Caracterización fenomenológica de la permeabilidad magnética : un análisis de la actividad experimental en la reconstrucción de saberes.
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Date
2021Author
Niño Montenegro, Carlos Andrés
Director / Asesor / Tutor
Malagón Sánchez, José Francisco
Sandoval Osorio, Sandra
Palabras claves
Permeabilidad magnética
Aspectos fenomenológicos
Análisis histórico crítico
Actividad experimental
Magnitudes físicas
Permeabilímetro magnético
Prácticas significativas
Trabajo colaborativo
Recontextualización de saberes
Keyword
Magnetic permeabilityPhenomenological aspects
Historical - Critical analysis
Experimental activity
Physical magnitudes
Magnetic permeability
Meaningful practices
Collaborative work
Recontextualization of knowledge
Metadata
Show full item recordAbstract
En la enseñanza de la física se desconocen algunos aspectos fenomenológicos, éstos se encuentran inmersos en problemáticas que originaron conceptos físicos; por ejemplo, en la enseñanza del magnetismo, se trabajan aspectos teóricos acordes a los tiempos y espacios originales, pero no presentan discusiones, reflexiones y experiencias que den origen a la construcción de la magnitud física que relaciona, como la permeabilidad magnética con los efectos magnéticos evidenciados en la actividad experimental y la interpretación de los mismos; esto posibilita que la cualidad física que subyace en la comprensión y de la relación del campo magnético con los elementos matemáticos que permiten su medición.
Por tal motivo, se inicia este documento estableciendo una relación entre el sujeto y el objeto en la organización de los efectos de la naturaleza del fenómeno magnético, que se trabaja desde una perspectiva fenomenológica y las representaciones para expresar sus observaciones. Es aquí que la experiencia se convierte en el inicio a un mundo de conocimiento y de interacción directa con el fenómeno que permite plantear interpretaciones, cualidades y variables, estas ponen en diálogo a aquellos científicos que permitieron hacer parte fundamental de la relación de la permeabilidad con las variaciones magnéticas del espacio físico.
Desde las ideas y conceptos de polaridad magnética, líneas de fuerza magnética, medios físicos, materiales y sustancias se plantea una organización experimental donde se evidencia, aclara y amplia las observaciones y saberes que tanto estudiantes como docentes tengan del fenómeno de la permeabilidad; en el proceso de la actividad experimental se proporcionan las cualidades, indicadores e instrumentos de medida; los cambios experimentales de las formas, densidades y direcciones de los indicadores, logran clasificar y ordenar diferentes materiales y sustancias, así llegar a construir diversas representaciones para expresar sus observaciones; la geometría, la superposición de líneas de fuerza magnética que permean los diferentes medios físicos; esto permite plantear una unidad didáctica de análisis donde se pondrá en juego las intencionalidades de la actividad experimental y la construcción de explicaciones del fenómeno de la permeabilidad magnética en el aula.
Estas actividades no solo pretenden interpretar y explicar las observaciones por medio de la descripción de los efectos o la clasificación de los materiales desde su permeabilidad magnética alta, media o baja, sino que también mediante la construcción de un instrumento de medida, como lo es el permeabilímetro magnético, que posee su propio proceso experimental en su construcción; poder medir los cambios que se evidencian en las distancias entre dos imanes con similar polaridad, intensidad y dirección, al variarse el medio físico, es decir, material que se interpone entre las polaridades y con estos registros proponer una escala de medición o posibles criterios de ordenamiento de materiales y líquidos.
Para culminar este proceso se aplican y sistematizan los efectos y resultados del análisis, con un grupo semillero de grados noveno del Colegio República de Colombia, jornada mañana, de la localidad 10 de Engativá, mediante una unidad didáctica de análisis a través de fases:
• Propiedades de los objetos magnéticos: ¿Qué conocemos de nuestro mundo magnético?
• Repulsión como efecto para identificar la permeabilidad magnética: ¿Qué efectos describen la repulsión y atracción entre las polaridades magnéticas de los cuerpos?
• Medio físico como agente activo de las interacciones magnéticas: ¿Cómo se caracterizan los efectos al variar los medios entre las interacciones polares? ¿Cómo se pueden interpretar las formas de la limadura de hierro en diferentes interacciones?
• Clasificación y ordenación desde los efectos observables en el permeabilímetro: ¿Cuáles son los criterios experimentales para establecer una ordenación de los materiales acorde a su permeabilidad magnética?
Durante este proceso cualitativo y cuantitativo de la construcción de la magnitud física de la permeabilidad magnética de los medios físicos y desde la retroalimentación de sus explicaciones en cada una de las fases de la implementación de la unidad didáctica de análisis, permite recontextualizar junto con los estudiantes de grado noveno esta propiedad del espacio físico como la interacción entre materiales y líquidos magnéticos y no magnéticos, para que no se consideren como cuerpos ajenos, sino como la interacción entre medios físicos de diferentes naturalezas, generando efectos magnéticos y cambios de configuración de las posiciones de los cuerpos y la configuración de su campo magnético. Además, permite una organización y clasificación de los diferentes medios físicos por su permeabilidad magnética evidenciando y ampliando las experiencias para abordar el campo magnético, dependiendo de la naturaleza y de las condiciones de las interacciones y del proceso experimental e instrumental, es decir, desde una perspectiva fenomenológica de la permeabilidad magnética como un análisis de la actividad experimental en la reconstrucción de saberes, para la enseñanza de los fenómenos físicos mediante la construcción de explicaciones por parte de los estudiantes, argumentos experimentales y conceptuales en la construcción de la magnitud, mediciones de la permeabilidad magnética y así lograr reflexiones pedagógicas, científicas y culturales en el aula.
Abstract
In the teaching of physics, some phenomenological aspects are unknown, these are immersed in problems that originated physical concepts; for example, in the teaching of magnetism, theoretical aspects are worked according to the original times and spaces, but do not present discussions, reflections and experiences that give rise to the construction of the physical magnitude that relates, such as magnetic permeability with the magnetic effects evidenced in the experimental activity and the interpretation of the same; This makes possible that the physical quality that underlies the understanding and the relation of the magnetic field with the mathematical elements that allow its measurement.
For this reason, this paper begins by establishing a relationship between the subject and the object in the organization of the effects of the nature of the magnetic phenomenon, which is worked from a phenomenological perspective and the representations to express their observations. It is here that the experience becomes the beginning of a world of knowledge and direct interaction with the phenomenon that allows to raise interpretations, qualities and variables, these put in dialogue those scientists who allowed to make a fundamental part of the relationship of permeability with the magnetic variations of physical space.
From the ideas and concepts of magnetic polarity, lines of magnetic force, physical media, materials and substances, an experimental organization is proposed where the observations and knowledge that both students and teachers have of the phenomenon of permeability are evidenced, clarified and expanded; in the process of the experimental activity, the qualities, indicators and measuring instruments are provided; the experimental changes of the shapes, densities and directions of the indicators, they manage to classify and order different materials and substances, thus getting to build various representations to express their observations; the geometry, the superposition of lines of magnetic force that permeate the different physical media; this allows to propose a didactic unit of analysis where the intentions of the experimental activity and the construction of explanations of the phenomenon of magnetic permeability in the classroom will be put into play.
These activities are not only intended to interpret and explain the observations through the description of the effects or the classification of materials according to their high, medium or low magnetic permeability, but also through the construction of a measuring instrument, such as the magnetic permeability meter, which has its own experimental process in its construction; to measure the changes that are evident in the distances between two magnets with similar polarity, intensity and direction, by varying the physical medium, i.e., material that is interposed between the polarities and with these records propose a measurement scale or possible criteria for ordering materials and liquids.
To culminate this process, the effects and results of the analysis are applied and systematized with a group of ninth grade students of the Colegio República de Colombia, morning session, of the locality 10 of Engativá, by means of a didactic unit of analysis through phases:
Properties of magnetic objects: What do we know about our magnetic world?
Repulsion as an effect to identify magnetic permeability: What effects describe the repulsion and attraction between the magnetic polarities of bodies?
Physical medium as an active agent of magnetic interactions: How are effects characterized by varying media between polar interactions? How can the shapes of iron filings be interpreted in different interactions?
Classification and ordering from observable effects on permeability: What are the experimental criteria to establish an ordering of materials according to their magnetic permeability?
During this qualitative and quantitative process of the construction of the physical magnitude of the magnetic permeability of physical media and from the feedback of their explanations in each of the phases of the implementation of the didactic unit of analysis, allows recontextualizing together with ninth grade students this property of physical space as the interaction between magnetic and non-magnetic materials and liquids, so that they are not considered as foreign bodies, but as the interaction between physical media of different natures, generating magnetic effects and changes in the configuration of the positions of the bodies and the configuration of their magnetic field. In addition, it allows an organization and classification of the different physical media by their magnetic permeability, evidencing and expanding the experiences to approach the magnetic field, depending on the nature and conditions of the interactions and the experimental and instrumental process, that is to say, from a phenomenological perspective of magnetic permeability as an analysis of experimental activity in the reconstruction of knowledge, for the teaching of physical phenomena through the construction of explanations by students, experimental and conceptual arguments in the construction of the magnitude, measurements of magnetic permeability and thus achieve pedagogical, scientific and cultural reflections in the classroom.
Editorial
Universidad Pedagógica Nacional
Programa académico
Maestría en Docencia de las Ciencias Naturales