Las anteriores experiencias y razonamientos nos conducen a enunciar el principio llamado de inercia. Todo cuerpo permanece indefinidamente en su estado de reposo o de movimiento uniforme si sobre él no actúa ninguna fuerza exterior.
Explanation:
1. INTRODUCCIÓN
Nos proponemos los siguientes objetivos:
Es bien conocida desde el trabajo de Viennot [7], la importancia de las ideas previas de los alumnos para el aprendizaje de la ciencia. Estas ideas son científicamente incorrectas, inconexas y muy resistentes al cambio. El concepto de fuerza y su papel en las leyes del movimiento son de los más problemáticos y han sido muy estudiados. El punto que tiene una relación más estrecha con las cuestiones que vamos a analizar es el de la relación entre fuerza y velocidad, [7, 8]. El aspecto más importante de esta relación es creer que si existe una velocidad o componente de la velocidad en una dirección dada, entonces existe una fuerza en esa dirección. Podemos encontrar muchas referencias en [1]. Vamos a ver ejemplos de tres trabajos que estudian estas ideas.
En un estudio hecho con escolares londinenses, utilizando el método de la entrevista sobre ejemplos, Watts [8] averiguó los diferentes marcos alternativos que los alumnos entrevistados tenían sobre el concepto de fuerza. Clasifica los resultados en ocho marcos, a los que da diferentes nombres, como fuerzas sustanciales (similares a la noción física de presión), operativas (similares a la noción de energía), motoras (causa del mantenimiento del movimiento), de impacto (similares al concepto de momento), y así hasta ocho. El marco conceptual que nos interesa en nuestro análisis es el de las fuerzas que llama motoras, que los alumnos conciben como necesarias para mantener la velocidad.
Figura 1 Muchacho lanzando una pelota
Los resultados, sobre el concepto de fuerza son los siguientes:
CursoN°Todas malAlguna o todas mal
2° BUP19649,5100
3° BUP21352,199,5
COU18150,397,8
Magisterio14560.0100
2° Química14053,095,1
Los resultados se comentan por sí mismos.
Estos y otros muchos estudios ponen de manifiesto la persistencia de las ideas previas a pesar de la instrucción recibida, particularmente la relación entre fuerza y velocidad. Se constata que para un gran número de alumnos, la fuerza está asociada a la velocidad. Algo similar al impetus de Buridán [10]
Otro tema importante es el de las pautas de pensamiento y razonamiento de los alumnos [2]. Los alumnos recurren con frecuencia a metodologías superficiales y también pueden aplicar pautas de razonamiento poco científicas en tareas propias de ciencias, en particular heurísticas, como tanteo, reglas empíricas, etc. frente a razonamiento formal. Por lo que respecta a las concepciones epistemológicas[2], en general la física se concibe como una colección de fórmulas y símbolos que se refieren a los conceptos a los que articulan y también está más orientada a resultados específicos que a principios generales.
Hay una serie de diferencias entre el conocimiento científico y el conocimiento de la vida cotidiana en lo que respecta a finalidades, requerimientos, validez, comprensión, especificación de conceptos, organización del conocimiento, métodos, control de calidad y eficiencia [4]. Nos interesan aquí especialmente las diferencias en la organización del conocimiento. Las más interesantes para las cuestiones que vamos a tratar son las siguientes: el conocimiento científico es altamente coherente y está organizado lógicamente de forma explícita, mientras que en la vida cotidiana, el nuevo conocimiento puede ser sólo parcialmente coherente y es almacenado junto con el contexto de aprendizaje pero sin integración global. Por lo que se refiere a la especificación de conceptos, indican que en la vida cotidiana hay poca precisión en la relación conceptos-referentes mientras que en la ciencia deben ser precisamente definidos para no conducir a inconsistencias.
3. Cuestiones lógicas elementales. La condicional lógica
Como acabamos de indicar, el conocimiento científico está organizado lógicamente de forma explícita. Vamos a señalar muy brevemente algunas cuestiones de lógica elemental, fundamentales en este trabajo.
Las tablas de verdad de las condicionales directa “si a entonces f”, recíproca “si f entonces a”, contraria “si no a entonces no f” y contrarrecíproca “si no f entonces no a” las mostramos en la tabla 1 (designamos la negación con (′):
Tabla 1 Tablas de verdad de proposiciones, objeto de nuestro estudio
Directa (11)Recíproca (12)Contraria (22)Contrarrecíproca (21)
afa → ff → aa′ → f′f′ → a′
VVVVVV
VFFVVF
FVVFFV
FFVVVV
Notemos que la directa y la contrarrecíproca son equivalentes, así como la recíproca y la contraria.
