibilita incursionar en el ámbito de la investigación educativa, la realización del mismo plantea al estudiante una situación compleja en la que debe relievar cuál es la situación en la que desea profundizar, decidir cuáles son las estrategias que va a desplegar para dar respuesta al problema formulado, cuál va a ser el lugar que le asignará al aula, a los estudiantes, a las situaciones experimentales, a la historia, a las técnicas dentro de su indagación y construcción discursiva, entre otros aspectos. Los avances que se presentan en la finalización de este primer Semestre de 2021 corresponden al ejercicio realizado por estudiantes de Maestría y de Especialización, cada uno de los trabajos expresan la madurez, el desarrollo y devenir de las reflexiones alcanzadas tanto en el espacio de asesoría como en el tránsito por los diferentes seminarios y espacios académicos del programa. En este sentido, son ejercicios que disponen un lugar teórico donde se sitúan las reflexiones de los diferentes grupos de trabajo de los programas de posgrado del DFI, que de diferente manera dan cuenta del escenario complejo de reflexiones a las cuales estamos convocados como comunidad académica de maestros de ciencias.
Para el programa, los escenarios de socialización de la actividad investigativa posibilitan, a quienes exponen, encontrar ideas potentes a las que no se les había dado suficiente relevancia, cabos sueltos en las reflexiones, derivaciones metodológicas que se hacen necesarias para imprimir validez a los desarrollos, entre otros. Estos espacios también nos muestran el tejido teórico y la construcción de sentidos para la enseñanza de las ciencias, que sitúan el programa como una opción propositiva para un país que se debate en nuevos escenarios políticos, sociales y económicos.
Contenido Convergencia entre la educación ambiental y la educación científica. Una mirada desde las cuestiones socialmente vivas: el caso de las aguas residuales domésticas. Diego Rondón Hernández ..................................................................................................................... 6 Estrategias experimentales sobre el fenómeno de la transformación de la luz en electricidad, una aproximación al estudio de sustancias que cambian su estado eléctrico al contacto con la luz. Juan Camilo Jiménez Jiménez .............................................................................................................. 7 ¿Aire o aires?. Una reflexión sobre el comportamiento químico del aire. Karen Lorena Gutiérrez Beltrán1 .......................................................................................................... 8 La fotosíntesis como problema de conocimiento y su aporte a la explicación del crecimiento en plantas. Karol Viviana Martínez Rodríguez ......................................................................................................... 9 Explicaciones de estudiantes de secundaria sobre algunos fenómenos relacionados con el color, la luz y la oscuridad Lina Del Pilar Hernández Sepúlveda y Marlon Camilo Aldana Boada ................................................ 10 Estudio de la oxidación y la corrosión de los fenomenológica sobre la transformación de las sustancias11
metales:
una
construcción
Maria Fernanda Ortiz & Laura Paola Solarte....................................................................................... 11 Estrategia para la construcción e interpretación de atractores cardiacos caóticos para un nivel básico en estudiantes de pregrado de la facultad de medicina Ribká Soracipa Muñoz......................................................................................................................... 12 Cuando hablamos del norte, ¿de qué norte hablamos?: la enseñanza de la orientación cómo una forma de poner en diálogo la astronomía y los conocimientos del pueblo kogi13 Mauricio Giraldo................................................................................................................................... 13 Caracterización fenomenológica de la permeabilidad magnética: actividad experimental en la reconstrucción de saberes
Un análisis de la
Carlos Andrés Niño Montenegro……………………..……………………………………………….……….14
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CONVERGENCIA ENTRE LA EDUCACIÓN AMBIENTAL Y LA EDUCACIÓN CIENTÍFICA Una mirada desde las cuestiones socialmente vivas: el caso de las aguas residuales domésticas. Diego Rondón Hernández Asesor: Yair Alexander Porras
RESUMEN El desarrollo evolutivo de las especies evidencia transformaciones de los seres vivos, las cuales son gatilladas por la herencia y la influencia del medio. En el caso particular de la historia de la humanidad, la relación con otras especies y el inicio de la agricultura, son una prueba de la mirada sistémica con la cual interpretar el fenómeno viviente. Estas transformaciones, acrecentadas con la era industrial y el uso de los combustibles fósiles, vienen haciendo mella en el planeta, posicionándose el lema “destruyendo para vivir”, ante lo cual surgen alternativas para la conservación y uso de los llamados recursos naturales, desde la perspectiva de la sustentabilidad. A partir de las reflexiones que surgen en torno a la práctica docente desde la experiencia misma del investigador, se configura una perspectiva que intenta comprender lo ambiental a partir de la enseñanza de la química con relación a las ciencias que estudian el comportamiento humano, vinculando una situación real acorde al contexto de los estudiantes. En ese sentido se busca establecer la convergencia entre la educación ambiental y la educación científica mediante un itinerario didáctico, el cual tiene como con punto de relación, las Cuestiones Socialmente Vivas, configurándose como una perspectiva de enseñanza aprendizaje acorde a las realidades de los estudiantes, sin que los conocimientos específicos pierdan su complejidad. Por lo anterior el itinerario didáctico se sustenta a partir de las Aguas Residuales como una Cuestión Socialmente Viva, que permite establecer elementos cotidianos en el contexto de los Cerros Orientales del Colegio Mayor de San Bartolomé, en relación a las perspectivas sociales y científicas entorno al impacto humanos de las aguas residuales domésticas.
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ESTRATEGIAS EXPERIMENTALES SOBRE EL FENÓMENO DE LA TRANSFORMACIÓN DE LA LUZ EN ELECTRICIDAD, UNA APROXIMACIÓN AL ESTUDIO DE SUSTANCIAS QUE CAMBIAN SU ESTADO ELÉCTRICO AL CONTACTO CON LA LUZ. Juan Camilo Jiménez Jiménez jcjimenezj@upn.edu.co Asesoras: Marina Garzón Barrios y Liliana Tarazona Vargas RESUMEN La transformación de la luz en electricidad se produce cuando la luz ultravioleta incide sobre sustancias con determinadas propiedades electroquímicas, estas sustancias generan corriente eléctrica en dispositivos tecnológicos a partir de la captación de la luz, como ocurre en una celda fotovoltaica. En la actualidad, para obtener energías limpias se utiliza este proceso de convertibilidad de luz en electricidad, por lo cual este es un tema clave en la enseñanza de las ciencias. Para fortalecer la comprensión del uso de energías renovables a nivel escolar, se considera posible abordar estas transformaciones a partir de experimentos. En relación con el párrafo anterior, es pertinente diseñar e implementar una propuesta de aula, configurada a partir del estudio histórico del fenómeno de la transformación de luz en electricidad y del diseño de situaciones experimentales. A través de esta propuesta se espera que el estudiante pueda establecer formas de interpretar, describir el fenómeno de la interacción entre la luz y la electricidad en diferentes sustancias y comprender una de las formas de obtener energías limpias. Así pues, el objetivo general del proyecto será reunir y sistematizar los relatos, descripciones o posibles formas de explicación de los estudiantes de grado once del colegio Renfort. Las explicaciones de los estudiantes serán analizadas para reconocer la reconstrucción de las relaciones que ellos establecen respecto a la estrategia experimental propuesta y se tendrán en cuenta las maneras como hablan, piensan y actúan cuando estudian este proceso de convertibilidad; pues la construcción de conocimiento es variada y no se detiene.
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¿AIRE O AIRES? UNA REFLEXIÓN SOBRE EL COMPORTAMIENTO QUÍMICO DEL AIRE. Karen Lorena Gutiérrez Beltrán1 klgutiérrezb@upn.edu.co Asesores: Juan Alberto Aldana González, José Francisco Malagón Sánchez y Sandra Sandoval Osorio RESUMEN A la educación en ciencias la atraviesan un sinfín de desafíos, que están ligados a las prácticas que se desarrollan al interior de las aulas de clase. Las preguntas por qué, para qué y cómo enseñarla juega un papel fundamental, puesto que sus respuestas no son sencillas y requieren de reflexiones profundas sobre las relaciones que existen entre el maestro y conocimiento científico, los estudiantes y el contexto. A partir de una sistematización de experiencia en el aula a propósito de la enseñanza de la química en torno al concepto de gases, particularmente centrándose en el aire, se pretende desarrollar este tipo de reflexiones. El estudio de los gases desde el currículo formal normalmente está dirigido hacia las relaciones matemáticas existentes entre las variables de estado, sin embargo, la preocupación por las características químicas no es muy común, evidenciándose esto como una dificultad presente en mí quehacer docente. En este sentido el presente trabajo está dirigido a analizar los aportes a la caracterización de las propiedades químicas de los gases presentes en el aire, desde una secuencia didáctica implementada con estudiantes de grado décimo. Para ello se realiza un estudio de fuentes primarias que permitan describir criterios para la caracterización de las propiedades químicas del aire, a través de la diferenciación del dióxido de carbono, hidrogeno y oxígeno.
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LA FOTOSÍNTESIS COMO PROBLEMA DE CONOCIMIENTO Y SU APORTE A LA EXPLICACIÓN DEL CRECIMIENTO EN PLANTAS. Karol Viviana Martínez Rodríguez kavmartinezr@upn.edu.co Asesores: Andrea Toledo Aranda e Ingrid Vera Ospina RESUMEN El estudio de la fotosíntesis como problema de conocimiento que aporta a la explicación del crecimiento en plantas en la Educación Básica Primaria es una propuesta alternativa que da continuidad al trabajo de grado de especialización “Estudio de la luz como condición ecológica que influye en el crecimiento de una planta de fríjol Phaseolus vulgaris, con niños de tercer grado”. El contexto problemático incluye reflexiones en torno a las representaciones que circulan en la escuela acerca de la fotosíntesis y su relación con el crecimiento de las plantas, la “obviedad” de las relaciones fotosíntesis y crecimiento en la educación básica primaria y el papel de la experiencia y el experimento en la comprensión de dichas relaciones. Con respecto a la fotosíntesis se puede afirmar que dentro de las prácticas frecuentes esta es presentada de una manera reduccionista y fragmentada, al relacionarla exclusivamente con la nutrición y caracterizarla como un proceso en el que solo interviene la energía del Sol dejando de lado otras condiciones ecológicas; y con relación a la enseñanza del crecimiento, este es visto solamente como el aumento de tamaño y volumen, desconociendo elementos tan importantes como la organización, el cambio y la estructura. Es por esto, que el presente trabajo tiene como objetivo profundizar en los procesos y condiciones que constituyen a la fotosíntesis como un problema de conocimiento que aporta en la comprensión del crecimiento en plantas, para lo cual se realiza una documentación histórica-epistemológica, disciplinar y pedagógica, se diseña y desarrolla un AVA y se definen criterios para la incorporación del estudio de la fotosíntesis y su relación con el crecimiento en plantas para estudiantes de Básica Primaria.
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EXPLICACIONES DE ESTUDIANTES DE SECUNDARIA SOBRE ALGUNOS FENÓMENOS RELACIONADOS CON EL COLOR, LA LUZ Y LA OSCURIDAD Lina Del Pilar Hernández Sepúlveda y Marlon Camilo Aldana Boada lidhernandezs@upn.edu.co; macaldanab@upn.edu.co Asesores: Francisco Javier Orozco González y Liliana Tarazona Vargas RESUMEN En el ámbito escolar colombiano es común que en las clases de Física se aborden algunos fenómenos relacionados con la luz, los cuales están inmersos en los currículos desde los derechos básicos de aprendizaje (DBA). Sin embargo, si se hace una revisión a libros de texto o páginas web utilizadas por los docentes y estudiantes, no se identifica al color como temática importante en relación a la luz. En este trabajo de grado, se pretenden abordar algunos fenómenos relacionados con el color, en especial: la relación luz-color, luz-oscuridad y la producción del color por adición y sustracción. Para
esto, se realizará
un
estudio
histórico
acerca
de
los
trabajos de Newton, Goethe y otros, así como el diseño de experiencias y experimentos dentro de una perspectiva fenomenológica. De aquí se pretende derivar una propuesta de aula que permita que los estudiantes construyan explicaciones acerca de estos fenómenos. Para esto, se realizará una sistematización de la implementación de la propuesta con estudiantes de secundaria del colegio Nuestra Señora de Nazareth, donde se reconozcan sus
explicaciones
y
representaciones
acerca
de
algunos
fenómenos relacionados al color.
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ESTUDIO DE LA OXIDACIÓN Y LA CORROSIÓN DE LOS METALES: UNA CONSTRUCCIÓN FENOMENOLÓGICA SOBRE LA TRANSFORMACIÓN DE LAS SUSTANCIAS María Fernanda Ortiz - Laura Paola Solarte Asesores: Juan Aldana, Francisco Malagón & Sandra Sandoval
RESUMEN En
este trabajo se
analizan
las explicaciones
en
torno
a
las
transformaciones fisicoquímicas de los metales; este interés surge en el sentido en que, en el aula de clases, el docente realiza sus actividades relacionando la oxidación con un intercambio electrónico entre átomos, dejando de lado los procesos de corrosión y las transformaciones físicas de los metales, en este orden de ideas los argumentos derivados en el aula de clase pueden tornarse abstractos y confusos. Respecto a lo anterior y a partir del análisis de la práctica docente de las autoras, se identifica también una dificultad al explicar la diferencia y relación de los fenómenos de oxidación y corrosión, al punto de considerar que pueden ser sinónimos y explicarlos bajo los mismos términos, por esta razón se realiza un estudio fenomenológico de la oxidación y corrosión de los metales relacionando referentes históricos como base para desarrollar una serie de montajes experimentales con el objetivo de analizar las transformaciones de las sustancias y a partir de esto, construir una secuencia de actividades a modo de cuadernillo para la enseñanza de la oxidación y corrosión en el aula. En este orden de ideas, con el ánimo de reflexionar sobre la enseñanza de conceptos, la construcción de fenomenologías, las relaciones científicas y cotidianas que se generan en torno a la corrosión y la oxidación de metales, se considera que el desarrollo del trabajo de grado se realice desde la siguiente propuesta: El análisis histórico y el desarrollo experimental aportan elementos para el planteamiento de la fenomenología sobre la oxidación y corrosión de los metales y la construcción de explicaciones en torno a la transformación de las sustancias.
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ESTRATEGIA PARA LA CONSTRUCCIÓN E INTERPRETACIÓN DE ATRACTORES CARDIACOS CAÓTICOS PARA UN NIVEL BÁSICO EN ESTUDIANTES DE PREGRADO DE LA FACULTAD DE MEDICINA Ribká Soracipa Muñoz rmsoracipam@upn.edu.co Asesores: Marina Garzón y Liliana Tarazona RESUMEN El
comportamiento normal
y
anormal de
cada
latido
cardíaco
se
mide mediante el procesamiento de la señal eléctrica del corazón la cual queda registrada en los trazados electrocardiográficos, los cuales se caracterizan por ser altamente variables e irregulares. Actualmente, hay varias metodologías
y/o
técnicas para la
lectura
e
interpretación de estos trazados, sin embargo, los lenguajes clínicos utilizados para explicar el comportamiento de estas señales por parte de la fisiología y la electrofisiología pueden dificultar
la
comprensión
de
la
información
que
se
encuentra
en
estas
señales. Existe una metodología que genera atractores cardiacos caóticos a partir de los valores
de
la
frecuencia
cardiaca
de
los
registros electrocardiográficos. Cada
atractor establece un estado dinámico cardiaco normal o anormal, asimismo la evolución hacia alguno de estos dos estados. La metodología genera una serie de dificultades a la hora de ser llevada al aula con estudiantes de pregrado de la facultad de medicina, debido a que se requiere profundizar en la teoría de los sistemas dinámicos y la geometría fractal, para comprender cómo un atractor generado en un espacio de fase le da un significado al comportamiento de los valores de la frecuencia cardiaca según su forma geométrica. Por esta razón el objetivo de este trabajo de grado es diseñar una estrategia que genere una serie de acciones que sirvan de guía para interpretar los registros electrocardiográficos normales y anormales desde el contexto de la teoría de los sistemas dinámico y la geometría fractal a partir de la construcción de atractores cardiacos caóticos.
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CUANDO HABLAMOS DEL NORTE, ¿DE QUÉ NORTE HABLAMOS?: LA ENSEÑANZA DE LA ORIENTACIÓN CÓMO UNA FORMA DE PONER EN DIÁLOGO LA ASTRONOMÍA Y LOS CONOCIMIENTOS DEL PUEBLO KOGI Mauricio Giraldo RESUMEN No hay una única forma de explicarnos el mundo, y tampoco una única forma de orientarnos en él. Así, en la búsqueda de poner en diálogo el conocimiento científico y los otros conocimientos y reconocer los aportes que estos pueden tener en la educación media tanto en lo conceptual como en la construcción de identidad cultural, surge la presente Investigación. Orientarnos, que significa buscar el Sol, es uno de los temas desarrollados en las instituciones educativas, y busca principalmente identificar los puntos de referencia que históricamente se han reconocido como importantes y que denominamos puntos cardinales. Pero, es ésta la única forma de orientarnos; son los puntos cardinales referencias universales y a los que otras comunidades llegan en su proceso de conocer y habitar el espacio, y finalmente ¿Qué comprensiones pueden lograr los estudiantes al identificar que es posible tener otras referencias en el espacio relacionadas con la forma en la que cada cultura maneja el mundo o se maneja dentro y con el mundo (cosmovisión)? Para ello, se desarrollaron dos talleres sobre la orientación con los estudiantes de noveno grado de la Escuela Pedagógica Experimental, EPE, con el enfoque pedagógico de la institución
(las
actividades
Totalidad
Abiertas,
ATA´s) desde
la astronomía tradicional y los conocimientos construidos por la comunidad Kogi de la Sierra Nevada de Santa Marta. El objetivo de estos talleres fue el de reconocer los conocimientos que ponen en juego y construyen los estudiantes a lo largo del proceso de determinar los puntos cardinales, con la metodología de la astronomía tradicional y las cuatro esquinas del mundo, desde la cosmovisión Kogi.
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CARACTERIZACIÓN FENOMENOLÓGICA DE LA PERMEABILIDAD MAGNÉTICA: Un análisis de la actividad experimental en la reconstrucción de saberes Carlos Andrés Niño Montenegro mfct_cnino076@pedagogica.edu.co Asesores: Sandra Sandoval Osorio y José Francisco Malagón
Grupo estudio histórico-críticos y enseñanza de las ciencias En la enseñanza de la física se desconocen aspectos fenomenológicos, éstos se encuentran inmersos en problemáticas que originaron conceptos físicos; por ejemplo, en la enseñanza del magnetismo; se trabajan aspectos teóricos, acordes a los tiempos y espacios originales, pero no presentan las discusiones y reflexiones que dieron origen a la construcción de la magnitud que relaciona la permeabilidad magnética, con los efectos evidenciados en la actividad experimental y la interpretación de los efectos magnéticos. •
Identificar una organización experimental a partir del análisis histórico-crítico y las diferentes reflexiones entorno a la re-contextualización de la permeabilidad magnética como propiedad del medio.
•
Clasificar y ordenar diferentes cuerpos y sustancias desde su propiedad de permeabilidad magnética.
•
Caracterizar fenomenológicamente la permeabilidad magnética desde sus aspectos experimentales en el aula.
•
Comprender la relación entre la propiedad permeabilidad magnética y el campo magnético que se encuentran en las ecuaciones electromagnéticas.
La oportunidad de construir junto con los estudiantes explicaciones, argumentos experimentales y conceptuales en la construcción de la magnitud, mediciones de la permeabilidad magnética y reflexiones pedagógicas. “La interacción entre cuerpos magnéticos y no magnético se considera ya no como cuerpos ajenos. Sino como la interacción entre medios de diferentes naturaleza, generando efectos magnéticos y cambios de configuración de sus polaridades. además permite una organización y clasificación de los diferentes medios por su permeabilidad magnética. Evidenciando y ampliando la experiencia del campo magnético, dependiendo la naturaleza de la interacción magnética” 14
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