Vol. 9, Núm. 3 (265-274): Julio - Septiembre 2024 DOI: 10.33936/cognosis.
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Revista de Ciencias de la Educación
CoGnosis
e-ISNN 2588 - 0578
ISSN 2588-0578
Un enfoque sobre la contextualización de la Física en carreras de Ciencias
Técnicas
An approach on the contextualization of physics in the careers of technical sciences
1José Palacios Mustelier
2César Mesa Navarro
3Juan A. López Fonseca
1Facultad de Ciencias Naturales y Exactas.
Universidad de Oriente. Cuba.
palacios@uo.edu.cu
2 Facultad de Ciencias Naturales y Exactas.
Universidad de Oriente. Cuba.
cmesa@uo.edu.cu
3 Facultad de Ciencias Naturales y Exactas.
Universidad de Oriente. Cuba.
amador@uo.edu.cu
Autores
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Enviado: 2024-04-18
Aceptado: 2024-06-11
Publicado: 2024-07-04
Como citar el artículo:
Palacios Mustelier, J., Mesa Navarro, C., &
López Fonseca, J. A. (2024). Un enfoque
sobre la contextualización de la Física en
carreras de Ciencias Técnicas. Revista
Cognosis. ISSN 2588-0578, 9(3). https://
doi.org/10.33936/cognosis.v9i3.6816
Resumen
Durante el proceso de enseñanza aprendizaje se contribuye a la creación de un ambiente
participativo, en el que la relación entre los Núcleos Fundamentales del Conocimiento (NFC)
de la Física y Aspectos del Perl Profesional (APP) del Ingeniero, se maniesta como un
factor clave para la motivación del estudiante, aportando fundamentos para la formación de un
profesional competente. La experiencia se inicia en carreras de Cencías Técnicas pertenecientes
a la Universidad de Oriente, a cuyos estudiantes se les orienta como trabajo independiente
la investigación sobre APP del ingeniero relacionados con determinados NFC de la Física, a
través de los cuales se maniesta el nexo entre el modo de actuación profesional y la Física,
favoreciendo una mejor visualización de esta Disciplina en el Plan de Estudio. Se fundamenta
un modelo que ilustra varios pares de relaciones entre APP y NFC en cuya base se encuentra el
trabajo independiente de los estudiantes y en su “columna vertebral” el proceso de construcción
del conocimiento.
PALABRAS CLAVE: Trabajo Independiente; Ambiente Colaborativo; Núcleos Fundamentales
del Conocimiento; Aspectos del Perl Profesional; Motivación del Aprendizaje.
Abstract
During the teaching-learning process, we contribute to the creation of a participatory
environment, in which the relationship between the Fundamental Cores of Knowledge (NFC)
of Physics and Aspects of the Professional Prole (APP) of the Engineer appears as a key factor
for the student’s motivation, providing some basis for the formation of competent professional.
The experience begins in the careers of Technical Science, which are conducted at Orient’s
University. Its students receive an orientation to develop independent work. The investigation
deals with the APP of an engineer, related to certain NFC of Physics. Through these works, the
link between the professional way of performance and Physics favors a better visualization of
this discipline in the syllabus. It also explains a model that illustrates some pairs of relationships
between APP and NFC. On its basis, we nd the independent work of the student as a spinal
cord in the construction of knowledge.
KEYWORDS: Independent Work; Collaborative Environment; Fundamental Cores of
Knowledge; Aspects of the Professional Prole; Learning Motivation.
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INTRODUCCIÓN
Lo que distingue a un buen egresado de las carreras de ciencias técnicas es la imaginación y la capacidad de
proponer soluciones innovadoras.
La Ingeniería es la profesión que utiliza todos los recursos al alcance del hombre, con el n de producir y
dirigir sistemas socio – técnicos que provean bienes y servicios para satisfacer necesidades de la humanidad
(Alonso et al, 2003).
En estas deniciones se sugiere que el ingeniero debe aplicar de manera “productiva y creativa” los conceptos
y principios de las ciencias básicas, con el objetivo de resolver los problemas profesionales a los que se
enfrenta. Por tanto, está explícita en ellas la necesidad de contribuir a formar en los estudiantes habilidades
con estos niveles de asimilación del conocimiento cientíco.
El profesor es el principal responsable para que se cumpla el objetivo de formar un profesional competente
y comprometido con los indicadores de eciencia de las actividades a las cuales se enfrentará el estudiante
universitario una vez graduado. Por tal razón, debe indagar sobre los métodos que permitan autonomía en
el desempeño de la profesión, con la intencionalidad de que se incorporen modos de actuación que aporten
soluciones renovadoras.
En el contexto del proceso docente educativo se conceptualiza al trabajo independiente como “un método de
enseñanza-aprendizaje que posibilita la organización de la actividad cognoscitiva”. (Guerra, 2006).
Desde la perspectiva de la independencia cognitiva que aporta en el desempeño del estudiante concordamos
con Álvarez de Zayas (1998) cuando asegura que:
“el trabajo independiente es una característica del proceso docente educativo; es aquel proceso que, en su
desarrollo, logra que el estudiante, por sí solo, se auto dirija.”
El diseño de la estrategia para integrar el trabajo independiente al complejo proceso de construcción del
conocimiento por parte de los estudiantes, requiere de un minucioso trabajo metodológico previo del colectivo
docente, donde se delimite el contenido especíco de la Física que potencialmente tendría un impacto en
aspectos relacionados con la profesión del estudiante de Ciencias Técnicas, considerando aquellos problemas
profesionales que debe resolver como encargo de la sociedad, los cuales están especicados en el modelo
establecido por el plan de estudios de cada carrera.
Se maniesta como una tendencia general el hecho de que los profesores de las disciplinas pertenecientes
al ciclo básico de formación como la Física, privilegian aquellos elementos del contenido de su ciencia, sin
revelar al estudiante los posibles nexos con el perl profesional, condicionando inconscientemente un rechazo
que los induce hacia la desmotivación, debido a que para el estudiante no existen respuestas a las interrogantes
¿para qué? y ¿por qué? recibe la Física.
Desde distintas perspectivas y métodos, es posible inuir en la motivación a partir de las disciplinas del
ciclo básico, propiciando a la vez un adecuado impacto en los aspectos propios del perl profesional. Está
demostrada la eciencia del aprendizaje de contenido afín a disciplinas básicas, cuando se toman determinadas
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habilidades profesionales como hilo conductor del proceso de formación. (Ramírez, Mena, J.A. y Mena, J.L.;
2017).
La inserción del trabajo independiente en el proceso de enseñanza aprendizaje, implica tomar referencia teórica
en el Modelo de Aula Invertida (Flipped classroom), una concepción novedosa cuya utilización se extiende
rápidamente y que se concibe por (Talbert; 2014) como “un modelo de diseño de curso en el que los alumnos
inician el contacto con la nueva información fuera de las clases”.
En el informe de (Walsh; 2015), la evaluación cuantitativa y cualitativa muestra que el 76 % de los estudiantes
indican que la clase inversa favoreció el proceso de aprendizaje y la organización de sus tiempos de estudio.
En este artículo se fundamenta un enfoque basado en la contextualización de la Física al perl profesional de
los estudiantes de ciencias técnicas, utilizando como método los Trabajos Investigativos Extraclase (TIE) para
organizar su actividad formativa, de tal manera que garantice la motivación necesaria y mayor independencia
en su desempeño.
DESARROLLO
En interés de optimizar esfuerzos para cumplir con las indicaciones sobre el tratamiento del contenido orientado
en el programa de la Física como disciplina básica, el trabajo independiente se convierte en una necesidad a tales
efectos, si tenemos en cuenta que no es posible enseñar y aprenderlo todo mediante actividades presenciales.
Lo anterior requiere precisar qué temas desarrollar en clases y cuáles orientar fuera de este contexto, sin que
se afecten los niveles de sistematización y de profundidad; que permitan mantener el rigor deseado durante
todo el proceso de formación del profesional.
Durante las acciones para propiciar el vínculo de los Núcleos Fundamentales del Conocimiento (NFC) de
la Física con Aspectos del Perl Profesional (APP) de las Carreras de Ciencias Técnicas, se maniestan
elementos del trabajo interdisciplinario, lo cual se revela a partir de que el profesor delimita del universo de la
información analizada, la cual debe contribuir más al mejor desarrollo de las actividades que se orientan con
la nalidad de evidenciar los nexos con los respectivos APP, inherentes al modo de actuación del profesional.
Este elemento es esencial para el fundamento de la concepción e indicación efectiva del trabajo independiente.
Desde la perspectiva de su aprendizaje el estudiante se involucra en actividades que promueven mayor
motivación durante un proceso, que por su esencia es autónomo y colaborativo. La interdisciplinariedad es
una forma de organizar el proceso de enseñanza-aprendizaje que promueve la participación de los estudiantes,
favorece su motivación y aumenta su funcionalidad mediante una respuesta global, basada fundamentalmente
en el tratamiento integrado de los distintos tipos de contenido, conceptos, procedimientos y actitudes. (Sánchez;
1995).
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Desde otro enfoque lo que se genera es un círculo “virtuoso”, el cual favorece el proceso de enseñanza–
aprendizaje a través de un mecanismo de cooperación entre docente-alumnos y alumno- alumno, conocido
como aprendizaje generativo, según se muestra en la gura 1. (Díaz y Mesa; 2017)
Figura 1: Aprendizaje generativo.
Todo esto parte de “incentivos” que generan la motivación que promueve la interactividad promovida tanto
hacia el docente como hacia los compañeros de grupo, la cual favorece la mediación que realizan los medios
informáticos y/o de laboratorio, así como el grupo, condicionado por el trabajo colaborativo, lo que debe
conducir a acciones “cognitivas racionales”. (Mesa; Díaz y Enrique; 2021)
La gura 2 ilustra el dominio donde convergen los Núcleos Fundamentales del Conocimiento de la Física y
los Aspectos del Perl Profesional de las carreras de Ciencias Técnicas, constituyéndose en los Fundamentos
para orientar el Trabajo Independiente.
Figura 2: Esencia de la contextualización
Se parte de un objetivo común de los Programas de la Disciplina Física General, diseñados por los Centros
Rectores a tales efectos, concretados en los respectivos Planes de Estudios para las carreras de Ingeniería,
donde se dene la necesidad de desarrollar habilidades de aprendizaje en un entorno autónomo y colaborativo,
a través de los modos de apropiación de los contenidos con un enfoque sistémico y un nivel de asimilación
predominantemente productivo; además se hace hincapié en la necesidad de desarrollar la creatividad y el
rigor en la solución de tareas propias de esta Disciplina.
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Otro aspecto es el relacionado con el desinterés mostrado por los estudiantes para asimilar la Física como parte
del Plan de Estudio, lo que ha estado condicionado por la insuciente percepción del papel de la Disciplina en
el perl del profesional, junto a otros factores, entre los que se destaca el insuciente trabajo de orientación
vocacional en el nivel precedente.
Estos antecedentes permitieron modelar el proceso de formación desde la Física General, partiendo de la
génesis denida como “Esencia de la contextualización”.
En el Modelo que se pone a consideración se relacionan Aspectos del Perl Profesional (APP) del estudiante
de Ciencias Técnicas con los correspondientes Núcleos Fundamentales del Conocimiento (NFC) de la Física,
a partir de la conformación de los pares relacionados, los cuales justican el nexo entre la Profesión y esta
Disciplina del ciclo básico de formación. La concepción general del referido Modelo se presenta en la gura 3.
Figura 3. Concepción general del modelo.
Los elementos más destacados del modelo son la base en que se soporta: el “Trabajo Independiente” y su
columna vertebral: el “Proceso de Construcción del Conocimiento”.
Una condición indispensable para que estos elementos sean ejecutados con eciencia, está en la labor
metodológica previa del colectivo docente, que facilite concebir y orientar los trabajos investigativos
extractases (TIE) a los estudiantes con evidencias concretas de que realmente existe el vínculo entre los
pares de relaciones, que contribuyen a la visualización de algunos aspectos de la profesión vinculados con la
disciplina del ciclo básico de formación.
En la tabla 1 se presentan tres pares de relaciones (NFC – APP) como: Campo Electrostático - Eciencia de la
Actividad Fitosanitaria (Ing. Agrónoma), Oscilaciones Mecánicas - Diseño de Estructuras (Ing. Civil) y Ondas
Electromagnéticas - Transmisión de Señales (Ing. en Telecomunicaciones). A los estudiantes corresponde
entonces la labor fundamental de profundizar, evaluar y revelar la existencia de dicho vínculo, como parte
esencial del proceso de formación. A los profesores la de servir como orientadores y mediadores de este.
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Tabla 1: Pares de relaciones (NFC – APP)
A continuación, se presenta en la gura 4 el modelo desarrollado para los referidos pares de relaciones
explicados según la tabla anterior.
Figura 4. Modelo desarrollado para los pares de relaciones de la tabla anterior.
Como puede apreciarse, es una representación que aún tiene carácter general ya que representa el
comportamiento para tres carreras de las Ciencias Técnicas. La misma estructura es posible adoptarla para
una carrera especíca, a partir de la cantidad de pares que resulten de la actividad metodológica previa del
colectivo docente.
Atendiendo a que la concepción del Modelo se dene a partir de la Disciplina Física General, es importante
asumir que los NFC tienen un carácter primario con relación a los APP, o sea, el estudiante debe aprender a
interpretar y/o aplicar primero los conceptos, deniciones y leyes de la Física, para posteriormente establecer
un vínculo objetivo con los APP relacionados.
Tomemos por ejemplo la primera relación que aparece en el Modelo, o sea, la existente entre el Campo
Electrostático y la Eciencia de la Actividad Fitosanitaria, para la carrera de Ingeniería Agrónoma.
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La gura 5 muestra un esquema simplicado del proceso de pulverización electrostática, una técnica moderna
para aplicar productos químicos a las plantas con un alto nivel de eciencia.
Figura 5. Funcionamiento de la pulverización Electrostática.
Fuente: https://www.optimagrupo.com/portfolio-item/pulverizacion-electrostatica/
La gura anterior ilustra cómo se contextualiza la Física en uno de los objetos de esta profesión, siendo una
manera de explicarlo como sigue:
La pulverización electrostática es una técnica que transere cargas eléctricas negativas a las gotas pulverizadas
para ser atraídas por la planta cargada positivamente. Esta fuerza de atracción F está denida por la ley de
Coulomb en función de la carga q de la gota y de la distancia que la separa del objetivo de la actividad
tosanitaria. La intensidad del campo eléctrico E que actúa sobre la gota está dada por la expresión:
F =qE
Esta tecnología, de amplia aplicación en la actividad tosanitaria, toma de la Física una de las propiedades
de la carga eléctrica consistente en el hecho de que: “Una carga positiva y una negativa se atraen”; (Young y
Roger; 2009).
La carga electrostática hace que el líquido pulverizado sea atraído con una fuerza 75 veces mayor que la fuerza
de gravedad.
Las gotas cambian de dirección y se mueven hacia arriba contra la gravedad para cubrir todas las supercies
de la planta.
El efecto de “envoltura” también hace que el rocío se adhiera a la supercie, en lugar de viajar más allá del
objetivo y evitando caer al suelo.
Adicionalmente este proceso tiene un importante impacto ambiental porque se utiliza con mayor eciencia el
material químico, limitando considerablemente la posibilidad de emanación excesiva al medio.
Este contenido sobre el Campo Electrostático, si se analiza en clase solo como un tema de la Física, quedaría
en el estudiante la mala percepción, y simultáneamente la interrogante: ¿para qué aparece en el Plan de
Estudio?
Sin embargo, cuando se le tratan elementos relacionados con el perl de la profesión, responde a esa
interrogante, motivándose para seguir profundizando sobre el tema, considerando además el impacto que
tiene en su futuro modo de actuar como Ingeniero.
El Modelo adecuado para la carrera de Ingeniería Agrónoma se ilustra a continuación en la gura 6, en que
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aparecen, además del Campo Electrostático, otros dos NFC de la Física, los Mecanismos de Transmisión de
Calor y el Espectro Electromagnético, relacionados respectivamente con los APP Producción Agrícola en
Invernadero y el Efecto de las Radiaciones en las Plantas.
Ambos tienen un impacto en la fotosíntesis, por lo que resultan ser dos APP que están en la base del desarrollo
vegetativo de las plantas y, consecuentemente, en la producción agropecuaria.
Figura 6. Modelo adecuado para la carrera de Ingeniería Agrónoma
Al analizar las particularidades del Modelo en cada una de las guras 3, 4 y 6, se puede apreciar su adaptabilidad,
que va desde una visión general para las Carreras de Ciencias Técnicas, hasta lo particular reejado para una
carrera especíca, quedando evidenciado además su carácter exible, e integrador.
A continuación, se describen los elementos fundamentales de la experiencia aplicada en clases, la cual se
desarrolló en dos grupos de la carrera de Agronomía con características diferentes, uno de ellos perteneciente
a la modalidad semi presencial.
La primera acción se desarrolló en la misma medida en que avanzaba el período docente, distinguiéndose los
momentos en que se impartían los Núcleos Fundamentales del Conocimiento (NFC) previamente seleccionados
por el docente, para relacionarlos con sus correspondientes Aspectos del Perl Profesional (APP).
Un detalle importante de esta acción consistió en la precisión de los conceptos, deniciones y leyes a través
de los cuales se manifestaban los nexos fundamentales entre NFC y APP, asignándose tareas por cada equipo
previamente seleccionado para emprender el Trabajo Independiente.
La explicación de los nexos sobre los cuales cada grupo de trabajo debía profundizar, resultó el momento
propicio para activar la motivación de los estudiantes y destacar la importancia de la disciplina en el contexto
del Plan de Estudio.
En la segunda y última acción fue realizado el acto de defensa y la correspondiente evaluación de los trabajos
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presentados, cuya estructura respondió a los elementos fundamentales sobre la Metodología y el Diseño de
Investigación.
Principales resultados obtenidos:
La independencia cognoscitiva mostrada por los estudiantes durante el trabajo de indagación para cumplir con
la tarea orientada.
Se contribuye a la motivación del aprendizaje, atendiendo a la integración interdisciplinaria del contenido.
La creación de condiciones favorables para propiciar la asimilación productiva del contenido durante el
proceso de construcción del conocimiento.
Los fundamentos aportados para desarrollar la creatividad y el rigor en la solución de tareas propias de la
disciplina y del perl profesional del Ingeniero.
La contribución al cumplimiento de uno de los objetivos de aprendizaje para las carreras de Ciencias Técnicas,
consistente en desarrollar capacidades para el aprendizaje autónomo y colaborativo.
El enfoque sistémico que se manifestó durante el establecimiento de los nexos entre los NFC y los APP.
Contribución a la visualización de la importancia de la Física como parte del Plan de Estudio.
La concepción de un Modelo exible para la contextualización del aprendizaje de la Física.
Posibilidad de extender los resultados a tantos pares de relaciones como sean posibles, teniendo en cuenta el
perfeccionamiento continuo del trabajo docente metodológico del colectivo pedagógico.
CONCLUSIONES
Con esta propuesta se contribuye al desarrollo de competencias transversales de los estudiantes como la
capacidad para comunicarse oralmente y desenvolverse en un entorno colaborativo.
Se privilegia el Trabajo Independiente, considerando que el objetivo priorizado en la formación del egresado
está la necesidad de encontrar soluciones autónomas y ecientes durante el proceso de producción o de
prestación de servicios.
El estudio se encuentra en una etapa inicial de desarrollo, concibiéndose un Modelo en cuya base está el
Trabajo Independiente y a partir del cual se explica la relación entre Núcleos Fundamentales del Conocimiento
(NFC) de la Física y Aspectos del Perl Profesional (APP) del Ingeniero.
Los resultados preliminares obtenidos sugieren darle continuidad al trabajo, aprovechando la exibilidad del
Modelo y el carácter interdisciplinario de las relaciones que se establecen a partir de este.
.
Los autores declaran que no existen conflictos de intereses que afecten el normal desarrollo de
la evaluación del manuscrito.
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roducción a la ingeniería”. Editorial Félix Varela. La Habana.152 p.
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