ELABORACIÓN DE UN KIT CON MATERIALES DE BAJO COSTO Y FÁCIL ADQUISICIÓN PARA LA ENSEÑANZA DE LOS PRINCIPIOS FUNDAMENTALES DEL ELECTROMAGNETISMO POR MEDIO DE DEMOSTRACIONES DE AULA H. Cordero corderohowar@hotmail.com C. Díaz cruzediaz@yahoo.com Universidad Pedagógica Experimental Libertador, Instituto Pedagógico Luis Beltrán Prieto Figueroa Barquisimeto, Venezuela INTRODUCCIÓN Actualmente en Venezuela existe un desinterés por parte de los alumnos en continuar una carrera científica, generando un problema para el desarrollo tecnológico de país, esta falta de interés es originada por la gran mayoría de docentes de Física que siguen apegados que siguen apegados al método tradicional de enseñanza, sin transmitirle al alumno que la Física es por esencia una ciencia práctica, y que pierde su autenticidad en el momento que se abusa de la exposición de conceptos y ecuaciones, ocasionando de esta manera que algunos alumnos no le encuentren ninguna aplicación. Además se puede mencionar que las instituciones de Educación Básica, Media y Diversificada presentan un déficit de equipos y materiales de laboratorio en el área de Física, motivo por la cual algunos docentes se olvidan de desarrollar las actividades experimentales, pero también es cierto que la Física consta de una gran diversidad de matices didácticos, por los cuales se puede relacionar la Física con los fenómenos cotidianos de alumno. Uno de estos matices son las demostraciones de aula, conocida también como experiencias de cátedra, las cuales son prácticas que se intercalan en la clase teórica por parte del profesor con el fin de dar a conocer un fenómeno físico, o ilustrar un aspecto de la teoría, generalmente carece de toma de datos y de tratamiento de los mismos.
Por su parte Márquez (1996), afirma que son muchas las ventajas pedagógicas que se derivan de las demostraciones de aula como: Manifestar el carácter experimental de las ciencias físicas, ayudan a la comprensión de los conceptos científicos, ilustrar el método inductivo, establecer las conexiones entre el formalismo de la Física y los fenómenos del mundo real, entre otras. Mientras que Solaz (1990), destaca que: Las demostraciones de aula no deben sustituir en ningún momento las prácticas de laboratorio, ya que estas deben ser utilizadas para tratar de dar a conocer un fenómeno físico o ilustrar un aspecto de la teoría. De esta manera se puede destacar las prácticas de laboratorio el estudiante las debe percibir como pequeño trabajo de investigación, que le va a permitir al alumno al terminar la práctica elabora un informe en el que especifique lo siguiente: Título, Autor o autores, Objetivos, Descripción, Fundamentos Físicos, Mediadas Tomadas, Tratamiento de los datos y resultados, Discusión y Conclusiones. En cambio las demostraciones de aula carecen de medidas y es realizada por el profesor en el desarrollo de la clase teórica para ilustrar algún fenómeno físico para lograr una mejor comprensión en el alumno de los conceptos físicos. El Kit consta de tres recursos didácticos elaborados con materiales de bajo costo y fácil adquisición que le permiten al docente una demostración de aula al desarrollar Campo Magnético generado por un Solenoide, otra cuando abarque la Ley de Inducción de Faraday y la última cuando llega al contenido de la Ley de Lenz. METODOLOGÍAS En el momento en que el docente este desarrollando la clase teórica de Fuentes de Campo Magnético en especial en la sección de el Campo Magnético de un Solenoide, este puede intercalar con uno de los recursos didácticos del Kit compuesto por un solenoide y una bobina exploratoria. El docente conectará el Solenoide a una fuente de poder de corriente alterna (110 V), mientras que la bobina exploratoria la conecta a un voltímetro y
la y la introducirá en el solenoide y así se podrá observar en el voltímetro que el indicador mida cierta fem inducida originada por el campo magnético generado por el solenoide. Mientras que del segundo recurso el docente lo podrá utilizar en la clase teórica de la Ley de Inducción de Faraday. El recurso consiste en una bobina primaria el cual estará conectada a una fuente de poder de corriente alterna (110 V) y el circuito esta interrumpido por un pulsador de timbre, dentro de la bobina primaria se introducirá un núcleo de hierro del mismo tamaño del aislante y se colocará una bobina secundaria unida a dos diodos (tipo led) a una distancia donde el campo magnético generado por la bobina primaria se apreciable y se presiona el pulsador de timbre para cerrar el circuito y permitir la circulación de corriente por el alambre de la bobina primaria y los diodos pueden indicar en la bobina secundaria se induce una corriente debido al campo magnético generado por la bobina primaria. En el tercer recurso el docente utilizará la bobina primaria del segundo recurso, pero esta vez el demostrará la Ley de Lenz, en este caso se colocará dentro de la boina un núcleo de hierro más largo y un anillo de aluminio, en esta experiencia el docente coloca el anillo sobre el núcleo y presionará el pulsador de timbre, de esta manera se podrá apreciar que en el anillo se induce una corriente que creará un flujo magnético que se opone al cambio del flujo magnético a través del lazo producido por la bobina primaria. MATERIALES El primer recurso consiste en solenoide de alambre de cobre esmaltado de un diámetro de 2mm. Sobre una base hecha de plexiglás, y los extremos del alambre del solenoide estan conectados a unos bornes, mientras que la bobina exploratoria esta hecha con el mismo alambre pero sus extremos van conectados a un voltímetro y el aislante de la bobina está unida a una varilla (aislante) que permite deslizarla por dentro del solenoide. El segundo recurso consiste en una bobina primaria de 400 vueltas de alambre de cobre esmaltado (diámetro de 2mm.), sus extremos están conectados a unos bornes y también consta de un pulsador de timbre, un núcleo de hierro y una base de madera
mientras que la bobina secundaria tiene 120 vueltas del mismo alambre de cobre de la bobina primaria y sus extremos van conectados a dos diodos tipo led, en los aislantes de ambas bobinas se utilizó plexiglás. En el tercer recurso se utiliza la bobina primaria del segundo recurso (anteriormente descrita), un núcleo de hierro más largo y un anillo de aluminio. RESULTADOS El Kit muestra una gran aceptación entre los estudiantes de Educación Básica, Media y Diversificada, que han tenido la oportunidad de ser participe en las diferentes demostraciones realizadas con el fin de comprobar el objetivo fundamental de este proyecto. En la primera experiencia a los alumnos le llama la atención ver que la aguja del voltímetro se mueve si la bobina exploratoria no esta conectada a ninguna fuente de poder, mientras que en la segunda experiencia su atención se centra en como encienden los diodos si la bobina secundaria no está conectada a la bobina primaria y en la tercera experiencia se sorprender al ver que el anillo de aluminio es expulsado por la bobina por su flujo magnético.
CONCLUSIONES En ningún momento se menciona que este Kit es una panacea en la Enseñanza de la Física sino que es una iniciativa para solventar un poco el problema que existe en Venezuela en la enseñanza de las ciencias y de esta manera se permite al docente ser libre en su imaginación a la hora de realizar cualquier otra experiencia didáctica en el proceso de enseñanza-aprendizaje. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS BARBERA, D. y VALDÉS, P. (1996). El Trabajo Práctico en la Enseñanza de las Ciencias: Una revisión. Enseñanza de las Ciencias, Vol. 14, n 3, pp. 365-379. GIL, D. y VALDÉS, P. (1996). La Orientación de las Prácticas de Laboratorio como Investigación: Un ejemplo ilustrativo. Enseñanza de las Ciencias, Vol. 14, n 2, pp. 156-163. HODSON, D. (1994). Hacia un Enfoque más Crítico del Trabajo de Laboratorio. Enseñanza de las Ciencias, Vol. 12, n 3 pp. 224-313. KNOLL, K. (1974). Los alumnos y el procedimiento didáctico. Didáctica de la Enseñanza de la Física. Buenos Aires: Editorial KAPELUSZ. SERWAY, R. (1997). Fuentes de Campo Magnético. Física tomo II. México: Mc. Graw Hill Interamericana Editores. SERWAY, R. (1997). Inducción Electromagnética. Física tomo II. México: Mc. Graw Hill Interamericana Editores.