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https://doi.org/10.17163/soph.n37.2024.03
analogía entre diferenCia de PotenCial elÉCtriCo
y diferenCia de PotenCial gravitaCional
en la enSeñanza de la fíSiCa
Analogy among electrical potential difference
and gravitational dotencial difference
on the teaching physics
R M L B*
Universidad del Suroeste del Estado de Bahía, Itapetinga, Brasil
rairabahia9@gmail.com
https://orcid.org/0009-0006-4998-3759
P J G J**
Universidad del Suroeste del Estado de Bahía, Itapetinga, Brasil
pedro.jaime@uesb.edu.br
https://orcid.org/0000-0001-6249-0138
Forma sugerida de citar: Lima Bahia, Raira Maria & Gómez Jaime, Pedro Javier (2024). Analogía entre diferencia
de potencial eléctrico y diferencia de potencial gravitacional en la enseñanza de la
física. Sophia, Colección de Filosofía de la Educación, (37), pp. 103-129.
* Licenciada en Física, graduada de nivel medio en curso técnico de Agropecuaria.
** Doctor en difusión del conocimiento, máster en Enseñanza, Filosofía e Historia de la Cien-
cia, licenciado en Física-Electrónica. Es profesor universitario con experiencia internacional
en la Escuela Latinoamericana de Medicina (ELAM) y nacional en el Instituto de Física de la
Universidad Federal de Recôncavo da Bahía (UFRB) en Cruz de las Almas-Bahía. Ocupa una
silla efectiva en el Departamento de Ciencias Exactas y Naturales (DCEN) de la Universidad
del Suroeste del Estado de Bahía en Itapetinga-Bahía. Es profesor colaborador del Polo 6 de la
Maestría Profesional Nacional en Enseñanza de la Física (MNPEF). Es miembro efectivo de la
Sociedad Brasileña de Acústica (SOBRAC).
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Analogía entre diferencia de potencial eléctrico y diferencia de potencial gravitacional
Analogy among electrical potential dierence and gravitational dotencial dierence
Resumen
Con el presente trabajo se pretende crear una estrategia que posibilite un aprendizaje sólido del
tema de potencial eléctrico, a través de una analogía entre los potenciales eléctrico y gravitacional.
La actividad que se propone concibe el uso de materiales de bajo costo con el objetivo de aproximar
el conocimiento físico al común de los estudiantes. Esto porque se ha percibido en la población foco
de este estudio, un cierto desinterés por la física, lo que de alguna forma resulta contradictorio, una
vez que la presencia de esta ciencia, en nuestro día a día, se manifiesta en las diversas actividades
que desenvolvemos en el contexto en que estamos insertados, así como en el uso extendido de
las nuevas tecnologías de información y comunicación (TIC) a que la especie humana ha venido
teniendo acceso en los últimos años. Por su parte, para la creación de la citada estrategia se ha
considerado el uso de una metodología que concibe una revisión de la bibliografía disponible sobre
el tema y tiene una tendencia cualitativa-cuantitativa, siendo esta referida al análisis de los datos que
serán colectados durante la experiencia. Los resultados muestran que hubo un mejor desempeño
de los estudiantes durante la segunda etapa del proceso investigativo. Esto nos permite concluir
que la enseñanza de la física a través de analogías elaboradas por los profesores de esta asignatura
posibilita un mejor aprendizaje de esta ciencia en la medida en que se vinculan conocimientos
científicos y cotidianos.
Palabras clave
Educación, inclusión, aprendizaje significativo, innovación pedagógica, pensamiento académico.
Abstract
e current research proposes to create a strategy that enables solid learning of the topic
of electrical potential, through an analogy between electrical and gravitational potentials. e
proposed activity conceives the use of low-cost materials with the objective of bringing physical
knowledge closer to the students’ daily lives. is is because a certain lack of interest in Physics has
been perceived in the focus population of this study, which in some way is contradictory, since the
presence of this science in our daily lives is manifested in the various activities that we carry out.
in the context in which we are inserted. As well as, in the widespread use of new information and
communication technologies to which the human species has been having access in recent years.
For its part, for the creation of the aforementioned strategy, the use. e methodology includes
a review of the available literature on the subject and has a qualitative-quantitative tendency,
referring to the collected data’s analysis during the experience. e results shows that there were
better students performances during the second stage of the research process. Which allows us to
conclude that teaching Physics through analogies developed by the teachers of this subject enables
better learning of this science to the extent that scientific and everyday knowledge are linked.
Keywords
Education, Inclusion, Significant Learning, Pedagogical Innovation, Academic inking.
Introducción
En las últimas décadas, de acuerdo con Pinheiro, Silveira e Bazzo (2007),
se ha vuelto un tema de suprema importancia la enseñanza de la ciencia.
Por una parte, ese movimiento se ha concentrado, principalmente, en in-
vestigaciones y acciones que, regidas por instrumentos de la educación,
demandan una atención significativa a estos temas. Así, ese enfoque como
el de la experimentación en la enseñanza de la física, constituyen ten-
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dencias sobre las cuales investigadores comprometidos con esa área han
enfocado sus intereses con más énfasis en los últimos años. Esto se ha vis-
to favorecido por las recientes concepciones propuestas por la Base Na-
cional Común Curricular (BNCC, 2018), en la cual se trazan habilidades
y competencias más acordes con el ser humano que se pretende formar
con la intención de que este conviva de mejor manera con las demandas
ambientales y tecnologías del ya en marcha siglo XXI.
De esa forma, tales tendencias constituyen una forma de aproxi-
mación del conocimiento físico y científico, en general, a los estudiantes.
Ya no desde una enseñanza de la física impregnada del clásico tradicio-
nalismo skinneriano, donde el abordaje de los diferentes tópicos de esta
ciencia se reduce al ultrapasado formato estímulo-respuesta de algunos.
Hoy se proyectan nuevas visiones para el tratamiento de los contenidos
de física en la enseñanza media; de forma que se potencialicen posicio-
namientos críticos y reflexivos sobre los temas estudiados, una vez que
estos se reflejan en nuestro cotidiano vivir. Consecuentemente, se abre
espacio a posibles comprensiones e interpretaciones de la naturaleza que
sean más acordes con la estructura de la ciencia. De manera que se de-
jen a un lado percepciones comunes construidas a partir de experiencias
individuales y observaciones sistematizadas, mas no permeadas de una
lógica deductiva relativa a los eventos que suceden a nuestro alrededor.
La investigación que ahora se presenta concibe esa discusión de
forma particular a partir del establecimiento de una analogía entre el po-
tencial eléctrico y gravitacional. Esto porque se ha percibido, durante la
enseñanza de física a través de los programas de Residencia Pedagógica
(RP) y Universidad para Todos (UPT), promovidos por la Universidad
del Suroeste del Estado de Bahía, en el municipio de Itapetinga-Brasil, que
los estudiantes que forman parte de estos programas presentan dificulta-
des en la comprensión e interpretación del concepto “potencial eléctrico”,
tanto desde su forma más abstracta como desde su visualización en tomas
de corriente y equipos eléctricos.
Una vez identificado el problema, vale destacar que con este estu-
dio se pretende crear una estrategia que posibilite un aprendizaje sólido
del tema de potencial eléctrico, a través de una analogía entre este y el
“potencial gravitacional”. Para tal fin se considera el uso de materiales de
bajo costo, pues como citan documentos rectores de la educación brasile-
ña, en particular la BNCC (2018), con respecto a la enseñanza de ciencias
en la escuela media, se piensa que:
El área de Ciencias de la Naturaleza y sus Tecnologías propone profun-
dizar en los temas Materia y Energía, Vida, Evolución, Tierra y Universo.
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Analogía entre diferencia de potencial eléctrico y diferencia de potencial gravitacional
Analogy among electrical potential dierence and gravitational dotencial dierence
Los conocimientos conceptuales asociados a esos temas constituyen una
base que permite a los estudiantes investigar, analizar y discutir situacio-
nes-problema que emerjan de diferentes contextos socioculturales, ade-
más de comprender e interpretar leyes, teorías y modelos, aplicándolos a
la resolución de problemas individuales, sociales y ambientales (p. 548).
En ese sentido, el uso de materiales de bajo costo para la experi-
mentación o como recursos didácticos en la enseñanza de la física, apunta
al reciclaje y aprovechamiento de materias primas con el fin de posibilitar
posturas y conductas diferentes de los estudiantes frente al medio am-
biente. Además, permite que exista una visión diferente de la enseñanza
científica cuando se muestran otras posibilidades de tratamiento sobre el
tema en cuestión, con el fin de extender la educación científica (física) a
todas las capas sociales de este inmenso país.
En medio de la desertificación, el aumento de la temperatura
global del planeta, los incendios forestales en el Amazonas, las recien-
tes inundaciones en Río Grande del Sur y los descuidos sucesivos con el
medio ambiente, se ve un comportamiento irracional y no sustentable
por parte del hombre. Así, el devenir de cambios en favor de una mejoría
sostenida de la vida en la Tierra, gana una base sólida en la enseñanza de
disciplinas científicas que, tradicionalmente, han sido adoptadas dándo-
les gran peso al aprendizaje memorístico y repetitivo de ecuaciones. Así,
se hace necesario destacar el papel fundamental que la enseñanza de la
física tiene en ese proceso de inclusión científica de la sociedad. La física
abre puertas a aprendizajes que parten de la creación de estrategias que
lleven a un pensamiento crítico.
Dentro de ese dominio de estudio, es necesario que se tenga cons-
ciencia de que la enseñanza tradicional de esa ciencia ha creado per-
cepciones negativas sobre la misma; erradas sobre su propia naturaleza,
haciéndose eco de la displicencia frente a interpretaciones inductivas re-
lacionadas a fenómenos que a nuestro alrededor suceden. Esto resulta
evidente cuando es limitada a la resolución de listas de ejercicios, cuan-
do no son abordados temas próximos a lo cotidiano de los estudiantes o
simplemente cuando no se tratan tópicos sobre los cuales generalmente
no nos detenemos a pensar críticamente. En este estudio son destacados
asuntos de cierto impacto social que en muchas ocasiones son descarta-
dos por los profesores.
Al considerar el conjunto de temas tratados durante la escuela me-
dia en la enseñanza de la física, el asunto relativo a los fenómenos eléc-
tricos gana relevancia, una vez que la humanidad actual se constituye, de
alguna forma, dependiente de tales eventos. Sea en la utilización de equi-
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pamientos electrónicos y electrodomésticos, en empresas e industrias,
teatros, cines, en la propia iluminación de casa o de las calles y avenidas
de nuestras ciudades; tales eventos se hacen presentes. Aun así, al ser im-
partido tal tema, sobresalen opiniones en los estudiantes que revelan ca-
rencia en la comprensión de los fenómenos de esta naturaleza. Dificultad
que se manifiesta en la interpretación que se ofrece al voltaje con que tra-
bajan los equipamientos en el hogar. Por ejemplo, la diferencia de poten-
cial comúnmente encontrada en los consumidores de 110 V o 220 V, se le
llama con frecuencia corriente. Esto muestra cierto desconocimiento por
parte no solo de los estudiantes con los que compartimos conocimiento
en las aulas, sino también de personas comunes dentro y fuera de los esta-
blecimientos académicos. En ese sentido, en el estudio realizado por Dias
et al. (2009), el autor declara que:
Es posible observar que algunos alumnos afirman que no compren-
dieron los contenidos dados por el profesor, creyendo que hay diversas
dificultades. Los estudiantes consideran que presentan dificultades en
interpretar los contenidos impartidos por el profesor, algunos, inclusive,
observan que los conocimientos son muy abstractos, lo que les dificulta
la comprensión (p. 112).
Acontecimientos como el mencionado, muestran que muchos es-
tudiantes tienen dificultades en establecer relaciones claras entre los prin-
cipios trabajados durante el estudio del campo eléctrico y su vida diaria.
Esta percepción se hace manifiesta cuando son indagados sobre aspectos
relacionados con el tema en cuestión. En ese momento se hacen explícitas
ponderaciones negativas referentes a las clases, donde se destaca la latente
dificultad en entender y establecer relaciones que muestren la aplicación
de tales conocimientos en el día a día. De manera que los conceptos, a este
nivel, abstractos, se quedan sin respaldo con la realidad de los estudiantes,
según interpretación de Dias et al. (2009, p. 114), cuando se refiere a las
respuestas ofrecidas en entrevista con los discípulos.
La falta de representaciones concretas se ha visto desplazada de los
eventos naturales que se estudian en los cursos de física, al punto que esto
impacta en la no concretización de competencias y habilidades trazadas
por los documentos rectores de la educación en Brasil. Lo que no se limi-
ta, como pudiera pensarse, a temas de la física moderna, contemporánea y
cuántica, sino también a tópicos que son abordados en la física clásica. Se
destaca la física clásica porque aun cuando los fenómenos que en ella se
describen constituyen eventos macroscópicos, el tratamiento ofrecido no
deja de resultar abstracto para los discentes. Esta falta de representación
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Analogía entre diferencia de potencial eléctrico y diferencia de potencial gravitacional
Analogy among electrical potential dierence and gravitational dotencial dierence
o modelaje de los fenómenos que se estudian en la enseñanza media pasa
además por falta de una continua y adecuada formación de los profesores
de física, responsables estos, por impartir y hacer llegar a los estudiantes
tales conocimientos de manera sólida. Con este artículo se pretende crear
una estrategia que posibilite un aprendizaje sólido del tema de potencial
eléctrico, a través de una analogía entre los potenciales eléctrico y gravi-
tacional, como dicho previamente. esta, la estrategia, ha sido construida
de forma que se pueda conseguir un aprendizaje realmente significativo
del asunto que se aborda.
Así mismo, la pesquisa que aquí se presenta concibe una metodo-
logía de naturaleza experimental, pues considera el manoseo y el contacto
directo con los materiales de bajo costo que se proponen, una vía directa
para el aprendizaje e interpretación con el evento en cuestión, como su-
gerido por Piaget (1967). Por otra parte, durante el tratamiento que se
ofrece a los fundamentos teóricos del estudio, se considera la utilización
de un abordaje con perspectiva histórica sobre la corriente eléctrica, de
forma que otra de las tendencias actuales de la enseñanza de la ciencia
(física), se ponga de manifiesto. Durante la presentación de los resultados,
se hace una descripción de los mismos teniendo en cuenta las respuestas
de los estudiantes al cuestionario. Luego, en las conclusiones, se llega a
consideraciones que se obtuvieron fruto de la investigación.
La electricidad desde la enseñanza de la física
A continuación, se propone un tratamiento sobre tópicos relativos al tema
de electricidad sin dejar de lado elementos relacionados a la enseñanza de
la física en la escuela media. Viajando desde elementos históricos, pasan-
do por definiciones relativas al tema en cuestión, en busca de que sean
abordados de manera más firme elementos previamente citados. De esa
forma, se pretende tocar en aquellos aspectos relacionados con el papel
la experimentación en la enseñanza de la física, una vez que este sería el
medio por el cual, en este estudio, se defiende la idea de una comprensión
más acabada y profunda del potencial eléctrico.
Un breve histórico corriente eléctrica
La corriente eléctrica es un concepto que desempeña un papel funda-
mental en nuestra vida cotidiana. Su rica historia muestra señales más
sistemáticas de su estudio por el siglo XVI y deja bien claras, aun en nues-
tros días, las contribuciones y descubrimientos realizados por varios cien-
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tíficos que se dedicaron a ese campo de la física. Vale la pena destacar
que hasta el siglo XVII poco se conocía sobre la electricidad. El autor
cita que los saberes recolectados de manera más cuidadosa y sistemática
sobre este asunto fueron construidos por Cardano, cuando se interesó
por las propiedades medicinales del ámbar. Aunque se hace necesario
reconocer que tales propiedades ya eran conocidas por los griegos por
el año 600 a. C., cuando filósofos de la altura de ales de Mileto ya sa-
bían que, al provocar rozamiento entre una pieza de este material y un
pedazo de lana o piel, el ámbar atraía pequeños pedazos de paja, según
apunta Oka (2000).
Con el conocimiento de la existencia de la electricidad estática o
como conocida, la electrostática en el siglo XVII, científicos como Otto
von Guericke y Stephen Gray condujeron experimentos con electricidad
que demostraban su capacidad de atraer objetos. Tales descubrimientos
y experimentaciones lanzaron las bases para nuestra actual comprensión
de estos eventos y sirvieron de fundamentos para avances en estudios de
esta área. En esa misma línea, ganan destaque los trabajos de Benjamín
Franklin con sus experiencias sobre la electricidad en el siglo XVIII, las
cuales contribuyeron significativamente para un mejor entendimiento de
los principios eléctricos. Vale señalar que en varios textos, como los libros
de texto de física dirigidos a su enseñanza aquí en Brasil, son utilizadas
narrativas sobre el experimento en que este investigador emplea una lla-
ve amarrada a un papalote por medio de un hilo de ceda humedecido y
lanzado al aire en medio de una tempestad eléctrica. El objetivo que per-
seguía era verificar si la electricidad estaba presente en las nubes durante
la tempestad una vez que era de ella que brotaban los rayos que consiguió
visualizar. El hecho de aproximar la punta de los dedos y percibir, conse-
cuentemente, que brotaba hacia sus dedos una chispa eléctrica, demostra-
ba la presencia de electricidad en las nubes durante la tormenta.
Este episodio puede parecer muy simple a los ojos de personas ini-
ciantes en materias científicas o cuyas actividades cotidianas no se rela-
cionan directamente con esta forma de construcción de conocimiento.
Así, es probable que se deje en los individuos una percepción errada sobre
la construcción del saber científico y sobre la ciencia en particular. Es una
visión sobre la física que desconsidera el trayecto por el cual hombres
y mujeres circundan para construir tales principios y enunciados, sobre
los que se basa el funcionamiento de muchos de los dispositivos tecno-
lógicos con los que convivimos. Ese es el riesgo que se corre al introducir
una breve historia de la ciencia en clases de física con el fin de cumplir
lo difundido en los documentos que orientan la educación científica en
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Analogía entre diferencia de potencial eléctrico y diferencia de potencial gravitacional
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Brasil. La idea que se persigue con este tipo de enfoque o tendencia para
la enseñanza de la física, es la de eliminar la tendencia a idealizar aconte-
cimientos y personajes vinculados a los principios y leyes que se estudian
esta asignatura. Por esa razón, se hace este apunte una vez que general-
mente se desconsidera que los científicos y sus teorías están permeados
por concepciones filosóficas e insertados en contextos históricos que mu-
chas veces tienen sus motores propulsores en cuestiones de índole: políti-
ca, económica, social, cultural dentro de otros factores. Por tanto, no debe
haber duda de que tales aspectos suelen influenciar construcciones gno-
seológicas relativas al campo de la electricidad. En ese sentido, Pimentel
y Silva (2006) declaran:
Ese descubrimiento no ocurrió repentinamente luego de la realización
de un experimento, en ese caso la experiencia del papalote propuesto
en 1752, como los libros didácticos llevan a que creamos. En varios mo-
mentos, Franklin manifestó sus ideas sobre la naturaleza eléctrica de los
rayos. Esto ocurrió bien antes de proponer el experimento del papalote,
como puede ser notado en su correspondencia (p. 5).
El experimento de Franklin posibilitó que se le diera una explica-
ción, bien más elaborada, a los rayos y truenos, los que eran vistos como
fenómenos inexplicables o se les atribuían al poder soberano de los dioses.
En su explicación sobre los rayos, Franklin sugirió que estos constituían
descargas eléctricas que acontecían debido a la diferencia de potencial
que se establece en determinada región, entre las nubes y la Tierra. Los
truenos, por su parte, se refieren a un fenómeno de naturaleza mecánica
y, por tanto, son relativos a la propagación del sonido producido por las
descargas eléctricas citadas. Además, este experimento permitió que la
electricidad fuese comprendida como un fenómeno natural y no sola-
mente como un evento observado en laboratorios.
Y ya que se menciona la experimentación, al hacer alusión a los
laboratorios, vale la pena referenciar las contribuciones de Michael Fara-
day, quien dejó un legado que perdura hasta nuestros días. Sus estudios
sistemáticos, muchas veces frutos de la curiosidad, lo llevaron a construir
e introducir conceptos bastante relevantes relacionados a los campos eléc-
trico y magnético, en su teoría. Conceptualizaciones que están amplia-
mente vinculadas al movimiento dirigido y ordenado de cargas eléctricas
a través de un conductor: corriente eléctrica, tema sobre el cual ya Andrè
Marie Ampère había publicado sus trabajos desde 1825. La comprensión
de la relación entre los campos eléctrico y magnético, a la que Faraday
llegó por medio de la experimentación, tuvo como consecuencia directa
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el descubrimiento del fenómeno de la “inducción electromagnética”, en
1831. Sus impactos sociales son visibles aún hoy, pues este descubrimien-
to abrió paso para la construcción de máquinas eléctricas generadoras de
corriente. Vale señalar que la primera de estas máquinas fue construida
por el propio Faraday y fue conocida como dínamo de disco. De esa for-
ma, se abrió caminos para la construcción por el hombre de máquinas
generadoras de corriente, las que en nuestros días son utilizadas en hospi-
tales, shoppings, cines evidenciando así una diversa gama de aplicaciones.
A fin de ir finalizando este recorrido histórico sobre la corriente
eléctrica y teniendo conciencia que lo descrito no es más que un resumen
bastante reducido, se hace necesario que sean abordadas las contribucio-
nes de James Clerk Maxwell. Su gran aporte a la ciencia se refleja en el
hecho de haber conseguido unificar los eventos eléctricos y magnéticos
en una misma teoría. Maxwell propuso que esos dos campos estaban in-
terconectados y que los cambios que uno de ellos puede experimentar, in-
fluencia o induce variaciones en el otro. Así, Maxwell formaliza en cuatro
ecuaciones diferenciales la descripción dinámica de los campos eléctrico
y magnético: la ley de Gauss del campo eléctrico, la ley de Gauss para el
campo magnético, la ley de inducción de Faraday y la ley de Ampère-
Maxwell. Estas ecuaciones describen el comportamiento que experimen-
tan cargas y corrientes eléctricas cuando son influenciadas por los cam-
pos previamente citados.
Al analizar históricamente y de manera crítica el curso de los ade-
lantos científicos relativos a este campo de la física, la elaboración de
principios y leyes que rigen el funcionamiento de aparatos eléctricos o
electrodomésticos que tenemos en casa, percibimos que fundamentos
históricos y filosóficos están presentes. Los conocimientos a que tales
científicos arribaron tienen sus bases en percepciones filosóficas o para-
digmas que rigen el pensamiento científico en un determinado contex-
to. Pensamientos e ideas que responden a cuestiones de índole política,
económica, social, cultural y que buscan solucionar una demanda o pro-
blema de la humanidad en un momento específico. Considerando tales
elementos es posible apreciar la importancia de la historia y la filosofía
en el desarrollo de la física y los productos de esta ciencia. Es una vía de
comprender la influencia e impactos de óbices enfrentados por los cien-
tíficos al intentar asimilar y dar respuesta a una determinada demanda
social. Dificultades que no se quedan en el ámbito de sus aplicaciones
tecnológicas, sino que pesan mucho en la resistencia u oposición que fre-
cuentemente hacemos para cambiar nuestra forma de pensar sobre un
cierto acontecimiento. Esto es perceptible en las clases de física cuando
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Analogía entre diferencia de potencial eléctrico y diferencia de potencial gravitacional
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continuamos manifestando el poder del censo común en nuestras inter-
pretaciones sobre los fenómenos eléctricos del día a día. De manera muy
significativa la referida a, cómo decodificamos el conocimiento relativo
a la diferencia de potencial eléctrico o como conocido popularmente: el
voltaje.
La diferencia de potencial eléctrico
desde un abordaje ciencia, tecnología y sociedad
La perspectiva ciencia, tecnología y sociedad (CTS) se constituye en una
vía que posibilita aproximaciones significativas relativas a la diferencia
de potencial, como foco de nuestro estudio. Según Pinheiro, et al. (2007),
la relevancia de la estrategia CTS en el contexto de la enseñanza media,
posibilita visiones contextualizadas del conocimiento que se imparte en
clases de física, en particular. Su impacto extrapola las aulas y clases de
esta asignatura, desde el momento en que se reconoce la aplicación de
tales saberes en el contexto cultural, social, político y económico de cual-
quier población actual. El enfoque CTS en la enseñanza de las ciencias,
tiene como eje a la divulgación y alfabetización científica (AC) de los in-
dividuos. Alfabetización que lleva en su núcleo el objetivo de formar ciu-
dadanos críticos, reflexivos que se posicionen vehementemente frente a
las diversas situaciones que afectan la vida en el planeta hoy.
La no comprensión de concepto de diferencia de potencial, como
la diferencia de energía eléctrica entre dos o más puntos de un conduc-
tor en los que pasan las cargas eléctricas en movimiento (corriente), por
gran parte del público lego en ciencias e incluso por aquellos que están
dentro de la academia, puede reflejarse en accidentes que suceden con
cierta frecuencia. Incendios provocados por desbalances energéticos en
las líneas que conducen el fluido; quema de cables; electrodomésticos que
se pierden debido al mal uso o al no entendimiento de las etiquetas que
describen como debe ser el consumo y manipulación de los mismos. El
hecho frecuente de no saber interpretar lo que significa el voltaje con que
trabaja determinado electrodoméstico, sea de 110 V o de 220 V, y frecuen-
temente llamar a tales magnitudes como “corriente”, deja claro el analfa-
betismo científico al que se hizo alusión previamente. En ese sentido, el
desarrollo del abordaje CTS tiene un lugar de destaque en las propuestas
actuales de enseñanza de las ciencias. Urge la preparación de profesores
capacitados para que desarrollen visiones actualizadas en la enseñanza de
la física. Visiones que contemplen la tecnología, tan ampliamente utiliza-
da y divulgada en nuestros días, de forma que se coloque al alcance de las
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personas, la posibilidad de pensar críticamente el impacto que algunas de
estas tienen sobre el ambiente y la sociedad.
Asimismo, debe darse un distanciamiento conscientemente de la
enseñanza repetitiva de “fórmulas”, que no representan o no se traducen
en algo beneficioso y significativo para los estudiantes. Según Chassot
(2006), la alfabetización científica —incluimos aquí el enfoque CTS—
son herramientas potentes para cualquier país que busca una educación
investigativa. Así como una educación científica que tenga la intención
de formar ciudadanos que no se limiten a repetir lo que escuchan, o dar
veracidad absoluta al conocimiento proveniente del medio común.
El papel de la abstracción en el tema
de la corriente eléctrica: dificultades
La dificultad de los estudiantes para comprender conceptos relacionados
con la diferencia de potencial eléctrico, así como otros temas relaciona-
dos con la electricidad y vincularlos con la vida cotidiana, se puede atri-
buir a una serie de factores complejos. Dentro de estos, puede ser citada,
como uno de los principales desafíos, la abstracción, pues al parecer esta
se muestra inherente a estos conceptos. Tengamos en cuenta que la elec-
tricidad concibe fenómenos que no son perceptibles visualmente, una vez
que trata de electrones en movimiento, de campos eléctricos variables y
de cargas eléctricas; al punto que se exige al estudiante cierto nivel de
abstracción, que le permitirá hacer efectiva la comprensión del contenido
impartido por el profesor. La falta de representaciones concretas puede
dificultar que los estudiantes visualicen y, por tanto, comprendan estos
conceptos abstractos (cf. Dias et al. 2009, p. 112).
Muchos estudiantes muestran dificultades a la hora de establecer
conexiones claras entre los principios de la electricidad, relaciones de
proporcionalidad entre magnitudes que aparecen en la ley de Ohm y sus
aplicaciones en la vida diaria. Generalmente, cuando se les pregunta so-
bre los aspectos negativos del abordaje que se le da al tema por parte del
profesor, en sus respuestas emerge la dificultad para establecer relaciones
entre conceptos abstractos y la realidad en la que están insertados (Dias
et al. 2009, p. 114). La falta de esas conexiones puede resultar en el desin-
terés por el tema, el refuerzo de actitudes que van en contra de los fun-
damentos educacionales establecidos en la BNCC para la formación del
ciudadano brasileño del siglo XXI. Esto último se refleja en lo declarado
por Santos y Dickman (2019):
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Analogía entre diferencia de potencial eléctrico y diferencia de potencial gravitacional
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La enseñanza de la física debe dejar de centrarse en la simple memo-
rización de fórmulas o la repetición automatizada de procedimientos,
en situaciones artificiales o excesivamente abstractas, contribuyendo en
consecuencia a que las clases resulten poco interesantes para el estu-
diante, resultando en un bajo rendimiento (p. 34).
La complejidad de los cálculos matemáticos involucrados en el
asunto de la electricidad también puede ser un obstáculo importante. Se-
gún lo informado por Dias et al. (2009) en su estudio mencionado ante-
riormente, estudiosos sobre el tema en cuestión observaron en encuestas
a estudiantes que la dificultad para interpretar textos y resolver problemas
matemáticos se mencionan como factores que representan desafíos en el
aprendizaje. La ley de Ohm, por ejemplo, que relaciona voltaje, corriente
y resistencia, requiere habilidades matemáticas avanzadas. Habilidades
que los estudiantes muchas veces no desarrollan y no las desenvuelven,
también por la falta de preparación de algunos profesionales que actúan
en el área de la enseñanza de la física, pues carecen de un grado en esta
disciplina. Esto puede llevar a una sensación de desafío insuperable, frus-
tración por parte de los estudiantes en la comprensión de la electricidad
como evento cotidiano, lo que lleva a conflictos, estados de repulsión al
respecto del tema y de la propia física.
Otro problema a ser considerado es la falta de oportunidades para
la experimentación en los procesos de enseñanza de la ciencia, en parti-
cular de la física. La electricidad como tema científico o de estudio, es un
área en la que la experimentación constituye un elemento fundamental
para la construcción del conocimiento, según se ha visto en el subtema
anterior, respecto al descubrimiento de Faraday. Sin embargo, es posible
que muchas escuelas no tengan recursos adecuados para realizar expe-
rimentos, lo que limita la capacidad de los estudiantes para visualizar y
aplicar conceptos de electricidad en la práctica.
El miedo al fracaso, la presión que algunos profesores crean sobre
los estudiantes con respecto a esa asignatura, manifestando así sus con-
cepciones tradicionales de educación; la desvalorización del error en la
experimentación, como posibilidad de transformarlo en construcción de
saberes en la escuela media, son preocupaciones adicionales que se ma-
nifiestan en la enseñanza de la física. En particular la electricidad como
tema de estudio suele ser percibida como un tópico difícil y esta percep-
ción puede generar ansiedad e inseguridad entre los estudiantes, afectan-
do negativamente su motivación para estudiar la materia.
Con el fin de ayudar a los estudiantes a superar estas dificultades,
es importante que los educadores adopten enfoques de enseñanza más
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prácticos, contextualizados e interactivos. Además, es esencial crear un
entorno alentador y de apoyo donde los estudiantes se sientan cómodos
haciendo preguntas y buscando ayuda cuando sea necesario. La combi-
nación de métodos de enseñanza actualizados y recursos prácticos puede
marcar una diferencia significativa en la comprensión de estos, sobre el
tema que aquí se discute.
De la experimentación al pensamiento crítico
en la enseñanza de la física
Al analizar la organización educativa brasileña, es posible percibir que
esta presenta problemas en diferentes perspectivas y enfoques que reper-
cuten en la enseñanza media. Tales cuestiones se reflejan en las estructu-
ras de las escuelas públicas, en los contenidos impartidos y en el grupo de
profesores responsables de impartir la materia, una vez que la formación
continua de los profesionales no es una prioridad. Esto lo observamos en
los informes y documentos que llegan al Instituto Nacional de Estudios
e Investigaciones Educativas Anísio Teixeira (INEP) y al Ministerio de
Educación y Cultura (MEC). Así mismo, los referidos estatutos destacan
que el sistema educativo viene presentando con mayor insistencia, en los
últimos años, inconsistencias y desafíos, que deben ser de difícil resolu-
ción en mediano plazo. Dentro de estas problemáticas, están incluidos
problemas como la falta de materiales, escuelas mal estructuradas, insti-
tuciones educativas carentes de laboratorios y profesores nada prepara-
dos para sumir la experimentación en la enseñanza de la física con pers-
pectivas constructivistas.
Vale la pena señalar que en los documentos oficiales supra citados,
se hace referencia a la falta de continuidad en la preparación de los profe-
sores de Física cuando exponen, en interpretación nuestra, que:
En Brasil, actualmente existe un número muy reducido de docentes ca-
pacitados en la materia específica de física y, según los datos recopilados,
ese número no es suficiente para satisfacer la demanda de docentes para
esta materia. Encontramos problemas relacionados con el pequeño nú-
mero de estudiantes de primer año y, de estos, un pequeño número de
egresados, lo que indica que pocos docentes han sido capacitados con
calificaciones específicas para impartir la materia de física.
Aún en esa misma dirección, encontramos las ideas de (Pacca y Vi-
llani, 2018) cuando luego de realizar un estudio sobre el tema formación
de profesores de Física, declaran a modo de conclusión que:
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Analogía entre diferencia de potencial eléctrico y diferencia de potencial gravitacional
Analogy among electrical potential dierence and gravitational dotencial dierence
La continua formación del profesor de Física llega, aun en nuestros días,
a no mostrar procedimientos eficaces y tampoco resultados adecuados.
Ella (la formación continua) tuvo sus primordios efectivamente en la
década de 1960 cuando físicos de este país percibieron que la enseñanza
de esa ciencia no iba bien. Su objetivo era entrenar a los profesores para
que supiesen utilizar los proyectos de enseñanza de la Física que eran
elaborados. Posteriormente, se percibió que esa formación debía ser en-
tendida como atualización de los profesores, sin embargo, aún persiste
ésta como una cuestión sin resolución definitiva. Y más aún, constituye
hoy por hoy, un problema que sólo tiende a aumentar (p. 1).
Esto significa que la materia es impartida por docentes que no es-
tán capacitados en el área, lo que hace que la situación sea preocupante,
ya que la formación de docentes especializados es fundamental para ga-
rantizar la calidad de la enseñanza de la física en las escuelas. La ausencia
de un número adecuado de docentes con cualificaciones específicas com-
promete el aprendizaje de los estudiantes, perjudicando el desarrollo de
habilidades y la comprensión en esta área del conocimiento.
En este sentido, tanto el sistema educacional como los docentes
deben visar una formación que abra espacio a la creatividad de los pro-
fesionales y al estado de bienestar de estos. Que considere las horas de
clases compatibles con las demandas y orientaciones que aparecen divul-
gadas en los documentos rectores de la educación media en el país. En la
preparación y formación continua de los profesionales, en cursos de espe-
cialización, maestrías y doctorados. Todo esto, sin dejar de responder a la
carencia de equipamientos, recursos didácticos y materiales para la expe-
rimentación, necesarios para el desarrollo de experiencias didácticas que
hagan cada vez más significativo el conocimiento físico que se imparte.
Ante tal situación, es necesario hacer explícito que, entre las com-
petencias específicas del licenciado en Física, está la de que este sea capaz
de elaborar o adaptar materiales didácticos de distinta naturaleza a las
diversas situaciones de enseñanza. De esa forma, este debe identificar los
objetos que contribuyen para una formación adecuada de los estudiantes,
de manera que se fortalezca el aprendizaje y la educación científica de los
individuos. Esto, sobre la base de una percepción participativa y con una
visión crítica sobre su entorno. Al respecto, el dictamen del Consejo Na-
cional de Educación (CNE/CES 1.304/2001, p. 3) refleja como uno de sus
objetivos el de hacer que los estudiantes piensen críticamente, creando así
un ambiente de reflexión al respecto del cotidiano de cada uno de ellos.
En apoyo a tales sentencias Freire (1996) describe este proceso de
rigor metodológico y su distanciamiento del conocimiento bancario:
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El educador democrático no puede negarse el deber, en su práctica
docente, de reforzar la capacidad crítica del alumno, su curiosidad, su
insubordinación. Una de sus principales tareas es trabajar con los es-
tudiantes sobre el rigor metódico con el que deben “aproximarse” a los
objetos cognoscibles. Y este rigor metódico nada tiene que ver con un
discurso “bancario” que se limita a trasladar el perfil del objeto o conte-
nido. Es precisamente en este sentido que la enseñanza no se limita al
“tratamiento” del objeto o contenido, hecho superficialmente, sino que
se extiende a la producción de las condiciones en las que el aprendizaje
crítico sea posible. Y estas condiciones implican o requieren la presencia
de educadores y estudiantes creativos, instigadores, inquietos, rigurosa-
mente curiosos, humildes y persistentes (p. 13).
En este sentido, Freire (1996) describe condiciones que posibili-
tan el aprendizaje crítico, considerando que para ello sea necesario que
el docente además de poseer conocimientos específicos, tenga el don de
transmitirlos de forma adecuada y coherente con el contexto en que está
envuelto el estudiante. Bajo esa perspectiva, el reconocido intelectual, in-
siste en la necesidad de que sean los estudiantes entes activos en la cons-
trucción de sus saberes. Ante esto, podemos decir que la participación
activa del estudiante en la construcción de su aprendizaje es fundamen-
tal; especialmente en la disciplina de física, donde muchos conceptos se
pueden explorar a través de actividades prácticas, proporcionando una
comprensión más tangible y atractiva.
Por lo tanto, aunque existen obstáculos y condiciones precarias en
la educación brasileña, es necesario que se continúe buscando la posibi-
lidad de ofrecer educación digna y de calidad para todos. En alusión a
esto último, la Constitución Federal (Brasil, 1988) y la Ley de Directrices
y Bases de la Educación Nacional (Brasil, 1996) ratifican que la educación
es deber del Estado y de la familia, con miras al desarrollo integral del
estudiante. Por lo tanto, para garantizar el pleno cumplimiento de los re-
quisitos legales y mantenerse al día con los avances tecnológicos del siglo
XXI, la sociedad necesita adaptarse a los nuevos tiempos y eso también le
compete a la educación científica.
Concibe esta visión, por tanto, una vía en que se transite en doble
sentido, el primero de estos es aquel donde el estudiante aprende con la
mediación de profesor; el otro, en el que el profesional adquiere conoci-
miento a través de su actuación en el aula. Así, el docente, fundamental-
mente el profesor de física, puede utilizar diferentes recursos para viabili-
zar los contenidos con el fin de garantizar un aprendizaje significativo por
parte de los estudiantes. Al respecto de esa cuestión Fiasca (2021) destaca
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Analogía entre diferencia de potencial eléctrico y diferencia de potencial gravitacional
Analogy among electrical potential dierence and gravitational dotencial dierence
que “enseñar no es transmitir conocimientos, sino crear las posibilidades
para su producción o construcción”.
Con foco en esa producción y construcción de saberes, este trabajo
centra su interés en la experimentación como tendencia sobre la cual ca-
mina la enseñanza de la física, para así alcanzar resultados más robustos,
en lo que se refiere al aprendizaje. Para tal se tiene en cuenta que esta ten-
dencia puede utilizarse para mediar dificultades en relación con ciertos
temas específicos de la disciplina ya que involucran contenido abstracto y
poca comprensión (Araujo y Abib, 2003).
Un contenido que se presenta pertinente para tal abordaje es el
tema relativo a la Diferencia de Potencial Eléctrico, una vez que es un
tema accesible desde el punto de vista de su presencia en el cotidiano de
cualquier sujeto. Según Piassi (1995) la experimentación es fundamen-
tal para comprender verdaderamente los conceptos físicos, permitiendo
a los estudiantes descubrir las leyes de la naturaleza e internalizar los
principios fundamentales. Así el referido autor destaca que “dispositivos
y montajes improvisados, realizados con los más modestos recursos de la-
boratorio, deben considerarse no como una solución de emergencia, sino
por el contrario, como una nueva técnica deseable para desarrollar las
capacidades constructivas e inventivas del estudiante” (p. 6).
Destacando la relevancia de utilizar equipos y componentes im-
provisados en los laboratorios educativos, este enfoque se considera no
solo una solución temporal o de emergencia, sino también una nueva
tecnología deseable. La idea central es que se “anime” a los estudiantes a
desarrollar sus habilidades constructivas e inventivas utilizando recursos
simples e improvisados. Este punto de vista sostiene que algunas insti-
tuciones educativas pueden tener acceso limitado a instrumentos sofis-
ticados y laboratorios bien equipados debido a restricciones monetarias
o de infraestructura, las cuales se extiende lamentablemente a todas las
regiones del país.
Metodología
La analogía que se propone establecer entre la diferencia de potencial
eléctrico con la diferencia de potencial gravitacional, se basa en la idea
de que la electricidad puede ser entendida a través de una comparación
con eventos de índole gravitacional. Esta idea surge, como se dijo al inicio
del trabajo, por la necesidad de representación visual de la que carece la
enseñanza de la física, en el contexto actual lo cual tiene sus bases en las
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problemáticas antes expuestas. En lo que se refiere a esta investigación,
se considera que la percepción visual; la experimentación; la interacción
social entre los sujetos; el reconocimiento de saberes previos en los que
el nuevo conocimiento se ancla para elevarse a etapas superiores, psico-
lógicamente hablando, constituyen elementos, entre otros, que favorecen
la comprensión del contenido en la enseñanza de la física. Así, se parte
en este estudio de la idea de que tales aspectos refuerzan los procesos
de construcción del conocimiento, según apuntan teorías epistemológi-
cas conocidas (Piaget, 1967; Moreira, 2015; Vygotsky en Ledesma Ayora,
2014). Para ello debe considerarse el papel que estas teorías nos ofrecen,
la formación continua de profesores de física, con la intención de mode-
lar los procesos de enseñanza-aprendizaje de manera que se apunte a la
obtención de resultados cada vez más alentadores.
De esa manera y volviendo al tema de nuestro trabajo, tales as-
pectos permiten que profesores sean capaces de establecer relaciones y
analogías entre los diversos contenidos que se tratan. Por tanto, así como
la diferencia de altura determina la energía potencial gravitatoria de un
sistema en movimiento vertical, en el tema de la electricidad se tiene que
la diferencia de potencial está relacionada con la energía eléctrica alma-
cenada en una región del sistema. Sobre esta base, es posible establecer
una relación con la fluidez del agua dentro de una manguera y de los
electrones en un conductor metálico, como Ewald George von Kleist hizo
en 1745, al observar que la electricidad fluía de un cuerpo a otro como
el agua en la corriente de un río con ancho caudal. La analogía se hace
físicamente posible, pues como apuntan Aguiar, Faraco e Texeira (2022),
tenemos que:
A pesar de que esas fuerzas tengan naturalezas distintas, ambas leyes
describen fuerzas de interacción entre partículas que presentan carac-
terísticas en común: ellas se relacionan al producto de una propiedad
intrínseca de las partículas envueltas en el proceso (carga en un caso,
masa en el otro) y presentan una dependencia que varía con el inverso
del cuadrado de la distancia que las separa (p. 1).
En otras palabras, la analogía se hace físicamente posible cuando
consideramos el hecho de que dos fuerzas son relacionadas a interaccio-
nes centrales regidas por la misma ley. Por fuerzas centrales entendemos
aquellas que actúan a lo largo de la línea que une dos o más partículas en
un sistema y que así mismo dependen a penas de la distancia entre ellas.
En esta perspectiva fue propuesta una actividad experimental sim-
ple, en la que se utilizan materiales de bajo costo como: manguera, po-
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Analogy among electrical potential dierence and gravitational dotencial dierence
zuelos plásticos, pegamento caliente y agua. La idea de que se utilicen
materiales de bajo costo o alternativos, además de que se basa en nuestra
creencia de que ellos posibilitan una forma de llevar esta experiencia a
cualquier contexto educacional en que el tema esté siendo tratado, favore-
ce una visión de reaprovechamiento y preservación del medio ambiente.
De esa manera se hace posible también el acceso al conocimiento científi-
co de forma que se estimule la participación activa de los estudiantes en la
construcción del saber relativo al tema que se presenta, teniendo en vista
la perspectiva CTS, previamente abordada.
En este estudio se considera la investigación bibliográfica, una vez
que fue realizada una revisión de artículos y textos que tratan sobre la
diferencia de potencial eléctrico y el establecimiento de analogías con el
potencial gravitacional. A continuación, realizamos una selección de ma-
teriales de bajo costo y el montaje del sistema experimental utilizando los
materiales citados, como representado a continuación:
Figura 1
Materiales seleccionados para el experimento
(acervo personal)
Población y muestra
El presente artículo contempla como muestra a los estudiantes del tercer año
de enseñanza media de los programas educacionales y formadores “Univer-
sidad para todos” y “Residencia pedagógica” del municipio de Itapetinga, en
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la región suroeste del Estado de Bahía, en Brasil. De manera particular se
hará referencia a un grupo de 22 voluntarios del colegio perteneciente al
estado de Bahía: Alfredo Dultra, localizado en la ciudad de Itapetinga.
El montaje experimental fue comandado por los propios estudian-
tes, con la intención clara de favorecer la participación activa de estos desde
el inicio de las actividades. De esa forma, incentivados por la perspectiva
didáctica que apunta para la enseñanza por investigación, los jóvenes junta-
ron ambas vasijas a través de las extremidades de la manguera transparente.
Una vez hecha esta conexión a través de los orificios laterales de los reci-
pientes, se colocó pegamento caliente con el objetivo de fijar la manguera
a los pozuelos. Al sistema le fue incorporado agua, conteniendo pequeñí-
simos pedazos de poliespuma, los que representaban las cargas eléctricas
en movimiento dentro del fluido. Tales partículas de poliespuma fueron
previamente coloreadas de rojo, para así aumentar la visualización de estas
en el desplazamiento descrito por el fluido hídrico dentro de la manguera
transparente. De esa forma, esta última simboliza el conductor eléctrico por
el que circulan los electrones en movimiento (corriente eléctrica):
Figura 2
Sistema experimental montado por los estudiantes
(acervo personal)
La figura muestra el sistema experimental montado por los estu-
diantes en el aula. Durante el proceso de montaje percibimos que los es-
tudiantes estaban más envueltos, curiosos y comprometidos con el hecho
de colocar manos a la obra, y ser capaces de accionar los materiales que
estaban a disposición.
Para la colecta de los datos de interés en la investigación fue uti-
lizado un cuestionario que dio la posibilidad de diagnosticar el nivel de
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Analogy among electrical potential dierence and gravitational dotencial dierence
conocimiento que sobre el tema poseían los estudiantes. Una vez conce-
bida esta idea, tal instrumento fue aplicado en dos etapas diferentes a los
discípulos. El primero de estos momentos, previo a la experimentación,
mientras que el segundo fue aplicado a posteriori. Las diez interrogantes
que formaron para esta técnica fueron:
• ¿Cuáles son las partículas que componen un átomo?
• ¿Qué son los llamados electrones libres?
• ¿Qué estudia la electrodinámica?
• ¿Cuál es la causa del movimiento de los electrones?
• ¿Qué es la diferencia de potencial eléctrico?
• ¿Qué es corriente eléctrica?
• ¿Cuál es la unidad de medida de la tensión eléctrica?
• ¿Cómo obtener la intensidad media de la corriente eléctrica?
• ¿Qué es la resistencia eléctrica?
• ¿Qué dispositivos provocan la diferencia de potencial eléctrico?
El cuestionario como técnica de recolección de datos en una in-
vestigación científica consiste en la elaboración, por parte de los intere-
sados, de un conjunto de preguntas que estén destinadas a comprender,
estimar o percibir ideas u pareceres de los participantes respecto a un
tema específico. Es un instrumento, a decir de García (2003), que debe ser
preparado sistemática y cuidadosamente, sobre los hechos y aspectos que
interesan en una investigación o evaluación, y que puede ser aplicado en
formas variadas, entre las que destacan su administración a grupos espe-
cíficos de personas o su envío por correo a los voluntarios.
Luego de esta etapa se promovió una lluvia de ideas, de manera
que algunos cuestionamientos fueron discutidos en grupo posibilitando
el intercambio de experiencias entre los mismos, favoreciendo de esa for-
ma, la socialización del conocimiento.
Esta investigación concibe el elemento empírico y la acción sobre los
objetos como elemento fundamental en la construcción del conocimien-
to científico relativo al contenido que se ha declarado. En la aplicación de
esta perspectiva de enseñanza, se tuvo como foco la resolución de un pro-
blema relacionado al cotidiano de los estudiantes, de forma cooperativa y
participativa. De esa manera, se pretendió que fuesen sanadas las incon-
gruencias conceptuales inicialmente detectadas —al menos en un primer
nivel— para posteriormente verificar tal resolución a través de la aplicación
del instrumento mencionado. Así y ya a manera de conclusión de la acti-
vidad, fue colocado por segunda vez el mismo cuestionario, de forma que
se pudieran comparar las respuestas iniciales con las encontradas al final
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de proceso. De esa forma, se comprobaría la validez de la propuesta y de la
metodología utilizada, en las condiciones en que fue aplicada.
Los datos recolectados fueron analizados de forma cualitativa y
cuantitativa, teniendo la comprensión de que la pesquisa cualitativa tiene
como foco el estudio de las características de la muestra, según afirma
Godoy (1995, p. 21). Este tipo de investigación científica ocupa un reco-
nocido lugar entre las varias posibilidades en que pueden ser estudiados
los fenómenos relativos a los seres humanos. De esa forma, el análisis que
se deriva de este tipo de metodología envuelve la interpretación de datos
y la búsqueda por entender las percepciones, opiniones y experiencias de
los sujetos que son parte del público objeto de la investigación.
Por su parte la investigación cuantitativa se ocupa por incluir la
comparación de datos estadísticos, ecuaciones, así como el procesamiento
matemático de los mismos, para llegar a comprender el problema en cues-
tión. Lo que envuelve la obtención de datos provenientes de técnicas e ins-
trumentos que guardan una relación estrecha con este tipo de perspectiva
metodológica. Componen los referidos datos: notas, puntuaciones en prue-
bas y/o evaluaciones, gráficos que denotan el comportamiento temporal de
variables meteorológicas, por ejemplo, durante un período determinado.
Ya en lo que se refiere a nuestro trabajo, la obtención y análisis de
estos datos puede ofrecer informaciones sobre el desempeño de los estu-
diantes frente a la actividad que se propone. Para Galvão y Bastos (2007),
usar el abordaje cuantitativo:
Cuando se tienen datos numéricos parece existir una respuesta correcta
y obvia, mas hay otro aspecto que debe ser considerado. La pesquisa
cuantitativa solo tiene sentido cuando hay un problema muy bien defi-
nido, hay información y teoría al respecto del objeto de conocimiento,
entendido aquí como el foco de la investigación y/o de aquello que se
desea estudiar (p. 3).
En el caso que se estudia en este artículo, el hecho de utilizar una
metodología como la propuesta contribuye a decir de Godoy (1995,
p. 21), al análisis reflexivo y crítico de un fenómeno que puede ser mejor
comprendido en el contexto en que ocurre y del que se es parte en la
construcción de ese saber. Siendo importante una perspectiva integrado-
ra en la que se compare el desempeño de los estudiantes antes y después
de la intervención con el abordaje de enseñanza propuesta.
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Resultados y discusión
Durante este estudio se adoptó un abordaje en que las tendencias: “cien-
cia, tecnología y sociedad”, “historia y filosofía de la ciencia”, “enseñanza
por investigación” y “experimentación en ciencias”, constituyesen la plata-
forma didáctica sobre la cual se sustentase la propuesta aquí presentada.
En esencia, el hecho de crear una estrategia que posibilite un aprendizaje
sólido del tema de potencial eléctrico, a través de una analogía entre los
potenciales eléctrico y gravitacional, busca en sí potencializar la alfabe-
tización científica de los estudiantes a partir de ese contenido. El gráfico
que se muestra a continuación muestra el comportamiento de los datos
que fueron recolectados en el aula durante la actividad experimental que
se propuso. Vale destacar que la primera intervención del cuestionario
fue realizada previamente al montaje experimental realizado por los es-
tudiantes, mientras que la segunda intervención, fue a posteriori de la
representación del fenómeno, en cuestión.
Los resultados muestran que ha habido un mayor rendimiento de
los estudiantes llevando en consideración la mayor cantidad de respues-
tas ciertas en la segunda etapa de aplicación del cuestionario. El análisis
de los datos recolectados se desarrolló a través de la distribución de fre-
cuencias de las respuestas, lo que posibilitó que estos (los datos) fuesen
representados por medio de una gráfica de barras para mejor explicar los
resultados y así ganar en visualización del comportamiento de las res-
puestas al cuestionario, según apunta Hernández (2012). De esa forma,
siguiendo lo aquí dispuesto fue posible comprobar, en principio que hubo
una cierta comprensión del fenómeno estudiado durante la propuesta.
Vale destacar que el cuestionario aplicado enfocaba sus preguntas en la
electrodinámica de la partícula, de forma que los estudiantes pudiesen
percibir la relación del tema relativo al montaje experimental con la se-
cuencia de preguntas realizadas.
Durante el análisis a las respuestas se verificó que, de los 22 estu-
diantes que compusieron el grupo de muestra, 16 no sabían el concepto
de diferencia de potencial eléctrico en la primera etapa de aplicación. Sin
embargo, 11 (50 %) de ellos respondieron mejor a esa pregunta del cues-
tionario en el segundo momento. Por su parte, en lo que se refiere a los
que se mantuvieron en el mismo nivel podemos decir, según el análisis
realizado a las respuestas, que fueron 4 los estudiantes con esa caracterís-
tica, valor que representa un 18,1 % de los participantes. Con respecto al
total, 7 de los estudiantes, lo que equivale al 31,8 % estuvieron mejor en la
primera etapa que en la segunda:
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Figura 3
Gráco de frecuencias de las respuestas
de los estudiantes al cuestionario
8
Primera aplicación del cuestionario
Segunda aplicación del cuestionario
6
4
2
0
7
5
3
1
Alumno 1
Alumno 2
Alumno 3
Alumno 4
Alumno 5
Alumno 6
Alumno 7
Alumno 8
Alumno 9
Alumno 10
Alumno 11
Alumno 12
Alumno 13
Alumno 14
Alumno 15
Alumno 16
Alumno 17
Alumno 18
Alumno 19
Alumno 20
Alumno 21
Alumno 22
Con esta investigación es posible afirmar que los estudiantes con-
siguieron comprender mejor el concepto de diferencia de potencial eléc-
trico. En ese sentido, basta hacer referencia al comportamiento de las
respuestas para la séptima pregunta en la que de los 22 participantes el
86,3 %, esto equivale a 19 respuestas acertadas, consiguieron un mejor
desempeño.
Debe hacerse explícito que al introducir esa metodología durante
el estudio percibimos cuan enriquecedor fue ver la participación activa
de los estudiantes frente a la propuesta. Estos se manifestaron interesados,
participativos lo que promovió un ambiente de aprendizaje renovador e
incentivador de pensamientos reflexivos y críticos sobre el tema. De esa
manera se abrió paso para el fortalecimiento de una alfabetización cientí-
fica basada en la integración de los conceptos científicos y la compresión
del mundo, en este caso relativo a los fenómenos eléctricos del día a día. A
través de la estrategia, los estudiantes no solo adquirieron conocimiento
teórico, sino también práctico por medio del montaje experimental. Lo
que les proporcionó instantes de intercambio, de forma que experimen-
taron, a través de las discusiones, una abertura para posicionamientos y
puntos de vista diferentes sobre el tema. De esa manera, también fueron
capaces de relacionar los conceptos tratados bajo el lente de la ciencia,
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dejando delimitadas concepciones y definiciones científicas de aquellas
elaboradas por medio del censo común.
Bajo estos principios, este trabajo coincide con los cuatro pilares
de la educación definidos por la UNESCO: aprender a conocer, aprender
a hacer, aprender a vivir juntos y aprender a ser. Dentro del ámbito de
aprender a conocer, se destaca que los estudiantes obtuvieron una me-
jor comprensión de los conceptos científicos, desarrollaron habilidades
para evaluar la información proporcionada de manera crítica y reflexiva,
fortaleciendo así su capacidad de integrar y aplicar conceptos científicos
para comprender el mundo a su alrededor. Con respecto al aprender a
hacer, los discípulos aplicaron conocimientos teóricos en situaciones y
proyectos prácticos, también pudieron identificar, analizar y resolver pro-
blemas que antes habrían sido vistos como complejos. De tal manera, que
pudieron comprender la relevancia y aplicación práctica de conceptos
científicos a la vida cotidiana. El aprender a convivir, se observa durante
la práctica experimental, donde los estudiantes desarrollaron la experien-
cia colocando en práctica el trabajo en equipo. Durante ese momento y
después, pudieron valorar la cooperación y el intercambio de ideas, rea-
lidad lograda gracias a un ambiente de aprendizaje participativo, donde
se fomentó el respeto y la colaboración. Ya el aprender a ser, se manifestó
cuando se concibe que la actividad promovió una mayor confianza en sí
mismos y los incentivó a aprender, resultado de la participación activa en
el proceso.
Conclusiones
Se espera que este trabajo contribuya a la abertura de ideas para el mejo-
ramiento de las prácticas pedagógicas en la enseñanza de la ciencia y de
la física de manera particular. Con respecto a los conceptos relacionados
con el campo eléctrico se percibió que la aplicación de la estrategia de
enseñanza ofreció vías de tratar el tema, lo se cree podrá ser extendido a
asuntos con un cierto nivel de complejidad en la enseñanza de la física.
De manera general, esta estrategia constituye una forma innovadora, sig-
nificativa y accesible para que el conocimiento sea construido de forma
que se transformen visiones erradas permeadas por el censo común.
Por fin, teniendo en vista los resultados obtenidos se hace necesario
declarar que como concebida la investigación, fue posible verificar cuan
positiva fue la enseñanza de este tema a través de la analogía ya mencio-
nada. Vale así subrayar que resulta efectiva la metodología aplicada una
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vez que se comprueba mayor cantidad de respuestas ciertas durante la
aplicación de la segunda etapa del cuestionario. De esa forma, se puede
convidar al lector interesado en el tema a pensar en estrategias como esa
que puedan ser aplicadas a otros temas relativos a la enseñanza de esta
ciencia, a fin de promover aprendizajes más significativos. Por lo tanto,
hace explícita aquí una invitación a que se haga uso de la debida contex-
tualización de los temas que se estudian, teniendo como foco lo relevante
de cada contenido, de forma que se consiga formar seres humanos más
activos y reflexivos por medio de la enseñanza de la física.
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Fecha de recepción: 15 de julio de 2023
Fecha de revisión: 15 de septiembre de 2023
Fecha de aprobación: 20 de noviembre de 2023
Fecha de publicación: 15 de julio de 2024
