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Licenciatura en Educación
Secundaria
Campo de formación específica
Especialidad: Física
Programa para la Transformación
y el Fortalecimiento Académicos
de las Escuelas Normales
Septiembre 2000
México
Secretaría de Educación PúblicaSubsecretaría de Educación Básica y Normal
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Presentación
A partir del establecimiento del carácter obligatorio de la educación secundaria, y
en el marco de la reforma de la educación básica puesta en marcha a partir de
1992, se establecieron un nuevo plan y nuevos programas de estudio de este nivel
educativo.
Este plan y los programas de estudio1 que lo componen tienen como característica
principal otorgar prioridad �entre los propósitos de la educación básica� al
desarrollo de las habilidades intelectuales básicas (la lectura, la escritura, el
razonamiento matemático, la capacidad de seleccionar y usar información) que
constituyen la condición para aprender permanentemente y para actuar con
iniciativa y eficacia en las múltiples situaciones de la vida cotidiana. Asimismo, se
espera que la educación secundaria contribuya a consolidar la adquisición de
conocimientos básicos acerca del mundo natural y social, así como a la formación
de actitudes y valores que son necesarios para la convivencia social y para
participar crítica y constructivamente en la comunidad y en la sociedad.
Estos cambios se expresan en la organización de los contenidos y las
orientaciones para la enseñanza de cada una de las asignaturas que componen el
plan de estudios de educación secundaria. En el caso de la enseñanza de la física
destacan los siguientes cambios: a) su reintegración como asignatura específica,
junto con la química y la biología, en sustitución del área de Ciencias Naturales, b)
una organización y planteamiento más selectivo de los contenidos, con base en
los conceptos de Materia, Energía, Cambio, Interacción y Conservación, así como
en la diversificación de los objetos de conocimiento físico, y c) el establecimiento
de nuevas orientaciones para su enseñanza y aprendizaje que dan continuidad al
desarrollo de habilidades, actitudes y valores propios del pensamiento científico,
iniciado en la educación primaria, así como en tomar en cuenta los conocimientos
preexistentes de los alumnos y los procesos productivos y sociales. De este modo
se busca que el estudio de esta asignatura sea más interesante y accesible para
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los alumnos y que, por tanto, adquieran los conocimientos básicos que les
permitan explicar y analizar el comportamiento del mundo que les rodea. Lo
anterior básicamente centrado en el estudio del los fenómenos macroscópicos de
la materia, sus interacciones e intercambios de energía, así como de algunas
explicaciones tecnológicas de uso cotidiano y de interés para los alumnos. Por
otro lado, se pretende profundizar el desarrollo su curiosidad por el conocimiento
de los fenómenos físicos y que se habitúen a apreciar a la ciencia como una
herramienta del pensamiento eficaz y eficiente para iniciarse en la comprensión de
los fenómenos naturales.
El diseño y la puesta en marcha de un nuevo plan de estudios para la formación
inicial de los profesores de educación secundaria tiene como propósito contribuir
al mejoramiento de la práctica docente, de tal manera que ésta responda mejor a
las características, intereses y necesidades de los adolescentes, y sea más eficaz
para el logro de los propósitos establecidos para este nivel educativo.
Por atender estas necesidades el mapa curricular de la licenciatura en educación
secundaria se compone de tres campos: a) formación general para todos los
profesores de educación preescolar, primaria y secundaria, b) formación común
para todos los profesores de educación secundaria, c) formación específica para
la enseñanza de una especialidad. Con esta forma de organización de los estudios
se pretende que los futuros maestros adquieran las competencias y la sensibilidad
para actuar como educadores de adolescentes y que, además, sean capaces de
trabajar con los contenidos de la asignatura de la especialidad en la que se
forman.
Tal como lo señala el Artículo 5 del Acuerdo 269, por el que se establece el Plan
de Estudios de la Licenciatura en Educación Secundaria, �las asignaturas que
integran el campo de formación específica, los contenidos básicos de sus
programas de estudio y las orientaciones académicas para el diseño y la
elaboración de dichos programas, serán determinados por la Secretaría de
1 Véase SEP. Plan y programa de estudio. Educación Básica. Secundaria. México, 1993.
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Educación Pública en el mapa curricular y las disposiciones normativas que
emitirá por cada una de las especialidades�.
Con esta base, y con la intención de aprovechar la experiencia profesional de los
profesores de las escuelas normales, la Secretaría de Educación Pública ha
considerado conveniente que la elaboración de los programas correspondientes a
las asignaturas de formación específica por especialidad sea una tarea que se
realice en las propias escuelas normales, atendiendo a los rasgos del perfil de
egreso y a los criterios y orientaciones para la organización de las actividades
académicas establecidos en el Plan de estudios para la Licenciatura en Educación
Secundaria 1999 y las disposiciones incluidas en el presente documento.
Este documento establece los cursos que componen la formación en la
especialidad, los contenidos básicos de cada uno, así como las características
deberán reunir los programas de estudio de cada asignatura.
Esta versión es producto de las opiniones y propuestas del personal académico de
las escuelas normales y de reconocidos especialistas en los campos de la física y
su enseñanza.
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Introducción
La educación secundaria, fase final de la educación básica, tiene como propósito
fundamental propiciar en los niños y adolescentes mexicanos el desarrollo de las
habilidades intelectuales básicas necesarias para aprender permanentemente en
forma autónoma y para actuar con iniciativa y eficacia en las múltiples situaciones
de la vida cotidiana. Asimismo, se espera que la educación secundaria contribuya
a consolidar la adquisición de conocimientos básicos acerca del mundo natural y
social, a la formación de valores y actitudes que son necesarios para la
convivencia social y la incorporación responsable a la vida adulta y al trabajo
productivo.
Este planteamiento establece como prioridad de la educación secundaria el
desarrollo de habilidades intelectuales, tales como la capacidad para seleccionar y
usar información, para analizar y emitir juicios propios acerca de la realidad social
y natural, así como el desarrollo de hábitos de indagación y de estudio.
En congruencia con estas metas, a partir de 1993 se establecieron nuevos
programas de estudio para la educación secundaria y con ello se ha promovido la
reorientación de las prácticas de enseñanza. En el caso de la enseñanza de la
Física destaca el reconocimiento de que los adolescentes, en términos de su
formación, poseen muchas ideas y suposiciones sobre el mundo natural, que se
han formado por su propia experiencia y reflexión a partir de los conocimientos
adquiridos con anterioridad. Aunque muchas de esas ideas sean científicamente
erróneas, lejos de ignorarse y sustituirse por datos y explicaciones correctas,
pueden utilizarse como punto de partida para buscar un aprendizaje orientado a
promover el cambio cognitivo conceptual, procedimental o actitudinal. De este
modo, se enfatiza el sentido formativo de este campo y se hacen más
significativos para los adolescentes de hoy los contenidos de estudio relacionados
con las ciencias.
Esta nueva orientación demanda una transformación de las concepciones y
prácticas docentes vigentes en la escuela secundaria y, por lo tanto, en la
formación inicial de los profesores. Por esta razón, el Plan de Estudios 1999 de la
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Licenciatura en Educación Secundaria establece orientaciones y contenidos para
la formación común de todos los futuros maestros de educación secundaria. Este
documento complementa dicho plan, define los contenidos de la formación en la
especialidad de Física y las orientaciones metodológicas a las que deberán
sujetarse los programas de estudio de cada asignatura.
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1. La formación científica en la escuela secundaria
En la sociedad actual, la ciencia y la tecnología ocupan un lugar fundamental,
tanto en los sistemas productivos y de servicios, como en la vida cotidiana. Sería
difícil comprender el mundo moderno sin entender el papel que cumplen la ciencia
y la tecnología, por lo que los adolescentes, así como la población en general,
requieren de una cultura científica y tecnológica básica que les permita
comprender mejor su entorno para relacionarse de manera responsable con él.
Ésta es una de las razones por las cuales el aprendizaje de las ciencias naturales
es uno de los objetivos centrales de la educación básica. Este carácter prioritario,
señalado en los planes oficiales desde hace tiempo, ha sido acentuado a partir de
la puesta en marcha de los planes de estudio de educación primaria y secundaria
de 1993, otorgando a este campo formativo una importancia sólo superada por la
que se asigna al dominio del lenguaje y de las matemáticas.
El valor educativo que se otorga al aprendizaje de las ciencias naturales en este
nivel se fundamenta también en otras razones de distinto orden. En primer lugar,
en el convencimiento de que pocas experiencias pueden ser tan estimulantes para
el desarrollo de las capacidades intelectuales y afectivas de los adolescentes
como el contacto con el mundo natural y el despliegue de sus posibilidades para
aprender y maravillarse por los fenómenos, seres y objetos de la naturaleza:
aprender a observarlos, preguntarse cómo son, qué les ocurre, por qué varían,
qué pasa si se modifican sus condiciones iniciales y de qué manera se relacionan
entre sí. Estas posibilidades tienen fundamento en la curiosidad espontánea y sin
límites de los niños y los adolescentes hacia lo que les rodea, curiosidad que, por
desgracia, disminuye hasta desaparecer cuando se topa con la indiferencia y la
ignorancia de los adultos o con una educación escolar rutinaria, memorística y
carente de vitalidad. Corresponde al futuro maestro de secundaria reactivar la
curiosidad del adolescente e ir más allá, promoviendo su interés por comprender
fenómenos y procesos más complejos, por utilizar aparatos con tecnología
avanzada, por cooperar con otros en la resolución de problemas en los que
intervenga la ciencia o la tecnología, así como por entender su propio desarrollo.
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Así, la enseñanza de la Física en este nivel se ubica en un contexto más amplio: el
de la formación científica del estudiante de educación básica. Se busca desarrollar
en los alumnos de este nivel educativo �tomando en cuenta las características
propias de los adolescentes� las habilidades, actitudes y valores que caracterizan
el pensamiento racional y científico: leer textos y revistas de mayor complejidad;
analizar y discernir información variada; formular dudas y preguntas pertinentes e
imaginativas; observar con precisión creciente; formular hipótesis y realizar
experimentos para contrastarlas, así como sistematizar, analizar e interpretar los
resultados de éstos para obtener conclusiones fundadas; habituarse a formular y a
demandar explicaciones congruentes y convincentes sobre los fenómenos del
entorno; además de elaborar e interpretar cuadros, tablas, datos y gráficas. La
práctica constante de esas habilidades, actitudes y valores propiciará la
formulación de explicaciones racionales y la toma de decisiones informadas y
responsables.
Ahora bien, ¿por qué es importante que un joven de entre 12 y 15 años estudie en
particular Física en la escuela secundaria? En primer lugar, conviene mencionar,
que los alumnos de la escuela secundaria piensan, en general, que un uso
adecuado del conocimiento científico nos ayudaría a dirigir mejor sus actividades y
a hacer más eficientes las decisiones que tomen sobre cualquier tema. Por
ejemplo saben que ahorran energía eléctrica si mantienen los sellos de la puerta
del refrigerador en buen estado o que la combustión de gasolina por vehículos
automotores redunda en la disminución de la calidad del aire.
Por otra parte, los adolescentes están en contacto permanente con muchas
aplicaciones de la tecnología sin conocer aspectos básicos sobre su construcción,
y sin interés por preguntarse como funcionan: usan los diferentes medios de
transporte sin necesidad de entender el complicado proceso que se lleva a cabo
dentro del motor; utilizan el teléfono, la radio y el televisor sin reflexionar sobre la
forma en que llega la información a esos aparatos.
Lo anterior plantea respuestas válidas a la pregunta sobre la importancia de la
enseñanza de la Física en la escuela secundaria: la sustitución de conceptos
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cotidianos (imprecisos e incorrectos desde la perspectiva de la Física) y la
comprensión de la forma en que se elabora y valida el conocimiento físico. Los
estudiantes obtienen valiosos resultados educativos cuando comprenden las leyes
y principios de la naturaleza y aprenden sus consecuencias, habiendo usado la
tecnología. Es importante aclarar que con el aprendizaje de esta ciencia, no se
pretende ampliar exclusivamente el acervo de saberes del alumno en este campo,
sino contribuir a su formación como persona y como ciudadano. Lo que se busca
es que adquiera elementos para comprenderse mejor a sí mismo y al mundo que
lo rodea y desarrolle hábitos cognitivos que le permitan continuar aprendiendo
durante toda su vida.
A lo largo de los tres grados de la educación secundaria se debe ofrecer a los
alumnos multiplicidad de oportunidades para apreciar a la Física como una ciencia
que permite tener una visión racional del mundo, en tanto ésta es, entre otras
cosas, una herramienta del pensamiento para iniciarse en la comprensión los
fenómenos de la naturaleza. A menudo la enseñanza hace a una lado estos
principios y, desafortunadamente, hace aparecer la Física como una ciencia árida,
abstracta, cuyo propósito es la mera manipulación de fórmulas desprovistas de
significado y la memorización de leyes y principios y, por ende, resulta ser poco
interesante para los alumnos. Esto no tiene por qué suceder así. El aprendizaje de
la Física puede ser una aventura creativa, maravillosa y poderosa, y al mismo
tiempo atrayente y sutil, que permita al alumno iniciar una indagación sistemática
del mundo, ofreciéndole explicaciones coherentes y consistentes acerca de los
fenómenos naturales y de los productos de la tecnología. Asimismo, que le
permita desplegar sus posibilidades para razonar de forma crítica; aprender y
maravillarse ante los fenómenos que le rodean; ser capaz de plantearse nuevas
preguntas y formular sus propias hipótesis. Con todo ello, el alumno será capaz de
desarrollar criterios para discernir entre la información que está sustentada sobre
bases científicas y aquella que no lo está; la Física se convierte así en una
herramienta para distinguir y rechazar mitos e interpretaciones falsas de los
fenómenos cotidianos como la que dan la astrología o la magia.
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Al estudiar Física, el alumno de secundaria puede comprender cómo se
construyen las explicaciones científicas, lo que a su vez le ayudará a desarrollar
hábitos de pensamiento para plantear preguntas y buscar respuestas y aportar
pruebas que se puedan demostrar y sustentar en la razón. Esta actividad lo
capacitará mejor para desarrollar cualquier actividad intelectual inmediata o futura,
aunque no esté directamente relacionada con las ciencias. Adicionalmente, le dan
más elementos para tomar decisiones, algunas de las cuales le podrán ayudar a
elevar su calidad de vida, como las que tienen que ver con el cuidado del cuerpo
humano y la preservación del medio ambiente. Junto con el estudio de Química, la
Biología, la Geografía y las Matemáticas, el alumno de la escuela secundaria
entenderá que las ciencias permiten tener una visión compartida y racional del
mundo.
Si los alumnos de la escuela secundaria alcanzan los fines formativos
mencionados, nuestro país contará con tres medios poderosos para impulsar su
desarrollo futuro: una extensa base de vocaciones científicas tempranas, que
fortalecería un sistema amplio y sólido de investigación en ciencia y tecnología;
una población joven con una disposición favorable para formarse y laborar en los
campos técnicos o profesionales, relacionados con el aprovechamiento y la
transformación de los recursos naturales; y un mayor número de ciudadanos
preparados para desenvolverse mejor en la vida cotidiana, y para relacionarse con
su entorno, el mundo del trabajo, de la producción y del estudio con base en
decisiones fundamentadas, responsables y congruentes con el conocimiento
científico. Lo anterior, sin duda, contribuirá a formar futuros ciudadanos
responsables y con capacidad crítica, para desarrollarse en una sociedad
democrática libre de prejuicios.
La Física en la escuela secundaria: propósitos y prácticas educativas
La experiencia y los resultados que obtienen los alumnos al egresar de la escuela
secundaria, y sobre todo en momentos posteriores en los que se requieren usar
los conocimientos adquiridos, muestran que en realidad la educación secundaria
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no ha proporcionado los elementos básicos que permiten a los alumnos formarse
un esquema conceptual sobre las ideas fundamentales de la Física ni de la
metodología de construcción de conocimientos verificables. Así, por ejemplo, es
muy común que los egresados de la educación secundaria saben que un vehículo
requiere más espacio para detenerse en un camino húmedo o con hielo que en
uno seco, pero cuando conducen un medio de transportación bajo la lluvia ignoran
ese hecho, así como las causas físicas a la que se debe ese hecho para poder
aplicarlas en otras situaciones como es el caso de los lubricantes y la disminución
de la fricción.
También es conocido el uso y aplicación de una �Física espontánea� cuyo origen
no es del todo escolar, que puede permanecer ignorada, tanto por el alumno y el
profesor durante largo tiempo y que, en ocasiones, obstaculiza la comprensión de
los conceptos formales. No se refieren estas concepciones previas a las
intuiciones �correctas� que preludian una concepción científica adecuada y que,
desde luego, deben servir e base para la construcción formal de los conceptos. Se
trata de explicaciones simples, ancladas en un sentido común y, en general,
desviadas de la formulación científica. Nos referimos, por ejemplo, al hecho de
que los alumnos confunden los conceptos de calor y temperatura; piensan que el
hielo y los objetos fríos no tienen temperatura; consideran que los errores
experimentales son fallas o fracasos de un procedimiento y que se pueden
desaparecer sabiendo Física; la fuerza de fricción sólo tiene asociada �efectos
negativos�; la energía es sinónimo fuerza, movimiento y velocidad; entre muchos
otros ejemplos.
Si uno de los propósitos de los cursos de Física en la escuela secundaria es lograr
un razonamiento coherente sobre los fenómenos físicos, resulta esencial tomar en
cuenta este tipo de concepciones previas y buscar los mecanismos adecuados
para modificar y/o incorporarlas a explicaciones más generales.
Los antecedentes formales e inmediatos de los cursos de Física de la educación
secundaria se sitúan en el estudio de los contenidos de los programas de Ciencias
Naturales de la educación primaria. Sin embargo, las experiencias cotidianas del
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adolescente, su contacto con libros y revistas, las visitas a museos y exposiciones,
las excursiones a zonas de producción agropecuaria y pesquera, los programas
de televisión y el creciente contacto con los medios electrónicos de comunicación
en general, son componentes importantes del acervo del alumno de educación
secundaria que se inicia en un estudio más específico de la disciplina.
Tanto el curso de Introducción a la Física y a la Química, como los cursos de
Física I y Física II, del segundo y tercer grados respectivamente, tienen el
propósito fundamental de iniciar al alumno en una indagación sistemática de los
fenómenos físicos que le permitan manejar explicaciones coherentes tanto de la
naturaleza como de los productos de la tecnología y que, al mismo tiempo, le haga
rechazar mitos o interpretaciones falsas. Para ello, los cursos se proponen
estimular una actitud de constante indagación y de reflexión sobre los fenómenos
físicos, para propiciar un razonamiento crítico sobre la naturaleza, desarrollar el
conocimiento científico y sobre el papel que éste juega en la sociedad.
Los cursos de Física pretenden, además, fomentar una serie de habilidades de
carácter operatorio en el manejo de herramientas, aparatos e instrumentos que
ayuden a tender un puente entre distintas asignaturas de la enseñanza secundaria
y que favorezcan la formación integral del estudiante; se trata, por ejemplo, del
desarrollo de habilidades estimativas y de cálculo que, aunadas al empleo de la
calculadora y de las herramientas matemáticas, permitan la comprobación de las
ideas e hipótesis elaboradas respecto a fenómenos físicos. También es importante
la formación y desarrollo de redes conceptuales entre diferentes áreas de la Física
y de otros campos de conocimiento y estudio de la escuela secundaria, que
permitan conectar y relacionar diferentes aspectos de una misma situación en aras
de una explicación más completa y multifactorial, que está en concordancia con la
visión moderna de la ciencia y de la Física.
Para lograr tales fines educativos es necesarios reconocer:
� La naturaleza del conocimiento científico. La ciencia es el resultado de una
actividad intelectual en la que se elaboran representaciones, modelos y
simulaciones de lo que nuestros sentidos perciben de la realidad, mediado
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por los conocimientos y experiencias anteriores. Dicha actividad es un
proceso dinámico que está en continuo desarrollo a través de múltiples
caminos (métodos) y no por una vía exclusiva.
Cabe señalar que, dentro de este contexto, un concepto físico es una construcción
de la mente humana, resultado de un proceso en el que se alternan la observación
y la abstracción de la realidad con la incorporación e interpretación de las
observaciones dentro de una teoría determinada: el pensamiento físico aísla
ciertas características de un fenómeno y las interpreta con los elementos que da la
teoría. Ningún conocimiento, ni aún aquel que se podría suponer que es capturado
directamente por los sentidos, es una simple copia de la realidad: nadie ha visto
jamás una fuerza, una energía o un voltaje eléctrico, a pesar de su aparente
�objetividad� y existencia exterior.
Los cursos de Física en la escuela deben contribuir a desarrollar una actitud
interactiva del adolescente con la naturaleza, fomentar la curiosidad científica que
le ayude a interrogar el mundo, a aplicar correctamente conceptos y modelos
científicos y a adoptar una postura crítica para interpretar adecuadamente sus
lecturas de la realidad. Si el adolescente comparte con el profesional de la ciencia,
aunque sea de manera incipiente, una actitud de indagación, estará en posibilidad
de comprender mejor la esencia de la actividad científica y podrá enfocarla hacia
la explicación de sus experiencias cotidianas, independientemente de sus
intereses u ocupaciones futuras.
� La actitud científica y el papel social del científico. Los cursos de Física
pueden ayudar a modificar ciertas ideas inexactas y erróneas que mucha
gente tiene sobre el papel de la ciencia y del científico, si se pone énfasis
en el hecho de que la Física, como toda ciencia natural, es una
construcción teórica, producto de la actividad intelectual del ser humano en
su búsqueda de explicaciones coherentes para los fenómenos de la
naturaleza.
Al mismo tiempo, se pretende promover una actitud crítica hacia los avances
científicos y hacia la responsabilidad del científico ante la sociedad. El uso de
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ejemplos en los cuales la ciencia ha sido utilizada en perjuicio del ser humano
como los usos bélicos de los avances tecnológicos éticamente o el deterioro de la
naturaleza, como es la contaminación, pueden dar pie a una discusión interesante
encaminada a esclarecer el papel de la ciencia y de los avances científicos en el
desarrollo de la humanidad, así como de las repercusiones sociales en nuestra
época.
� La integración de las ciencias. Un mismo fenómeno natural puede ser
aislado de distintas maneras para poder analizarlo desde el punto de vista
físico, químico o biológico, pero su estudio debe conducir finalmente a
alcanzar un conocimiento integrado de la naturaleza. Los cursos de Física
pueden ayudar a evitar una visión fragmentada del conocimiento mediante
el reconocimiento de la unidad de las ciencias como premisa fundamental
de los cursos de las distintas asignaturas científicas de la educación
secundaria. Para transmitir esta idea, es conveniente recurrir al examen de
una misma situación donde se puedan destacar aisladamente las
relaciones entre variables físicas, químicas o biológicas, sin que esto
implique que se trata de situaciones distintas.
Conocimientos básicos de Física que deben adquirir los alumnos de la escuela
secundaria
La forma más tradicional de seleccionar los conocimientos del ámbito de la Física,
que los estudiantes de este nivel educativo deben estudiar esta determinada por
los intereses, propósitos y lógica de la construcción de esta ciencia. Pero parece
demostrado, cada vez con mayor claridad, que dicha estructura lógica de las
disciplinas no siempre es comprendida por los alumnos de manera adecuada y
que la estructura psicológica debe jugar un papel importante en la planeación de la
enseñanza. La concreción de esos conocimientos básicos es más factible si se
consideran las aportaciones de la psicología cognitiva y la didáctica de las
ciencias.
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Los contenidos que los estudiantes estudiarán deben estar en estrecha relación
con los propósitos de la educación básica que si bien considera fundamental
acrecentar y fortalecer el desarrollo conceptual de los alumnos, no se limita a ese
único propósito. Con ello no se trata de reducir la importancia de estos
conocimientos sino tener en cuenta que el aprendizaje que se pretende desarrollar
precisa una estrecha relación entre los conocimientos y el desarrollo de
habilidades, valores y actitudes críticas ante la ciencia, sus productos y
aplicaciones.
Lo anterior implica tener presente el riesgo que representa el enciclopedismo que
obliga a tratamientos superficiales y provoca el reduccionismo conceptual. Por otro
lado, si se parte de la imposibilidad de cubrir todo aquello que la Física estudia,
conviene ofrecer una visión actual y estimulante de algunos de los campos de esta
ciencia que posibilite e incite a una ampliación posterior, en función de los distintos
intereses y necesidades. Se trata de hacer una revisión básica de los contenidos
de la Física que evite la acumulación excesiva y que incorpore temas
contemporáneos que den la idea de los avances más recientes de la ciencia y de
sus aplicaciones tecnológicas, sin olvidar las repercusiones sociales.
Tales contenidos deben promover la visión de la ciencia como cuerpo de
conocimientos abierto y en construcción. Para ello conviene presentarlos como
respuestas tentativas a situaciones problemáticas, teniendo en cuenta su
evolución histórica, crisis, enfrentamientos y transformaciones que en ocasiones
nadie pensaría como viables y que a la postre se demostraron como correctas,
como en el caso de la estructura de la materia, que paso de una concepción
continuista a una discreta.
En la selección de contenidos debe tomarse en cuenta las siguientes
consideraciones:
� Los contenidos de Física están focalizados sobre un conjunto básico de
conceptos y están jerarquizados en términos de su dificultad de aprendizaje
para los alumnos de la escuela normal.
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Es por ello que se toman en cuenta las estructuras conceptuales implicadas en la
comprensión de dichos conceptos, a fin de que los alumnos incorporen
paulatinamente esquemas conceptuales más complejos de los que usan
normalmente para explicar los acontecimientos cotidianos.
� Los contenidos seleccionados favorecen el desarrollo de procedimientos y
actitudes científicas de carácter general y permiten la propuesta de
actividades didácticas concretas y específicas.
� Los conocimientos básicos han sido seleccionados en función de aquellos
que están más próximos a la realidad del alumno (tecnología,
funcionamiento del cuerpo humano, comportamiento de objetos cotidianos,
fenómenos deslumbrantes), ya que a través de ellos puede lograrse más
fácilmente la transferencia de los conocimientos científicos a la realidad
cotidiana.
� Los contenidos básicos tienen utilidad directa (para que los estudiantes
comprendan su entorno cotidiano e interactúen con él) e indirectas (su uso
se revela como accesorio, aunque estudiarlos e investigarlos producirá el
desarrollo de nociones y habilidades que abrirán perspectivas en los
estudiantes para su posterior aplicación).
Dichos conocimientos se desarrollan en extenso en la parte dedicada a la línea de
formación disciplinaria de la especialidad en Física.
Habilidades, actitudes y valores deseables a desarrollar en los alumnos
Como ya se dijo, la comprensión de la forma en que se construyen las
explicaciones científicas ayuda al joven a desarrollar hábitos de pensamiento para
plantear preguntas y buscar con rigor sus propias respuestas. Pero, para lograr
este propósito, es necesario construir los significados de los conceptos de la
Física de manera paralela con el desarrollo de ciertas habilidades, actitudes y
valores que son propias del trabajo científico. Esto no significa que se pretenda
formar en la escuela secundaria "pequeños científicos"; se trata, de preparar
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individuos que tengan la capacidad de observar y reflexionar acerca de los
fenómenos que le rodean, y de entenderlos utilizando los conceptos de la Física.
Esto privilegia el uso del razonamiento crítico sobre otras formas de razonamiento.
A continuación se describen las habilidades, actitudes y valores que el estudio de
la Física en la escuela secundaria debe ayudar a desarrollar en los adolescentes:
� Búsqueda de explicaciones racionales de los fenómenos a partir
de la curiosidad natural de todo joven. Es importante favorecer
que los alumnos se cuestionen siempre sobre el por qué de lo
que pasa a su alrededor.
� La habilidad de formular preguntas e hipótesis razonables para
explicar un fenómeno físico.
� La capacidad de observación que, a diferencia del mirar,
involucra todos los sentidos y ofrece diversas oportunidades
para indagar, explorar, interpretar en forma crítica y modelar los
fenómenos físicos en términos de las hipótesis planteadas.
Observar es extender también los sentidos por medio de
instrumentos tan sencillos como una lupa o tan sofisticados
como un microscopio electrónico.
� Poner a prueba sus hipótesis, ya sea mediante una experiencia
de laboratorio o mediante una argumentación racional.
� La posibilidad de registrar, ordenar, analizar e interpretar la
información recolectada, ya sea a través de la experiencia
directa, de instrumentos de medición, �como producto de
proyectos, experimentos y/o de investigaciones escolares� o
utilizando fuentes diversas (impresas, de video, de audio,
museos, experimentales o computacionales).
� La posibilidad de hacer comparaciones y generalizaciones, y de
identificar semejanzas y diferencias, entre lo conocido y la nueva
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información y a partir de ahí elaborar modelos de los fenómenos
físicos.
� Establecer semejanzas, analogías y relaciones entre variables,
resulta útil en diferentes ámbitos de la Física, como la
observación, la modelación y la interpretación de los resultados
experimentales.
� El desarrollo de la habilidad de inferir con el fin de identificar la
relación entre los hechos observados y, con base en ellos, poder
predecir, extrapolar y prever el desarrollo futuro de lo observado.
Esta habilidad es de vital importancia en términos del desarrollo
de una cultura de la prevención y de la consideración de las
consecuencias de actos y decisiones que tomen en una
situación determinada.
� La elaboración de predicciones basadas en la búsqueda,
selección e interpretación de información sobre los fenómenos
físicos, que permitan imaginar, crear y formular respuestas y
propuestas o predicciones acerca del fenómeno estudiado.
� La capacidad de abstracción en la definición de las variables que
son relevantes en un fenómeno específico y en la búsqueda de
las relaciones entre ellas.
� La necesidad de interpretar y elaborar modelos es
imprescindible para explicar los fenómenos físicos. En la
educación secundaria la modelación, como representación de la
realidad, es la mayoría de las veces cualitativa; otras veces se
recurre a una de las más importantes herramientas que ha
elaborado el ser humano para explicarse y transformar al
mundo: las matemáticas; el alumno debe entender su
importancia y relacionarla con otros campos del conocimiento
humano.
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� La capacidad de cuestionar afirmaciones y de participar
activamente en debates acerca de temas actuales de interés
social como lo son la contaminación o el aprovechamiento
adecuado de la energía, la tecnología o los recurso natrales no
renovables, que demandan del alumno mantener una posición
crítica, pero, al mismo tiempo, abierta ante las ideas y opiniones
de otros. Dichas actividades promueven en el alumno la
expresión del pensamiento crítico, el desarrollo de la tolerancia y
el respeto y lo orientan hacia una evaluación equilibrada del
valor social de la ciencia.
� La posibilidad de compartir y discutir información procedente de
materiales escritos, gráficas, fotografías, exposiciones y
conferencias para comprender un hecho, encontrar alternativas
de solución a un conflicto o a un problema y explicar una
situación de la vida diaria, para enriquecer su conocimiento
mediante la comunicación, el diálogo, el cuestionamiento y la
evaluación.
Aunado a lo anterior, el estudio de las ciencias desarrolla actitudes como la
curiosidad, la diligencia, la imparcialidad, el asombro ante lo que nos pasa y nos
rodea y el escepticismo informado; así como valores de apego a la verdad,
respeto y responsabilidad.
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2. La formación inicial de los profesores de educación secundaria con
especialidad en Física
De acuerdo a lo antes planteado, los alumnos de las escuelas normales deberán
desarrollar las siguientes habilidades, para poder, a su vez, promoverlas en sus
futuros alumnos de la escuela secundaria.
� Formular preguntas, construir respuestas argumentadas y aprender del error.
� Realizar actividades de investigación, comprobaciones de sus hipótesis y
predicciones, así como obtener conclusiones para explicarse hechos de su
interés.
� Reconocer y valorar los razonamientos de los alumnos y sus respuestas a las
preguntas que se planteen, aunque resulten alejadas del conocimiento
científico validado.
� Seleccionar e interpretar información científica y tecnológica y proponer
diversas formas de trabajarla con los que serán sus alumnos. En este sentido
el estudiante normalista deberá distinguir entre lo que requiere y hace un
científico y lo que se pretende desarrollar con el alumno de la escuela
secundaria, por lo cual es importante que entienda la función e importancia de
la transposición didáctica, desarrolle habilidades para aplicarla y, en los casos
requeridos, plantear estrategias de enseñanza.
� Ser sensible a diversos mecanismos de comunicación de ideas y reflexiones
para aplicarlas en beneficio del aprendizaje de los alumnos de educación
secundaria.
� Clarificar a importancia y el valor de mantenerse actualizado y seguir
aprendiendo. La Física que aprenda el normalista durante sus estudios no
agota todo la que debe saber. Debe estar consciente, además, de que el
conocimiento científico está en continua transformación y que sus futuros
alumnos merecen que él esté actualizado, lo que a su vez facilitará que pueda
desarrollar en ellos la capacidad y el gusto por aprender durante toda la vida.
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El dominio de los conceptos básicos de la disciplina e identificar las dificultades
para su enseñanza y su aprendizaje son requisitos que deben satisfacer los
futuros docentes para poder enseñar su asignatura. Lo anterior implica, en primer
lugar, una preparación disciplinaria que rebase el tratamiento de los libros de texto
del nivel que se va a enseñar, de tal manera que el futuro docente tenga claridad
sobre los conceptos, sin pretender con ello que deba profundizar como lo tiene
que hacer un profesionista de la Física. El profesor de Física de la escuela
secundaria es un docente de educación básica que enseña esta asignatura a
adolescentes y que tiene claro los propósitos de la educación básica en nuestro
país y trabaja en consecuencia, no un físico profesional dedicado a la
investigación y a la generación del conocimiento científico. Por esta razón debe
conocer las dificultades que implica el estudio de una asignatura que explica
fenómenos con modelos teóricos; esto es inherente a la ciencia, ya que entender
cómo ocurren los cambios e interacciones requiere de interpretar lo que pasa en el
mundo por medio de conceptualizaciones que no pertenecen al ámbito sensorial,
como son, por ejemplo, la fuerza o la energía. Para lograr que los alumnos de la
escuela secundaria desarrollen este nivel de abstracción, el profesor tiene que
aprender a desarrollar diferentes estrategias didácticas que involucren el trabajo
experimental y el reconocimiento de las ideas de los alumnos, lo que implica
estudiar el desarrollo cognitivo de los adolescentes y constatar que lo enseñado
realmente se esté aprehendiendo.
A continuación se desarrollan primero las competencias ligadas al trabajo
experimental y al reconocimiento de las ideas previas, para después ahondar en
aquéllas que le permitirán al futuro docente ampliar sus estrategias en el aula.
� Integrar teoría y práctica
La Física es una ciencia experimental que elabora modelos para interpretar el
microcosmos y el macrocosmos y así entender por qué y cómo ocurren las
transformaciones físicas de la materia y de la energía. Lo anterior hace necesario
que el alumno normalista desarrolle la capacidad para realizar y proponer
actividades experimentales ya sea en un laboratorio, en el aula, en el exterior o en
la casa y procurar que la práctica se vincule con la teoría. Es necesario evitar la
22
realización de experimentos como �recetas�, como una enumeración de pasos que
para el alumno no tienen significado alguno y que, por lo tanto, no contribuyen a la
comprensión de fenómeno físico alguno. Asimismo, restringir la experimentación
en Física sólo para ilustrar lo estudiado es limitar las potencialidades del desarrollo
cognitivo del estudiante. Un experimento sencillo, con materiales económicos, de
fácil acceso o de reuso, pero con propósitos educativos claros puede ser más útil
que uno sofisticado. El trabajo experimental brinda excelentes oportunidades para
poner en conflicto las ideas de los alumnos y lograr aproximaciones al
conocimiento científico buscando el cambio conceptual, actitudinal y
procedimental. Por lo anterior, el alumno normalista deberá aprender a diseñar y
realizar actividades experimentales como parte de sus estrategias didácticas.
� Importancia de considerar las ideas previas del estudiante y de buscar el
cambio conceptual, procedimental y/o actitudinal
Las ideas previas o preconcepciones de los alumnos sobre los fenómenos físicos
generalmente no coinciden con las explicaciones científicas y perduran en ese
estado si no se detectan y hacen explícitas para identificar sus límites o
contradicciones. De ahí la importancia, primero, de que el futuro maestro aprenda
a explorar las ideas previas de sus alumnos, con objeto de que sepa claramente el
punto desde donde parte, y cuáles ideas debe modificar para acercarlas al
conocimiento científico. Pero no basta con explorarlas; el docente debe
�convencer� al alumno de que existen otras respuestas a sus interrogantes,
producto de la ciencia, que vale la pena indagar; una de las formas de lograrlo es
provocando un conflicto cognitivo que puede ser conceptual, procedimental y/o
actitudinal. En este punto, lo primero que deberá reconocer el alumno normalista
son sus propias preconcepciones e identificar cuáles de ellas lo conducen a
errores frecuentes; considerando que probablemente esas mismas
preconcepciones existen entre los alumnos de la escuela secundaria.
También es fundamental que el normalista esté conciente de las habilidades del
pensamiento científico que preparen al estudiante de la escuela secundaria para
entender la visión que del mundo tiene la Física y los acerque a la forma de
pensar propio de esta disciplina. Habilidades como el manejo de herramientas y
23
materiales para ampliar el alcance de los sentidos humanos, el manejo y selección
crítica de fuentes de información diversas para completar ideas, el diseño y
construcción de aparatos sencillo, aplicar conocimientos relevantes sin la ayuda
de claves contextuales, son algunos ejemplos de los propósitos de la enseñanza
de la Física en este nivel educativo.
� La importancia de planear y evaluar
Se planea por muy diversas razones, entre otras para evitar una enseñanza
improvisada y tener elementos para realizar ajustes en atención a la respuesta del
grupo. En este sentido, el estudiante de la escuela normal debe aprender a utilizar
diferentes técnicas de la planeación de la enseñanza y aplicarlas a ejemplos
concretos; en este caso relacionados con los cursos de Física de la escuela
secundaria.
Reconocer la planeación como una estrategia para definir claramente las metas de
la enseñanza es un referente obligado para poder evaluar permanentemente los
logros del aprendizaje. La planeación debe concebirse como un ejercicio que
requiere de ajustes, a partir de los resultados de las evaluaciones.
Ante la responsabilidad de educar adolescentes, es indispensable que los futuros
docentes sean capaces de elaborar material didáctico, utilizar herramientas
didácticas actuales, diseñar y aplicar diversos instrumentos o recursos para
evaluar continuamente, no sólo conocimientos, sino también actitudes, valores y
habilidades. En especial, es necesario identificar el estado inicial y el progreso de
sus alumnos, a fin de asistirlos oportunamente durante los procesos de enseñanza
y de aprendizaje para hacer las adecuaciones necesarias. Asimismo, es
importante que los futuros maestros aprovechen los recursos y materiales
didácticos disponibles tanto para la planeación de la clase como para la
evaluación del aprendizaje. La puesta en práctica de dicha concepción de la
planeación y de la evaluación prepara al alumno en la resolución de problemas de
la vida diaria, facilita la toma de decisiones responsables e informadas y permite el
24
reconocimiento de las implicaciones individuales y sociales de dichas decisiones.
Estas actividades favorecen la reflexión, la participación activa y brindan
oportunidades para la autoevaluación y la coevaluación.
� Utilizar dinámicas de trabajo diversas con propósitos educativos claros
Con relación a las dinámicas de trabajo que favorecen el aprendizaje es necesario
destacar aquéllas que promueven la interacción, el fortalecimiento de la
autoestima, el trabajo basado en la colaboración y la cooperación y que permiten a
los adolescentes asumir responsabilidades. Es importante también fomentar la
curiosidad, la tolerancia, la igualdad de oportunidades, la democracia y la libertad,
ideando actividades con base en situaciones que faciliten apreciar, evaluar,
fortalecer, adecuar o corregir el efecto de las acciones propias y de los demás en
asuntos relativos a la protección de su salud y el ambiente, entre otras.
� Saber utilizar el referente histórico
Es conveniente que los futuros docentes aprendan a aprovechar oportunamente el
contexto histórico en el que ocurren los desarrollos científicos, ya que esto permite
mostrar a los estudiantes de la escuela secundaria que la ciencia es un proceso
humano en construcción constante, basado en el estudio, la curiosidad y la
perseverancia (así como en otros valores y actitudes) de sus protagonistas. Es
importante que el estudiante normalista reconozca, y haga extensivo en sus
alumnos, que el conocimiento científico siempre ha representado beneficios y
riesgos, pero que se ha consolidado como un bien preciado que poseemos para
comprender el mundo que nos rodea.
� Fomentar el interés por los problemas sociales asociados al desarrollo de la
Física
Es obligada la referencia en el salón de clase a los problemas actuales de interés
social pues, además de mantener la atención de los alumnos de la escuela
secundaria, ofrece la oportunidad de reflexionar acerca de la importancia de la
ciencia en nuestra vida, así como valorar los beneficios y riesgos de la actividad
científica. En especial, con respecto a la Física, es importante que el alumno
normalista pueda desmitificarla como una causante de los males de la humanidad.
25
La asociación del progreso tecnológico con los grandes males de la sociedad
actual debe ser un tema de debate permanente que permita valorar justamente las
aportaciones de la tecnología y las posibilidades de la ciencia para contribuir al
bienestar de la sociedad.
� Importancia de mostrar la unidad de la ciencia
El alumno normalista deberá también aprender a mostrar la unidad y el carácter
dinámico de las ciencias, por lo que en los temas donde existan relaciones de la
Física con otras ciencias habrá de hacerlas explícitas y de mostrar la conveniencia
de manejar el estudio de los fenómenos de manera integral. Los temas
relacionados con el ambiente y la salud son un buen ejemplo para lo anterior.
Además, es conveniente relacionar la Física, por medio de temas integradores
como la energía, la tecnología o la salud, con todas las asignaturas, así como con
el contexto social, político y económico en el que viven y estudian los alumnos de
la escuela secundaria.
26
3. Líneas de formación de la especialidad en Física
Para contribuir al logro del perfil descrito, la formación disciplinaria y didáctica en
la especialidad de Física se propiciará mediante el estudio de las asignaturas
agrupadas en las siguientes líneas de formación:
a) Formación disciplinaria
Si bien la Física está dividida en diferentes áreas de conocimiento como la
mecánica, la óptica, la termodinámica y el electromagnetismo, que se distinguen
entre sí por el tipo de fenómenos que estudian, al considerarla como ciencia
integrada, se pueden identificar ideas que permean toda la disciplina, que
permiten la comprensión de numerosos fenómenos y que se pueden aplicar a
múltiples situaciones que tiene que ver con las experiencias cotidianas de los
alumnos. Como por ejemplo los materiales que se utilizan en las computadores
que han permitido el diseño de circuitos electrónicos con minúsculas dimensiones
y que han incrementado su capacidad para almacenar información y operar con
mayor rapidez.
Estas ideas básicas pueden considerarse como los conceptos fundamentales de
la Física: aquellos que tienen un gran potencial de aplicación y de generalización
dentro y fuera de ésta disciplina y que pueden ser enseñados a diferentes niveles
de profundidad, dependiendo de la edad o formación de los estudiantes. Estos
conceptos fundamentales son: materia, cambio, interacción, energía y
conservación.
A partir de estos conceptos es posible, por ejemplo, estudiar la naturaleza de la
materia, el movimiento en diferentes condiciones, la relación de unos cuerpos con
otros en el espacio, la posibilidad de transformar un tipo de energía en otra, las
consecuencias de las diferentes formas de interacción entre los cuerpos; y
relacionarlos con su desarrollo histórico, con sus aplicaciones a los fenómenos
naturales y a la tecnología.
La comprensión de estos conceptos permitirá al estudiante normalista, una vez
que egrese de esta especialidad, seguir adentrándose por sí mismo en el estudio
detallado de la amplia gama de fenómenos físicos y desarrollar el valor de la
27
actualización y capacitación permanentes. La formación del maestro será más
completa y pertinente si este conocimiento se complementa con:
1. Una visión general de la educación básica, en particular, de la educación
secundaria,
2. La comprensión de los obstáculos específicos que se presentan al alumno de
la escuela secundaria cuando estudia esta disciplina y
3. Con la capacidad de tomar decisiones didácticas adecuadas en términos de las
necesidades de sus alumnos.
Surge, por tanto, la necesidad de dirigir los propósitos de las distintas asignaturas
al logro de la correcta comprensión de un conjunto selecto de conceptos, así como
de los procesos y habilidades del pensamiento que permiten desarrollar la
capacidad de abstracción y el pensamiento crítico. De esta forma, el futuro
maestro será capaz de adquirir las ideas, habilidades y actitudes hacia la Física y
hacia el papel que ésta juega en la sociedad, necesarias para que pueda tomar las
decisiones equilibradas en su práctica profesional que ayuden a sus alumnos a
acercarse a esta disciplina de forma más significativa, comprender algunos de sus
conceptos básicos y terminar la educación secundaria con los conocimientos,
habilidades, actitudes y valores necesarios para ser ciudadanos informados y
capaces de continuar aprendiendo a lo largo de su vida.
Estos conceptos fundamentales hacen posible ofrecer al estudiante normalista una
visión actual, estimulante y crítica de la Física que posibilite e incite una aplicación
posterior, en función de los distintos intereses y necesidades de cada alumno. Las
aplicaciones más adecuadas para su enseñanza son aquellas que están más
próximas a la realidad y a los intereses del alumno (materiales, deporte, juegos,
conocimiento del cosmos, comportamiento de sistemas y funcionamiento de
aparatos cotidianos), ya que mediante ellos se puede estimular el interés por otros
fenómenos más alejados de su cotidianidad.
Como se mencionó anteriormente, los conceptos fundamentales de la Física que
deben desarrollarse a lo largo de las asignaturas de la especialidad son:
28
1. Materia.
2. Cambio
3. Interacción.
4. Energía
5. Conservación.
1. La materia
El concepto de materia incluye la comprensión de los elementos que componen
los materiales que nos rodean. Desde lo muy pequeño, hasta lo muy grande. Esta
comprensión incluye el conocimiento de las diversas propiedades intensivas,
extensivas y coligativas de la materia, y su aplicación para explicar los
componentes de los objetos que nos rodean. Incluye también la comprensión de
los diversos criterios para organizar los estados de la materia y con ello identificar
cómo cada una de éstos pueden satisfacer necesidades diferentes, por ejemplo,
obtener un material capaz de absorber un líquido, o permitir eficientemente el paso
de la energía radiante y deficientemente el paso de la energía térmica, o poder
explicarse las razones por las cuales se utilizan ciertos materiales para la
fabricación de los diversos instrumentos para practicar un deporte determinado,
entre muchos otros.
Una de las concepciones que tradicionalmente acarrea un mayor número de
malentendidos es la relativa a la naturaleza discontinua de la materia. Este
aspecto puede plantearse mediante el estudio de las diversas propiedades de la
materia y de su relación con los avances tecnológicos para la mejor comprensión
de su estructura.
Los diferente estados de agregación de la materia permiten, además de clasificar
la materia respecto a su estructura, diferenciar sus propiedades y utilizar la
experiencia cotidiana �en el caso de los líquidos y sólidos� para partir de ella en
la construcción de analogías, inferencias y abstracciones que ayuden a desarrollar
las habilidades del pensamiento racional y científico.
El desarrollo de la idea clave de la diversidad de la materia, por medio del estudio
de los sistemas materiales inertes (como pueden ser las rocas y los minerales), se
29
puede vincular con el estudio del sistema solar con sus componentes, tamaños,
escalas, aparatos de observación y medidas, entre otras cosas.
2. El cambio
Este concepto global incluye las variaciones de sistemas o propiedades con
respecto al tiempo, medidos a través del concepto de �razón de cambio�, lo que
incluye la velocidad, la aceleración, el momento, la corriente eléctrica, entre otros.
Este es uno de los temas en los que las preconcepciones de los estudiantes han
sido más investigadas y se conocen bien las dificultades que los estudiantes
tienen para superarlas; por ello conviene que el tema esté presente en todas las
asignaturas, aunque en cada una de ellas se estudien diferentes clases de
cambios.
Al abordar el tema del movimiento, la discusión podrá centrarse en los conceptos
fundamentales de posición, tiempo, velocidad y aceleración, en las relaciones
entre ellos y en el análisis de las diferentes formas de representarlos.
En este contexto, existe una gran diversidad de ejemplos que pueden ser útiles
para promover el interés en el tema del movimiento o del cambio. Por ejemplo, los
avances tecnológicos en materia de transporte y comunicaciones a distancia, son
situaciones cercanas a la realidad del alumno y pueden atraer su interés (trenes
magnéticos y aviones supersónicos, satélites, naves espaciales, transmisión de
información por cable e inalámbricas, internet y lectores de discos compactos).
Al analizar los cambios en los estilos de vida ocasionados por la introducción de
aparatos y procedimientos novedosos, se podrá iniciar, además, la comprensión
de la dinámica entre la ciencia, la tecnología y la sociedad.
3. La interacción
La interacción es un tema que abarca todas las formas y características de las
relaciones que se establecen entre los componentes de un sistema en distintas
situaciones o entre diferentes sistemas. Esta categoría permite superar la falsa
necesidad de una definición explícita de algunos conceptos físicos para dar una
explicación de los fenómenos que nos rodean. Por ejemplo, al hablar de
30
interacción entre objetos se pueden analizar las causas del movimiento, las
deformaciones de los materiales, el comportamiento de las cargas eléctricas o de
las partículas elementales que constituyen la materia.
Nuevamente no sólo se trata del estudio del movimiento como resultado de la
interacción, sino de la electrificación, de la magnetización, de la atracción
gravitacional y del intercambio térmico. Es una idea que tiene posibilidades de
aplicación a muy diversas situaciones y que permite comprender principios
fundamentales de la Física: el de la acción mínima y el de la entropía. Aun cuando
no se llegue, en la escuela secundaria, a la formulación matemática y declarativa
de estos principios, los estudiantes normalistas deben tener una idea conceptual y
fenomenológica clara sobre ellos con el fin de lograr la solidez conceptual que se
requiere para poder conducir las reflexiones de sus alumnos hacia la comprensión
y el establecimiento de estos conceptos.
4. La energía
Aunque el concepto de energía es, en general, de difícil comprensión, los
procesos en los que interviene la energía no lo son. Por ende, puede mostrarse la
potencia de este concepto haciendo notar al estudiante la interrelación entre
distintos fenómenos como el calor y el movimiento, o el electromagnetismo y el
movimiento. Es un tema en el que se puede retomar la experiencia perceptual del
estudiante, como es el caso de la luz y el sonido, y darle una explicación Física en
términos de intercambios de energía.
A través del concepto de energía pueden abordarse todos los fenómenos físicos.
Se pueden además relacionar con aplicaciones tecnológicas, como motores,
máquinas y dispositivos electrónicos.
La conceptualización de la energía, a través de la identificación del sistema que
interactúa, de la forma de la interacción, de la transformación de los distintos tipos
de energía, y de su transferencia en diversos procesos permite llegar a
conceptualizar la unidad de la visión Física del mundo, es decir, a superar la idea
de que cada tipo de energía corresponde a un fenómeno de naturaleza diferente.
31
La relación del concepto de energía con sus aplicaciones permite el estudio de los
energéticos y de su función en la sociedad. Este contexto proporciona la
oportunidad para relacionar intereses de los distintos estudiantes con los
conceptos de la Física: el papel de los energéticos en las relaciones
internacionales, el ahorro energético, el agotamiento de las fuentes no renovables
de energía y la afectación de la dinámica ambiental, entre otros.
El concepto de energía y sus transformaciones facilita el estudio de los procesos
de producción, transformación, conducción y almacenamiento de formas de
energía y su utilización en aparatos e instrumentos tecnológicos.
5. La conservación
Los principios de conservación han jugado, a través de la historia de la ciencia, un
papel fundamental en su desarrollo. En un mundo cambiante, la identificación de
aquellas cantidades que permanecen constantes durante un proceso permite el
desarrollo de modelos explicativos y de la comprensión más profunda de los
fenómenos involucrados, al estudiar, por ejemplo, las causas de la invariancia, las
condiciones necesarias para que se dé y aquello que ocurre cuando no se
cumplen las condiciones para la conservación de aquellas magnitudes físicas que
se estudien.
Es importante introducir el tema de la conservación de las diferentes cantidades
físicas una vez que se ha comprendido la relación entre ellas, de otra manera, el
principio de conservación no tendrá sentido para el estudiante.
Las aplicaciones de los principios de conservación son también sumamente
diversas y permiten al maestro introducir fenómenos muy cercanos y de gran
interés para el alumno. Permiten además encontrar explicaciones coherentes de
las diferentes formas y características de las interacciones de la materia con otras
formas de materia y ésta con la energía.
La identificación de estas características comunes que hacen posible la
elaboración de los principios de conservación e invariancia, formulados
matemáticamente, conducen a hacer explícita la unidad de la ciencia, lo que se
32
traduce en la formación de una visión cada vez menos fragmentada del
conocimiento disciplinario.
b) Formación didáctica
Estos conceptos fundamentales, ligados con el contenido de la Física, deben
acompañarse de principios didácticos y de los resultados de la investigación en
enseñanza de la Física, con el fin de que el futuro maestro conozca a fondo las
dificultades que un estudiante de secundaria enfrenta al estudiar estos conceptos.
En este contexto, es importante hacer énfasis en el papel que juegan las
matemáticas, la experimentación y la solución de problemas en el desarrollo de la
Física y plantear claramente las diferencias que éstos juegan en el contexto de la
enseñanza secundaria. La comprensión de los conceptos de la Física no debe
perderse en aras de la manipulación matemática de las relaciones Físicas. La
experimentación no debe verse como la verificación de una relación entre
variables Físicas, sino como el entorno en el que el estudiante puede ejercer
acciones sobre las variables que le permitirán una mejor comprensión de dicha
relación. Los problemas no consisten únicamente en un instrumento de
memorización y aplicación ciega de leyes y principios introducidos, sino que
proveen la oportunidad de explorar nuevamente las relaciones entre las diferentes
variables que intervienen en un fenómeno, darles significado físico, hacer
inferencias, lograr predicciones y cálculos específicos.
Si bien los conceptos fundamentales mencionados están seleccionados desde una
perspectiva disciplinaria tomando en cuenta el desarrollo, métodos y resultados de
la Física, esto de ninguna manera debe implicar la fragmentación del conocimiento
científico. Los cursos correspondientes a asignaturas científicas, de las distintas
especialidades de la Licenciatura en Educación Secundaria, deben tener como
premisa fundamental la unidad de la explicación científica. Para transmitir esta
idea, es conveniente recurrir al examen de una misma situación donde se puedan
destacar aisladamente las relaciones entre variables físicas, químicas o biológicas,
sin que esto implique que se trate de situaciones distintas. Un fenómeno natural se
puede aislar de diferentes maneras para poder analizarlo desde el punto de vista
físico, químico o biológico, pero éste es sólo un recurso metodológico que debe
33
conducir, finalmente, a que tanto estudiantes normalistas como alumnos de
secundaria alcancen un conocimiento integrado de la naturaleza. Resulta muy
importante que el docente en formación esté consciente de que, para lograr tal
propósito, se debe superar la falsa idea de que la naturaleza está organizada de
acuerdo con las clasificaciones de las ciencias.
c) Acercamiento a la práctica educativa
El propósito de esta línea es que los estudiantes desarrollen habilidades y
actitudes que les permitan comunicarse eficazmente con los alumnos, interpretar
los sucesos del aula, organizar el uso del tiempo y del espacio y, en general, que
adquieran experiencia para el ejercicio docente, que implica atender distintos
grados y grupos escolares.
Es al desarrollar actividades en la escuela secundaria donde los futuros profesores
encargados de la formación en Física tendrán la oportunidad para desarrollar
capacidades que, si bien son útiles para otras asignaturas, en este campo resultan
condición necesaria para ejercer la docencia: el fomento y desarrollo de una serie
de actitudes y el desarrollo de habilidades de carácter operatorio instrumental que
ayuden a tender un puente entre las distintas asignaturas que favorezcan la
formación integral del estudiante; se trata por ejemplo, del manejo de herramientas
matemáticas elementales para representar, mediante distintos modelos,
situaciones sencillas de la realidad; del uso predominante del razonamiento
deductivo sobre la memorización; así como del empleo adecuado de instrumentos
de medición y de aparatos de laboratorio; del trabajo en equipo, de la elaboración
de reportes y trabajos de investigación, entre otros. Sólo de este modo tendrán
elementos para ejercer una docencia que permita hacer de este campo formativo
una cuestión interesante para los alumnos que aproveche sus experiencias y le de
sentido a los conceptos de la Física mediante muy diversas estrategias didácticas,
como la resolución de problemas abiertos y de ejercicios de aplicación, la
experimentación, la modelación y la simulación de fenómenos físicos, entre otras.
Los dos primeros cursos de esta línea, Escuela y contexto social y Observación de
la práctica educativa, son parte de la formación común. A partir del tercer
34
semestre las asignaturas se ocuparán, cada vez con mayor énfasis, de observar,
analizar y poner en práctica actividades de la especialidad. Esta línea se compone
de cuatro cursos de Observación y práctica docente, y abarca el trabajo docente y
el seminario de análisis, correspondientes al séptimo y octavo semestres.
35
4. Asignaturas por semestre
Segundo semestre
Introducción a la enseñanza de: Física
Tercer semestre
La ciencia de las interacciones entre materia y energía
Energía I. Cambio y conservación
Observación y práctica docente I
Cuarto semestre
Materia I. Propiedades y estructura
Interacción I. Fuerza y movimiento
Matemáticas para comprender las ciencias
Planeación de la enseñanza y evaluación del aprendizaje
Observación y práctica docente II
Quinto semestre
Materia II. Sólidos y fluidos
Interacción II. Electricidad y magnetismo
Procesos cognitivos y cambio conceptual en ciencias
Observación y práctica docente III
Opcional I
Sexto semestre
Energía II. Luz y sonido
Interacción III. Calor y temperatura
La enseñanza de las ciencias con tecnología
36
Seminario de temas selectos de historia de las ciencias
Observación y práctica docente IV
Opcional II
Séptimo semestre
Taller de diseño de propuestas y análisis del trabajo docente I
Trabajo docente I
Octavo semestre
Taller de diseño de propuestas y análisis del trabajo docente II
Trabajo docente II
Asignaturas opcionales
Temas selectos de Física moderna
Educación ambiental en la escuela secundaria
5. Mapa curricular
37
Licenciatura en Educación SecundariaMapa Curricular
Especialidad: FísicaPrimer
semestreHoras/Créditos
Segundosemestre
Horas/Créditos
Tercersemestre
Horas/Créditos
Cuartosemestre
Horas/Créditos
Quintosemestre
Horas/Créditos
Sextosemestre
Horas/Créditos
Séptimosemestre
Horas/Créditos
Octavosemestre
Horas/Créditos
Bases filosóficas,legales yorganizativas delsistemaeducativomexicano
4/7.0
La educaciónen el desarrollohistórico deMéxico I
4/7.0
La educaciónen eldesarrollohistórico deMéxico II
4/7.0
Seminario detemas selectosde historia dela pedagogía yla educación I
4/7.0
Seminario detemas selectosde historia de lapedagogía y laeducación II
4/7.0
Seminario detemas selectosde historia delas ciencias
4/7.0
Estrategiaspara el estudioy lacomunicaciónII
4/7.0Energía I.Cambio yconservación
4/7.0Materia I.Propiedades yestructura
4/7.0Materia II.Sólidos y fluidos
4/7.0 Energía II.Luz y sonido
4/7.0Estrategias parael estudio y lacomunicación I
6/10.5
Introducción ala enseñanzade: Física
4/7.0
La ciencia delasinteraccionesentre materiay energía
4/7.0Interacción I.Fuerza ymovimiento
4/7.0Interacción II.Electricidad ymagnetismo
4/7.0Interacción III.Calor ytemperatura
4/7.0
Problemas ypolíticas de laeducación básica
6/10.5La enseñanzaen la escuelasecundaria.Cuestionesbásicas I
4/7.0
La enseñanzaen la escuelasecundaria.Cuestionesbásicas II
4/7.0
Matemáticasparacomprenderlas ciencias
4/7.0
Procesoscognitivos ycambioconceptual enlas ciencias
4/7.0La enseñanza delas ciencias contecnología
4/7.0
Propósitos ycontenidos de laeducación básicaI (Primaria)
4/7.0
Propósitos ycontenidos dela educaciónbásica II(Secundaria)
4/7.0
La expresiónoral y escritaen el procesode enseñanza yde aprendizaje
4/7.0
Planeación dela enseñanza yevaluación delaprendizaje
4/7.0 Opcional I 4/7.0 Opcional II 4/7.0Taller dediseño depropuestasdidácticas yanálisis deltrabajodocente I
6/10.5
Taller dediseño depropuestasdidácticas yanálisis deltrabajodocente II
6/10.5
Desarrollo de losadolescentes I.Aspectosgenerales
6/10.5
Desarrollo delosadolescentes II.Crecimiento ysexualidad
6/10.5
Desarrollo delosadolescentesIII. Identidad yrelacionessociales
6/10.5
Desarrollode losadolescentesIV. Procesoscognitivos
6/10.5
Atencióneducativa a losadolescentes ensituaciones deriesgo
6/10.5 Gestión escolar 6/10.5
Escuela ycontexto social
6/10.5Observacióndel procesoescolar
6/10.5Observación yprácticadocente I
6/10.5Observación yprácticadocente II
6/10.5Observación yprácticadocente III
6/10.5Observación yprácticadocente IV
6/10.5
Trabajodocente I
10/17.5 Trabajodocente II
10/17.5
Horas/semana 32 32 32 32 32 32 16 16
Área de actividad Campos de formación
A Actividades principalmente escolarizadas Formación general para educación básica
B Actividades de acercamiento a la práctica escolar Formación común para todas las especialidades de secundaria
C Práctica intensiva en condiciones reales de trabajo Formación específica por especialidad
B
C
A
LICENCIATURA EN EDUCACIÓN SECUNDARIA MODALIDAD MIXTA
ESPECIALIDAD EN FÍSICA
1er año 2° año 3er año 4° año 5° año 6° año Primer periodo
semestral
Segundo periodo
semestral
Tercer periodo
semestral
Cuarto periodo
semestral
Quinto periodo
semestral
Sexto periodo
semestral
Séptimo periodo
semestral
Octavo periodo
semestral
Noveno periodo
semestral
Décimo periodo
semestral
Undécimo periodo
semestral
Duodécimo periodo
semestral Bases filosóficas, Legales y organizativas del sistema educativo mexicano
La educación en el desarrollo histórico de México I
La enseñanza en la escuela secundaria cuestiones básicas I
La educación en el desarrollo histórico de México II
La enseñanza en la escuela secundaria cuestiones básicas II
Seminario de temas selectos de historia de la pedagogía y la educación I
Planeación de la enseñanza y evaluación del aprendizaje
Seminario de temas selectos de historia de la pedagogía y la educación II
Energía II. Luz y sonido
Seminario de temas selectos de historia de las ciencias
Seminario de análisis de la práctica docente y elaboración del documento recepcional I
Seminario de análisis de la práctica docente y elaboración del documento recepcional II
Estrategias para el estudio y la comunicación I
Estrategias para el estudio y la comunicación II
Introducción a la enseñanza de: Física
La ciencia de las interacciones entre materia y energía
Energía I. Cambio y conservación
Materia I. Propiedades y estructura
Materia II. Sólidos y fluidos
Interacción II. Electricidad y magnetismo
Interacción III. Calor y temperatura
Gestión escolar
Opcional II
Problemas y políticas de la educación básica
Desarrollo de los adolescentes I. Aspectos generales
Desarrollo de los adolescentes II. Crecimiento y sexualidad
Desarrollo de los adolescentes III. Identidad y relaciones sociales
Matemáticas para comprender las ciencias
Interacción I. Fuerza y movimiento
Procesos cognitivos y cambio conceptual en las ciencias
Opcional I
La enseñanza de las ciencias con tecnología
Taller de diseño de propuestas didácticas I
Taller de diseño de propuestas didácticas II
Propósitos y contenidos de la educación básica I. (Primaria)
Propósitos y contenidos de la educación básica II. (Secundaria)
Observación del proceso escolar
La expresión oral y escrita en el proceso de enseñanza y de aprendizaje
Observación y práctica docente I
Desarrollo de los adolescentes IV. Procesos cognitivos
Observación y práctica docente II
Atención educativa a los adolescente en situaciones de riesgo
Observación y práctica docente III
Observación y práctica docente IV