Modelizando la energía a distintas escalas: de colisiones cotidianas al colapso estelar
Palabras clave:
física universitaria, ModelizaciónResumen
El trabajo corresponde a una investigación que busca promover la comprensión de la transferencia, conservación y degradación de la energía a distintas escalas mediante una secuencia didáctica basada en modelización progresiva. Se implementó a 72 estudiantes de primer año universitario de la Universidad de Santiago de Chile, quienes trabajaron en grupos desarrollando modelos sobre colisiones entre cuerpos, primero con pelotas para generar el modelo inicial, transferirlo a un modelo experimental de carritos sobre rieles, y finalmente transferirlo mediante una analogía con el colapso estelar en una supernova. La secuencia, estructurada según el modelo Instruction–Performance Modeling (IPM), permitió a los estudiantes construir, contrastar y revisar modelos físicos, matemáticos y mentales, articulando evidencia experimental y analogías. Los resultados mostraron avances significativos en la comprensión sistémica de la energía: más del 80 % de los grupos identificó correctamente intercambios energéticos, pérdidas por fuerzas no conservativas y la conservación parcial de la energía. En conclusión, la propuesta evidenció el potencial formativo de la modelización como estrategia para conectar fenómenos cotidianos y astronómicos, favoreciendo un aprendizaje profundo y coherente sobre los principios energéticos comunes que rigen procesos en múltiples escalas.
Referencias
Coll, R., & Lajium, D. (2011). Modeling and the future of science learning. In M. S. Khine & I. M. Saleh (Eds.), Models and modeling in science education (Vol. 6, pp. 3–19). Springer. https://doi.org/10.1007/978-94-007-0449-7_1
Garrido, A., & Couso, D. (2024). The IPM cycle: An instructional tool for promoting students’ engagement in modeling practices and construction of models. Journal of Research in Science Teaching, 62(3), 391–425. https://doi.org/10.1002/tea.21979
Greca, I. M., & Moreira, M. A. (2002). Mental, physical, and mathematical models in the teaching and learning of physics. Science Education, 86(1), 106–121. https://doi.org/10.1002/sce.10001
Hernández, M. I., Couso, D., & Pintó, R. (2015). Analyzing students’ learning progressions throughout a teaching sequence on acoustic properties of materials with a model-based inquiry approach. Journal of Science Education and Technology, 24(2), 356–377. https://doi.org/10.1007/s10956-014-9503-y
Soto Alvarado, M., & Couso Lagarón, D. (2023). Construcción de un modelo sofisticado de energía en futuros docentes de física. Enseñanza de las Ciencias, 41(2), 25–45. https://doi.org/10.5565/rev/ensciencias.5585
