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1. TITULO El parque de diversiones como laboratorio de física mecánica. 2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Las salidas pedagógicas se suelen plantear como una estrategia que permite desarrollar mayores niveles de comprensión, sin embargo, en la mayoría de los casos, las salidas pedagógicas por sí mismas no representan avances significativos dado que acaban siendo agregadas a la clase sin mayor enriquecimiento, pues muchas veces no tocan los intereses de los estudiantes para relacionarlos con el aprendizaje de los contenidos. Una de las causas de éste problema es que los espacios que se presentan como opción de salida pedagógica no asesoran adecuadamente al docente sobre las posibilidades de aprendizaje que allí se tienen. En este caso nos centraremos en el Parque Salitre Mágico como opción de salida pedagógica, espacio para el cual no existe un estudio que explore las posibilidades de complemento al aprendizaje de la Mecánica, teniendo en cuenta los posibles temas a tratar, opciones de profundización y métodos de trabajo para docentes y estudiantes de Física a nivel medio, en dicho espacio. 1

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Page 1: Ptg xiomara nov23

1. TITULO

El parque de diversiones como laboratorio de física

mecánica.

2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Las salidas pedagógicas se suelen plantear como una estrategia que

permite desarrollar mayores niveles de comprensión, sin embargo, en la

mayoría de los casos, las salidas pedagógicas por sí mismas no

representan avances significativos dado que acaban siendo agregadas a

la clase sin mayor enriquecimiento, pues muchas veces no tocan los

intereses de los estudiantes para relacionarlos con el aprendizaje de los

contenidos. Una de las causas de éste problema es que los espacios que

se presentan como opción de salida pedagógica no asesoran

adecuadamente al docente sobre las posibilidades de aprendizaje que allí

se tienen. En este caso nos centraremos en el Parque Salitre Mágico

como opción de salida pedagógica, espacio para el cual no existe un

estudio que explore las posibilidades de complemento al aprendizaje de la

Mecánica, teniendo en cuenta los posibles temas a tratar, opciones de

profundización y métodos de trabajo para docentes y estudiantes de

Física a nivel medio, en dicho espacio.

3. JUSTIFICACIÓN

Actualmente el Parque Salitre mágico estás siendo visitado por población

escolar en ocasiones con fines lúdicos y en ocasiones con fines de

complemento a su formación académica. Sin embargo, el parque no

cuenta con el conocimiento necesario para poder orientar de manera

óptima y adecuada, dichas visitas, lo cual hace necesario el diseño de un

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proyecto educativo que surja del resultado de un estudio sobre los

posibles análisis en el funcionamiento de las máquinas y los métodos de

aprendizaje que pueden ser aplicados allí. Es así, que con nuestro

estudio el Parque podrá enriquecer su labor social y educativa al ser uno

de los centros más visitados por los bogotanos y municipios aledaños a la

capital, contribuyendo así al desarrollo tecnológico y económico del país.

De otra parte, encontrar salidas pedagógicas que permitan la

profundización de los conceptos de mecánica clásica no es una tarea fácil

para el docente de Física, es por esto que se hace importante explorar la

posibilidad de beneficiarse de un laboratorio gigante, como lo es un

parque de diversiones, dado que ofrece gran variedad de atracciones que

se sustentan bajo conceptos físicos, tales como; fuerza centrípeta,

movimiento circular uniforme, conservación del trabajo y la energía, entre

otros; ya que la experiencia permite desarrollar niveles de análisis,

argumentación, sistematización, además de permitir el estudio de la

ciencia aplicada y plantear un reto en la configuración de una práctica de

laboratorio fuera del contexto tradicional.

4. ANTECEDENTES

Presentar la física de manera atractiva es algo que se ha trabajado

bastante de diferentes formas en los distintos campos de esta disciplina;

pero en relación a las salidas pedagógicas como estrategia didáctica es

poco lo que se ha adelantado; en especial enfocar estas salidas para la

organización lógica y la evolución de las ideas y explicaciones de los

estudiantes alrededor de los conceptos mecánicos. Estas son algunas

propuestas para orientar dichas visitas a un parque de diversiones;

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Bogotá como capital de Colombia, presenta una gran variedad de

sitios a los cuales se puede asistir con el ánimo de buscar

esparcimiento o algún conocimiento cultural referente al lugar. El

navegador pedagógico (Álvarez etal., 2006), es un libro

desarrollado exclusivamente para la capital en el cual se muestra

una serie de escenarios educativos, a los que pueden asistir

estudiantes y maestros para complementar su enseñanza en el

aula. Este libro presenta un capitulo llamado “Grandes iconos de la

ciudad” en donde se encuentra el parque salitre mágico como una

opción pedagógica para ampliar la visión global de la educación en

Bogotá.

El salitre mágico ha diseñado cartillas educativas para estudiantes

de primaria, enfocándolas en las diferentes áreas como Física,

Química y Biología. Se encuentra que no existe material para

estudiantes de niveles superiores a la básica primaria ni para el

público en general.

España, uno de los pioneros en el uso de parques para la

educación, ha diseñado un programa con gran éxito educativo

como lo es, cuaderno de física, (Aulas de física…., 2006) que

consiste en la visita de jóvenes estudiantes a las atracciones del

madrileño parque de diversiones para aprender conceptos físicos,

allí acuden profesores y estudiantes quienes deben diligenciar un

cuaderno ofrecido por las instalaciones del parque en exclusiva

para los estudiantes y así mismo con la ayuda de especialistas que

acompañan a los escolares en su visita.

En literatura encontramos libro-guía que ayudan a estudiantes y

profesores a comprender conceptos físicos a partir de las

atracciones de un parque de diversiones, como lo es, La reina de

la feria, (García et al. 2004) que es una guía para el profesor en la

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visita a un parque de diversiones. Se basa específicamente en la

física que explica el funcionamiento de la montaña rusa, cada una

de las fases que puede presentar en su recorrido y ejercicios

aplicados a los conceptos tratados.

En la Universidad Distrital “Francisco José de Caldas” encontramos

trabajos de grado a nivel de pasantía de investigación, en los

cuales se menciona la importancia que tienen las prácticas de

laboratorio en el desarrollo del aprendizaje, este es el caso de,

“políticas públicas para la educación de Bogotá”(Suarez &

López, 2007) que tiene dentro de su contenido temático un ítem

llamado prácticas de laboratorio, en donde son resaltadas como un

complemento necesario en la educación en general.

También se encuentra en la Universidad Distrital la pasantía

“Contribución del centro de ciencia y tecnología Maloka en la

construcción de una ciudad sostenible”(Virguez, 2004) en la

que se habla acerca de cómo las instalaciones de este sitio como

museo puede emitir un conocimiento en relación a ciertos temas

físicos como hidrodinámica, energía, entre otros; estipulando los

resultados del impacto de este establecimiento frente a sus

visitantes a partir de encuestas y entrevistas.

5. OBJETIVOS

5.1. Objetivo General

Diseñar un proyecto educativo con su respectiva metodología y material

apropiado para que docentes y estudiantes encuentren en el Parque de

Diversiones un laboratorio, haciendo de éste espacio, una opción de

salida pedagógica, en la cual se establecen formas de asociar las

sensaciones al análisis de algunos fenómenos estudiados por la

mecánica clásica.

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5.2. Objetivos específicos

o Explorar las posibilidades que ofrecen atracciones como; la

montaña rusa, centrox y el barco pirata, en relación con las

emociones, estimulación a los sentidos, reacciones físicas, y, el

estudio de conceptos de mecánica clásica, desde la perspectiva

del aprendizaje significativo y multisensorial.

o Brindar a los docentes de Física un elemento que permita

complementar la enseñanza impartida en el aula.

o Diseñar módulos de trabajo para estudiantes en el uso de cada

una de las atracciones, como opción de aprendizaje de los

conceptos involucrados.

6. MARCO TEÓRICO

Para el desarrollo de este proyecto es importante tener claro tanto los

conceptos físicos que se van a poner en práctica, como los fundamentos

didácticos con los que se va a diseñar en el material.

6.1 Fundamento didáctico

Aprendizaje significativo

Lo aprendido eminentemente como memorización mecánica, tiempo

después, prácticamente está perdido; no hay recuerdo de nada. Ese tipo

de estrategia memorística no presenta significado para el estudiante ya

que no posee una red lógica alguna que genere entrenamiento

intelectual, dado que el estudiante no se apropia de los conceptos. En

palabras de Moreira

...., el nuevo conocimiento nunca es internalizado de manera

literal porque en el momento en que pasa a tener significado para

el aprendiz, entra en escena el componente idiosincrático de la

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significación. Aprender significativamente implica atribuir

significados y éstos siempre tienen componentes personales. El

aprendizaje sin atribución de significados personales, sin relación

con el conocimiento preexistente, es mecánico, no significativo.

En el aprendizaje mecánico el nuevo conocimiento es

almacenado de manera arbitraria y literal en la mente del

individuo. Esto no significa que ese conocimiento sea

almacenado en un vacío cognitivo, sino que no interactúa

significativamente con la estructura cognitiva preexistente, no

adquiere significados. Durante un cierto período de tiempo la

persona inclusive es capaz de reproducir lo que fue aprendido

mecánicamente, pero no significa nada para ella. (Moreira, 1998)

El aprendizaje significativo está dedicado a utilizar todas aquellas

motivaciones que tiene el alumno para construir un nuevo aprendizaje,

siendo el maestro un guía que busca involucrar completamente al

estudiante en el proceso de aprendizaje. Para lograr dicha participación

el maestro debe generar estrategias, en las que el ejercicio de aprender

sea satisfactorio al encontrarlo importante y aplicable en su vida

cotidiana. De acuerdo con Moreira

... un aspecto fundamental del aprendizaje significativo, así como

de nuestro conocimiento, es que el aprendiz debe presentar una

predisposición para aprender. Es decir, para aprender

significativamente, el alumno tiene que manifestar una disposición

para relacionar a su estructura cognitiva, de forma no arbitraria y

no literal, los significados que capta de los materiales educativos,

potencialmente significativos, del currículum. Como complemento

de este proceso la interacción social es indispensable para que

se concrete un episodio de enseñanza. (Moreira, 2003)

El aprendizaje significativo consiste en aprender a partir de

representaciones que conlleven de forma natural a asimilar conceptos, de

una manera lógica sin convertirse en un ejercicio memorístico que aporta

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poco a la construcción de conocimiento. Para el aprendizaje significativo

es de vital importancia el lenguaje, pues gracias a éste se logra la

comunicación entre los individuos dando significados a los conceptos que

se desarrollan en el proceso. Por ejemplo para Ausbel,

... la adquisición del lenguaje es lo que en gran parte permite a los

humanos la adquisición, por aprendizaje significativo receptivo, de

una vasta cantidad de conceptos y principios que, por sí solos, no

podrían nunca descubrir a lo largo de sus vidas. Por otro lado, el

ámbito y la complejidad de las ideas y conceptos adquiridos por

aprendizaje significativo se vuelve posible y promueve un nivel de

desarrollo cognitivo que sería inconcebible sin el lenguaje. En virtud

de las cruciales contribuciones que tanto el poder representacional

de los símbolos como los aspectos refinadores de la verbalización

aportan a la conceptualización, el lenguaje, evidentemente,

determina así como refleja las operaciones mentales (nivel de

funcionamiento cognitivo implicado en la adquisición de conceptos

abstractos y de orden superior)” (Ausubel, 1968,).

Por lo tanto, es importante que el docente elabore estrategias de

aprendizaje significativo para llevar al estudiante a un pensamiento crítico

que cuestione su entorno y realidad, dichas propuestas educativas deben

estar diseñadas de tal forma que acudan al uso de materiales

diversificados. En consecuencia, el lenguaje y las motivaciones de ambas

partes deben ser las que dirijan las nuevas formas de enseñanza pues

éstas ayudan a la construcción de conocimiento por parte del aprendiz

sin que se convertían en ejercicios memorísticos sin significado alguno.

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6.2 Fundamento Físico y técnico

Barco pirata

Figura 6.1

Barco Pirata, Fotografía tomada del parque de diversiones, Salitre mágico, Bogotá Colombia, año 2009.

Funcionamiento de la atracción

El barco pirata posee dos motores que funcionan con corriente continua,

los motores le dan al barco la fuerza impulsora, para que este describa

un movimiento circular definido como“El movimiento a lo largo de una

trayectoria circular, o de una parte de ella”. (Tipler & Mosca, 2005, .p.67.)

Los motores trabajan con un graduador de velocidad programado que

varia la frecuencia de la oscilación que es “el número de oscilaciones por

segundo” (Tipler & Mosca, 2005, p. 396.).

El sistema de aseguramiento para el visitante es por medio de un sistema

hidráulico tanto para el cierre de las compuertas, como para sujetar al

visitante en su puesto.

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Montaña rusa

Figura 6.2Montaña Rusa, Fotografía tomada del parque de diversiones, Salitre

Mágico, Bogotá Colombia, año 2009.

Funcionamiento de la atracción

El funcionamiento de la montaña rusa ésta dado en gran parte por el

teorema de la conservación la energía del sistema que puede

modificarse por trabajo realizado por el sistema y por transmisión de

energía en forma de calor. El aumento o disminución de la energía del

sistema puede explicarse siempre por la aparición o desaparición de

algún tipo de energía en otra parte.”(Tipler & Mosca, 2005, .p. 191.)

ya que solo posee un motor eléctrico que realiza trabajo, para llevar los

vagones a la altura apropiada con la ayuda de una cadena que engancha

los carros y luego los desengancha, para que estos recorran la carrilera

de una forma espontánea a partir de los principios de energía cinética

asociados al movimiento de las partículas del sistema .”(Tipler & Mosca,

2005, .p. 233.) y la energía potencial gravitacional“siendo esta

asociada con la configuración del mismo. La variación de la energía

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potencial de un sistema se define por el valor negativo del trabajo

realizado por todas las fuerzas conservativas que actúan sobre el

sistema” (Tipler & Mosca, 2005,.p. 162.)

Al llegar a la plataforma de carga se frena por un sistema de banda

neumática.

Para el aseguramiento del visitante se realiza hidráulicamente,

accionando los chalecos graduables, por medio de un gato que posee

cada puesto.

Centrox

Figura 6.3

Centrox, Fotografía tomada del parque de diversiones, Salitre mágico, Bogotá Colombia, año 2009.

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Conceptos físicos

Funcionamiento de la atracción

Se encuentra diseñado por una plataforma cilíndrica, en la que los

puestos se encuentran ubicados alrededor en forma circular. El motor

con bomba hidráulica hace girar inicialmente la plataforma en dirección

vertical con movimiento circular uniforme que es “el movimiento en un

circulo a velocidad escalar constante”.(Tipler & Mosca, 2005, .p. 68.)

Posteriormente al cabo de unos segundos a través del gato hidráulico se

eleva 83º ,continuando el giro con un tiempo programado por el PLC

(procesador lógico computacional), llegando nuevamente a su posición

vertical .El sistema de frenado está compuesto por censores

electromagnéticos que envían señales al sistema hidráulico. Igualmente

para el aseguramiento de la atracción en la parte posterior de cada

puesto haciendo se encuentran dos motores eléctricos que hacen girar

un sinfín en forma de búster eléctrico sujetando los chalecos

graduablemente.

7. METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN

El proyecto educativo contendrá el sustento teórico, objetivos y

metodologías de uso de las atracciones, para convertir el uso del parque

en una opción de salida pedagógica que enriquezca los procesos de

aprendizaje, explotando el hecho de que la experiencia en el parque hace

que los estudiantes puedan hablar con propiedad sobre lo que sienten,

escuchan, discuten y analizan al interactuar en las diferentes atracciones,

brindando la posibilidad de establecer puentes para llegar a

interpretaciones de lo experimentado. También el hecho de que los

sentidos son nuestros canales de acceso para percibir el mundo y nos

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permiten una interpretación de la realidad, que puede ser transformada

mediante análisis y reflexiones. De modo que la idea fundamental es

facilitar la asociación de ideas, la participación activa en las discusiones y

actividades planteadas, el uso y búsqueda de información para

racionalizar las sensaciones, implementando a la vez la autoevaluación y

coevaluación durante el proceso de uso del parque como laboratorio.

Más que trabajar contenidos de la Mecánica clásica es generar modos de

abordar ciertos fenómenos para ofrecer la posibilidad de desarrollo de

habilidades de pensamiento partiendo de las sensaciones

experimentadas hacia la comprensión de fenómenos que exigen ciertos

niveles de elaboración físico-matemática y que van más allá de las puras

sensaciones. El material resultado de este estudio será confrontado con

un grupo de docentes y estudiantes de primer y último semestre de la

Universidad Distrital, así como un curso piloto de nivel medio, siendo

compromiso del parque la posterior puesta a prueba a gran escala del

Proyecto Educativo planteado, y la respectiva evaluación de los

resultados a ésta escala.

Las actividades a realizar son:

7.1. Análisis detallado del funcionamiento de las atracciones.

7.2. Planteamiento del proyecto educativo con ítems como; misión, visión,

objetivos, población beneficiada, marco de referencia, estrategia

metodológica, material de apoyo, y bibliografía.

7.3. Diseño de módulos didácticos para el uso de las atracciones.

Estos módulos contienen talleres para el desarrollo previo a la práctica de

laboratorio en el parque, en las cuales se encontrarán actividades

relacionadas con las atracciones que introduzcan a los estudiantes y

profesores al análisis de las máquinas, en donde, el momento y la

duración del uso de tales talleres dependerá del docente que encuentre

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pertinencia en ésta propuesta para los procesos que adelanta en su aula

de clase.

Durante la permanencia en el parque la propuesta se hará de tal forma,

que los visitantes realicen una serie de ejercicios mentales,

comparaciones y análisis, de acuerdo a las experiencias vividas en las

atracciones, ofreciendo además talleres de análisis posterior a la visita,

como material de refuerzo que permitirá consolidar conceptos y

desarrollar habilidades de pensamiento.

Es importante aclarar que es autonomía del docente que ha elegido ésta

opción, decidir el número de atracciones a estudiar, así como el orden de

las actividades, de acuerdo con sus respectivos planes de trabajo en el

aula.

7.4 Validación de la propuesta

El proyecto educativo será confrontado con una pequeña muestra de

población de estudiantes con sus respectivos docentes,de primero y

decimo semestre de Licenciatura en Física de la Universidad Distrital

“Francisco José de Caldas”, teniendo en cuenta que los estudiantes tanto

de primero como de último semestre son docentes en formación y

algunos en ejercicio de la labor docente; con quienes a partir de sus

reacciones, observaciones y sugerencias, se evaluará tanto la coherencia

del material elaborado como el método de análisis de los resultados.

7.5Análisis y conclusiones

Una vez se recolecte la información de la validación de la propuesta, se

establecerán los resultados tanto positivos como negativos que se

obtuvieron con el diseño y la aplicación de este material. Lo cuál permitirá

refinar la propuesta de Proyecto Educativo para el parque de diversiones

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8. CRONOGRAMA

Actividad Tiempo (en semanas)

Análisis del funcionamiento de las

atracciones

8

Planteamiento del Proyecto Educativo 4

Estudio estrategias 4

Diseño de material para el aprendizaje

diseño de material para

grupo.

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Puesta a prueba 4

Análisis y conclusiones 4

Total 40

T

abla 8.1

9. RECURSOS

Para la implementación de este trabajo se necesitan recursos humanos,

físicos, logísticos y didácticos.

Recursos humanos: Son todas aquellas personas involucradas

en el desarrollo del proyecto, como docentes, estudiantes,

funcionarios y administrativos del parque.

Recursos físicos: Las instalaciones del parque que ofrece la

gran variedad de atracciones para Consolidar los conceptos a

tratar y el colegio con el cual se pondrá a prueba el material

diseñado.

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Recursos logísticos: Es la disponibilidad que el parque ofrece

para llevar a cabo este proyecto adecuando horarios,

funcionarios, administrativos y colegio en la asesoría de

atracciones y orientación para óptimos resultados.

10.PRESUPUESTO

Gastos Valor en pesos

Fotocopias 50.000

Impresiones:

Proyecto.

Módulos de trabajo para

docentes y estudiantes.

650.000

Esferos 20.000

Carpetas 15.000

Pasaportes (aproximadamente 50 ) 1.000.0000

Internet 200.000

Transportes 500.000

Total 1.435.000

Tabla 10.11

1 Nota: Los costos de la impresión de los módulos de trabajo y pasaportes para los estudiantes y docentes participantes en la validación, los asumirá el parque de diversiones Salitre Mágico. Esto se encuentra registrado en la carta por parte del parque que se adjunta a este anteproyecto.

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11 .BIBLIOGRAFÍA

[1] Alvares A, Rincón. C, Suarez. H, Segura. D, Tamayo. F, Torres. N,

Boada. M & Quijano. A. (2006).Grandes iconos de la ciudad: El navegador

pedagógico.(pp. 206). Secretaria de educación. Bogotá, Colombia.

[2] Castiblanco. O &Vizcaíno D. (2009). ¿Qué es la didáctica de la física?

en: X Conferencia Interamericana de Educación. Universidad de Antioquia

.Medellín. Colombia

[3] Einstein. A& Infeld. L. (1986). “La evolución de la física”, (1ra Ed.)..

Salvat Editores S.A., Barcelona. España

[4] Moreira M. (2000). Aprendizaje significativo Critico, en el III encuentro

internacional de aprendizaje significativo. Lisboa. Peniche. (pp. 33-55)

[5] Moreira M. (2003). Lenguaje y aprendizaje significativo, en cierre de IV

encuentro Internacional sobre aprendizaje significativo. Mragogi, Brasil.

[6] Moreira M. (1998).Mapas conceptuales .Revista Galático portuguesa

de socio-pedagogía y socio –lingüística. (pp. 2,9)

[7] Ossa. M, (2006). Asociación Americana de psicología APA. Cartilla de

citas: pautas para citar textos y citas de referencia.Universidad de los

Andes. Bogotá. Colombia. (pp. 31-499).

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[8] Salas. R. 2008.Estilos de Aprendizaje a la luz de la neurociencia.

Cooperativa Editorial Magisterio. Bogotá, Colombia

[9] Suarez. J &López E. (2007).Informe Final de pasantía de investigación

“políticas públicas para la educación de Bogotá”. Campo temático.

Educación en matemáticas y física. Trabajo de Grado (Licenciados en

Física). Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Facultad de

Ciencias y Educación. Bogotá, Colombia.

[10] TIpler. P & Mosca, (2005).Física para la ciencia y la tecnología, vol. 1,

5ª edición, Reveré, University, Berkeley, California.

[11] Virguez. A. (2004). Contribución del centro de ciencia y tecnología

Maloka en la construcción de una ciudad sostenible: prácticas de

laboratorio. Trabajo de Grado (Licenciada en Física). Universidad Distrital

Francisco José de Caldas. Facultad de Ciencias y Educación. Bogotá,

Colombia.

12. INFOGRAFÍA

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[1] “Aulas de Física en el Parque de Atracciones de Madrid”, (s.f).

(Recuperado 10 de febrero de 2009),

Disponible en: http://www.fys.es/fys/cm_view_tnoticia.asp?id=2000205.

[2] García. A, Valdez. R, Gutiérrez. H & Sánchez. R. (2004)

(Recuperado el día 10 de febrero de 2009).

Disponible en: www.astroscu.unam.mx/~cole/reina_dela.../Manual

[3]Martínez. J, & Parada F. (2003) “profesores net”.

(Recuperado febrero 10 de 2009).

Disponible en: http://www.fq.profes.net/archivo2.asp?id_contenido=36889.

[4]Montaña Rusa, (s.f), (Recuperado 10 de febrero de 2009),

Disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/Monta%C3%B1a_rusa,

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