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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA EXPERIMENTAL LIBERTADOR INSTITUTO PEDAGÓGICO “RAFAEL ALBERTO ESCOBAR LARA” MAESTRÍA EN EDUCACIÓN MENCIÓN: ENSEÑANZA DE LA FÍSICA ALIANZA ESTRATÉGICA UPEL MARACAY-ULA MARACAY NURR TRUJILLO

ACTIVIDADES EXPERIMENTALES QUE PROPICIAN EL APRENDIZAJE SIGNIFICATIVO DE LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS

REALIZADOR POR: Nava, Jeisson Gallo, Johana Villarreal, Isavic González, Alirianny Barrios, Raiza ASIGNATURA: Electromagnetismo PROFESORES: Villarreal, Manuel Briceño, Jesús

TRUJILLO; 2012


REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA EXPERIMENTAL LIBERTADOR INSTITUTO PEDAGÓGICO “RAFAEL ALBERTO ESCOBAR LARA” MAESTRÍA EN EDUCACIÓN MENCIÓN: ENSEÑANZA DE LA FÍSICA ALIANZA NZA ESTRATÉGICA UPEL MARACAY-ULA MARACAY ULA NURR TRUJILLO

ACTIVIDADES EXPERIMENTALES QUE PROPICIAN EL APRENDIZAJE SIGNIFICATIVO DE LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS

REALIZADOR POR: Nava, Jeisson Gallo, Johana Villarreal, Isavic González, Alirianny Barrios, Raiza RESUMEN En este artículo se destaca la necesidad educativa de proporcionar a estudiantes de 5to Año una formación básica acerca del estudio de los Circuitos Eléctricos. Tuvo como propósito Evaluar las actividades experimentales que propicien el aprendizaje significativo significativo de los circuitos eléctricos en los estudiantes de los Liceos Bolivarianos “Ciudad de Valera y Rafael Rangel” del municipio Valera del Estado Trujillo. El tipo de investigación fue descriptiva con un diseño de campo. La muestra para efecto de esta investigación estuvo conformada por cuatro secciones, tomadas de manera aleatoria, dos en cada institución educativa. Como técnica de investigación se utilizó la encuesta y como instrumento de recolección de datos el cuestionario. Los resultados se organizaron, organizaron, codificaron y tabularon empleando la estadística descriptiva en base a los indicadores, frecuencia y porcentajes distribuidos en gráficos. Mediante este estudio se aplicó un cuestionario con preguntas del tema, donde posteriormente se ejecutó las actividades actividades prácticas para comprobar los conocimientos después de la misma, donde se deja claro que el uso de las actividades propuesta se logró de manera satisfactoria, hacia un aprendizaje significativo, evidenciándose un porcentaje muy elevado, por lo cual se hace énfasis en la necesidad de que todos los estudiantes se orienten de tal manera que puedan ser personas críticas y reflexivas en búsqueda del conocimiento. Palabras Clave: Circuitos, Eléctricos, Corriente, Voltaje.


INTRODUCCIÓN La física es considerada como pilar fundamental para la compresión y conexión real de la teoría con los conceptos que surgen de los hechos, así como los fenómenos que la naturaleza le ofrece al hombre dentro del marco de la enseñanza de esta ciencia, es decir, el logro de un enfoque teórico-práctico, explicando así su entorno y aprovechando los recursos para dar cumplimiento a los contenidos programáticos a través de la utilización de experimentos. A través de esta acción se puede promover la compresión de lo aprendido en los ambientes de aprendizaje y de desarrollar en los estudiantes todas las técnicas experimentales que permitan formarlo de manera integral en el dominio de las competencias teórico-práctico, siendo capaz de participar activamente en la aplicación, organización y transformación de los procesos científicos y tecnológicos que la sociedad requiere. “Los procesos experimentales” desempeñan un papel importante en la formación integral del estudiante, puesto que facilitará la compresión de los aspectos tanto teórico-prácticos como aplicados en las actividades prácticas (experimentos). De acuerdo a lo anterior, Bocaranda (2008) expresa lo esencial de ejecutar los trabajos experimentales en las clases de Física, ya que permite la construcción del conocimiento de manera sistemática, colaborativa, siendo una base sólida para comprender los fenómenos que se abordan en esta fase experimental, permitiendo la participación del estudiante donde su aprendizaje debe llevarlo a cabo por sí mismo (haciendo, descubriendo y creando). En general, la mejor manera de motivarlos a apreciar el aprendizaje de las ciencias, en este caso la Física se logra a través de la experimentación. Para el logro de dichos procesos se propone la utilización del método experimental en las instituciones educativas, pero se ha evidenciado que dicho método no es aplicado, pues se sigue desarrollando la no ejecución de las prácticas de laboratorios en las clases en el área de Física, existiendo una desmotivación y por ende un bajo rendimiento en los estudiantes, siendo las ciencias físicas una de las áreas fundamentales para la formación intelectual y científica del individuo.


Por esta razón, se ha planteado la necesidad de generar actividades experimentales sencillas y efectivas que conlleven a mejorar el aprendizaje significativo de los estudiantes de 5to año de los Liceos Bolivarianos “Ciudad de Valera” y “Rafael Rangel”, en el contenido de Circuitos Eléctricos presentándole una alternativa a estudiantes y profesores que imparten dicha área de estudio, con el fin de mejorar la obtención del conocimiento de esta ciencia en lo teórico-práctico. En concordancia con lo expuesto, en la presente investigación, se plantea los siguientes objetivos: OBJETIVO GENERAL: Evaluar las actividades

experimentales que propicien el aprendizaje

significativo de los circuitos eléctricos en los estudiantes de 5to año de los Liceos Bolivarianos “Ciudad de Valera y Rafael Rangel” del municipio Valera del Estado Trujillo. OBJETIVOS ESPECIFÍCOS: 1. Determinar los conocimientos que poseen los estudiantes de 5to año de los Liceos Bolivarianos “Ciudad de Valera y Rafael Rangel” sobre el contenido: “Circuitos Eléctricos”. 2. Elaborar las actividades experimentales de los Circuitos Eléctricos. 3. Aplicar las actividades experimentales para comprobar la efectividad de la misma en la enseñanza y aprendizaje de los Circuitos Eléctricos.

CONCEPCIONES DE LOS ESTUDIANTES SOBRE LOS CIRCUITOS ELECTRICOS DESDE LA PERSPECTIVA EMPÍRICA Durante mucho tiempo se han tratado de identificar los conocimientos, creencias y dificultades que tienen los estudiantes en el estudio de la electricidad. Son muchos los autores que sostienen que la enseñanza de la ciencia en particular el de los circuitos eléctricos debe partir de las ideas que los estudiantes poseen para poder modificarlas. Por ello, en la actualidad han surgido

diversas

estrategias

para

abordar

la

temática,

tomando

en


consideración los conocimientos previos y concepciones sobre los diversos elementos que son manejados en este tema. Para comprender significativamente este contenido y ver la aplicabilidad que tiene en el contexto, es necesario que el estudiante maneje la terminología que lo engloba para que posteriormente, observe con facilidad todo lo referente a los circuitos eléctricos. La Enciclopedia Interactiva de Apoyo al Estudio Océano (2000), definen al circuito eléctrico como el conjunto de elementos que unidos de forma adecuada permiten el paso de electrones. Este aspecto es utilizado en la física en ciertas aplicaciones usuales de la vida cotidiana, tales como en: una linterna o una lámpara instalada en una habitación, en la cual se identifican fácilmente los siguientes elementos: 1) Una fuente de energía eléctrica, como la pila en la linterna o el enchufe en la instalación eléctrica. 2) Un material metálico que permite la circulación de la corriente eléctrica, desde la fuente hasta el elemento receptor 3) Un receptor, que absorbe la energía eléctrica y la convierte en energía luminosa Cada uno de estos dispositivos, son un conjunto de elementos correctamente interrelacionados, que permiten el establecimiento de una corriente eléctrica y su transformación en energía utilizable para cada aplicación concreta. Estos y otros elementos, como el voltaje, tensión, corriente, resistencia, son términos de un lenguaje común con el que todos estamos familiarizados al utilizarlos para referirnos al funcionamiento de una gran cantidad de aparatos eléctricos y electrónicos. En este estudio sólo se consideran circuitos de corriente directa o contínua, los cuales se caracterizan por la no variación de la corriente con el tiempo. Para poder lograr la mejor comprensión del tema a tratar, se hace necesario

incluir

las

definiciones

de

términos

involucrados

en

esta

investigación. A continuación se mencionaran dichos términos según la opinión de Pablo Alcalde San Miguel (2003): La corriente eléctrica, consiste en un movimiento de electrones que se establece por un conductor eléctrico. Históricamente, se habían representado


los circuitos eléctricos con la dirección opuesta de circulación de la corriente, es decir de positivo a negativo, aunque a efectos prácticos producidos por una corriente

eléctrica,

así

como

el

balance

energético

final,

resultan

independientemente del sentido de paso de la corriente, las cuales se mantiene como sentido convencional el de circulación del polo positivo al negativo del generador. Al hacer referencia a la Intensidad de Corriente, siendo un elemento importante en un circuito eléctrico, esta representa la cantidad de electricidad que recorre un circuito en la unidad de tiempo. La intensidad de la corriente se puede clasificar en contínua y alterna. La primera, es proporcionada por las baterías de acumuladores, pilas, dinamos y células fotovoltaicas. Es caracterizada porque los electrones libres siempre se mueven en el mismo sentido por el conductor con una intensidad constante. Mientras la segunda, la producen los alternadores en las centrales eléctricas y es la forma más común de transportar la energía eléctrica y de consumirla en nuestros hogares así como en las industria en general. Se caracteriza porque el flujo de electrones se mueve por el conductor en un sentido y en otro, y además, el valor de la corriente eléctrica es variable. Se podría decir que en este caso el generador produce periódicamente cambios en la polaridad de sus terminales de salida. Otro de los elementos relevantes en este estudio es la Fuerza electromotriz (f.e.m) que es la fuerza necesaria para trasladar los electrones desde el polo positivo al negativo, y así crear la diferencia de cargas. Asimismo se tiene la Resistencia eléctrica como la mayor o menor oposición que ofrecen los cuerpos conductores al paso de la corriente eléctrica. De igual manera, la Tensión eléctrica o diferencia de potencial que se crea cuando el generador traslada las cargas del polo positivo al negativo. En cuanto al Generador es el que se encarga de concebir una diferencia de cargas o tensión entre sus dos polos. Para la circulación de la corriente, esta se da a través de un Conductor y es la que permite que fluyan

los

electrones de una parte a otra del circuito. Una vez obtenida, cada uno de estos elementos, es necesario acotar que dentro de esta área del conocimiento, se manejan ciertos equipos de


medición que se encargan de verificar la presencia de corriente y la tensión de la misma. La primera es el amperímetro, siendo un aparato usado para medir la intensidad de la corriente eléctrica y se debe conectar en serie para efectuar dicha medida. Y el Voltímetro es usado para medir la tensión eléctrica, ya que es capaz de captar el desnivel eléctrico o diferencia de cargas entre un punto y otro. Se conecta siempre entre los dos puntos entre los que se quiere determinar la tensión, esta forma de conexión se denomina paralelo. En un circuito eléctrico interviene dos tipos de conexiones: serie y paralelo. Un circuito en serie es un circuito donde solo existe un camino desde la fuente de tensión (corriente) o a través de todos los elementos del circuito, hasta regresar nuevamente a la fuente. Esto indica que la misma corriente fluye a través de todos los elementos del circuito, o que en cualquier punto del circuito la corriente es igual. A diferencia de un circuito en serie, un circuito en paralelo es un circuito que tiene dos o más caminos independientes desde la fuente de tensión, pasando a través de elementos del circuito hasta regresar nuevamente a la fuente. En este tipo de circuito dos o más elementos están conectados entre el mismo par de nodos, por lo que tendrán la misma tensión. Si se conectan más elementos en paralelo, estos seguirán recibiendo la misma tensión, pero obligaran a la fuente a generar más corriente. Esta es la gran ventaja de los circuitos en paralelo con respecto a los circuitos en serie; si se funde o se retira un elemento como por ejemplo una bombilla, el circuito seguirá operando para el funcionamiento de los demás elementos. La Ley de Ohm, cumple un papel importante en los circuitos eléctricos, ya que la intensidad de la corriente que recorre es directamente proporcional a la tensión aplicada (a más tensión, más intensidad), e inversamente proporcional a la resistencia eléctrica (a más resistencia, menos intensidad). Dicha expresión matemática está dada por I=V/R. Finalmente, la Potencia eléctrica es definida como el producto de la tensión por la intensidad de la corriente y su unidad es el vatio (W). Cada una de estas definiciones, son expuestas en esta investigación, ya que son consideradas como aspectos fundamentales en la enseñanza de los


circuitos eléctricos, donde los estudiantes comenzando en la educación secundaria, deberían tener clara tales definiciones para que fácilmente puedan detectar cada una de ellas en situaciones presentadas en su contexto, las cuales deben ser acompañadas de experimentos sencillos, que conlleven a la interpretación de los fenómenos físicos

y lograr una preconcepción de las

teoría, leyes y principios que la establecen. METODOLOGÍA Este apartado tiene como finalidad presentar los pasos que se siguieron para el desarrollo de la investigación, tomando como punto de partida los objetivos de la investigación. En este sentido, se incluyen el tipo de investigación, diseño, población, muestra, recolección de datos.

TIPO DE INVESTIGACIÓN Dado que el objetivo de esta investigación consistió en determinar el conocimiento que posee la población sobre Circuitos Eléctricos , se asumió el tipo de investigación descriptivo y de Campo, ya que según Arias (2006: 24), expresa que “la investigación descriptiva consiste en la caracterización de un hecho, fenómeno, individuo o grupo, con el fin de establecer su estructura o comportamiento. Los resultados de este tipo de investigación se ubican en un nivel intermedio en cuanto a la profundidad de los conocimientos se refiere”.

DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN El diseño de la investigación consiste en elaborar Actividades experimentales concebidos de tal manera que permita dar solución al desconocimiento de los Circuitos Eléctricos. En este caso se diseñó un estudio de campo a lo cual se refiere la UPEL (1998), al indicar que los datos requeridos serán recogidos en forma directa de la realidad.

PROCEDIMIENTO DE LA INVESTIGACIÓN 1. Selección del Tema 2. Objetivo 3. Buscar información 4. Elaborar los instrumentos


5. Aplicar los instrumentos a la muestra 6. Analizar las encuestas. 7. Elaborar las actividades experimentales de los circuitos eléctricos. 8. Aplicar las actividades experimentales para así comprobar la efectividad de la misma en la enseñanza y aprendizaje de los circuitos eléctricos.

POBLACIÓN Hernández y otros (1991:210), definen a la población: “Como el conjunto de todos los casos que concuerdan con una serie de especificaciones”. En la presente investigación, la población objeto de estudio es heterogénea, estuvo conformada por estudiantes de 5to año, distribuidas de la siguiente manera:

TABLA Nº 1 Distribución de la Población Institución Educativa

Cantidad

L.B “Ciudad de Valera”.

120

L.B “Rafael Rangel”.

144

Total

264

Fuente: Cálculo obtenido de los Datos Poblacionales.

En esta investigación se utilizó una muestra aleatoria simple distribuida de la siguiente manera: TABLA Nº 2 Distribución de la Muestra Institución Educativa

Sección

Estudiantes

L.B “Ciudad de Valera”.

G-H

15-15

L.B “Rafael Rangel”.

B-F

16-17

Total

04

63

Fuente: Cálculo obtenido de los Datos Poblacionales.

TÉCNICA DE RECOLECCIÓN DE LA INFORMACIÓN Los datos fueron recogidos mediante la aplicación de un cuestionario diseñado por los autores dirigidos a la muestra en estudio de las instituciones


educativas mencionadas del Municipio Valera del Estado Trujillo, con el fin de recolectar la información pertinente sobre la variable involucrada en la Investigación que fue:Evaluar las actividades experimentales que propicien el aprendizaje significativo de los circuitos eléctricos en los estudiantes de 5to año de los Liceos Bolivarianos “Ciudad de Valera y Rafael Rangel”. La recolección de la información implicó la ejecución de las siguientes actividades:

Elaboración del instrumento de medición. Aplicación del instrumento para obtener la información referente a la medición de la variable en estudio. Diseño de las actividades experimentales de los circuitos eléctricos. Aplicación del primer instrumento para verificar la comprensión de la temática en estudio. Codificación de los datos. Tabulación. Análisis. Por ello, para la recolección de la información, se aplicó una encuesta, mediante un cuestionario estructurado con preguntas cerradas dirigido a la muestra en estudio. Analizando las respuestas emitidas por los estudiantes de 5to año, conllevó a la elaboración de las actividades experimentales de los circuitos eléctricos. Posteriormente se aplicaron dichas actividades para comprobar su efectividad a través del mismo cuestionario aplicado al inicio de la investigación.

DESCRIPCIÓN DE LOS INSTRUMENTOS El instrumento dirigido a la muestra se caracterizó por estar constituido por 12 preguntas cerradas, donde dos de ellas indicaban desarrollo. Los ítems fueron elaborados tomando en cuenta la variable desarrollada en la investigación. El instrumento aplicado a la muestra, se estructuró en

3

dimensiones, en donde, contemplaba lo que es circuitos eléctricos, fue medida con los ítems del 1 al 6. En lo que respecta a circuito serie, comprendida con los ítems 7 y 8. Otra dimensión medida fue circuitos paralelos con los ítems 9 y 10.


LAS ACTIVIDADES EXPERIMENTALES DE LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS Las actividades propuestas se elaboraron a partir de las realizaciones del diagnóstico, dirigido a los estudiantes de 5to Año de los L.B “Ciudad de Valera” y “Rafael Rangel”, el cual permitió conocer conocer la persistencia del problema planteado. En tal sentido, se diseñó tres (03) actividades experimentales que propicien el aprendizaje significativo de los circuitos eléctricos, eléctricos, cuyo principal objetivo es que los estudiantes logren un verdadero aprendizaje aprendizaje de este tema y así ser capaces de transferirlo a otras situaciones. A continuación se presenta la propuesta.

INTRODUCCIÓN La Propuesta de las Actividades Experimentales están sustentadas bajo la Teoría Constructivista y la del Aprendizaje Significativo, debido a que su finalidad es brindarle a los estudiantes de 5to Año de las instituciones educativas Ciudad de Valera y Rafael Rafael Rangel , el manejo de una temática de gran interés como son los circuitos eléctricos, facilitándoles una educación de calidad, donde el individuo construye su propio conocimiento teniendo en cuenta su experiencia previa. El enfoque que caracteriza estas estas actividades, es de manera teóricateórica práctica; es decir, el estudiante debe enriquecer su conocimiento teórico para luego llevarla a la práctica a través de sus rigurosas investigaciones. La propuesta está estructurada de la siguiente manera: Sustentación n Teórica Planificación de las actividades


Recomendaciones al momento de realizar un montaje circuital 3 actividades en relación a los circuitos eléctricos Recomendaciones Referencias Bibliográficas

OBJETIVO GENERAL Demostrar de manera teórica-práctica los aspectos presentes en los circuitos eléctricos por medio de la ejecución experimental de ciertas actividades prácticas. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Construir un Circuitos Eléctrico Sencillo de C.C Comprobar que la Corriente que circula por un circuito serie es la misma Verificar que la Corriente que circula por un circuito paralelo es diferente

SUSTENTACIÓN TEÓRICA Un circuito eléctrico es un recorrido o camino formado por dos conductores, en los cuales los electrones se mueven transportando energía eléctrica. Si conectamos dos cuerpos cargados

con diferente potencial,

comunicados entre sí por medio de un alambre que conduzca energía eléctrica, este va del cuerpo de mayor potencial al de menor potencial; pero se observa que este tipo de corriente tiene poco duración ya que los dos cuerpos se descargan muy rápido. Para obtener una corriente de mayor durabilidad, se utilizan aparatos llamados generadores eléctricos, que pueden ser mecánicos, térmicos, químicos, fotoeléctricos, entre otros. Los circuitos eléctricos se pueden conectar en serie o en paralelo. Los circuitos en serie son aquellos circuitos por los que solamente existe una posibilidad para que viaje la corriente, si en algún tramo en la conexión se zafa o se funde, ninguno de los elementos encienden. Los circuitos en paralelo son circuitos, en el que cada elemento es independiente de otra debido a que la corriente tiene dos o más posibilidades de moverse. Cada una de las actividades prácticas que son presentadas en la investigación permite que los estudiantes sean los constructores de su conocimiento, generando una participación activa, reflexiva, hacia el desarrollo


de aprendizajes referidos a teorías, principios y leyes presentes en el área de la física.

PLANIFICACIÓN DE LAS ACTIVIDADES Para dar cumplimiento de las actividades experimentales para el aprendizaje de los circuitos eléctricos, se sugiere lo siguiente: Antes de ejecutar la actividad práctica, el estudiante debe poseer una serie de conocimientos teóricos de la temática a abordar en el laboratorio, para así luego, comprender satisfactoriamente el tema. Asimismo, se les recomienda unas REGLAS GENERALES al momento de realizar una práctica circuital. A continuación se presenta las siguientes:

REGLAS GENERALES Se recomienda el uso de zapatos cerrados por cualquier caída de algún instrumento. No consumir alimentos ni bebidas sobre los instrumentos. Sólo mantenga sobre la mesa de trabajo los instrumentos y materiales para realizar las actividades experimentales. Antes de energizar el circuito debe ser revisado por el profesor. Mientras el circuito esté energizado no realice conexiones y desconexiones. No realice cambios de escala a los instrumentos de medición cuando estén energizados. Siempre verifique las conexiones eléctricas evitando un punto falso ya que entorpece las medidas causando error.

Las actividades que se proponen son las siguientes: Actividad 1. Construcción de un Circuito Eléctrico Sencillo de C.C Actividad 2. Construcción de un Circuito Eléctrico Serie de C.C Actividad 3. Construcción de un Circuito Eléctrico Paralelo de C.C Una vez realizada cada experiencia, se procede a verificar si hubo diferencias significativas en cuanto al tema. Para ello se les aplicó ciertas preguntas para comprobar el conocimiento que se obtuvo con la aplicación de


las actividades presentadas, comparándolas con las respuestas emitidas del instrumento aplicado ado antes de la ejecución de la propuesta.

ACTIVIDAD 1: CONSTRUCCIÓN DE UNCIRCUITO ELÉCTRICOSENCILLODE C.C

OBJETIVO: Construir un Circuito Eléctrico Sencillo de C.C MATERIALES A UTILIZAR: Dos Cables de 30 cm de longitud (con sus extremos pelados) 01 Bombilla 01 Batería de 9 voltios Teipe para las conexiones 01 Interruptor

Se da la siguiente representación de elementos de un circuito eléctrico:


Dibuja tu montaje con la pila, los cables y el bombillo, utilizando la simbología de circuitos

Reflexiona: ¿En cuál de los tres casos se enciende el bombillo?. Luego marca con una equis (x) la hipótesis que consideres correcta.


Hipótesis 1 ____

Hipótesis 2 ____Hipótesis 3 ____

Explica la hipótesis seleccionada con argumentos físicos.

ACTIVIDAD 2:CONSTRUCCIÓN 2 DE UNCIRCUITO ELÉCTRICO SERIEDE C.C

OBJETIVO: Demostrar que la corriente que circula por un circuito eléctrico en serie es la misma. MATERIALES A UTILIZAR: Cables


Pila Bombillas con su respectiva base Multímetro Interruptor

Antes de comenzar la actividad experimental. Reflexiona las siguientes interrogantes: ¿Qué crees que sucede con la luminosidad de cada bombilla? ¿Cómo es el comportamiento de la intensidad de la corriente en un circuito eléctrico montado en serie? Anota lo que consideres tú en cuanto a cada interrogante. __________________________________________________________ ______________________________________ Una vez planteada tus hipótesis proceda a construir el circuito con tres bombillas en serie.

El circuito debe ser revisado por el profesor antes de proceder a cerrar el interruptor. ¿Observa

lo que sucede en relación a las interrogantes expuestas

anteriormente? Para la intensidad de la corriente, mida con el multímetro corcándolo a la escala adecuada

¿Qué crees que sucede con la luminosidad y la intensidad de la corriente cuando cambiamos la posición de los bombillos?


_______________________________________________________________ ______________________________________________________________ Abra el interruptor (interrumpa la sustentación) y cambie la posición de las bombillas, observe qué sucede y explique ¿Por qué? _______________________________________________________________ ______________________________________________________________

ACTIVIDAD 3:CONSTRUCCIÓN DE UN CIRCUITO ELÉCTRICO PARALELO DE C.C

OBJETIVO: Verificar que la corriente que circula por un circuito montado en paralelo es diferente. MATERIALES A UTILIZAR: Cables 01 batería de 9 voltios 03 bombillas con sus respectivas bases Multímetro Interruptor

Anota tu respuesta que consideres porqué la corriente en un circuito en paralelo no es la misma. _______________________________________________________________ ______________________________________________


¿Ahora qué crees tú en cuanto al comportamiento del voltaje de dicho circuito?

_______________________________________________________________

Una vez planteada tus hipótesis, haz el montaje del siguiente circuito: Mida con el multímetro (colocándolo en la escala adecuada), la corriente y el voltaje de cada bombilla. Observe cualitativamente la luminosidad de ellos. Antes de interrumpir el circuito, ¿Qué crees que sucede con la corriente y el voltaje si cambiamos la posición de las bombillas? _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ ________ Ahora interrumpa la sustentación y cambie la posición de las bombillas, observe qué sucede y explique por qué.

RECOMENDACIONES Aplicar cada una de las actividades propuestas en los niveles correspondientes Formar equipos pequeños para que el aprendizaje sea más significativo Utilizar otros objetivos en el estudio de los circuitos eléctricos Que los estudiantes muestren sus respuestas (hipótesis) y compararlas con las encontradas al finalizar cada actividad de la propuesta.


ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS El presente tópico tiene como finalidad presentar la información que se obtuvo de la recolección de los datos una vez aplicado el instrumento 1 (inicio) y 2 (posterior a la ejecución de las actividades experimentales). El análisis estadístico aplicado es de tipo porcentual, donde se presenta la frecuencia (FA) y el porcentaje (%) de las respuestas emitidas por los sujetos muestrales, los cuales son representados mediante gráficos, donde luego se procedió a el análisis e interpretación de los resultados obtenidos de las encuestas aplicadas a las muestra en estudio, comprendido este desde los gráficos Nº 1 ala Nº 10. Para comprobar los conocimientos obtenidos se midió la influencia que tuvo las actividades experimentales en los estudiantes, aplicándoles la prueba inicial (instrumento 2), para así comprobar la efectividad de la misma en la enseñanza y aprendizaje de los circuitos eléctricos. Para el análisis de cada gráfica se presentó de manera simultánea para comparar los conocimientos previos con lo nuevo.

PRESENTACIÓN Y ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS Una vez planteado los objetivos de la investigación se presenta el análisis de los resultados obtenidos en la aplicación del instrumento antes y después de la ejecución de la actividad práctica de los circuitos eléctricos. El diagnóstico se realizó con el fin de dar respuesta a la primera fase de la investigación, detectando los conocimientos previos de la temática en estudio. Este diagnóstico ayudó a la elaboración de las actividades experimentales, donde posteriormente se aplicó a la muestra, es decir, a los estudiantes de 5to Año de los L.B “Ciudad de Valera” y “Rafael Rangel”. Cabe señalar que para verificar la comprensión del tema, se le aplicó la prueba utilizada en el diagnóstico para detectar la efectividad del uso de las actividades propuestas en esta investigación.


Ítem 1. ¿Sabes qué es un circuito eléctrico? Tabla Nº 3. Circuito Eléctrico

Antes de la actividad experimental

Después de la actividad experimental

SI

%

NO

%

SI

%

NO

%

43

68,2

20

31,8

62

98,4

1

1,6

Gráfica Nº 1. Circuito Eléctrico

SI

SI

NO

NO

Del total de los estudiantes encuestados en relación a la pregunta Nº 1 del cuestionario aplicado al inicio de la actividad experimental, el 68,8% si conoce lo que es circuito eléctrico. Se evidencia que luego de aplicar la práctica de los circuitos eléctricos los estudiantes reforzaron los aspectos conceptuales de la temática, arrojando un 98,4% del instrumento aplicado.


Ítem 2. ¿Comprendes por qué se enciende una bombilla? Tabla Nº 4. Encendido de una bombilla Antes de la Actividad

Después de la Actividad

Experimental

Experimental

SI

%

NO

%

SI

%

NO

%

46

73,01

17

26,99

57

90,4

6

9,6

Gráfica Nº 2. Encendido de una bombilla

SI

SI

NO

NO

De los resultados de la tabla se infiere que al inicio de la investigación, verificando los conocimientos previos que poseen los estudiantes, se observó una gran diferencia significativa en el proceso experimental de un 73,01% a 90,4%, en cuanto a la interrogante.


Ítem 3. ¿Has construido un circuito eléctrico sencillo? Tabla Nº 5. Circuito eléctrico sencillo Antes de la Actividad

Después de la Actividad

Experimental

Experimental

SI

%

NO

%

SI

%

NO

%

57

90,4

6

9,6

63

100

0

0

Gráfica Nº 3. Circuito eléctrico sencillo

SI

SI

NO

NO

Según lo reflejado en la tabla Nº 5 referente a la construcción de un circuito eléctrico sencillo, se pudo evidenciar que los estudiantes en su mayoría tenían una experiencia sobre un montaje circuital, reflejando así un 90,4%; y un 9,6% la no ejecución práctica. áctica. Una vez realizada la actividad en el laboratorio, los estudiantes participaron en dicha construcción, logrando que el 9,6% de los encuestados se transforme en un 0%.


Ítem 4. ¿Sabes qué materiales son utilizados para el montaje de un circuito eléctrico? Tabla Nº 6. Materiales utilizados en un circuito eléctrico Antes de la Actividad

Después de la Actividad

Experimental

Experimental

SI

%

NO

%

SI

%

NO

%

45

71,4

18

28,6

63

100

0

0

Gráfica Nº 4. Materiales utilizados en un circuito eléctrico

SI

SI

NO

NO

Como se puede inferir en la tabla Nº 6 referente a los materiales utilizados en un circuito eléctrico, los datos indican que un 71,4% de los estudiantes encuestados conocen los materiales necesarios en la construcción de los circuitos eléctricos, mientras que el 28,6% desconocen este aspecto. Posteriormente aplicada la actividad práctica (circuitos eléctricos) se evidencia que el 28,6% de los estudiantes mejoraron sus respuestas en cuanto a este ítem.


Ítem 5. ¿Para que circule la intensidad de corriente eléctrica en un circuito, es necesario que esté conectado a un generador? Tabla Nº 7. Presencia de corriente eléctrica por medio de un generador Antes de la Actividad

Después de la Actividad

Experimental

Experimental

SI

%

NO

%

41

65,07

22

34,93

SI

%

NO

%

61

96,8

2

3,2

Gráfica Nº 5. Presencia de corriente eléctrica por medio de un generador

SI

SI

NO

NO

Según lo reflejado en la tabla Nº 7, se evidencia que un 65,07% de los estudiantes encuestados indican la necesidad de un generador eléctrico para que circule corriente eléctrica, mientras que un 34,93% consideran que no es imprescindible dicho elemento. Luego Luego de haber ejecutado la práctica este 34,93% se convirtió en 3,2% lo que se manifiesta la importancia de utilizar el generador para que circule corriente eléctrica. De acuerdo a los ítems 1, 2, 3, 4 y 5 que son los aspectos relevantes en el estudio de los circuitos eléctricos, Nava (2008) señala que para una mayor comprensión de este tópico debe basarse en el manejo teórico-práctico. teórico


Asimismo Varela, Manrique y Favieres Favieres (1998), se debe comenzar cada actividad demostrativa con aquellos conocimientos que poseen los estudiantes, para luego diseñar las actividades pertinentes para lograr un aprendizaje significativo, donde finalmente se procede a la evaluación de dicho aprendizaje. apr Ítem 6. ¿Tienes interés por aprender circuitos eléctricos? Tabla Nº 8. Interés en el tema de los circuitos eléctricos Antes de la Actividad

Después de la Actividad

Experimental

Experimental

SI

%

NO

%

61

96,8

2

3,2

SI

%

NO

%

63

100

0

0

Gráfica Nº 6. Interés en el tema de los circuitos eléctricos

SI

SI

NO

NO

Como se puede evidenciar en los resultados obtenidos en la tabla Nº 8 referente al interés por aprender circuitos eléctricos, se tiene que un 96,8% si demuestran interés, mientras que el 3,2% piensan lo contrario. Una vez aplicada la actividad se observó el interés en el estudio de los circuitos eléctricos lográndose así un 100%.


Ítem 7. ¿La intensidad de la corriente eléctrica en un circuito en serie es la misma? Tabla Nº 9. Intensidad de corriente eléctrica en un circuito serie Antes de la Actividad

Después de la Actividad

Experimental

Experimental

SI

%

NO

%

SI

%

NO

%

31

49,2

32

50,8

56

88,8

7

11,2

Gráfica Nº 7. Intensidad de corriente eléctrica en un circuito serie

SI

SI

NO

NO

Tal como se observa en la tabla Nº 9, el 49,2% de los estudiantes encuestados al inicio de la investigación consideran que la intensidad de la corriente eléctrica de un circuito en serie es la misma, mientras el 50,8% expresan lo contrario. Posteriormente aplicada la actividad demostrativa, se observó que un 88,8% señalan que la corriente es la misma, aunque existe una diferencia del 11,2% que manifiestan que por la bombilla bombilla no circula la misma intensidad de corriente.


Ítem 8. ¿La diferencia de potencial en un circuito en serie es la misma? Tabla Nº 10. Diferencia de potencial de un circuito en serie Antes de la Actividad

Después de la Actividad

Experimental

Experimental

SI

%

NO

%

SI

%

NO

%

41

65,07

22

34,93

10

15,8

53

84,2

Gráfica Nº 8. Diferencia de potencial de un circuito en serie

SI

SI

NO

NO

Los datos de la tabla Nº 10 evidencian que el 65,07% de los estudiantes encuestados expresan que la diferencia de potencial en un circuito en serie es la misma. Posteriormente aplicada la actividad demostrativa, los estudiantes observaron la relación teórica-práctica teóri práctica en cuanto a la diferencia de potencial en un circuito montado en serie, arrojando un 84,2% de la respuesta esperada.


Ítem 9. ¿La diferencia de potencial de un circuito paralelo es la misma? Tabla Nº 11. Diferencia de potencial de un circuito en paralelo Antes de la Actividad

Después de la Actividad

Experimental

Experimental

SI

%

NO

%

SI

%

NO

%

23

36,5

40

63,5

57

90,4

6

9,6

Gráfica Nº 9. Diferencia de potencial de un circuito en paralelo

SI

SI

NO

NO

Como se puede observar en la tabla Nº 12, se evidencia que un 63,5% de los estudiantes encuestados piensan que la diferencia de potencial en un circuito eléctrico en paralelo es la misma. Luego de la aplicación de la actividad activida experimental; la muestra en estudio comprobó que sus respuestas eran equívocas, arrojando un 90,4% de la respuesta esperada.


Ítem 10. ¿La intensidad de corriente eléctrica en un circuito en paralelo es la misma? Tabla Nº 12. Intensidad de la corriente eléctrica en un circuito en paralelo Antes de la Actividad

Después de la Actividad

Experimental

Experimental

SI

%

NO

%

SI

%

NO

%

48

76,1

15

23,9

7

11,1

56

88,9

Gráfica Nº 10. Intensidad de la corriente eléctrica en un circuito en paralelo

SI

SI

NO

NO

Como lo muestra la tabla Nº 12, el 76,1% de los estudiantes encuestados expresan que la corriente eléctrica en un circuito en paralelo es la misma, contradiciendo las bases teóricas. Una vez realizado realizado el montaje de la actividad experimental, los estudiantes evidencian que dicha corriente es distinta, logrando un 88,9% de las respuestas emitidas por la muestra en estudio. En este caso se observa que al inicio de la actividad demostrativa, en los ítems ms 6, 7, 8, 9 y 10 los estudiantes encuestados contradecían lo que


establecen las teorías y leyes físicas, en el estudio de los circuitos eléctricos, tal como lo indica San Miguel, P (2003), que la misma corriente que fluye a través de todos los elementos del circuito montado en serie, la corriente es igual, y la a diferencia de potencial de un circuito en paralelo su tensión es la misma. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

En función de los resultados obtenidos en esta investigación, a través de la cual se planteóEvaluar las actividades

experimentales que propicien el

aprendizaje significativo de los circuitos eléctricos en los estudiantes de 5to año de los Liceos Bolivarianos “Ciudad de Valera y Rafael Rangel”, se extraen las siguientes conclusiones: Se constató que al comparar las respuestas emitidas antes y después de la aplicación de las actividades experimentales por la muestra en estudio se evidenció que: •

Los conocimientos previos que poseían los estudiantes reflejaron un bajo porcentaje en cuanto al tema de los circuitos eléctricos, evidenciándose un desconocimiento en cuanto a los elementos que lo conforman. Una vez ejecutada las actividades prácticas, los estudiantes manifestaron poseer los conocimientos elementales en lo que respecta a la temática abordada, arrojando un porcentaje más elevado, en comparación a las respuestas emitidas al comienzo de la actividad. La finalidad de la investigación radicó fundamentalmente en enriquecer

el basamento teórico-práctico del estudio de los circuitos eléctricos en los estudiantes de 5to año de las instituciones educativas mencionadas. En virtud de los resultados obtenidos, se propone ciertas actividades para solventar el desconocimiento que tienen sobre los circuitos eléctricos, para ello se recomienda: 1. Implementar estrategias al momento de dictar las clases de circuitos eléctricos para mejorar el proceso de enseñanza-aprendizaje. 2. Promover en la institución el uso del laboratorio con la finalidad de que los estudiantes puedan conocer y manipular los circuitos eléctricos.


3. Estimular

a

los

estudiantes

a

realizar

proyectos

de

ciencias

relacionados con los circuitos eléctricos. 4. Proyectar Videos educativos que recopilen experiencias y reflexiones, así como orientaciones de situaciones del contexto, enfocadas al estudio de los circuitos eléctricos. 5. Que los estudiantes expongan situaciones de la vida cotidiana donde esté presente los circuitos eléctricos. 6. Elaborar trípticos que contenga información sobre los circuitos eléctricos, para así proporcionarlas a las personas para que se instruyan sobre este tema. 7. Divulgar por los medios de comunicación la importancia de los circuitos eléctricos en nuestra vida diaria.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Arias, F. (2006). El Proyecto de Investigación: Introducción a la Metodología científica. Editorial Trilla. S.A. De CV. Bocaranda, N (2008). Laboratorio de Física, Guías, como Contenido de las asignaturas de Física Experimental. Un Enfoque Teórico-Práctico. Trabajo para optar a la categoría de Profesor Asistente. Universidad de Carabobo. Carabobo. Enciclopedia Interactiva de Apoyo al Estudio Océano (2000). España Hernández, R.; Fernández, C. y Baptista, P. (1991). Metodología de la Investigación. México. Mc Graw Hill Interamericana. Jewett, J y Serway, R. (2008). Física para Ciencias e Ingeniería. Séptima Edición. Volumen 1. México: Mc Graw-Hill. Nava, J. (2008). Propuesta Didáctica: La V de Gowin como Estrategia de Enseñanza y Aprendizaje de los Circuitos Eléctricos. Trabajo de Grado. Universidad de Los Andes. Trujillo-Venezuela. San Miguel, P. (2003). Electrotecnia. España Universidad

Pedagógica

Experimental

Libertador,

Vicerrectorado

de

Investigación y Postgrado (1998). Manual de Trabajos de Grado de Especialización Maestría y Tesis Doctorales. Caracas Venezuela.


Varela, N, Manrique, M y Favieres M. (1998). Circuitos Eléctricos: Una Aplicación de un Modelo de Enseñanza-Aprendizaje basado en las ideas previas de los alumnos. Enseñanza de las ciencias.


REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA EXPERIMENTAL LIBERTADOR INSTITUTO PEDAGÓGICO “RAFAEL ALBERTO ESCOBAR LARA” MAESTRÍA EN EDUCACIÓN MENCIÓN: ENSEÑANZA DE LA FÍSICA ALIANZA ESTRATÉGICA UPEL MARACAY-ULA MARACAY ULA NURR TRUJILLO

INSTRUMENTO El presente instrumento, forma parte de un estudio sobre el conocimiento que posee la población acerca de Circuitos Eléctricos. Eléctricos Los datos obtenidos serán tratados en forma confidencial y tendrán valor a los fines de la investigación que se realiza, por ello ello se agradece su colaboración en contestar sinceramente, conservando su anonimato. INSTRUCCIONES Lea cuidadosamente cada proposición y coloque una “X” en la alternativa que refleje mejor su opinión según la siguiente escala: SI

NO

Asegurase de responder cada uno de los ítems y de seleccionar sólo una alternativa. Tómese el tiempo necesario para responder lo solicitado.

GRACIAS


1. ¿Sabes qué es un circuito eléctrico?

SI____

NO____

2. ¿Comprendes por qué se enciende una bombilla?

SI___ NO___

3. ¿Has construido un circuito eléctrico sencillo?

SI____

NO____

Si su respuesta es afirmativa, explica ¿Cómo lo hiciste? __________________________________________________________ __________________________________________________________ ____

4. ¿Sabes qué materiales son utilizados para el montaje de un circuito eléctrico?

SI____

NO____

Si su respuesta es afirmativa, indique ¿Cuáles?

__________________________________________________________ __________________________________________________________ ____

5. ¿Para que circule la intensidad de corriente eléctrica en un circuito, es necesario que esté conectado a un generador? SI____

NO____

6. ¿Tienes interés por aprender circuitos eléctricos?

SI____

NO____. Si su respuesta es afirmativa, te gustaría aplicar una

práctica experimental de circuitos eléctricos.

Estoy de acuerdo______ No Estoy de acuerdo______


7. ¿La intensidad de corriente eléctrica, en un circuito en serie es la misma? SI____

NO____

8. ¿La diferencia de potencial en un circuito en serie es la misma? SI____

NO____

9. ¿La diferencia de potencial en un circuito en paralelo es la misma? SI____

NO____

10. ¿La intensidad de corriente eléctrica, en un circuito en paralelo es la misma? SI____

NO____

Gracias por su Colaboración Los Autores


EXPERIENCIAS VIVIDAS EN EL TRABAJO DE INVESTIGACIÓN DE LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS EN LOS LICEOS BOLIVARIANO: «CIUDAD DE VALERA» Y «RAFAEL RANGEL»


Electromagnetismo  

Actividades experimentales que propician el aprendizaje significativo de los circuitos eléctricos

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