Integrando predicción y diseño: engranajes con impresión 3D en la enseñanza del movimiento circular uniforme

Resumen

La física ha contribuido significativamente al avance tecnológico, y con su marco se han desarrollado herramientas tan indispensables como las máquinas mecánicas, que han avanzado drásticamente durante los últimos siglos. Sin embargo, su complejidad suele dificultar el entendimiento de esta. Este desafío ha llevado a avances en la enseñanza de la ciencia, incluyendo el uso de secuencias didácticas adaptables a diferentes niveles y enfoques. Una respuesta a este desafío es lo que se propone en la presente secuencia de enseñanza y aprendizaje, basada en el marco de la indagación científica, y a través del diseño de actividades bajo un ciclo de predicciones reiterativas creado para la secuencia, con enfoque en la habilidad de la predicción científica. Se busca crear una conexión entre la bajada realista de un contenido abstracto como el movimiento circular uniforme, a través de materiales educativos fabricados en impresión 3D, con una habilidad fundamental para el conocimiento científico como lo es predecir. El objetivo principal del desarrollo e implementación de esta secuencia didáctica fue analizar el nivel de predicción científica entre la primera y última actividad de una secuencia de enseñanza y aprendizaje con foco indagatorio sobre el contenido de movimiento circular uniforme utilizando engranajes impresos en 3D en un 3°M electivo de Física de un colegio de Villa Alemana. Los resultados indican una mejora general en las capacidades de predicción científica, y entregan información sobre algunas características del ciclo propuesto para la secuencia referentes a su complejidad cognitiva y a la formulación de relaciones matemáticas emergentes.