seminario de investigación para optar al grado de magister

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Pontificia Universidad Católica de Valparaíso Facultad de Ciencias PRESIÓN HIDROSTÁTICA, SUS IMPLICANCIAS EN ACTIVIDADES SUBACUÁTICAS Y EN LA VIDA SUBMARINA: UNA SECUENCIA DIDÁCTICA BASADA EN LA MODELIZACIÓN PARA TERCER AÑO DE EDUCACIÓN SECUNDARIA. Seminario de Investigación para optar al grado de Magister en Didáctica de las Ciencias. Experimentales Autores: Constanza Cantillano M, Carla Cisternas F. Profesores Guía: Paola Quiñones H. y Cristian Merino R. Valparaíso, Diciembre 2013

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Pontificia Universidad Católica de Valparaíso

Facultad de Ciencias

PRESIÓN HIDROSTÁTICA, SUS IMPLICANCIAS EN ACTIVIDADES SUBACUÁTICAS Y EN LA

VIDA SUBMARINA: UNA SECUENCIA DIDÁCTICA BASADA EN LA MODELIZACIÓN PARA

TERCER AÑO DE EDUCACIÓN SECUNDARIA.

Seminario de Investigación para optar al grado de

Magister en Didáctica de las Ciencias. Experimentales

Autores: Constanza Cantillano M, Carla Cisternas F.

Profesores Guía: Paola Quiñones H. y Cristian Merino R.

Valparaíso, Diciembre 2013

Índice

I. INTRODUCCIÓN ..........................................................................................................................2

II. MARCO TEÓRICO ........................................................................................................................5

II.1. Características de la actual enseñanza de las ciencias en Chile y sus repercusiones en el

aprendizaje .....................................................................................................................................6

II.2. ¿Ciencia?… ¿Cuál Ciencia? .......................................................................................................8

II.3. Objetivo de enseñar ciencias: ¿Para qué enseñar Ciencias? ¿Qué Ciencia enseñar? ............11

II.3.1. ¿Para qué enseñar Ciencias? ..........................................................................................11

II.3.2. Entonces, ¿Qué ciencia enseñaremos? ..........................................................................14

II.4. ¿Cómo enseñar ciencias? .....................................................................................................16

II.4.1. Diseño de la Enseñanza de las Ciencias: Secuencias didácticas constructivistas ............17

II.5. Propuesta de secuencia de enseñanza y aprendizaje del concepto de presión hidrostática. 20

II.5.1. Justificación y Selección de contenido ............................................................................21

II.5.2. Relación con el Curriculum Nacional ..............................................................................22

II.5.3. Breve perspectiva histórica y didáctica del concepto de presión hidrostática ...............23

II.5.4. Criterios para la organización y secuenciación de las actividades ..................................25

II.5.5. El ¿Cómo? .......................................................................................................................26

III. MARCO METODOLÓGICO .........................................................................................................28

III.1. Pregunta de investigación, objetivos y supuestos ................................................................28

III.1.1. Pregunta de Investigación: ............................................................................................28

III.1.2. Objetivos .......................................................................................................................28

III.1.3. Supuestos ......................................................................................................................29

III.2. Metodología .........................................................................................................................29

III.2.1. Enfoque, tipo y alcance de la investigación ...................................................................29

III.2.2. Caracterización de la Muestra ......................................................................................30

III.2.3. Variables constituyentes ...............................................................................................30

III.2.4. Instrumento ...................................................................................................................31

III.3. Procedimiento ......................................................................................................................38

III.4. Recolección y Técnicas de Análisis .......................................................................................39

III.4.1. Técnicas de recolección de datos ..................................................................................39

III.4.2. Técnica de análisis de datos ..........................................................................................40

IV. ANÁLISIS Y RESULTADOS ..........................................................................................................47

IV.1. Análisis de los resultados del proceso cognitivo para la construcción del modelo de presión

hidrostática ..................................................................................................................................47

IV.2. Resultados por Objetivo Específico ......................................................................................69

IV. 2.1. Comentarios generales sobre los resultados por Objetivo específico ..........................74

IV.3. Resultados por grado de logro del Modelo Final del alumno respecto al Modelo Científico.

.....................................................................................................................................................75

V. CONCLUSIONES E IMPLICANCIAS PARA EL AULA ......................................................................78

V.1. Proyecciones de la SEA para futuras aplicaciones al aula ......................................................81

VI. REFERENCIAS ............................................................................................................................82

VII. ANEXOS ....................................................................................................................................88

CUADERNO DEL ALUMNO ............................................................................................................89

DATOS DE LA ATMOSFERA ...........................................................................................................89

EXPLORACIÓN: NOTICIAS PREGUNTA 1 ........................................................................................89

EXPLORACIÓN: PREGUNTA 1 ........................................................................................................89

EXPLORACIÓN: NOTICIAS PREGUNTA 3 ........................................................................................89

ACTIVIDAD DE FINALIZACIÓN .......................................................................................................89

PILOTAJE .......................................................................................................................................89

ANÁLISIS: PROCESO DE CATEGORIZACIÓN ...................................................................................89

ANÁLISIS: HOJA DE CÁLCULOS PROCESO ANALÍTICO DE JERARQUÍAS (AHP) ...............................89

TRANSCRIPCIÓN EVALUACIÓN ORAL Y MAQUETAS .....................................................................89

1

RESUMEN

El presente trabajo muestra el diseño de una secuencia didáctica para la enseñanza y apropiación del

concepto de presión hidrostática. Las actividades que se proponen tienen como principal objetivo

que las y los estudiantes de tercer año de educación media puedan aprender el concepto señalado

situado en un contexto real como lo es el océano, esto es, que a a partir del reconocimiento de

características del océano, sean capaces de construir diferentes modelos explicativos ante la

problemática de por qué los buzos deben emerger a la superficie lentamente desde el punto de vista

de la física. Mediante el desarrollo de las actividades se promueven competencias científicas en

relación a los saberes, capacidades y disposiciones frente a los fenómenos a abordar.

Palabras Claves: Océano, Presión hidrostática, Secuencia Didáctica, Modelización.

Constanza Cantillano Moreno

[email protected]

Carla Cisternas Fretz

[email protected]

2

I. INTRODUCCIÓN

Cuadro resumen 1: Introducción y Definición del problema

En Chile, el 81,4% de los docentes de educación media del país utiliza en sus clases un modelo

didáctico tradicional, que prioriza la transferencia verbal y memorización de contenidos

(Schielfelbein & Shielfelbein, 2000) en desmedro de la construcción propia y, por ende,

potencialmente más significativa para el alumno.

Desde este modelo de enseñanza, las ciencias, y de sobremanera el área de la enseñanza de la

Física, ha estado hasta hoy caracterizada por ser una asignatura que se desarrolla carente de un

contexto real. Con esto nos referimos a que la enseñanza se plantea desde las generalizaciones o

entidades abstractas, las cuales no evidencian su calidad de modelo o representación al

desvincularse de los fenómenos naturales que intentan describir, dando como resultado que para la

mayoría de los estudiantes, en incluso del profesorado, pareciera no existir relación entre estos

fenómenos cotidianos y las entidades abstractas que las representan.

El contexto educativo chileno sumado a esta especial manera de enseñar física ha generado como

consecuencia un desinterés personal del alumnado hacia la asignatura valorando su aprendizaje sólo

como una llave de acceso a carreras científicas de educación superior. Lo anterior deja entrever la

Curriculum y Sistemas de

medición (SIMCE, PSU)

¿Qué y cómo se enseña?

(Sanmartí, 2007)

¿Cómo se enseña?

¿Qué se enseña?

Método de enseñanza tradicional

(Schiefelbein y Schiefelbein, 2000)

Modelo tradicional de ciencia

Visión de Ciencia como producto, objetiva, Absoluta, representa

íntegramente la realidad

Aprendizaje memorístico de conceptos y habilidades de orden

inferior(Schiefelbein y Schiefelbein, 2000)

Más del 70% de los estudiantes: aprendizaje memorístico y

relaciones superficiales (Navarro y Förster, 2012)

Más del 50% de los estudiantes secundarios egresados el año2011 no acceden a carreras de educación superior, o bien noeligen carreras de ciencias (MINEDUC, 2013)

3

escasa importancia que se le otorga al conocimiento y entendimiento de la realidad natural

desde el prisma de la ciencia y del potencial aporte en la formación ciudadana.

Una evidencia de la incidencia de estos factores sobre los niveles de alfabetización en ciencias, se

puede advertir gracias al trabajo de Navarro y Förster (2012). En este, se puede ver que más del

70% de los estudiantes secundarios chilenos encuestados, se encuentran en un rango de estados de

alfabetización que comprenden el analfabetismo científico (4%) hasta la alfabetización científica y

tecnológica funcional (46%), esto vale decir que nuestros estudiantes están siendo capaces de

manejar un vocabulario científico simple, basado en un aprendizaje memorístico, relacionando

conceptos de manera superficial (Navarro y Förster, 2012)

Lo expresado anteriormente se puede deducir a partir de los métodos de selección para la

persecución de estudios universitarios (Prueba de selección Universitaria, PSU) y la incidencia de

los resultados en la valoración de la calidad educativa de la institución. Según Neus Sanmartí “La

evaluación no sólo mide los resultados, sino que condiciona que se enseña y cómo, y muy

especialmente qué aprenden los estudiantes y cómo lo hacen “(2007. Pág. 9). Es así, como colegios

y profesores tienden a privilegiar el abarcamiento de la gran cantidad de contenidos del currículum

nacional en tiempo record, en desmedro del desarrollo de las habilidades de pensamiento científico

y formación ciudadana, siguiendo una línea mayoritariamente propedéutica.

Una evidencia de ello, son las unidades didácticas que practican gran parte de los profesores que

utilizan formas tradicionales de enseñanza (Schiefelbein & Schieflebein, 2000). Un ejemplo

referente al tema que nos atañe, es la unidad didáctica de Mecánica de Fluidos existente en el libro

de texto del Ministerio de Educación, expuesto en los anexos de este trabajo (Vea anexo 7). Como

se puede observar, el concepto de presión hidrostática es expuesta de manera súbita, como

información acumulable, al igual que el resto de los contenidos de la unidad (y como puede

apreciarse ocupa tan sólo una página del texto). Por otra parte cabe hacer notar, que los ítems en los

cuales se hace referencia a aplicaciones concretas y no idealizadas del concepto de presión, son

reducidas a la mínima expresión (ver pág. 93 del texto adjunto) dejando de lado la relevancia real

que estos temas tienen para la comprensión científica del mundo natural.

En otras palabras, en este texto, el concepto en cuestión se reduce a la exposición del contenido y su

aplicación a la resolución de ejercicios de planteo carentes de un contexto real y de utilidad en la

formación ciudadana, volcándose en cambio a la preparación para pruebas de selección

universitaria que supuestamente reflejan habilidades de orden superior.

4

La secuencia de enseñanza y aprendizaje (SEA) que se desarrolla a lo largo de este trabajo, tiene

por finalidad mostrar una alternativa a las clases de Física tradicionales, desarrollando el concepto

de presión hidrostática a partir de un contexto real como el buceo y la vida submarina en el

Océano Pacífico. Basándonos en este concepto científico y algunas propiedades mecánicas del mar

se pretende facilitar la construcción del concepto señalado y la relación que existe entre este y las

variables profundidad y densidad del agua de mar. Adicionalmente, se pretende que los alumnos

apliquen estos nuevos conceptos y relaciones a la explicación de ciertas características de la vida

submarina y problemáticas que presenta el ejercicio del buceo.

Esta secuencia se basa en ciclos de aprendizaje constructivistas donde se espera que los

estudiantes adquieran nociones del concepto y las relaciones entre este y otras variables que

caracterizan el mar. Intenta abordar también, elementos de la naturaleza de la ciencia y habilidades

de pensamiento, destacando el reconocer la importancia que tiene su estudio, la creación de

modelos para comprender la realidad y cuyo lenguaje científico es sólo una de las maneras

existentes de explicar y entender el mundo natural.

El diseño de actividades antes citado está además enmarcado en una investigación a partir de la cual

se pretende estudiar el grado en el cual los estudiantes logran construir el concepto de presión

hidrostática a partir de esta SEA. Para ello, esta sucesión de actividades será aplicada en dos cursos

de educación secundaria de distintas instituciones, el primero a modo de pilotaje y en el segundo de

manera formal. Posteriormente dentro del marco metodológico se plantean el enfoque, y diseño de

investigación así como los objetivos del trabajo. Se describirá además el instrumento diseñado y los

objetivos atingentes a cada fase de esta secuencia didáctica.

En el apartado Análisis se explicitará la manera en la cual fue recolectada y analizada la

información, con la fundamentación teórica que apoya dicho procedimiento.

Luego se presentarán los resultados obtenidos del proceso de implementación de la SEA y la

interpretación de estos. Por último, se plantean las conclusiones a partir tanto de los resultados

como de las inferencias realizadas de los hallazgos ocurridos.

5

II. MARCO TEÓRICO

Cuadro Resumen 2: Marco Teórico

Posiblemente muchos docentes de ciencias pueden reconocer que ha existido al menos una vez en

que sus alumnos se hayan cuestionado la utilidad de las ciencias en su vida, ni tampoco olvidar el

impacto de aquella pregunta y, la compleja respuesta que se intenta urdir para mantener (o generar)

el interés por su asignatura. Es posible que para muchos de ellos esta pregunta haya sido un motor

para cuestionar la forma en que están haciendo su trabajo y la real utilidad que esta tiene para la

vida de los estudiantes: ¿PSU?¿SIMCE? ó ¿existirá algo más allá?

Un estudio realizado por Sands y Hull (1985) revela que para los profesores, en formación y

ejercicio, la finalidad del aprendizaje y enseñanza de las ciencias se dicotomiza en el discurso y la

práctica. Es decir, los objetivos de enseñanza de las ciencias que manifiestan en su discurso, no se

condicen con las que priorizan en la práctica, siendo en esta última donde destacan

mayoritariamente la preparación de los estudiantes para enfrentar estudios superiores y adquirir

conocimientos sobre hechos y teorías.

Los resultados de este estudio vienen a develar no sólo lo que ocurre en Europa, sino probablemente

lo que ocurre en muchos lugares del mundo, incluyendo nuestro país. La enseñanza de las ciencias

actualmente tiene un norte predominantemente propedéutico, es decir está orientado principalmente

a adquirir las herramientas necesarias para el ingreso a la universidad. En el último tiempo, esta

inclinación ha sido fuertemente cuestionada desde la filosofía, historia, sociología de la ciencia y la

Nueva forma de entender la enseñanza de las

Ciencias

Para

Qué?

Paradigma

Constructivista

Ciencia

entendida como

proceso

cognitivo

Modelo cognitivo de ciencia

Qué?

Cómo?

¿Cómo aprenden ciencias los estudiantes?

Secuencias de enseñanza y Aprendizaje

Modelización(Buty, Tiberghien

y Le Marechal,

2004)

6

hoy asentada didáctica de las ciencias. ¿Qué ocurre con los estudiantes que no quieren proseguir

carreras de ciencias? O bien ¿Qué ocurre con lo que así lo desean, sin embargo no son dignos del

ingreso a carreras científicas de educación superior? Según Kuhn (1962), desde este punto de vista,

lo que ocurre a nivel escolar corresponde a una carrera por adquirir los principales hechos y teorías

científicas generadas a lo largo de la historia con el fin de integrarse fluidamente al mundo

científico, sin embargo para aquellos que no logran alcanzar este nivel educativo o simplemente por

algún motivo no lo desean, la ciencia se vuelve una herramienta inútil. Desde aquí se desprende que

la educación en ciencias se vuelve ventajosa sólo para una elite.

Puntualmente, en el caso de nuestro país, en el año 2011 egresan de la educación secundaria

242.507 estudiantes de los cuales, menos de la mitad (45,2%) se matriculó en alguna institución de

educación superior (MINEDUC, 2013). De ellos, es esperable que sólo cierto porcentaje opte por

carreras de ciencias. A partir de ello renace la inquietud: ¿Cuál es el rol de la educación científica

para más del 50% de jóvenes chilenos que no acceden a la educación terciaria, o bien lo hacen a

carreras de áreas no científicas? ¿Qué importancia tiene para ellos adquirir aquel inmenso

compendio de teorías y acumulación de conocimiento científico generado a lo largo de la historia?

Inscritos en este marco es que surge la necesidad de redireccionar la finalidad de la enseñanza de las

ciencias hacia un norte que abarque a toda la población de nuestro país. Es así como la UNESCO

(1999), en la declaración de Budapest, proclama que:

“La enseñanza científica, en sentido amplio, sin discriminación y que abarque todos

los niveles y modalidades es un requisito previo esencial de la democracia y el

desarrollo sostenible. […] Hoy más que nunca es necesario fomentar y difundir la

alfabetización científica en todas las culturas y todos los sectores de la sociedad así

como las capacidades de razonamiento y las competencias prácticas y una

apreciación de los principios éticos, a fin de mejorar la participación de los

ciudadanos en la adopción de decisiones relativas a la aplicación de los nuevos

conocimientos […]”

II.1. Características de la actual enseñanza de las ciencias en Chile y sus repercusiones

en el aprendizaje

Schiefelbein y Schiefelbein (2000) declaran que cerca de un 82% de los docentes chilenos utiliza un

modelo didáctico tradicional, o de transmisión y recepción, en el desarrollo de sus clases. Esto

7

significa que dicho porcentaje de profesores, toma el rol de una especie de portavoz de la ciencia

quien debe explicar minuciosamente el conocimiento científico tal cual la ciencia los ha formulado.

Por tanto, cabe esperar que sus clases sean en alto porcentaje de transmisión verbal y/o escrita y, las

sesiones prácticas, en caso de haberlas, sean de corte demostrativo u observacional (Jimenez, 2000;

Ortega, 2007; Pozo, 1999).

Siguiendo esta línea, las características de la educación científica actualmente se asientan en un

paradigma tradicional de ciencia en la cual se obvian los elementos históricos, sociológicos y

filosóficos. La ciencia se muestra como un producto, donde destacan los nombres de iluminados

científicos como sus autores. Gallegos y Gallegos (2007) plantean que la ausencia de la

historicidad de los modelos científicos, parece demostrar que la aproximación epistemológica

dominante en la enseñanza de la ciencia es la empiropositivista. Esta consiste en una mirada

meramente tecnicista de la ciencia, es decir, esquematizados en definiciones y fórmulas

matemáticas, que han de ser aplicadas para la resolución de ejercicios idealizados, que no

representan cercanía con el mundo natural que vivencian los estudiantes en el día a día. Sumado a

ello, las prácticas de laboratorio son abordadas como un recetario lineal de procedimientos donde

los estudiantes son entrenados en las técnicas ya probadas y en el manejo eficiente de los

instrumentos y técnicas estandarizadas.

Este modelo de enseñanza transmisiva, trae consigo una concepción de aprendizaje implícita, que se

caracteriza por que el estudiante aprenderá a través de la recepción integra de lo enseñado por el

profesor, convirtiéndose en una tábula rasa en la cual hay que escribir. Por ello, es de suma

importancia la claridad con que el profesor exprese la información.

Es de esperar entonces, que la evaluación se caracterice por ser de índole acumulativa y

memorística, al igual que sus efímeros aprendizajes. La naturaleza de la ciencia transmitida entre

líneas a los estudiantes, corresponde a un conocimiento infalible, objetivo, machista y elitista, que

no deja espacio para la indagación ni la reflexión en torno a cuestiones relativas a la ciencia y

quehacer científico. Se convierte para los alumnos en información a acumular y reproducir para un

examen sin tener incidencia alguna en su formación personal.

Navarro y Förster (2012) realizan un estudio en el cual pretenden medir los niveles de

alfabetización científica de una muestra de estudiantes chilenos. Este estudio arroja que más del

70% de los estudiantes sólo manejan un vocabulario científico básico mostrando dificultad de

realizar relaciones profundas entre los conceptos consultados. Los resultados de esta investigación

8

son concordantes con los expuestos en el estudio de Shiefelbein y Shiefelbein (2000) es decir, el

uso de modelos didácticos de transmisión y recepción, descrito en el párrafo anterior, trae como

consecuencia un aprendizaje memorístico en desmedro de las habilidades de orden superior.

El curriculum nacional de ciencias vigente, los sistemas de medición de la calidad de la educación

(SIMCE) y de selección universitaria (PSU) son paradójicamente grandes promotores de las

características antes mencionadas que pueden, en gran medida, responder a la dicotomía de las

finalidades de la enseñanza de las ciencias señaladas anteriormente, así como el rol del estudiante

en este proceso. Por una parte, la amplia extensión curricular, el tipo de contenido a enseñar y por

otra los contenidos medidos por los sistemas de medición de aprendizajes.

Adicionalmente, la formación del profesorado puede convertirse también en una variable incidente

sobre los resultados expuestos. Al respecto, el informe PISA (2006) muestra que en Chile la

proporción de profesores entre 40 y 50 años es bastante superior al de docentes jóvenes menores de

30 años (sólo un 5%). Este factor puede ser influyente al pensar en la formación inicial que han

recibido los docentes mayores y/o actualización respecto a las nuevas tendencias en el área de la

enseñanza de las ciencias.

Si combinamos los factores señalados, se podría especular que la enseñanza de las ciencias actual,

está embebida por la necesidad de cubrir los contenidos del extenso curriculum que luego serán

evaluados en pruebas estandarizadas (las cuales no miden competencias científicas (OCDE, 2006;

DEMRE, 2014)1), la escasa transición de paradigma de los docentes en ejercicio en el ámbito de la

didáctica de las ciencias y los modelos de enseñanza y aprendizaje, lo cual trae como consecuencia

aprendizajes de mala calidad en el estudiantado y una visión deformada de la ciencia.

II.2. ¿Ciencia?… ¿Cuál Ciencia?

Desde la corriente epistemológica constructivista, la ciencia es concebida como un proceso humano

de construcción del conocimiento del mundo natural. Desde esta perspectiva, Giere (1988), usando

una analogía con la evolución de los organismos, propone el modelo cognitivo de la ciencia en el

cual plantea que una teoría científica es el resultado de procesos cognitivos que intentan interpretar

1 Para mayor información puede ingresar a http://www.demre.cl/temario_ciencias_p2014.htm y comparar, los contenidos y

habilidades que ahí se miden, con las competencias científicas evaluadas en PISA (OCDE, 2006)

9

y dar sentido a la realidad natural. Estas teorías están compuestas de modelos teóricos de la

realidad, los cuales intentan ajustarse a ella a través de hipótesis teóricas. Cada modelo o

representación entrega sólo una perspectiva de los hechos, sin embargo es sólo en la comunidad

científica, donde se llegan a los acuerdos sobre que modelos son los que mejor podrían explicar la

realidad (Izquierdo, 2000; Sanmartí, 2002).

Los procesos cognitivos como la percepción, imaginación y lenguaje, son procesos personales e

individuales que están íntimamente ligados a las características del contexto histórico y cultural

(Toulmin, 1977; 1999), lo cual hace que los modelos teóricos y por ende las teorías científicas

también estén afectos a esta componente subjetiva.

En lo que concierne al lenguaje, la concepción cognitiva de categorización (Cuenca y Hilferty,

1999), explica el proceso mental de organización de la información que surge de la relación de cada

individuo con la realidad y que da origen a los modelos antes nombrados. El proceso de

categorización2 (proceso horizontal) se lleva a cabo a partir de la construcción de una imagen

representativa idealizada de cada categoría - el prototipo- que se relaciona de manera más o menos

exacta con cada uno de sus miembros (efectos prototípicos). De esta manera, las categorías se

forman por la coincidencia de una o varias características, lo que justifica que durante el lenguaje

hablado ó escrito utilicemos expresiones delimitadoras que tienen por finalidad marcar la diferencia

entre uno y otro miembro de la categoría.

2 Ver Teoría de Prototipos.

10

Figura 1: Representación de la dinámica de la construcción de teorías científicas

Si reunimos los factores antes mencionados, podemos decir que para un mismo fenómeno se

pueden proponer diversos modelos explicativos que dependerán de la interpretación que cada sujeto

les otorgue -independiente de los métodos utilizados para su conclusión- que son dependientes de su

propio proceso de categorización, el cual, a su vez, está en consonancia con el contexto histórico y

cultural en el cual se desenvuelve. En otras palabras, cada sujeto realiza ciertos procesos cognitivos

que tienen como punto de partida sus propias estructuras lingüísticas (o representaciones) iniciales

y, a través de ellos, intenta formular una explicación al fenómeno estudiado.

Los modelos teóricos generados tienden a evolucionar a partir de nuevas evidencias (Toulmin,

1999; 2003) y de la interacción entre estos y las teorías científicas, a través de los procesos de

argumentación, por lo cual, adopta un carácter pluralista y dinámico.

Desde el punto de vista planteado, es evidente que la ciencia no tiene como objetivo conocer la

verdad acerca del mundo real, sino más bien está centrada en la creación de modelos que puedan de

alguna manera explicar y dar sentido a la realidad, e ir evolucionando hacia modelos y teorías que

se ajusten cada vez mejor a dicha realidad natural.

Mundo real

Selección de modelo/s que se ajusta/n mejor a

la realidad

Consenso en la comunidad científica

11

Según Izquierdo, Sanmartí y Espinet (1999), el modelo cognitivo de ciencias se genera sobre cuatro

pilares: Objetivo, Método, Racionalismo y Realismo. El objetivo de la ciencia, según las autoras

radica en el intento de interpretar los fenómenos del mundo e intentar actuar sobre ellos. Por otra

parte, señalan, que el Método que conduce al conocimiento científico no es único y que la

interpretación de los experimentos y sus resultados está vinculada a algún marco conceptual y

procedimental. Los experimentos, instrumentos, hechos y aplicaciones son parte de una teoría

científica.

El Racionalismo y el Realismo, según la autora, corresponden a las bases filosóficas que sustentan

este modelo cognitivo de ciencia. Ellos plantean por un lado, que es imposible conocer con certeza

la veracidad de una teoría científica, pero sí, que a través del razonamiento, se pueden excluir

aquellos conocimientos que parezcan menos válidos. Por otra parte, el realismo, acepta que los

hechos son reconstruidos a partir de la teoría, por ende, cualquier cambio en esta, produce un

cambio en el modelo explicativo de este hecho.

II.3. Objetivo de enseñar ciencias: ¿Para qué enseñar Ciencias? ¿Qué Ciencia enseñar?

II.3.1. ¿Para qué enseñar Ciencias?

En didáctica general es conocido el modelo del triángulo didáctico el cual permite sistematizar los

diferentes factores y agentes que conforman la interacción didáctica. Este modelo explicativo, que

grafica una situación pedagógica, ha sido utilizado y reinterpretado desde el constructivismo (Coll,

1997; Coll y Solé, 2001; Díaz, 2006; Ibañez, 2007, Brousseau, 2007) donde, a modo general,

entrega una visión del aprendizaje escolar como producto de las interacciones que se producen entre

el aprendiz, el contenido a aprender y el docente quien facilita la construcción de los aprendizajes.

En la teoría de las situaciones didácticas, Brousseau (2007) señala que el triángulo didáctico, como

el de Houssaye (1988), presenta el inconveniente de acotar la situación didáctica a la interacción

entre profesor y alumno sin considerar el milieu, medio o entorno con el cuál interactúa el aprendiz.

12

(a) (b)

Figura 2: (a) Triángulo didáctico. Tomado de Houssaye (1988). (b) Triángulo didáctico milieu. Tomado de Brousseau

(2007)

Recientemente Mèheut y Psillos (2004) realizan una extensión del triángulo antes citado compuesto

por Profesor, Alumno y Conocimiento científico, agregándole el Mundo material sobre el que se

quiere aprender y actuar. En las diagonales de este rombo (Ver figura 3) se encuentra la dimensión

didáctica que representa la relación entre la enseñanza y el aprendizaje y, en la segunda diagonal, la

dimensión epistemológica que refiere a la relación entre el conocimiento científico (o sus

transposiciones) y el mundo natural. Es posible ver que a través de este modelo se incluye el

contexto sobre el cual el alumno, a través de la facilitación del docente, puedo hacer uso del

conocimiento científico escolar.

En consonancia con lo anterior, ha sido posible advertir que son muchas las organizaciones

internacionales que se han referido a la importancia de la enseñanza de las ciencias (UNESCO,

1999; OCDE, 2006; NSTA, 1985; Real Sociedad Británica, 1985). Cada uno lo hace desde diversos

focos sin embargo, coinciden en que esta corresponde a uno de los medios más prometedores en

post de la formación de nuestros alumnos como ciudadanos de una nación.

Las finalidades de la enseñanza de las ciencias se inscribe dentro de la relevancia que esta

representa para la formación ciudadana no obstante, este es un concepto amplio que puede

entenderse desde varios puntos de vista, pudiendo ser, en una primera mirada bastante ambiguo.

13

Figura 3: Adaptación del rombo didáctico de Mèheut y Psillos (2004)

En este marco, Sanmartí (2002) señala que es posible situar los argumentos sobre este tema en tres

pilares, los cuales no son excluyentes entre sí. Por una parte destaca, que la ciencia es parte una

construcción histórica y por ello, es relevante que, al igual que las artes y la historia, sea transmitida

como cuerpo cultural, sólo por el placer de conocer las ideas/modelos humanos acerca del mundo

natural. Sin embargo, esto no consiste tan sólo en la transmisión de modelos o teorías sino también

en la utilización de dichas ideas, que insertas dentro de un contexto sociohistórico específico,

permitan explicar el origen de preguntas, ideas y, ciertas relaciones entre estas y hechos que ocurren

a nuestro alrededor. Esto es lo que la autora designa como Alfabetización científica.

Desde un aspecto cognitivo-práctico, considera que la enseñanza de la ciencia promueve formas de

razonar, actuar y valorar que posibilitan desarrollar una manera distinta de mirar el mundo. Y, en un

último plano, la ciencia como conocimiento aplicado, es donde la enseñanza y el aprendizaje de la

ciencia están dirigidos hacia la responsabilidad social. Es desde este frente donde, a nuestro juicio,

se puede palpar mas de cerca la influencia de la ciencia en la formación ciudadana, en forma de

compromiso con el entorno. Según Ramsey (1993),

“[…] Desde la perspectiva de la responsabilidad social, la formación científica

debería dar lugar a alumnos que puedan, -y de hecho participen- en la resolución de

asuntos sociales relacionados con la ciencia. Esto supone que el alumnado esté

dispuesto y pueda (porque a su vez es capaz), actuar efectivamente como ciudadano

haciendo uso de los valores y habilidades que proceden tanto de la ciencia como de la

democracia” (En Marco-Stiefel, 2000, pp. 145)

Aikenhead (1985), señala que la responsabilidad social, acuñada desde la enseñanza de las ciencias

se ve plasmada en la toma de decisiones y acciones sobre escenarios relacionados con el progreso

social o los relativos al ser humano.

14

Un esfuerzo por llevar a la práctica las ideas antes señaladas residen en la corriente Ciencia,

Tecnología y Sociedad (CTS) (Acevedo, Manassero y Vásquez, 2002, 2005; Acevedo, 1996, 2004;

Acevedo y Vázquez, 2003; Solbes y Vilches, 2005; Solbes, Vilches y Gil, 2001; Marco-Stiefel,

2005; Caamaño, 1995; Caamaño y Vilches, 2001). Esta, tiene por objetivos motivar a los

estudiantes en el aprendizaje de asuntos científicos, promover la alfabetización en ciencias pero, por

sobre todo, posibilitar la conexión entre la ciencia escolar y los problemas cotidianos para que,

de esta manera, los estudiantes desarrollen mayor autonomía a la hora de tomar decisiones y

puedan ser partícipes en una sociedad democrática.

Como es posible apreciar a lo largo de este breve relato, las finalidades de la enseñanza de las

ciencias se encuentran orientadas hacia un mismo horizonte, la alfabetización en ciencias, sin

embargo, ponen acento en diferentes puntos: la ciencia como cultura, como forma de razonar,

actuar y valorar y, la ciencia como un conocimiento aplicado (Sanmartí, 2000).

II.3.2. Entonces, ¿Qué ciencia enseñaremos?

Con la intención de posibilitar la conexión entre la ciencia escolar y los problemas cotidianos, se

hace necesario entender previamente que ideas acerca de la ciencia se intentarán forjar a través del

presente trabajo.

Según Adúriz-Bravo (2005), la Naturaleza de la Ciencia (en adelante NdC) corresponde a un

“conjunto de ideas metacientíficas con valor para la enseñanza de las ciencias naturales” (pág. 4)

que intenta acercar al estudiante, a través de su estudio, a nociones de los fundamentos

epistemológicos, históricos y sociológicos sobre los cuales se construye la ciencia. En su libro,

destaca que esta definición es apropiada para el desarrollo de lineamientos favorables a la

enseñanza de las ciencias, al caracterizarse por los siguientes tres puntos:

a) El intento de amalgamar las aportaciones de diferentes campos de estudio como la

epistemología, historia de la ciencia y sociología de la ciencia, evitando demarcaciones de

límites entre estas disciplinas.

b) Permite flexibilidad y pragmatismo en la selección de contenidos a enseñar, al no referirse

a las escuelas teóricas de las cuales provienen dichas ideas.

15

c) Selecciona sólo aquellos aspectos que son positivos para la enseñanza de las ciencias

naturales

Las principales características de la ciencia a partir de la NdC fueron esbozadas por Niaz (2005) a

partir de la construcción de diez ideas fundamentales:

1. Las teorías científicas son tentativas.

2. Las teorías no se convierten en leyes aun con evidencia empírica adicional.

3. Toda observación está impregnada de una teoría.

4. La ciencia es objetiva sólo en cierto contexto del desarrollo científico.

5. La objetividad en las ciencias proviene de un proceso social de validación competitivo, por

la evaluación crítica de los pares.

6. La ciencia no se caracteriza por su objetividad, sino por su carácter progresivo.

7. El progreso científico está caracterizado por conflictos, competencias, inconsistencias y

controversias entre teorías rivales.

8. Los científicos pueden interpretar los mismos datos experimentales en más de una forma.

9. Muchas de las leyes científicas son irrelevantes y en el mejor de los casos son

idealizaciones.

10. No hay un método científico universal que indique los pasos a seguir.

Basándonos en los antecedentes expuestos hasta aquí y, profundizando un poco más en los

fundamentos filosóficos, la concepción de ciencia en la cual pretendemos basarnos corresponde al

modelo cognitivo de ciencias, propuesto por Giere (1988), y posteriormente trabajada por Izquierdo

y Aduriz-Bravo (2001).

Como ya fue explicado, este modelo se basa en la concepción de que la ciencia es una construcción

teórica que tiene su génesis en procesos cognitivos individuales –sujeto a un contexto histórico y

cultural determinado- y, que tiene por finalidad entender el mundo natural a través de la creación de

modelos e hipótesis teóricas que se ajusten a él.

Según nuestra experiencia como docentes, las características de la ciencia y la actividad científica

por sí solas no tienen impacto suficiente sobre el alumnado, es decir no propician necesariamente

una actitud positiva hacia el aprendizaje de la ciencia, a menos que exista una conexión significativa

16

entre ellos y la ciencia escolar (Aduriz-Bravo, 2001). Por ello, creemos que es importante

reformular la acción docente hacia la alfabetización en ciencias y adaptar los contenidos más aptos3

al enfoque CTS. De esta manera el horizonte didáctico se reconstruye hacia el conocimiento de la

ciencia y el quehacer científico, su carácter histórico, sociológico, epistemológico y además hacia la

apreciación de la utilidad de las ideas científicas sobre las problemáticas locales/sociales vigentes.

II.4. ¿Cómo enseñar ciencias?

La forma en que se enseña está íntimamente ligada a nuestra propia concepción de aprendizaje.

Desde esta frase surge inevitablemente una gran pregunta ¿Qué se entiende por aprendizaje?

Sanmartí (2002) señala que desde un punto de vista conductista, el aprendizaje es entendido como

un cambio de comportamiento producto de la repetición de ciertas conductas. Desde esta

perspectiva, el aprendizaje es visto como un producto que deja de considerar los procesos

cognitivos que ocurren al interior del sujeto debido a que estos no pueden ser cuantificados. En

cambio, desde los puntos de vista constructivistas, el aprendizaje es concebido desde los procesos

cognitivos internos, como una reconstrucción personal del conocimiento.

El constructivismo, como perspectiva epistemológica, corresponde a una forma de explicar cómo se

genera el conocimiento y como este cambia. Este enfoque está sujeto a bastantes críticas, sobre todo

en lo que respecta al reduccionismo psicológico bajo el cual ha sido manipulado el concepto en el

área de educación (Rodrigo y Cubero, 2000). Ante esto, Coll (1996) propone considerar “la

naturaleza y funciones de la educación escolar y de las características propias y específicas de las

actividades escolares de enseñanza y aprendizaje” (pág. 164. En Rodrigo y Cubero, 2000) para

construir un concepto que integre el constructivismo psicológico al aula (Coll, 1990).

En este caso, la ciencia, entendida como un proceso de elaboración de modelos y teorías que

intentan explicar la realidad, requiere la inclusión de aspectos psicológicos para ser enseñada en

concordancia con la concepción de aprendizaje como construcción personal. Por lo cual, viéndolo

3 En Chile, casi la totalidad de las instituciones educativas se rigen bajo el Marco Curricular de Ciencias. En él se encuentran los

Contenidos mínimos obligatorios (CMO) y Objetivos Fundamentales (OF) a cubrir a lo largo de la etapa escolar. El grado de logro

de los OF a través de los CMO son, de alguna manera, controlados a través de pruebas estandarizadas. Por ello, a menos que el

colegio opte por la creación de planes y programas propios, la enseñanza de las ciencias está ligado a esta cobertura curricular.

Dentro de estos CMO y OF, existen sólo algunos que posibilitan el abordaje CTS.

17

desde este punto de vista, sería una inconsistencia concebir el aprendizaje desde el punto de vista

conductista.

Desde el modelo cognitivo de ciencias, cada sujeto elabora un modelo explicativo que depende de

sus propios procesos cognitivos –empapados por el componente histórico-cultural- los cuales, a su

vez se han generado a partir de ciertas teorías base. Estos modelos tienen el carácter de dinámicos

pues la estabilidad de sus estructuras están condicionadas a nuevas evidencias y/o consensos que

permiten su evolución en pos de un mejor ajuste a la realidad.

Análogamente, desde la misma perspectiva epistemológica, el aprendizaje de la ciencia también es

considerado un proceso de construcción en el cual el estudiante genera sus propios modelos

explicativos a partir de estructuras mentales iniciales. Estas, tienen generalmente un origen

experiencial es decir, tal como señala Sanmartí (2002) se forjan a partir de la “experiencia personal,

la interacción con otros y las propias capacidades de razonamiento” (pág. 108). Cuando estas

ideas no calzan con el conocimiento científico actualmente vigente reciben el nombre de

concepciones alternativas o bien concepciones previas. Dichas concepciones, al igual que los

modelos/teorías científicas, son de carácter evolutivo, es decir pueden cambiar a la luz de ciertos

procedimientos/fenómenos. Sin embargo, la finalidad de la enseñanza no necesariamente es que

exista un cambio en las ideas del estudiante, sino que incorpore a su estructura mental, un lenguaje

científico que le permita desarrollar una manera científica de entender la realidad.

Por ejemplo, respecto al atardecer, en el lenguaje cotidiano es recurrente escuchar “¡que hermosa

puesta de Sol!”. Una explicación que nace desde la experiencia es que el Sol gira alrededor de la

Tierra pues vemos como el Sol cambia de posición a lo largo del día, siguiendo siempre el mismo

patrón. No esperamos que el estudiante reemplace este tipo de expresiones, sino más bien que

comprenda que dicho fenómeno tiene una explicación científica diferente a la cotidiana y que esta

puede ampliarse y evolucionar hacia otros modelos explicativos más acordes con la ciencia.

II.4.1. Diseño de la Enseñanza de las Ciencias: Secuencias didácticas constructivistas

Una secuencia o unidad didáctica es un conjunto de actividades que tienen por objetivo promover el

aprendizaje de una o varias nociones científicas. Ellas constituyen la base estructural que organiza

18

de forma secuencial aquel conjunto de actividades con el fin de alcanzar los objetivos, conceptuales,

actitudinales y procedimentales, establecidos en esta (Couso, 2011).

Los enfoques utilizados para cada secuencia nacen de cómo el docente cree que el estudiante

aprende de mejor manera. Así, un profesor que considera que sus estudiantes aprenden bajo la idea

de la “tabula rasa” lo harán siguiendo una secuencia de actividades (a grandes rasgos) que inicia con

la exposición de los contenidos, desarrollo de guías de ejercicios y finalizan con una prueba donde

se evalúa el grado de apropiación de los contenidos.

En un enfoque constructivista en cambio, el docente se plantea desde la idea de la construcción del

aprendizaje como un proceso propio de cada sujeto, bajo el cual fomenta la componente

metacognitiva del aprendizaje. Basándonos en esta idea, en la literatura consultada existen variadas

formas de diseñar unidades didácticas que apuntan hacia el logro de los objetivos de la enseñanza

de las ciencias, ampliamente expuesto en este documento, que se basan en ciclos de aprendizaje

constructivistas.

Couso (2011) distingue dos líneas de trabajo en esta área, ambas basadas en el rombo didáctico de

Méheut y Psillos (2004). La primera, el enfoque epistemológico, de la tradición francesa, se sitúa en

la relación entre la ciencia y el mundo material, por lo que las actividades diseñadas se centran

exclusivamente en la reflexión sobre el conocimiento científico, sus características y su génesis. En

segundo lugar, el enfoque pedagógico, está centrado exclusivamente en la relación enseñanza y

aprendizaje (dimensión pedagógica: profesor-alumno), es decir se enfoca exclusivamente en las

ideas previas y como lograr el conflicto cognitivo a través de dichas actividades.

Sin embargo, actualmente todos los esfuerzos se han concentrado en el diseño de secuencias

didácticas más equilibradas entre estas dos dimensiones. Desde este punto de vista, Couso (2011)

destaca tres ejemplos de propuestas de diseño europeas basada en esta dualidad, las cuales

corresponden a los modelo de Reconstrucción educativa, Demanda de Aprendizaje y Modelización.

a) Modelo de Reconstrucción Educativa (Duit, 2006)

Este modelo se basa en la transformación de la estructura del conocimiento científico en una

estructura que sea apta para enseñar es decir, hacerlo apto para los estudiantes en lo que respecta a

la simplificación de este conocimiento, y en la contextualización de dicho conocimiento con el fin

de que cobren sentido para el estudiante.

19

La reconstrucción educativa se lleva a cabo en tres fases estrechamente relacionadas. La primera, el

análisis de la estructura de los contenidos en el cual se realiza un proceso de elementarización en el

que, partiendo de las ideas científicas fundamentales y su significado educativo desde el punto de

vista de la ciencia para todos, se estructura un marco conceptual apto para ser enseñado. La

segunda etapa, está centrada en la dimensión pedagógica, en la cual se analizan las perspectivas,

intereses, actitudes e ideas previas de los estudiantes respecto del contenido a tratar. Por último, una

tercera fase que consiste en la concreción de las dos fases previas en el diseño, la elaboración y

evaluación de las actividades de enseñanza y aprendizaje y su secuenciación en post del logro de los

objetivos establecidos.

b) Modelo de demanda de aprendizaje (Leach y Scott, 2002)

Así como el modelo de reconstrucción educativa está centrada en un proceso de aprendizaje

personal, el modelo de Leach y Scott (2002) se basa en ideas propias de la visión

socioconstructivistas del aprendizaje de Vigotsky el cual plantea que el aprendizaje se logra a partir

de la socialización. En otras palabras, los autores se centran en la importancia del rol del profesor y

la interacción social entre los integrantes de la clase.

Una secuencia de enseñanza y aprendizaje enmarcada en este modelo se fundamente en tres

aspectos básicos. El primer aspecto consiste en la creación de situaciones de aprendizaje, más

precisamente “historias” sobre los fenómenos del mundo pensadas y habladas según la ciencia

escolar, dando pie para que emerjan conceptos científicos en el aula. El propósito es la socialización

de ese contenido a partir de una narrativa planificada, detenerse en el lenguaje y los conceptos con

el fin de explicar fenómenos y utilizarlos.

Un segundo aspecto importante es la planificación del proceso de retroalimentación en post de la

internalización. En este aspecto se hace énfasis en el monitoreo y la facilitación del proceso de

autorregulación de los aprendizajes, es decir planificar la forma y el momento adecuado en el cual

realizar la retroalimentación para facilitar el aprendizaje. Por último es importante generar

oportunidades de aplicación en la cual los estudiantes puedan crear sus propias historias sobre la

noción científica enseñada.

c) Modelización (Buty, Tiberghien y Le Marechal, 2004)

Las secuencias didácticas basadas en la modelización consisten básicamente en la evolución de los

modelos explicativos iniciales de los estudiantes hacia modelos explicativos más cercanos a los

planteados por la ciencia, es decir partiendo de las concepciones iniciales sobre algún fenómeno

20

concreto hacia modelos más abstractos. Este tipo de secuencias consta de cuatro fases que se basan

en un ciclo de aprendizaje constructivista. La primera de ellas corresponde a la fase de exploración

en la cual se pretende evidenciar las ideas iniciales de los estudiantes sobre una situación problema

simple, concreto y de contexto significativo para ellos. La segunda fase, de introducción, tiene por

objetivo que el alumno construya ideas científicas que sean de utilidad para responder la situación

problemática inicial partiendo de lo más concreto a lo más general, en esta fase se deben introducir

nuevas variables y promover distintas formas de representar los modelos construidos hasta este

momento. La tercera fase de estructuración tiene por finalidad integrar las nuevas variables

introducidas y que el alumno tome conciencia de las nuevas representaciones que se han construido

sobre la problemática expresándolo de la forma más general posible. Por último, en la fase de

aplicación, se espera que el modelo construido sea llevado a otros ámbitos, es decir sea utilizado en

la explicación de otros fenómenos similares con el fin de ayudar en la evolución del modelo

explicativo construido.

II.5. Propuesta de secuencia de enseñanza y aprendizaje del concepto de presión

hidrostática.

La SEA diseñada para este trabajo se centra en la noción científica de presión hidrostática, o de otra

forma, la presión que ejercen sobre un punto los fluidos en reposo. Para ello, hemos utilizado un

contexto a común a los estudiantes de la región de Valparaíso como lo es el Océano Pacífico. A

partir de este contexto, hemos seleccionado como problemática central el Síndrome de

descompresión, conjunto de síntomas que sufren los buzos al emerger rápidamente de las

profundidades del mar, para intentar darle una explicación a partir de la física y explicar la relación

que existe entre este fenómeno y otras variables que caracterizan el mar.

Si bien es cierto, el recurso del buzo, es un ejemplo utilizado reiteradamente durante las clases

tradicionales del concepto de presión hidrostática, esta secuencia, lo transforma desde un recurso

ejemplificador, o contexto para resolver ejercicios matemáticos, hacia una problemática alrededor

de la cual serán construidas las relaciones entre los conceptos de presión, densidad, profundidad y

altura y, masa y peso de la columna de agua/aire. En este, también es de suma importancia no solo

el aprendizaje del contenido, sino también las oportunidades de trasladar este modelo a la

explicación de otros contextos ajenos al mundo marino.

21

II.5.1. Justificación y Selección de contenido

La elección de la noción para la construcción de esta secuencia tiene relación con dos aspectos que

se explicitan a continuación.

a) El primer aspecto, el contexto regional constituyó un gran motor de decisión. La actividad

económica de la ciudad de Valparaíso está íntimamente ligada al mar, configurándose como

ciudad puerto. Existe una gran actividad pesquera tanto industrial como artesanal con

celebraciones tradicionales como lo es la conocida fiesta de San Pedro. En Valparaíso se

encuentran también instituciones relacionadas con el océano como el Servicio Hidrográfico

y Oceanográfico de la Armada de Chile (SHOA), la Escuela Naval para la formación de

oficiales de marina, la Facultad de Ciencias del Mar y Recursos Naturales de la Universidad

de Valparaíso y de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso.

Como es posible advertir, Valparaíso gira en torno al océano y las actividades que ella propicia, por

este motivo consideramos, que el Océano Pacífico, como contexto de desarrollo de este trabajo,

constituye un factor común para nuestros estudiantes y, que a través de la mirada constructivista en

la que se basa la secuencia presentada, podría favorecer el aprendizaje significativo de la noción de

presión hidrostática como la respuesta a preguntas relacionadas con el mar que ocurren (u ocurrirán)

alrededor de los ciudadanos de este lugar (Solbes y Vilches, 1989; Caamaño, 1995; Sanmartí, 2002;

Galagovsky, 2004; Souza y Cardoso, 2010).

b) Por otra parte y en un sentido estrictamente más práctico, es importante explicitar que la

Unidad de Mecánica de Fluidos, marco en el cual se inserta el concepto de presión

hidrostática, ha sido propuesta por el MINEDUC como parte del segundo semestre

académico. Esta unidad involucra aproximadamente las tres cuartas partes de los contenidos

a tratar durante el semestre, lo cual nos permite disponer con un periodo de tiempo

adecuado para la aplicación de la secuencia. Esto posibilita satisfacer las exigencias

académicas de las instituciones educacionales4 en donde se desarrollará la secuencia

didáctica propuesta.

4 Al decir exigencias académicas nos referimos a los requerimientos hechos por la unidad técnica pedagógica de los colegios

intervenidos el cual consiste en no descuidar los contenidos que deben trabajarse según el marco curricular.

22

II.5.2. Relación con el Curriculum Nacional

Entre las propuestas del curriculum nacional de Física para la formación científica general de tercer

año de enseñanza media se encuentra la unidad de Mecánica de fluidos como parte de los

contenidos a tratar durante el segundo semestre académico. Los objetivos fundamentales (OF) a

lograr en esta unidad corresponden a: “Entender los conceptos y leyes físicas fundamentales que

describen el comportamiento de los fluidos, tanto en reposo como en movimiento, para explicar

fenómenos naturales y el funcionamiento de algunos aparatos tecnológicos” (MINEDUC, 2009)

(Ver figura 4).

El MINEDUC establece también los contenidos mínimos obligatorios (CMO) a trabajar en post del

logro de los objetivos señalados, estos son:

1) Identificación de las propiedades básicas de un fluido y aplicación de la ecuación

fundamental de la hidrostática en el aire y en distintos líquidos.

2) Aplicación de los principios de Arquímides y Pascal para explicar fenómenos naturales, el

funcionamiento de máquinas hidráulicas y la flotabilidad de barcos submarinos, globos

aerostáticos, entre otros.

3) Aplicación cuantitativa de la ley de Bernoulli para explicar fenómenos como el efecto

estabilizador de los alerones en autos de carrera o el funcionamiento de los atomizadores,

entre otros.

23

Figura 4: Objetivos Fundamentales para Física en la formación general de Tercer año de enseñanza media (MINEDUC,

2009). Los objetivos relacionados con la unidad de mecánica de Fluidos se encuentran destacados.

Donde sólo el primer CMO se corresponde con el concepto de presión hidrostática, noción a

desarrollar a lo largo de la secuencia diseñada.

II.5.3. Breve perspectiva histórica y didáctica del concepto de presión hidrostática

II.5.3.1. Un poco de Historia

Los orígenes del concepto de presión, como muchos de los conceptos físicos, nacen en la era de los

filósofos naturalistas de la antigua Grecia a partir de la inquietud sobre la existencia del vacío. Sin

24

embargo, es recién a fines de la Edad Media y comienzos del Renacimiento donde el concepto de

vacío comienza a tener cabida a partir de los aportes de Baptista y Torricelli quienes dejan de

estudiar la interacción física líquido-gas para centrarse solamente en el gas. El experimento

realizado por Torricelli, conocida hoy como el barómetro de Torricelli, ha pasado a la historia

debido a la comprobación de la existencia del vacío y con ello las bases de construcción del

concepto de presión, a través de la idea del peso del aire (Flores y Gallegos, 1999).

El concepto de presión comienza a formalizarse cuando nuevamente ocurre un cambio de foco en

el contexto físico, esto es: al volcar la atención sobre los líquidos. Fue Galileo quien, utilizando el

concepto de peso específico y nociones de presión, logrará alcanzar una definición más

generalizada del concepto de presión hidrostática relacionando el concepto en cuestión con la

densidad y la aceleración de gravedad.

II.5.3.2. Concepciones Alternativas respecto a la noción de presión hidrostática en la

literatura

La construcción del aprendizaje requiere que el nuevo conocimiento científico se esculpa a partir

del quiebre del conocimiento generado por la experiencia y/o transmitido a nivel sociocultural

(Camilloni, 2002).

Poner en jaque estas concepciones iniciales seguido del razonamiento abre la puerta a la edificación

del nuevo saber que permitirá transmutar, reorganizar o reemplazar aquellas ideas “incrustadas”,

acerca del algún fenómeno del mundo natural.

En lo que respecta a la noción de presión, los obstáculos epistemológicos asociados encontrados en

la literatura se muestran en la siguiente tabla:

N° Concepciones Alternativas Autores

1 La Presión es equivalente al peso del fluido. Maturano, C. et.al. (2005);

Clavijo, et.al. (2006)

2 Creencia de que la posición del cuerpo (o superficie

sobre la que se apoya) hace variar su peso.

Maturano, C. et.al. (2005)

3 La presión es de carácter vectorial. Clavijo, et.al. (2006)

4 La presión ejercida por un fluido sobre un cuerpo

sumergido es mayor que la ejercida por el fluido bajo

Clavijo, et.al. (2006)

25

el cuerpo.

5 Los líquidos siempre están a una presión mayor que

los gases pues se relaciona con la densidad.

Clavijo, et.al. (2006)

Tabla 1: Resumen de las concepciones alternativas sobre la noción de presión y sus autores.

Las concepciones alternativas encontradas en la literatura disponible a todo público son mostradas

en la Tabla 1. La idea número dos está relacionada con el concepto general de presión, el cual

relaciona la fuerza ejercida sobre una cierta superficie. Esta noción de presión no aplica al estudio

de fluidos en estado de reposo o movimiento por lo cual no es de utilidad en nuestra investigación.

Sin embargo, las ideas 1, 4 y 5, si están relacionadas con el concepto de presión hidrostática y

tienen un grado de relación mayor con el contexto elegido para el desarrollo de nuestras actividades.

La secuencia que hemos diseñado, como se podrá apreciar a lo largo de la lectura, tiene por

finalidad que los estudiantes modelen una explicación cercana a la ciencia sobre una problemática

relacionada con la presión hidrostática, el mar y sus características, las consecuencias que podría

traer los cambios abruptos de presión en la salud y las características de la vida subacuática

relacionadas con la presión hidrostática. Es por ello, y a pesar de la cercanía entre la noción y las

ideas previas seleccionadas, es que consideramos más adecuado identificar las representaciones

iniciales de los estudiantes que desarrollan la secuencia, respecto de la problemática sin perder de

vista las concepciones alternativas citadas.

II.5.4. Criterios para la organización y secuenciación de las actividades

La secuencia didáctica diseñada ubica sus raíces en un modelo didáctico constructivista, lo cual

implica necesariamente la concepción del aprendizaje como un proceso de construcción que parte

en un modelo o representación inicial del estudiante sobre algún fenómeno y finaliza en una

representación nueva más cercana a la ciencia.

Lo que ocurre durante este proceso de construcción del conocimiento y su eficacia, es

responsabilidad del docente, quien es protagonista en la planificación (¿Qué?), organización y

secuenciación de las actividades (¿Cómo?) en pro del aprendizaje del estudiante.

26

II.5.5. El ¿Cómo?

La secuencia elaborada en este trabajo se sustenta teóricamente bajo el diseño de Modelización la

cual tiene por finalidad la construcción de una explicación científica a hechos cotidianos (contexto

significativo) a través de la verbalización, discusión, representación escrita y física, de las

concepciones de los estudiantes, partiendo de sus ideas iniciales sobre dicho fenómeno.

En palabras de Sanmartí (2002), la modelización “considera la enseñanza como el conjunto de

acciones que promueve el profesorado para favorecer el proceso de modelización que realizan

alumnos y alumnas con la finalidad de “dar sentido” a los hechos del mundo, un sentido que ha de

tender a ser coherente con el conocimiento científico actual” (p. 186).

El diseño de la secuencia de actividades basada en la Modelización se caracteriza por cuatro fases

(Sanmartí, 2002), las cuales se describen a continuación:

1) Fase de Exploración: La(s) actividades diseñadas en esta fase, tienen por objetivo

evidenciar las representaciones iniciales de los alumnos sobre una situación problema

simple, concreta y de contexto significativo para ellos.

2) Fase de Introducción: En esta fase, la(s) actividades tienen por objetivo que el alumno

construya ideas científicas que sean de utilidad para responder la situación problemática

inicial partiendo de lo más concreto a lo más general. Se deben introducir nuevas variables

y promover distintos formas de representar los modelos construidos hasta entonces.

3) Fase de Estructuración: Esta fase tiene por finalidad integrar las nuevas variables

introducidas y que el alumno tome conciencia de las nuevas representaciones que se han

construido sobre la problemática expresándolo de la forma más general posible.

4) Fase de Aplicación: En esta etapa se pretende que el estudiante utilice el modelo

construido en la explicación de otros fenómenos para ayudar en la evolución de la nueva

representación.

27

En el caso de la SEA de presión hidrostática diseñada, las actividades correspondientes a cada una

de las fases descritas se muestran en la figura 6. Previo al inicio de la aplicación de la secuencia se

realiza una actividad que pretende que los estudiantes reconozcan la coexistencia de diversos

lenguajes y tipos de conocimiento respecto del mundo natural. Con esto se quiere esclarecer que la

unidad será planteada desde uno de esos lenguajes, el lenguaje científico, el cual corresponde a sólo

una forma de mirar y entender la realidad

Figura 5: Esquema resumen de las actividades por fase comprendidas en el proceso de modelización del concepto de

presión hidrostática

El diseño mostrado en la figura 5 se detallará para el caso particular de la noción de presión

hidrostática a lo largo del Marco metodológico.

Actividad Inicial:

1) Contextualización de la problemática

2) ¿Por qué crees que

el buzo siente estos

síntomas cuando

emerge

rápidamente del

mar?

Actividades:

1) Relación Presión – profundidad.

2) Relación Presión- densidad.

3) Relación Presión peso y masa de la columna de agua

Actividades:

4) Relación Presión – profundidad, densidad y peso/masa de la columna de agua.

5) Vuelven a la pregunta inicial

Actividades:

1) Trekking en el Cerro La Campana

2) Construcción de maqueta

3) Interrogación

Actividad 0:

Lenguajes en torno al Mar.

28

III. MARCO METODOLÓGICO

Cuadro resumen 3: Marco metodológico

III.1. Pregunta de investigación, objetivos y supuestos

III.1.1. Pregunta de Investigación:

¿En qué grado los estudiantes de III año medio del Colegio Inmaculada de Lourdes de la comuna

de Viña del Mar modelan el concepto de presión hidrostática?

III.1.2. Objetivos

III.1.2.1. Objetivos generales

Evaluar la influencia de la secuencia didáctica que desarrolla el proceso de modelización del

concepto de presión hidrostática en los estudiantes de Tercer Año Medio pertenecientes a la

Comuna de Viña del Mar; Quinta Región de Valparaíso.

Enfoque de Investigación cuantitativa

Diseño de Investigación

Pregunta de Investigación,

Objetivos y Supuestos

Recolección de Información

Análisis de Contenido (Berelson,

2002)

Instrumento

Pilotaje de la Secuencia Didáctica

Técnicas de Análisis de Información

Muestreo estratificada

Proceso Analítico de Jerarquías (Saaty, 1980)

Alcance de la investigación

Variables Constituyentes

Procedimiento de aplicación

Aplicación de la Secuencia Didáctica

Paradigma

Cuantitativo

Mixto y Cualitativo

29

III.1.2.2. Objetivos específicos

1. Modelar la relación entre las variables de presión y profundidad/altura.

2. Modelar la relación entre las variables de presión y densidad.

3. Modelar la relación entre las variables de presión y peso de la columna de agua.

4. Modelar la relación entre las variables de densidad y peso de columna de agua.

5. Modelar la relación entre las variables de densidad y profundidad/altura.

6. Integrar todas las variables de: presión, profundidad, densidad y peso de columna de agua.

7. Responder la problemática del buzo integrando las variables de: presión, profundidad, densidad

y peso de columna de agua.

III.1.3. Supuestos

H0: La secuencia didáctica no influirá en el proceso de modelización del concepto de presión

hidrostática en los estudiantes de Tercer Año Medio.

H1: La secuencia didáctica influirá el proceso de modelización del concepto de presión

hidrostática en los estudiantes de Tercer Año Medio.

III.2. Metodología

III.2.1. Enfoque, tipo y alcance de la investigación

El enfoque que sustenta nuestra investigación y permitirá conocer el efecto que tiene nuestra

secuencia didáctica, es el enfoque cuantitativo. Grinnell (1997) y Creswell (1997) afirman que este

enfoque responde a una visión de la realidad objetiva e independiente de las creencias que tengamos

sobre ella. Así mismo, estas realidades son posibles de conocer a pesar que son externas a los

investigadores.

Para lograr ese conocimiento el investigador deberá tener la mayor cantidad de información acerca

de la realidad objetiva: “Conocemos la realidad del fenómeno y también los eventos que nos rodean

a través de sus manifestaciones; para entender nuestra realidad (el porqué de las cosas), es

necesario registrar y analizar dichos eventos. Desde luego, en el enfoque cuantitativo, lo subjetivo

existe y posee un valor para los investigadores; pero de alguna manera este enfoque aboca a

demostrar qué tan bien se adecua a la realidad objetiva” (Sampieri, 2006; pág.7).

30

Por consiguiente, para lograr responder la pregunta anteriormente planteada, ¿en qué grado los

estudiantes de III año medio del Colegio Inmaculada de Lourdes de la comuna de Viña del Mar

modelan el concepto de presión hidrostática?, resulta necesario analizarla desde un enfoque

cuantitativo, debido a que éste tiene como meta lograr describir, explicar y predecir ciertos

fenómenos que estén basados en una causalidad, en esta investigación se establece como causa la

aplicación de la secuencia didáctica, y como efecto el nivel de modelización que alcancen los

estudiantes.

El diseño de esta investigación corresponde a un cuasi experimental, definido como un proceso en

el cual se manipula una variable para luego observar el efecto que esta tenga y/o su relación con

otras variables en estudio. En este tipo de investigación, los grupos ya están definidos previamente,

en este caso, el grupo en estudio corresponde a un curso del establecimiento educacional, no

pudiendo ser modificado o determinado al azar.

El alcance que define nuestra investigación es del tipo explicativo, lo que implica que en la presente

investigación se pretenderá explicar por qué ocurre un fenómeno en particular, que, en este caso,

corresponderá al grado de modelización que alcancen los estudiantes. Específicamente, tendremos

que analizar los efectos que tenga la secuencia didáctica de la presión hidrostática en el proceso de

modelización que alcancen los estudiantes.

III.2.2. Caracterización de la Muestra

La SEA basada en el concepto de presión hidrostática se realizó en un establecimiento educacional

particular subvencionado de la comuna de Viña del Mar, Región de Valparaíso. La secuencia fue

aplicada en un tercer año de enseñanza media, que cuenta con 25 estudiantes. El tiempo de

aplicación fue de seis sesiones de dos horas pedagógicas cada una, realizándose previamente un

muestreo estratificado.

Del total de la muestra, se analizó el proceso de diez estudiantes, quienes asistieron de manera

continua a las sesiones, cumpliendo con las actividades programadas para cada una de ellas.

Es relevante destacar el monitoreo realizado por el docente, orientado hacia y a la discusión entre

los estudiantes al enfrentarse a las distintas problemáticas y al trabajo grupal.

III.2.3. Variables constituyentes

a) Variable dependiente: Modelización del concepto de presión hidrostática.

31

b) Variable independiente: Secuencia didáctica basada en el concepto de presión hidrostática.

Ya situados en los elementos metodológicos de nuestra investigación, expondremos de manera

general nuestra secuencia didáctica. Se recomienda de manera paralela, revisar el anexo donde se

presenta nuestra secuencia didáctica completa.

III.2.4. Instrumento

III.2.4.1. Descripción de la SEA por fase

En el siguiente apartado se explicitarán los siguientes elementos correspondientes a cada una de las

siguientes fases:

A) Los objetivos de cada una de las cuatro etapas de la secuencia.

B) Tipo de actividades realizadas.

C) Elementos centrales del análisis

Ante cada una de éstas es necesario considerar que el desarrollo de la secuencia se debe realizar en

grupos de cuatro estudiantes aproximadamente, los cuales deben ser configurados a partir de los

estilos de aprendizaje de cada alumno, definidos mediante la aplicación del Test Chaea.

A continuación se presentan los contenidos y objetivos que se desarrollaron a lo largo de la

secuencia diseñada, para así lograr una visión global de la misma. Constituyendo la planificación de

la unidad didáctica:

Unidad Didáctica: Mecánica de Fluidos. Secuencia Didáctica 1: Presión hidrostática

Contenido Conceptual 1. Presión hidrostática,

2. Profundidad.

3. Altura.

4. Densidad.

5. Presión atmosférica.

Procedimental 1. Construcción de gráficos a partir de datos

entregados en relación a la presión y sus

variables como profundidad, altura y

densidad.

2. Análisis de gráficos como, por ejemplo,

presión v/s profundidad, presión v/s altura

y presión v/s densidad. Inferir relaciones y

generalizaciones a partir del análisis de los

gráficos.

3. Formulación de hipótesis frente a una

problemática, en la cual, se relacione las

32

variables de la presión hidrostática.

4. Contrastación de las hipótesis a partir del

análisis e inferencia de los gráficos.

5. Construcción de maquetas, elaboración de

dibujos que ilustran las relaciones

anteriormente realizadas por el estudiante.

Actitudinal Interés por conocer la realidad y utilizar el

conocimiento científico.

Objetivo

General

1. Modelar el concepto de presión y su relación con las variables densidad y

altura/profundidad.

Objetivos

Específicos

1. Asociar que los líquidos y los gases tienen masa y peso.

2. Diferenciar entre presión y fuerza. Identificar que la presión varía.

3. Relacionar las variables de densidad y altura/profundidad con la variación

de la presión.

4. Resolver problemas usando la ecuación fundamental de la hidrostática.

Aprendizajes

esperados

1. Reconocer variables que influyen en la presión hidrostática y explican la

relación entre ellas.

2. Aplicar las variables que influyen en la presión hidrostática, para resolver

situaciones de su entorno, como por ejemplo, el estudio del fondo marino,

y la presión atmosférica.

3. Integrar el modelo atómico y molecular para explicar el comportamiento

de los fluidos y los efectos de la presión hidrostática y atmosférica.

Destinatarios Estudiantes de Tercer Año Medio de Educación Media formación general.

Temporalidad 6 Sesiones (de 90 minutos cada una)

Materiales Fotocopias para cada estudiante o grupo, lápices.

Tabla 2: Planificación de la Unidad Didáctica

0) Fase Previa: Motivación “Lenguaje entorno al mar”

La actividad inicial de nuestra secuencia tiene como objetivo principal:

1. Reconocer los diferentes tipos de lenguaje respecto a la temática del mar.

El docente deberá comenzar la actividad formando grupos de trabajos donde predomine la

diversidad de estilos de aprendizajes. Luego, entregará la guía de trabajo que contiene los siguientes

textos: carta náutica, entrevista a un pescador, poema “Monumento al Mar” y propiedades del agua

de mar. En cada uno ellos se plantean las siguientes preguntas: a) A grandes rasgos ¿Cómo describe

se describe el mar en texto? ¿Qué características le asigna? b) ¿Qué significado tiene el mar para el

autor? c) ¿Quién crees que escribe este texto?

Una vez que los grupos de estudiantes hayan finalizado su trabajo procederán a exponer sus

conclusiones al resto del curso. En este proceso el docente tendrá un rol de mediador dentro del aula

33

y deberá proponer si alguno de los lenguajes inferidos de los textos es más válido que otro, y las

razones para establecer la valides o fiabilidad.

Concluyendo la clase, el docente expondrá que si bien todos los lenguajes son válidos para

representar el mar y los fenómenos que en él acontecen, durante la aplicación de la secuencia

didáctica nos centraremos en el lenguaje científico y específicamente en las relaciones entre

variables físicas que nos permiten conocer y comprender el mar.

a) Primera Fase: Exploración

En esta fase el docente deberá comenzar contextualizando y destacando la importancia del buceo a

lo largo de la historia, permitiendo situar a los estudiantes en la problemática central de la

secuencia. Luego, cada grupo se enfrentará a una pregunta en particular y con un objetivo en

específico. Estas preguntas pueden ser entregadas de forma azarosa a los diferentes grupos. Para

dar solución a la problemática tendrán un set de noticias centradas en el país y que tienen la

intención de motivar y crear nuevas interrogantes.

Los objetivos y las preguntas de cada una de ellas son las siguientes:

Actividad Fase de Exploración

Pregunta 1 ¿Cuál es la importancia de estudiar el fondo marino en el siglo XXI?

Objetivos 1. Valorar la importancia del contexto en el que se sitúa la problemática.

2. Interés por conocer la realidad al estudiar los fenómenos/conceptos

relacionados con la unidad.

Pregunta 2 ¿Qué limitaciones existen en la exploración del fondo marino en el siglo XXI?

Objetivo 1. Visión de la ciencia como algo dinámico y con constantes desafíos

Pregunta 3 ¿Cuáles son las magnitudes físicas que describen los océanos?

Objetivo 1. Relevar magnitudes físicas, de las cuales algunas serán utilizadas a lo largo de

la secuencia.

Tabla 3: Actividad fase de Exploración

Luego que los grupos respondan las preguntas, exponen las ideas a sus compañeros. El fin de esta

acción es facilitar a todos los estudiantes el conocimiento de las diversas miradas que se generen en

las respuestas de las tres preguntas planteadas. Finalizado este proceso, se establece la problemática

central de la secuencia aprendizaje, la cual se expone textualmente a continuación:

34

A lo largo de la historia de los buceadores, se ha detectado que, en ocasiones, estos presentan

ciertos síntomas una vez que emergen a la superficie. Los más comunes corresponden a fatiga y

cansancio inusual en casos leves, sin embargo en casos más graves suelen presentar dolor,

debilidad, entumecimiento, vértigo, nauseas o baja conciencia. Se ha visto que en los casos

clasificados como leves es posible eliminar los síntomas aplicando oxígeno y en casos más graves

haciendo uso de una cámara hiperbárica.

Cuando los buzos suben a la superficie del mar desde grandes profundidades, éstos deben hacerlo

lentamente, por lo cual, lo hacen teniendo paradas intermedias en el trayecto. En caso contrario,

una vez arriba muestran cierta dificultad para respirar, mareos, nauseas o pérdidas de conciencia.

¿Por qué crees que el buzo presenta estos síntomas cuando sube rápidamente hacia la

superficie?

Tabla 4: Problemática central de la secuencia

El diseño de la secuencia contempla plantear esta problemática a los estudiantes con el objetivo de

inferir la evolución del modelo de presión que ellos construyan, permitiendo detectar la

incorporación de nuevas variables a los modelos por parte de cada estudiante.

El modelo de presión hidrostática y la relación entre las variables de profundidad, densidad y peso

de la columna de agua, están implícitas dentro de la problemática propuesta y serán inferidas por

los investigadores en el proceso de análisis. Por consiguiente, en cada una de las guías

correspondientes a las fases de introducción de nuevos conceptos y de estructuración, los

estudiantes volverán a enfrentar esta problemática central.

b) Segunda Fase: Introducción de nuevos conceptos.

Esta fase tiene como objetivo que los estudiantes incorporen nuevas variables al modelo de la

presión hidrostática inicial, y está constituida por tres guías de aprendizaje:

1. Presión v/s profundidad.

2. Relación entre presión y densidad.

3. Relación entre presión y peso de la columna de agua.

b.1) Guía Presión v/s Profundidad:

A través del desarrollo de ésta, se espera que los estudiantes logren determinar la relación que existe

entre la presión y la profundidad, alcanzando los siguientes objetivos:

1. Construir gráficos a partir de datos entregados en relación a la presión y la profundidad.

2. Analizar gráficos presión v/s profundidad.

35

3. Inferir relaciones y generalizaciones a partir del análisis de gráficos, presión v/s

profundidad.

4. Formular hipótesis frente a una problemática, en la cual, se relacione las variables de presión

y profundidad.

5. Contrasta las hipótesis a partir del análisis e inferencia del gráfico presión v/s profundidad.

En primera instancia, los alumnos se enfrentarán a una pregunta de investigación contextualizada en

el estudio del fondo marino y las precauciones que deben tener los buzos al ser sometidos a

diferentes presiones. La pregunta de investigación es: ¿Cómo varía la presión a medida que nos

sumergimos en el mar? Frente a esta pregunta exponen una hipótesis que será corroborada o

refutada a partir de dos elementos; a) análisis de datos y b) la construcción de un gráfico que

relaciona estas variables.

Luego, aplicando esta relación a una porción de fondo de mar, se enfrentan a dar respuesta a la

problemática del buzo, la cual fue presentada en la fase anterior. Se espera que los estudiantes

puedan incorporar la nueva variable física trabajada.

b.2) Relación entre presión y densidad

En la segunda guía se espera que los estudiantes logren determinar la relación que existe entre la

presión y la densidad de un fluido uniforme. Por consiguiente, el objetivo de la actividad es:

1. Comprender la relación que existe entre presión y densidad en un fluido uniforme.

Para lograr este objetivo el estudiante se enfrentará a diversos gráficos, como de densidad v/s

salinidad, salinidad v/s latitud y densidad v/s latitud. De esta manera se busca que los estudiantes

infieran las variables de las que depende la densidad y cómo esta se comporta en diferentes

profundidades. Sin embargo, se hará énfasis que en el resto de las sesiones consideraremos la

profundidad solo entre los 0 y 200 metros de profundidad, lo que permitirá considerar la densidad

como un fluido uniforme. Por último, nuevamente se enfrentan a la problemática del buzo,

incorporando la variable de densidad.

b.3) Relación entre Presión y el peso de la columna de agua

En la tercera guía se espera que los estudiantes logren determinar la relación que existe entre la

presión y el peso de la columna de agua, para ello se alcanzarán los siguientes objetivos:

36

I. Relacionar el peso de la columna de agua y densidad con la presión que ésta ejerce sobre un

punto.

II. Diferenciar entre presión y fuerza. Identificar que la presión varía.

III. Relacionar las variables de densidad y altura/profundidad con la variación de la presión.

Los estudiantes se enfrentarán a dos situaciones, la primera consiste en que dos buzos se encuentran

a distinta profundidad y, por lo tanto, a diferente presión. Este elemento ya trabajado en la guía de

presión v/s profundidad se transforma en una contribución que el estudiante puede utilizar. Sin

embargo, las preguntas están orientadas para que los estudiantes logren identificar las columnas de

agua sobre cada buzo y el peso que ésta ejerce sobre cada uno de ellos.

En la segunda situación, los dos buzos se encuentran a la misma profundidad pero a diferente

presión. Se espera que esto genere un conflicto en los estudiantes y que a partir del peso de la

columna de agua logren deducir que la densidad es la variable que genera las diferentes presiones.

Finalmente, se enfrentan a la problemática del buzo, incorporando la variable del peso de la

columna de agua.

c) Tercera Fase: Estructuración

En esta fase los estudiantes deberán integrar las nuevas variables que fueron incorporadas en la fase

de introducción. La actividad de esta fase tiene como objetivo:

1. Integrar las variables de presión, profundidad y densidad, permitiendo responder la pregunta

que ha sido transversal en la secuencia.

Los estudiantes vuelven a enfrentar la problemática central que ha sido el eje transversal de la

secuencia. Es importante que los estudiantes logren integrar todas las variables, por lo cual, será

fundamental el proceso de monitoreo del docente.

d) Cuarta Fase: Aplicación

En esta fase los estudiantes deberán utilizar el modelo construido en un nuevo contexto. Esta fase

consta de dos actividades:

1. Trekking en nuestra región.

2. Realización de maqueta e interrogación.

d.1) Trekking en nuestra región:

37

La actividad para esta fase tendrá los siguientes objetivos:

1. Relacionar el peso de la columna de aire y densidad con la presión que ésta ejerce sobre un

punto.

2. Relacionar las variables de densidad y altura con la variación de la presión atmosférica.

3. Aplicar el concepto de peso de columna de agua y densidad y su relación con la presión en la

columna de aire y la variación de densidad de las capas de la atmósfera.

Para alcanzar tales objetivos, el nuevo contexto será un grupo de amigos que realizarán trekking en

un cerro de la región, el Cerro la Campana. Uno de esos amigos les relata su experiencia en San

Pedro de Atacama y el proceso de “apunarse” que éste vivió. A partir de estos datos, deberá

comparar la presión en la base del cerro y la cima de ésta. Es aquí donde los estudiantes reflejan y

aplican el modelo que han logrado construir y, con ello, la relación entre las variables que han

trabajado durante el desarrollo de toda la secuencia.

d.2) Realización de maqueta e interrogación

Las actividades de esta fase tendrán el siguiente objetivo:

1. Evaluar el modelo de presión hidrostática que han construido cada uno de los estudiantes.

Para alcanzar tal objetivo, los estudiantes realizarán una maqueta donde deberán integrar todas las

variables que caracterizan el modelo de presión hidrostática. El grupo de estudiantes deberá

presentar y explicar la maqueta. Luego, se enfrentarán a una interrogación que consta de tres

preguntas, las cuales se exponen a continuación:

1. Suponga que ha ocurrido un derrame de petróleo en las costas de Valparaíso, se sabe que la

densidad del petróleo es mayor que la del agua. A partir de estos datos, explique qué

ocurrirá con la presión que siente el buzo en función de la densidad, la profundidad, y el

peso de la columna de agua.

2. A un buzo experto se le pide que realice una investigación en las costas de centro América

cercano a la línea del ecuador, sin embargo, él sólo ha buceado en las costas de Valparaíso

y no sabe si la presión que sienta en este nuevo entorno lo afectará de alguna manera. A

38

partir de las variables de densidad, profundidad, peso de la columna de agua y latitud, ¿Qué

recomendaciones e información acerca de la presión le podrían dar al buzo?

3. Los participantes del Reality Trepadores se están preparando físicamente para subir el

Aconcagua, que tiene una altura de 6920 msnm. Aplicando las variables de profundidad

utilizadas en clases, explica científicamente qué ocurrirá con la presión a medida que vayan

subiendo la montaña.

En cada una de las preguntas, los estudiantes se someten a contextos diversos, debiendo aplicar el

modelo de presión hidrostática que han construido. Esto nos permitirá inferir las relaciones de las

variables físicas y cómo las utilizan para dar respuestas a nuevas problemáticas.

Considerando la visión global de la secuencia que se ha expuesto, daremos paso al proceso de

análisis permitiéndonos dar respuesta a nuestra pregunta de investigación.

III.3. Procedimiento

Para la aplicación de la secuencia didáctica se procede a realizar previamente un pilotaje que tiene

como finalidad detectar las falencias durante la implementación e incorporar las mejoras detectadas.

Para llevar a cabo la fase de aplicación, se realizará un proceso de observación y reflexión de la

implementación de cada sesión contenida en la secuencia didáctica diseñada. Este proceso se llevará

a cabo con el grupo de estudiantes del electivo de física de Tercer año de enseñanza media del

colegio Sagrados Corazones de las Monjas Francesas de Viña del mar.

Figura 6: Adaptación del Modelo de Investigación Acción de Deakin

Cada una de las etapas del proceso de pilotaje se describe a continuación:

1. Plan General: Debe responder a preguntas como ¿Qué está sucediendo ahora? ¿En qué sentido

es problemático? ¿Qué puedo hacer al respecto?

39

2. Puesta en Práctica de la Acción: Debe responder a ¿Qué haré concretamente para mejorar esta

problemática?

3. Observación de la Acción: Es un paso fundamental para la Evaluación crítica reflexiva. Para

ello se utilizará como base las notas de campo tomadas durante la aplicación de la secuencia.

Con motivo de generar esta investigación se seguirán los siguientes pasos. Se realiza

recolección de información a través del registro de las notas de campo a partir de las

observaciones de las clases que realiza el docente, lo cual permitirá realizar la

reconstrucción de los acontecimientos ocurridos dentro del aula.

4. Evaluación Crítica Reflexiva: ¿Qué observo en mi práctica respecto del plan general?

Estas cuatro etapas, tal como lo muestra la figura 1, corresponden a un rizoma, es decir, forman un

ciclo que progresa o avanza a lo largo del tiempo. Esto muestra que cada observación, reflexión y

consiguiente acción crean una mejora de las SEA y/o su implementación a lo largo del tiempo.

La secuencia didáctica será aplicada en seis sesiones de 90 minutos, cada una de ellas enfocada en

un objetivo específico declarado en cada actividad (Revisar instrumento).

El trabajo de pilotaje se estructurará de la siguiente manera: se establece cada plan por sesión y

posteriormente se describirá cada sesión a través de las notas de campo (Observación). Luego, se

realizará la Evaluación crítica reflexiva por sesión aplicada, haciendo explícitas las modificaciones

que deberán realizarse a cada sesión.

En el establecimiento educacional Inmaculada de Lourdes se aplicará la secuencia didáctica con un

desfase de al menos una clase, permitiéndonos incorporar las modificaciones necesarias para una

óptima aplicación de las actividades planificadas.

III.4. Recolección y Técnicas de Análisis

III.4.1. Técnicas de recolección de datos

La recolección de información se realizará a partir de los documentos contenidos en el cuaderno del

alumno. Este cuaderno es personal y consta con todas las guías de aprendizaje que son parte de esta

secuencia, permitiéndonos realizar la transcripción de cada una de las respuestas que serán

sometidas a análisis.

40

III.4.2. Técnica de análisis de datos

La técnica de investigación utilizada será el análisis de contenido, definida por Berelson como “una

técnica de investigación para formular inferencias identificando de manera sistemática y objetiva

ciertas características específicas dentro de un texto” (en Andréu Abela, 2002. pág 6), dentro de lo

cual los investigadores deberán inferir la comunicación simbólica o el mensaje de los datos, lo cual

será observado.

La unidad de registro, parte de la unidad del muestreo, corresponde a las respuestas escritas de la

problemática final de cada una de las guías de trabajo: ¿Por qué crees que el buzo presenta estos

síntomas cuando sube rápidamente hacia la superficie?

Se enfatizó que esta pregunta debía ser abordada a partir de las nuevas variables físicas que se iban

introduciendo en cada sesión: profundidad, densidad, peso de la columna de agua.

Esta unidad será codificada, proceso que permite transformar los datos en códigos de descripciones

más precisas y que caracterizarán su contenido. Posteriormente a este proceso, se realizarán

categorías que Bardín (2002) define como una clasificación y agrupación de los elementos

fundamentales que respondan a nuestro objetivo. Las categorías fueron emergentes, es decir,

surgieron de las respuestas de los estudiantes, no hay preexistentes ni se establecen de teorías

previas. La codificación y categorización fue realizada por ambas investigadoras, buscando que

aquéllas alcancen la fiabilidad de las mismas.

El análisis de contenido se basa en la categoría semántica, que busca analizar las relaciones que

surgen de los temas tratados, en este caso, de cada una de las nuevas variables introducidas. Este

análisis será apoyado por un diagrama de las relaciones construidas, así como su grado de

complejidad.

Figura 7: Diagrama representativo del proceso de análisis de información

Análisis de Contenido (Berelson, 2002)

Unidad de Registro

CodificaciónCódigos

Categorización

Diagramas del Modelo de cada estudiante

41

En la siguiente tabla, se ejemplifica el proceso explicitado anteriormente:

Alumno Unidad de Registro Codificación Categorización Código

Alumno

1

El buzo cuando llega al

“fondo” hay varios factores

que afectan a nuestro cuerpo

porque en el fondo hay falta

de oxígeno, baja

temperatura que un ser

humano no puede soportar,

hay mucha presión eso

quiere decir que cuando el

buzo baja comienza a tener

los síntomas de dolor de

cabeza por lo tanto por estos

factores son los que hay que

preocuparse porque cuando

el buzo sube a la superficie

son estos factores que

afectan a su estado físico,

por lo tanto, como dice en el

texto que el buzo tiene que

hacer paradas intermedias en

el trayecto porque así los

síntomas van a afectar de

forma no tan agresiva al

buzo.

Para el buzo a lo largo de su

historia de buceador esto lo

va a afectar a su estado

físico ya que es muy

preocupante para su salud.

En el fondo del mar

hay falta de oxígeno,

baja temperatura que

un ser humano no

puede soportar, sin

embargo, no se

explicita la relación

entre estos factores y

la presión.

Atribuye los

síntomas a que hay

mucha presión, no

haciendo explícita la

variación de esta.

Extrae información

del texto y con ello

intenta formular una

explicación, sin

embargo como se

dijo anteriormente

no establece

relaciones entre las

variables que

nombró

Los síntomas se deben

al exceso de presión:

Los estudiantes

explican los síntomas

como el mareo,

nauseas, etc. Como

consecuencias de un

exceso de presión sobre

el buzo.

A.1

Declara la variable

profundidad como

factor incidente sobre

la presión sin embargo,

no explicita la relación

entre ellas.

B.3

No declara la variable

densidad como factor

incidente sobre la

presión

C.1

Declara otras variables

incidentes sobre los

síntomas del buzo. Por

ejemplo, variación en

la temperatura,

salinidad, masa y peso

corporal del buzo, falta

de oxígeno, entre otras.

D.1

No reconoce factor

incidente en los

síntomas las

características del

medio.

E.2

No establece la

variación de densidad

como causa de los

síntomas del buzo.

F.3

42

Tabla 5: Ejemplo análisis de datos

Para cada una de las actividades de las fases de introducción de nuevos conceptos, estructuración y

aplicación, las categorías emergentes serán analizadas mediante la red de relaciones que realicen los

estudiantes, permitiéndonos visualizar los cambios del modelo que logre cada uno de ellos.

En la segunda parte del proceso se utilizará el Analytic Hierarchy Process (Proceso Analítico de

Jerarquías, AHP) (Saaty, 1980), el cual corresponde a una técnica multi-criterio, numérica, que

utiliza tanto información cuantitativa como cualitativa (técnica mixta). A través del AHP, el modelo

de presión hidrostática construido por cada estudiante puede ser ordenado en una estructura

jerárquica y evaluado acorde a una serie de criterios que conforman el modelo científico.

El AHP está construido sobre una simple base teórica que se fundamenta en tres principios:

1. Descomposición

2. Juicios comparativos.

3. Composición de jerarquías y determinación de prioridades.

No relaciona los

síntomas del buzo con

la masa o peso de la

columna de agua.

G.4

No declara la masa o

peso de la columna de

agua como variable

incidente sobre la

presión.

H.1

Red de relaciones

PRESIÓN

PROFUNDIDAD

SÍNTOMAS

Otras variables

incidentes como

temperatura y oxígeno

43

Para llevar a cabo esta metodología de análisis, el paso inicial es establecer el problema a abordar,

que en este caso corresponde a qué grado de similitud presenta el modelo explicativo de cada

alumno con el modelo científico de presión hidrostática.

Figura 8: Esquema explicativo del proceso de análisis usando AHP

Una vez establecido el problema, se determinan los elementos por los cuales se evaluará y

discriminará a cada modelo, es decir, los criterios que en nuestro caso corresponden a las relaciones

que se deben establecer para poder modelar el concepto de presión hidrostática.

Las relaciones establecidas junto con su escala de evaluación correspondiente, serán la pauta

utilizada para analizar cada una de las entrevistas de los grupos de estudiantes.

1) Relación Síntomas Presión

Grado de

Logro Puntaje Descriptor

Logrado 3

Un cambio brusco de presión produce

síntomas. Es capaz de utilizar relaciones

adicionales y adecuadas para dar una

explicación más acabada.

Medianamente

logrado 2

Sólo establece que un cambio brusco de

presión produce síntomas

Por lograr 1 No establece que un cambio brusco de

presión produce síntomas sobre el buzo.

Tabla 6: Escala de Evaluación para la Relación Presión-Síntomas

Modelo Final presión hidrostática alumno

Definir el problema:Comparar Modelo

alumno y modelo ideal

Proceso Analítico de Jerarquías, AHP

(Saaty, 1980)

Porcentajes de logro del proceso de modelización por

cada estudiante.

Identificar criterios de análisis:

Relaciones.

Definir Escalas de evaluación para cada

relación

Determinar pesos relativos de cada

relación

Técnica de análisis semi cuantitativo

44

2) Relación Presión profundidad/altura

Grado de

Logro Puntaje Descriptor

Logrado 3

Establece una relación de proporcionalidad

directa/inversa entre presión y

profundidad/altura y la utiliza para dar

respuesta a la totalidad de las problemáticas

planteadas.

Medianamente

logrado 2

Establece una relación de proporcionalidad

directa/inversa entre presión y

profundidad/altura y la utiliza la mayor

parte de las veces para dar respuesta a las

problemáticas planteadas.

Por lograr 1

Establece una relación de proporcionalidad

incorrecta entre las variables citadas o no

las utiliza para dar respuesta a las

problemáticas planteadas.

Tabla 7: Escala de Evaluación para la Relación Presión profundidad/altura

3) Relación Presión densidad

Grado de

Logro Puntaje Descriptor

Logrado 3

Establece una relación de proporcionalidad

directa entre presión y densidad y, la utiliza

para dar respuesta a la totalidad de las

problemáticas planteadas.

Medianamente

logrado 2

Establece una relación de proporcionalidad

directa entre presión y densidad y la utiliza

la mayor parte de las veces para dar

respuesta a las problemáticas planteadas.

Por lograr 1

Establece una relación de proporcionalidad

incorrecta entre las variables citadas o no

las utiliza para dar respuesta a las

problemáticas planteadas.

Tabla 8: Escala de Evaluación para la Relación Presión densidad

4) Relación Presión masa/peso columna de agua/aire

Grado de

Logro Puntaje Descriptor

Logrado 3

Establece una relación de proporcionalidad

directa entre presión y masa/peso columna

de agua/aire y, la utiliza para dar respuesta a

la totalidad de las problemáticas planteadas.

Medianamente

logrado 2

Establece una relación de proporcionalidad

directa entre presión y masa/peso columna

de agua/aire y la utiliza la mayor parte de

las veces para dar respuesta a las

45

problemáticas planteadas.

Por lograr 1

Establece una relación de proporcionalidad

incorrecta entre las variables citadas o no

las utiliza para dar respuesta a las

problemáticas planteadas.

Tabla 9: Escala de Evaluación para la Relación Presión masa/peso columna de agua/aire

5) Relación Salinidad Presión

Grado de

Logro Puntaje Descriptor

Logrado 3

Establece una relación de proporcionalidad

directa entre presión y salinidad y, la utiliza

para dar respuesta a la totalidad de las

problemáticas planteadas.

Medianamente

logrado 2

Establece una relación de proporcionalidad

directa entre presión y salinidad.

Por lograr 1 Establece una relación de proporcionalidad

incorrecta entre las variables citadas.

Tabla 10: Escala de Evaluación para la Relación Salinidad Presión

6) Relación Latitud Densidad

Grado de

Logro Puntaje Descriptor

Logrado 3

Establece una relación de proporcionalidad

directa entre latitud y densidad y, la utiliza

para dar respuesta a la totalidad de las

problemáticas planteadas.

Medianamente

logrado 2

Establece una relación de proporcionalidad

directa entre latitud y densidad.

Por lograr 1 Establece una relación de proporcionalidad

incorrecta entre las variables citadas.

Tabla 11: Escala de Evaluación para la Relación Latitud Densidad

7) Relación Densidad Masa/peso columna de agua/aire

Grado de

Logro Puntaje Descriptor

Logrado 3

Establece una relación de proporcionalidad

directa entre densidad y masa/peso columna

de agua/aire y, la utiliza para dar respuesta a

la totalidad de las problemáticas planteadas.

Medianamente

logrado 2

Establece una relación de proporcionalidad

directa entre densidad y masa/peso columna

de agua/aire y, la utiliza la mayor parte de

las veces para dar respuesta a las

problemáticas planteadas.

46

Por lograr 1

Establece una relación de proporcionalidad

incorrecta entre las variables citadas, o no

las utiliza para dar respuesta a las

problemáticas.

Tabla 12: Escala de Evaluación para la Relación Densidad masa/peso columna de agua/aire

8) Relación Densidad - profundidad/altura

Grado de

Logro Puntaje Descriptor

Logrado 3

Establece una relación de proporcionalidad

directa entre densidad y profundidad/altura

y, la utiliza para dar respuesta a la totalidad

de las problemáticas planteadas.

Medianamente

logrado 2

Establece una relación de proporcionalidad

directa entre densidad profundidad/altura y,

la utiliza la mayor parte de las veces para

dar respuesta a las problemáticas

planteadas.

Por lograr 1

Establece una relación de proporcionalidad

incorrecta entre las variables citadas o no

las utiliza para dar respuesta a las

problemáticas.

Tabla 13: Escala de Evaluación para la relación Densidad profundidad/altura

La evaluación del grado de logro que alcancen los estudiantes para cada una de las relaciones,

permitirá obtener el porcentaje de logro respecto al modelo ideal. Es de suma importancia

considerar que el modelo ideal, es decir, el 100% de grado de logro, corresponde al nivel logrado

de las ocho relaciones establecidas anteriormente.

Además se analizará cada una de las relaciones que responden a un objetivo específico en

particular, por lo cual, se establecerá las siguientes categorías de evaluación:

a) Satisfactorio

Porcentaje de estudiantes Grado de Logro

[70%, 100%] Logrado y Medianamente Logrado

[0%, 30%] Por lograr

b) Medianamente Satisfactorio:

Porcentaje de estudiantes Grado de Logro

[50%, 70%[ Logrado y Medianamente Logrado

]30%, 50%] Por lograr

47

c) Insatisfactorio:

Porcentaje de estudiantes Grado de Logro

[0, 50%[ Logrado y Medianamente Logrado

[0, 50%[ Por lograr

IV. ANÁLISIS Y RESULTADOS

Cuadro resumen 4: Análisis y resultados

IV.1. Análisis de los resultados del proceso cognitivo para la construcción del modelo de

presión hidrostática

Las siguientes representaciones muestran los resultados del proceso cognitivo de cada

alumno luego de aplicada cada actividad de la secuencia didáctica diseñada. Para facilitar la

lectura, a continuación, se indicará la temática abordada en cada sesión.

Detalle de cada Sesión (S)

a) Sesión 1: Estado inicial respecto a la relación presión-síntomas

b) Sesión 2: Aplicación de guía para construir la relación presión-profundidad

c) Sesión 3: Aplicación de guía para construir la relación presión-densidad

d) Sesión 4: Aplicación de la guía para construir la relación presión-columna de

agua/aire

e) Sesión 5: Guía de aplicación del modelo construido a otro contexto.

Análisis y Resultados

Análisis grado de logro modelo alumno respecto

modelo científico usando AHP

Análisis de los resultados del proceso cognitivo para la

construcción del modelo de presión hidrostática

Resultados por objetivo

específico

Resultados pregunta de

investigación

48

1) Progreso del Modelo Alumno 1

Sesión 1 2 3

Ev

olu

ció

n d

el

Mo

de

lo

Sesión 4 5 6

PRESIÓN

PROFUNDIDAD

SÍNTOMAS

Otras variables

incidentes como

temperatura y oxígeno

PRESIÓN

SÍNTOMAS

PRESIÓN

SÍNTOMAS

PROFUNDIDAD

SÍNTOMAS

Otras variables

incidentes como la masa del

buzo

PRESIÓN

PRESIÓN

DENSIDAD

Otras variables

incidentes como

temperatura y oxígeno

DENSIDAD

PRESIÓN

PESO/MASA

COLUMNA DE

AGUA/AIRE

LATITUD/ALTITUD

Relación de proporcionalidad

directa

Explica esta relación a partir de una relación de proporcionalidad directa Densidad

ALTURA/PROFUNDIDAD

49

La representación gráfica de la evolución del modelo del estudiante, muestra inicialmente que los

síntomas del buzo son atribuidos al exceso de presión que el mar ejerce sobre él. En este, reconoce que

también existen otras variables, como la temperatura y escasez de oxígeno, que influyen sobre dichos

síntomas pero no indica de qué manera lo hacen. La relación presión y síntomas cambia a partir de la

segunda sesión, donde incorpora que el cambio de esta variable incide sobre los síntomas. Esta relación

se mantiene durante la sesión siguiente sin embargo no la explicita durante la cuarta sesión. Cabe

destacar que durante la última fase (aplicación) fue analizada la respuesta a una pregunta que no hace

referencia a la causa de los síntomas.

La relación presión – profundidad/altura por su parte, aparece a partir de la primera sesión, a pesar que

la guía destinada a construir esta relación corresponde a la sesión 2, en la cual no la incluye. Se puede ver

que el nexo entre presión y profundidad desaparece a partir de la sesión 4. La explicación de cómo esta

incide sobre la presión se puede apreciar, de manera correcta, en la sesión 3.

La densidad como variable dependiente de la presión fue abordada en la tercera sesión, sin embargo, la

alumna no la hace parte de sus explicaciones hasta la última sesión previa a la entrevista.

La construcción de la relación entre presión y peso de la columna de agua no es posible visualizarla en

la evolución del modelo.

50

2) Progreso del Modelo Alumno 2:

Sesión 1 2 3 E

vo

luci

ón

de

l M

od

elo

Sesión 4 5 6

PRESIÓN

PROFUNDIDAD

SÍNTOMAS

PRESIÓN

PROFUNDIDAD

PRESIÓN

SÍNTOMAS

PROFUNDIDAD

PRESIÓN

SÍNTOMAS

DENSIDAD

PRESIÓN

ALTURA

DENSIDAD

PESO/MASA

COLUMNA DE AIRE

DENSIDAD

PRESIÓN

PESO/MASA

COLUMNA DE

AGUA/AIRE

LATITUD/ALTITUD

Relación de proporcionalidad

directa

Explica esta relación a partir de una relación de proporcionalidad directa Densidad

ALTURA/PROFUNDIDAD

51

La representación gráfica de la evolución del modelo del alumno, muestra inicialmente que los síntomas

del buzo son debidos al cambio de presión que se ejerce sobre él. Esta relación se mantiene a lo largo de

casi todo el desarrollo de la secuencia a excepción de la sesión 2 y sesión 5 (aplicación) en la cual la

respuesta analizada no hace referencia a la causa de los síntomas.

La relación presión – profundidad/altura aparece a partir de la primera sesión, y se mantiene durante

toda la secuencia, a pesar que la guía destinada a construir esta relación corresponde a la sesión 2. Se

puede ver que el nexo entre presión y profundidad evoluciona a partir de la segunda sesión. En un

principio relaciona estas dos variables sin detallar dicho nexo sin embargo, posteriormente indica de

manera correcta la relación de proporcionalidad existente entre ellas.

La densidad como variable dependiente de la presión fue abordada en la tercera sesión. El alumno

incorpora la variable densidad a su explicación a partir de la cuarta sesión sin embargo, no la relaciona

con la presión sino con los síntomas, señalando que un cambio en la densidad es la causa de ellos. En la

quinta sesión, el alumno declara la relación entre presión y densidad al señalar que al aumentar la

densidad, la presión aumenta. Se cree que el alumno realiza esta conexión debido al estrecho lazo que une

a la densidad con la masa/peso de la columna de agua (variable tratada en la sesión 4)

Respecto de la relación presión y peso/masa de columna de agua, se puede visualizar que el alumno no

la incorpora en la explicación respectiva, apareciendo sólo durante la actividad de aplicación.

52

3) Progreso del Modelo Alumno 3

Sesión 1 2 3 E

vo

luci

ón

de

l M

od

elo

Sesión 4 5 6

PRESIÓN

SÍNTOMAS

PROFUNDIDAD

PRESIÓN

SÍNTOMAS

PROFUNDIDAD

PRESIÓN

SÍNTOMAS

PROFUNDIDAD

DENSIDAD

Otras variables

incidentes como

temperatura y salinidad

PRESIÓN

SÍNTOMAS

DENSIDAD

Otras variables

incidentes como latitud

PESO/MASA

COLUMNA DE AGUA

PRESIÓN

ALTURA

DENSIDAD

PESO/MASA

COLUMNA DE AIRE

DENSIDAD

PRESIÓN

PESO/MASA

COLUMNA DE

AGUA/AIRE

LATITUD/ALTITUD

Relación de proporcionalidad

directa

Explica esta relación a partir de una relación de proporcionalidad directa Densidad

ALTURA/PROFUNDIDAD

53

La representación gráfica de la evolución del modelo del alumno, evidencia que a lo largo de toda la

secuencia los síntomas que el buzo presenta son causa de los cambios de presión. A partir de la sesión

número 3, el estudiante incorpora otras variables a los síntomas, el cambio de la densidad, temperatura y

salinidad.

La relación presión – profundidad/altura aparece a partir de la primera sesión, y solo es omitida en la

sesión 4. Es importante destacar, que si bien esta relación se presenta a los estudiantes en la sesión 2, el

alumno la establece desde la primera actividad. Además la relación de proporcionalidad que establece

entre las variables se mantiene y es declarada de manera correcta.

La densidad como variable dependiente de la presión fue abordada en la tercera sesión, donde el

alumno logra establecer, de manera correcta, la relación entre las variables trabajadas. Sin embargo, este

vínculo no se declara en la sesión 4 y luego reaparece en la sesión de aplicación (sesión 5). Es importante

mencionar que en la sesión número 4, el estudiante considera la variable densidad, pero como una causa a

los síntomas del buzo, junto con declarar que la variación de otras variables como temperatura y

salinidad producirá la sintomatología expuesta en la problemática.

La relación presión y peso/masa de columna de agua surge en la sesión de aplicación, correspondiente

a la sesión número 5. Sin embargo, no declara la proporcionalidad entre ellas. En la sesión número 4,

establece que el peso/masa de la columna de agua afecta a los síntomas, sin explicitar de que manera.

54

4) Progreso del Modelo Alumno 4

Sesión 1 2 3

Ev

olu

ció

n d

el

Mo

de

lo

Sesión 4 5 6

PRESIÓN

SÍNTOMAS

Otras variables

incidentes como

temperatura y “medio”

PRESIÓN

SÍNTOMAS

DENSIDAD

Características del Medio

PRESIÓN

SÍNTOMAS

Otras variables

incidentes como

temperatura

PRESIÓN

SÍNTOMAS

DENSIDAD

Otras variables

incidentes como la

temperatura

El medio(terrestre y acuático)

PRESIÓN

ALTURADENSIDAD

PESO/MASA

COLUMNA DE AIRE

Otras variables

incidentes como

temperatura

DENSIDAD

PRESIÓN

PESO/MASA

COLUMNA DE

AGUA/AIRE

LATITUD/ALTITUD

Relación de proporcionalidad

directa

Explica esta relación a partir de una relación de proporcionalidad directa Densidad

ALTURA/PROFUNDIDAD

55

La representación gráfica de la evolución del modelo del alumno, muestra que los síntomas del buzo se

deben al cambio de presión que se ejerce sobre él, mantiene esta relación a lo largo de toda la secuencia,

exceptuando la sesión 5 (aplicación) en la cual la respuesta analizada no hace referencia a la causa de los

síntomas. Además establece que cambios en el medio (por ejemplo terrestre y acuático), junto con la

temperatura también son causales de las sintomatologías del buzo.

En la sesión 4, establece que en los medios terrestre y acuático influyen tanto en la presión como en la

densidad, sin embargo, no explicita de qué manera.

La relación presión – profundidad/altura solo se declara en la última sesión, estableciendo de manera

correcta, la relación entre ellas. Es importante recordar que esta sesión corresponde a la aplicación del

modelo construido en un nuevo contexto.

La relación densidad como variable dependiente de la presión no es declarada en toda la secuencia. Sin

embargo, a partir de la sesión número 2, establece una relación entre la variación de densidad y los

síntomas, sin explicitar de qué manera afecta una variable sobre otra. Esta relación, surge nuevamente en

la sesión 4, estableciendo que un cambio brusco de la densidad, provocará los síntomas detallados en la

problemática. Finalmente, en la sesión número 5 declara que la densidad varía en la base y en la cima del

cerro la Campana debido a la variación de temperatura.

Respecto de la relación presión y peso/masa de columna de agua, se puede observar que no es

incorporada en las cuatro primeras sesiones, surgiendo sólo durante la actividad de aplicación. En esta

sesión, el estudiante declara el vínculo entre las variables, sin embargo, no explicita la relación de

proporcionalidad entre ellas.

56

5) Progreso del Modelo Alumno 5

Sesión 1 2 3 E

vo

luci

ón

de

l M

od

elo

Sesión 4 5 6

PRESIÓN

SÍNTOMAS

PRESIÓN

SÍNTOMAS

PROFUNDIDAD

PRESIÓN

SÍNTOMAS

DENSIDAD

Otras variables

incidentes como

salinidad

PRESIÓN

SÍNTOMASPRESIÓN

ALTURA

PESO/MASA

COLUMNA DE AIRE

DENSIDAD

PRESIÓN

PESO/MASA

COLUMNA DE

AGUA/AIRE

LATITUD/ALTITUD

Relación de proporcionalidad

directa

Explica esta relación a partir de una relación de proporcionalidad directa Densidad

ALTURA/PROFUNDIDAD

57

La representación gráfica de la evolución del modelo del alumno, muestra que los síntomas del buzo se

deben al cambio de presión que se ejerce sobre él, mantiene esta relación a lo largo de toda la secuencia,

exceptuando la sesión 5 (aplicación) en la cual la respuesta analizada no hace referencia a la causa de los

síntomas. En la sesión número 3, establece que la salinidad del mar también puede ser un factor sobre los

síntomas, sin embargo no explicita de qué manera.

La relación presión – profundidad/altura aparece solo en la segunda y quinta sesión. En ambas logra

establecer la relación de proporcionalidad correcta entre ambas variables. Es importante destacar, que la

relación presión- profundidad surge en la actividad correspondiente a tal variable.

La densidad como variable dependiente de la presión surge solo en la tercera sesión y no declara la

proporcionalidad entres ambas variables.

Respecto de la relación presión y peso/masa de columna de agua, se puede observar que no es

incorporada en las cuatro primeras sesiones, surgiendo sólo durante la actividad de aplicación. En esta

sesión, el estudiante declara el vínculo entre las variables, explicitando la relación de proporcionalidad

entre ellas.

Es importante mencionar, que el modelo declarado tanto en la sesión 1 como 4 son básicos, estableciendo

solo una causa de los síntomas que presenta el buzo.

58

6) Progreso del Modelo Alumno 6

Sesión 1 2 3

Ev

olu

ció

n d

el

Mo

de

lo

Sesión 4 5 6

PRESIÓN

PROFUNDIDAD

SÍNTOMAS

DENSIDAD

Características del Medio

PRESIÓN

SÍNTOMAS

PRESIÓN

PROFUNDIDAD

DENSIDAD

PRESIÓN

SÍNTOMAS

PROFUNDIDAD

DENSIDAD

PRESIÓN

ALTURA

Otras variables

incidentes como

oxígeno

DENSIDAD

PRESIÓN

PESO/MASA

COLUMNA DE

AGUA/AIRE

LATITUD/ALTITUD

Relación de proporcionalidad

directa

Explica esta relación a partir de una relación de proporcionalidad directa Densidad

ALTURA/PROFUNDIDAD

59

La representación gráfica de la evolución del modelo del alumno, muestra que en la sesión 1 y 4, declara

que los síntomas del buzo se deben a un cambio de presión y densidad. En la tercera sesión, no hace

referencia a los síntomas del buzo no respondiendo a la problemática planteada. Esta situación se repite

en la sesión 5 (aplicación) en la cual la respuesta analizada no hace referencia a la causa de los síntomas.

La relación presión – profundidad/altura se declara en la mayor parte de la secuencia, solo siendo no

declarada en la segunda sesión. Inicialmente solo declara el vínculo entre ellas y a partir de la sesión 4,

logra establecer la relación de proporcionalidad correcta. Junto a lo anterior, declara que un cambio de

medio producirá un cambio de presión, sin embargo, no explicita a que medio se refiere.

La relación densidad como variable dependiente de la presión es declarada en la sesión 3 y 4,

estableciendo la relación correcta de proporcionalidad entre ambas. Esta relación no es declara en la

sesión de aplicación. Además establece que la densidad incide en la profundidad, pero no indica de que

manera.

Respecto de la relación presión y peso/masa de columna de agua, no son incorporadas a lo largo de

toda la secuencia. Y finalmente establece que hay una diferencia de oxigeno en la base y cima del cerro la

Campana, sin embargo, no relaciona este dato con ninguna de las variables mencionadas a lo largo de la

secuencia.

60

7) Progreso del Modelo Alumno 7

Sesión 1 2 3 E

vo

luci

ón

de

l M

od

elo

Sesión 4 5 6

PRESIÓN

SÍNTOMAS

Características del Medio

PRESIÓN

SÍNTOMAS

PRESIÓN

SÍNTOMAS

PROFUNDIDAD

DENSIDAD

PRESIÓN

SÍNTOMAS

PROFUNDIDAD

DENSIDAD

PESO/MASA

COLUMNA DE AGUA

PRESIÓN

ALTURA

DENSIDAD

PESO/MASA

COLUMNA DE AIRE DENSIDAD

PRESIÓN

PESO/MASA

COLUMNA DE

AGUA/AIRE

LATITUD/ALTITUD

Relación de proporcionalidad

directa

Explica esta relación a partir de una relación de proporcionalidad directa Densidad

ALTURA/PROFUNDIDAD

61

La representación gráfica de la evolución del modelo del alumno, muestra inicialmente que los síntomas

del buzo son debidos al cambio de presión que se ejerce sobre el buzo. En este, reconoce también que el

medio acuático posee ciertas características que influyen sobre dichos síntomas mas no indica cuáles son

esas características ni de qué manera inciden sobre él. La relación variación presión y síntomas se

mantiene a lo largo de todo el desarrollo de la secuencia a excepción de la última fase (aplicación) en la

cual la respuesta analizada no hace referencia a la causa de los síntomas.

La relación presión - profundidad por su parte, aparece a partir de la sesión 3, a pesar que la guía

destinada a construir esta relación corresponde a la sesión 2. Se puede ver que el nexo entre presión y

profundidad se mantiene a partir de esta guía durante todo el desarrollo de la secuencia. La explicación de

cómo esta incide sobre la presión es irregular es decir, en algunos casos indica la relación de

proporcionalidad entre ellos y en otras la omite.

La densidad como variable dependiente de la presión fue abordada en la tercera sesión. A partir de

esta, el alumno la incorpora en sus explicaciones, resaltando en gran parte de ellas la relación de

proporcionalidad directa existente entre densidad y presión. Respecto a la relación densidad-síntomas,

agrega que un cambio de densidad del agua afecta a la sintomatología que afecta al buzo. Desde aquí, a

pesar que no está explícito en el texto, creemos que se puede vislumbrar una relación entre presión-

densidad-síntomas.

Acerca de la finalidad de la sesión 4, construir la relación entre presión y peso de la columna de agua, es

posible decir que el estudiante incorpora esta relación desde la misma sesión sin embargo, sólo a partir de

la quinta sesión especifica el tipo de relación de proporcionalidad que existe entre ambas variables.

62

8) Progreso del Modelo Alumno 8

Sesión 1 2 3

Ev

olu

ció

n d

el

Mo

de

lo

Sesión 4 5 6

PRESIÓN

SÍNTOMAS

Otras variables como la

temperatura

PRESIÓN

SÍNTOMAS

PROFUNDIDAD

PRESIÓN

SÍNTOMAS

PROFUNDIDAD

DENSIDAD

Otras variables

incidentes como

salinidad y temperatura

PRESIÓN

SÍNTOMAS

PROFUNDIDAD

DENSIDAD PRESIÓN

DENSIDAD

PESO/MASA

COLUMNA DE AIRE

DENSIDAD

PRESIÓN

PESO/MASA

COLUMNA DE

AGUA/AIRE

LATITUD/ALTITUD

Relación de proporcionalidad

directa

Explica esta relación a partir de una relación de proporcionalidad directa Densidad

ALTURA/PROFUNDIDAD

63

La representación gráfica de la evolución del modelo del alumno, muestra inicialmente que los síntomas

del buzo son debidos al cambio de presión que se ejerce sobre el buzo. En este, reconoce también que la

variación de temperatura influye sobre dichos síntomas. La relación variación presión y síntomas se

mantiene a lo largo de todo el desarrollo de la secuencia a excepción de la última fase (aplicación) en la

cual la respuesta analizada no hace referencia a la causa de los síntomas.

La relación presión – profundidad/altura surge a partir de la segunda sesión, estableciendo la

proporcionalidad correcta entre ambas variables. Esta relación, solo es omitida en la sesión número 4.

Junto a lo anterior, en la sesión número 3 declara que la variación de salinidad y temperatura también

generarán un cambio en la presión.

La densidad como variable dependiente de la presión surge a partir de la tercera sesión, y en la sesión

3 y 4 establece el vínculo entre las variables pero no explicita la relación entre ellas. Es en la última

sesión donde establece la proporcionalidad directa entre la densidad y la presión.

Respecto de la relación presión y peso/masa de columna de agua, se puede observar que no es

incorporada en las cuatro primeras sesiones, surgiendo sólo durante la actividad de aplicación. En esta

sesión, el estudiante declara el vínculo entre las variables, explicitando la relación de proporcionalidad

entre ellas.

64

9) Progreso del Modelo Alumno 9

Sesión 1 2 3 E

vo

luci

ón

de

l M

od

elo

Sesión 4 5 6

PRESIÓN

SÍNTOMAS

PRESIÓN

SÍNTOMAS

PROFUNDIDAD

PRESIÓN

SÍNTOMAS

DENSIDAD

Otras variables

incidentes como

temperatura

PRESIÓN

SÍNTOMAS

PROFUNDIDAD

DENSIDAD

Otras variables

incidentes como la

temperatura

PESO/MASA

COLUMNA DE AGUA

PRESIÓN

ALTURA

DENSIDAD

Otras variables

incidentes como

oxígeno DENSIDAD

PRESIÓN

PESO/MASA

COLUMNA DE

AGUA/AIRE

LATITUD/ALTITUD

Relación de proporcionalidad

directa

Explica esta relación a partir de una relación de proporcionalidad directa Densidad

ALTURA/PROFUNDIDAD

65

La representación gráfica de la evolución del modelo del alumno, muestra inicialmente que los síntomas

del buzo son debidos al cambio de presión que se ejerce sobre el buzo. La relación variación presión y

síntomas se mantiene a lo largo de todo el desarrollo de la secuencia a excepción de la última fase

(aplicación) en la cual la respuesta analizada no hace referencia a la causa de los síntomas. Además en la

sesión 3 incorpora que la variación de temperatura también provocará la sintomatología en el buzo y en la

sesión 4 establece esta relación de manera más específica, declarando que el aumento de temperatura es

una causa de los síntomas.

La relación presión – profundidad/altura surge a partir de la segunda sesión, estableciendo la

proporcionalidad correcta entre ambas variables. Esta relación es omitida en la sesión número 3, pero

reincorporada en la sesión 4, aunque no declara la relación entre ellas. La relación de proporcionalidad

correcta es nuevamente declara en la sesión de aplicación.

La densidad como variable dependiente de la presión surge a partir de la tercera sesión, y solo es

omitida en la sesión de aplicación del modelo a un nuevo contexto. Es importante destacar que si bien,

establece el vínculo no explicita de qué manera se relacionan las variables. En la sesión número 5

establece que la densidad y el oxígeno son distintas tanto en la base como en la cima del cerro la

Campana, sin embargo, no relacionan estas variables con las otras que fueron trabajas a lo largo de la

secuencia.

Respecto de la relación presión y peso/masa de columna de agua, se puede observar que no es

incorporada en las cinco primeras sesiones. Solo se relaciona el peso de la columna de agua con los

síntomas del buzo.

66

10) Progreso del Modelo Alumno 10

Sesión 1 2 3 E

vo

luci

ón

de

l M

od

elo

Sesión 4 5 6

PRESIÓN

SÍNTOMAS

PROFUNDIDAD

PRESIÓN

SÍNTOMAS

PROFUNDIDAD

Características del Medio

PRESIÓN

SÍNTOMAS

DENSIDAD

Otras variables

incidentes como

salinidad

Otras variables

incidentes como

Latitud

Un cambio en este factor produce variaciones de

pero no indica como

PRESIÓN

SÍNTOMAS

PROFUNDIDAD

PESO/MASA

COLUMNADE AGUA

DENSIDAD

Otras variables

incidentescomo la Salinidad

PRESIÓN

ALTURA

Otras variables

incidentes como

oxígeno

DENSIDAD

PRESIÓN

PESO/MASA

COLUMNA DE

AGUA/AIRE

LATITUD/ALTITUD

Relación de proporcionalidad

directa

Explica esta relación a partir de una relación de proporcionalidad directa Densidad

ALTURA/PROFUNDIDAD

67

La representación gráfica de la evolución del modelo del alumno, muestra inicialmente que los síntomas

del buzo son debidos al cambio de presión que se ejerce sobre el buzo. La relación variación presión y

síntomas se mantiene a lo largo de todo el desarrollo de la secuencia a excepción de la última fase

(aplicación) en la cual la respuesta analizada no hace referencia a la causa de los síntomas. Complementa

esta relación, declarando que el cambio de medio también producirá los síntomas en el buzo. Este

elemento se refleja en las sesiones 2 y 3.

La relación presión – profundidad/altura surge a partir de la primera sesión, estableciendo la

proporcionalidad entre ambas variables, de manera incorrecta. Sin embargo a partir de la sesión 2 la

relación entre las variables y su proporcionalidad es establecida de manera correcta, y solo no es

declarada en la sesión número 3.

La relación densidad como variable dependiente de la presión surge a partir de la tercera sesión. En

las sesiones 3 y 4 establece el vínculo entre las variables pero no explicita la proporcionalidad entre ellas,

es en la última sesión donde establece la proporcionalidad directa entre la densidad y la presión.

Respecto de la relación presión y peso/masa de columna de agua, se puede observar que no es declara

en ninguna sesión de la secuencia. Sin embargo, la estudiante declara en la sesión 4, que el peso de la

columna de agua incide sobre los síntomas sin explicitar de qué forma.

Comentarios Generales

En algunos casos se visualizan modelos que no mantienen las relaciones construidas en sesiones previas,

omitiendo vínculos entre variables ya establecidas anteriormente. Consideramos que una explicación a

este suceso es que durante las cuatro primeras sesiones hubo una recurrencia de la problemática utilizada

para inferir el modelo del estudiantes, por lo cual, puede haberse generado una desmotivación de los

alumnos al tener que responder siempre la misma pregunta. Este elemento se ve complementado por una

posible compresión de lectura inadecuada, debido a que en la problemática se explicitaba la necesidad de

incorporar todas las variables que iban surgiendo a lo largo de la aplicación de la secuencia, del mismo

modo, la incapacidad de plasmar las ideas de manera escrita surge como posible explicación a la no

incorporación de las variables trabajadas en cada sesión.

En algunas sesiones los tiempos planificados no fueron los suficientes debido a actividades extras del

establecimiento que produjeron un retraso en la hora de inicio de la clase, disminuyendo el tiempo para

que los estudiantes se dedicaran a responder la problemática central considerando las nuevas variables

abordadas en cada sesión. Asimismo, la poca variabilidad de la forma de evaluar el modelo, es decir,

68

siempre se estableció una pregunta para lograr tal objetivo, no utilizando otras herramientas pedagógicas

como la elaboración de mapa conceptual, construcción de historias, comics, entre otros.

Continuando el centro del análisis en los modelos de los estudiantes, es importante mencionar que existe

la posibilidad que las conexiones realizadas por los alumnos si las hayan establecido pero al momento de

explicitarlas en el escrito eran omitidas. Esto toma sentido, ya que los modelos finales de los estudiantes

cuentan con todas las relaciones de las variables físicas, y estas surgen de la interrogación grupal que

consistía en una evaluación calificada.

Al realizar un análisis exhaustivo de las relaciones podemos concluir que la variable peso de la columna

de agua solo surge en la sesión 4 donde la actividad estaba intencionada hacia comprender la relación

entre estas variables, o bien, surge en la sesión 5 para dar respuesta a la problemática correspondiente a

“Trekking en el cerro la Campana”. Por el contrario las variables de profundidad y densidad, en algunos

casos, surge previo a las actividades destinadas a comprender y establecer aquellas variables, esta

situación puede ser explicada debido a la cotidianidad de estas variables o su trabajo en otras disciplinas

científicas.

Ocho estudiantes, en al menos una de las sesiones, incorporan variables del medio para explicar los

síntomas del buzo. Además cinco de los alumnos incorporan este tipo de variables para explicar la

variación de presión y densidad,

Finalmente podemos afirmar que el 90% de los estudiantes en la primera sesión asocia que los síntomas

se deben a una variación de la presión, el 10% restante también vincula estas dos variables pero señalando

que los síntomas son debidos a un valor elevado de la presión. Adjudicamos esta situación, a la gran

disponibilidad de información a la que se enfrentan los estudiantes, específicamente a través de internet y

a la información que puede ser extraída desde la presentación de la problemática.

69

IV.2. Resultados por Objetivo Específico

En esta sección, se presentan los niveles de logro obtenido por cada alumno para cada uno de los

objetivos específicos planteados en el Marco metodológico. Los gráficos radiales siguientes

muestran los resultados conseguidos en función de una escala previamente establecida para cada

relación5, las cuales fueron cuantificados en niveles de 1 a 3. En dicha escala, el valor 1 corresponde

al nivel “Por lograr”, el 2 a “Medianamente Logrado” y el nivel 3 al nivel “Logrado” (Borde

externo del gráfico radial).

Gráfico 1: Grado de logro para el objetivo específico 5

Para la relación presión-síntomas se encuentra que cinco de los diez estudiantes (50%) utiliza en su

discurso la totalidad de las variables abordadas a lo largo de la secuencia para lograr explicar la

relación entre la presión y los síntomas del buzo en un caso de aplicación a otro contexto.

Dos de los alumnos (20%) establece que un cambio brusco en la presión generará síntomas en el

buzo sin incorporar otras de las variables estudiadas.

Tres de los estudiantes (30%) no declara que la causa de los síntomas corresponde a un cambio

brusco de presión

Basándonos en el gráfico 1, consideramos que los resultados obtenidos para este objetivo son

satisfactorios. Si bien todos los estudiantes logran realizar las relaciones entre las variables citadas

5 La escala para cada relación se encuentra en la sección Técnicas de Análisis de información.

00,5

11,5

22,5

3ALUMNO 1

ALUMNO 2

ALUMNO 3

ALUMNO 4

ALUMNO 5

ALUMNO 6

ALUMNO 7

ALUMNO 8

ALUMNO 9

ALUMNO 10

R1: Relación Presión-Síntomas

70

(Ver análisis de los resultados del proceso cognitivo por alumno: sesión 6), no todos (sólo el 50%)

la utilizan explícitamente para responder la problemática (Ver pregunta 2 Interrogación).

Gráfico 2: Grado de logro para el objetivo específico 1

Cuatro de los estudiantes (40%) logra establecer la relación de proporcionalidad directa (o inversa

para el caso de la altura) entre presión y profundidad/altura de manera correcta y utilizarla para dar

respuesta a la totalidad de las problemáticas planteadas (Ver preguntas 1, 2 y 3 de Interrogación).

Seis de los alumnos (60%) establece la relación de manera correcta y la utiliza para dar respuesta al

menos a una de las tres problemáticas consultadas

Basándonos en el gráfico 2, consideramos que los resultados obtenidos para este objetivo también

son satisfactorios debido a que todos los estudiantes logran realizar las relaciones entre las variables

citadas (Ver análisis de los resultados del proceso cognitivo por alumno: sesión 6) y todos, en

menor o mayor medida la utilizan explícitamente para responder la problemática (Ver preguntas 1,

2 y 3 de Interrogación).

0

1

2

3ALUMNO 1

ALUMNO 2

ALUMNO 3

ALUMNO 4

ALUMNO 5

ALUMNO 6

ALUMNO 7

ALUMNO 8

ALUMNO 9

ALUMNO 10

R2: Relación Presión-Profundidad/altura

71

Gráfico 3: Grado de logro para el objetivo específico 2

Cuatro de los estudiantes (40%) logra establecer la relación de proporcionalidad directa entre

presión y densidad de manera correcta y utilizarla para dar respuesta a la totalidad de las

problemáticas planteadas (Ver preguntas 1, 2 y 3 de Interrogación).

Seis de los alumnos (60%) establece la relación de manera correcta y la utiliza para dar respuesta al

menos a una de las tres problemáticas consultadas

Basándonos en el gráfico 3, consideramos que los resultados obtenidos para este objetivo también

son satisfactorios debido a que todos los estudiantes logran realizar las relaciones entre presión y

densidad (Ver análisis de los resultados del proceso cognitivo por alumno: sesión 6), y todos, en

menor o mayor grado la utilizan de manera explícita para responder la problemática planteada (Ver

preguntas 1, 2 y 3 de Interrogación).

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3ALUMNO 1

ALUMNO 2

ALUMNO 3

ALUMNO 4

ALUMNO 5

ALUMNO 6

ALUMNO 7

ALUMNO 8

ALUMNO 9

ALUMNO 10

R3: Relación Presión-Densidad

72

Gráfico 4: Grado de logro para el objetivo específico 3

En este caso, sólo dos de los diez estudiantes (20%) logra establecer la relación de proporcionalidad

directa entre presión y masa-peso de la columna de agua/aire de manera correcta y además utilizarla

para dar respuesta a la totalidad de las problemáticas planteadas (Ver preguntas 1, 2 y 3 de

Interrogación).

Ocho de los alumnos (80%) logra establecer la relación entre presión y masa-peso de la columna de

agua/aire de manera correcta y la utiliza para dar respuesta en al menos una de las tres

problemáticas consultadas

Basándonos en el gráfico 4, consideramos que los resultados obtenidos para este objetivo también

son satisfactorios debido a que todos los estudiantes logran realizar las relaciones entre presión y

masa-peso de la columna de agua/aire (Ver análisis de los resultados del proceso cognitivo por

alumno: sesión 6), y además todos, en menor o mayor medida la utilizan de manera explícita para

responder las problemáticas planteadas (Ver preguntas 1, 2 y 3 de Interrogación).

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3ALUMNO 1

ALUMNO 2

ALUMNO 3

ALUMNO 4

ALUMNO 5

ALUMNO 6

ALUMNO 7

ALUMNO 8

ALUMNO 9

ALUMNO 10

R4: Relación Presión-Peso columna de agua/aire

73

Gráfico 5: Grado de logro para el objetivo específico 4

Para el caso de la relación densidad y masa-peso columna de agua/aire, ocho de los diez estudiantes

(80%) logra establecer la relación de proporcionalidad entre densidad y masa-peso de la columna de

agua/aire de manera correcta y además utilizarla para dar respuesta en al menos una de las tres

problemáticas planteadas (Ver preguntas 1, 2 y 3 de Interrogación).

Por otra parte, sólo dos de los alumnos (20%) no logra utilizar la relación entre densidad y masa-

peso de la columna de agua/aire para dar respuesta a las problemáticas propuestas.

Respecto al gráfico 4, consideramos que los resultados obtenidos para este objetivo son

satisfactorios debido a que la totalidad de los estudiantes establece relación entre las variables en al

menos una ocasión y sólo el 20% no la utiliza.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3ALUMNO 1

ALUMNO 2

ALUMNO 3

ALUMNO 4

ALUMNO 5

ALUMNO 6

ALUMNO 7

ALUMNO 8

ALUMNO 9

ALUMNO 10

R7: Relación Densidad-Peso columna de agua/aire

74

Gráfico 6: Grado de logro para el objetivo específico 5

Respecto a la relación densidad y profundidad/altura, tan sólo cuatro de los diez estudiantes (40%)

logra establecer la relación de proporcionalidad entre estas variables de manera correcta y además

logra utilizarla para dar respuesta a todos los casos de aplicación planteados (Ver preguntas 1, 2 y 3

de Interrogación). Por otra parte, sólo dos de los alumnos (20%) logra utilizar dicha relación para

dar respuesta a al menos una de las problemáticas planteadas.

El 40% restante, a pesar de lograr establecer la relación entre densidad y profundidad/altura, no

consigue utilizar dicha relación para explicar los casos de aplicación.

Consideramos que los resultados obtenidos son medianamente satisfactorios ya que el 60% de los

estudiantes se concentra entre los niveles logrado y medianamente logrado es decir, el 100% de

ellos no sólo establece la relación entre las variables sino que además logran aplicarlas a nuevos

contextos en al menos una ocasión.

IV. 2.1. Comentarios generales sobre los resultados por Objetivo específico

A partir de los resultados expuestos es posible destacar que:

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3ALUMNO 1

ALUMNO 2

ALUMNO 3

ALUMNO 4

ALUMNO 5

ALUMNO 6

ALUMNO 7

ALUMNO 8

ALUMNO 9

ALUMNO 10

R8: Relación Densidad - Profundidad/altura

75

1) Respecto a las relaciones presión profundidad, presión densidad y presión peso/masa de la

columna de agua el 100% de los estudiantes se encuentra entre los niveles Logrado y

Medianamente logrado.

2) Respecto a la relación presión-síntomas el 70% de los alumnos se encuentra entre los

niveles Logrado y Medianamente logrado no obstante, durante la entrevista el 100% del

curso explican bien esta relación. Esto podría explicarse en base a varios factores, uno de

ellos puede ser que debido a que respondieron reiteradamente la misma pregunta durante el

desarrollo de la secuencia, no lo hicieron con la misma disposición que durante la

entrevista. Se cree que la raíz de ello radica en el significado que los estudiantes otorgan a

la calificación. Otro factor que también podría explicar este resultado, es que debido a que

el análisis de la información se hizo en base a lo que los alumnos explicitan, no haya sido

posible recabar la información sobre la relación presión síntomas a pesar de que

internamente la realizaron.

3) Respecto a la relación densidad-profundidad/altura sólo el 60% de los alumnos alcanza

niveles entre Logrado y Medianamente logrado. Es posible justificar estos resultados

basándonos en que esta relación debe ser inferida por el estudiante a partir de la lectura de

gráficos lo cual implica poner en juego habilidades más complejas como la interpretación

de gráficos y la inferencia a partir de ellas.

IV.3. Resultados por grado de logro del Modelo Final del alumno respecto al Modelo

Científico.

En esta sección, se presenta el porcentaje de logro obtenido por cada alumno respecto del modelo

científico de presión hidrostática actualmente vigente. El gráfico 7 da cuenta tanto del correcto

establecimiento de las relaciones entre variables como la utilización de dicho modelo para

responder problemáticas en diversos contextos.

76

Tabla 14: Resultados del porcentaje de logro del modelo alumno según pesos

Gráfico 7: Grado de logro de cada alumno respecto al modelo científico vigente

A partir del gráfico 7 es posible apreciar que el porcentaje de logro del modelo construido por los

alumnos, respecto del modelo científico, oscila entre el 63,19% y un 93,33%.

Número de Estudiantes Rango porcentajes de logro

2 [60% - 70%[

4 [70% - 80%[

4 [80% - 100%[

Tabla 15: Cantidad de estudiantes por rango de porcentajes de logro del modelo científico

El 80% de los estudiantes alcanza un porcentaje de logro entre el 70% y 100%, por lo cual es

posible afirmar que la SEA influyó de manera positiva en la construcción del modelo de presión

hidrostática lo cual nos permite corroborar la hipótesis (H1) de nuestro trabajo.

4,36% 26,17% 26,17% 26,17% 3,74% 2,91% 5,23% 5,23%

MODELO IDEAL R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 T OT AL P ONDE RADO Grado de Logro respecto al modelo ideal (%)

ALUMNO 1 0,131 0,523 0,785 0,523 0,112 0,087 0,105 0,157 2,424 80,81%

ALUMNO 2 0,087 0,523 0,785 0,523 0,112 0,087 0,105 0,157 2,381 79,35%

ALUMNO 3 0,087 0,523 0,785 0,523 0,112 0,087 0,105 0,157 2,381 79,35%

ALUMNO 4 0,131 0,785 0,523 0,523 0,037 0,087 0,052 0,052 2,192 73,08%

ALUMNO 5 0,131 0,523 0,785 0,523 0,112 0,087 0,105 0,157 2,424 80,81%

ALUMNO 6 0,044 0,523 0,523 0,523 0,037 0,087 0,105 0,052 1,896 63,19%

ALUMNO 7 0,131 0,785 0,785 0,785 0,075 0,029 0,105 0,105 2,800 93,33%

ALUMNO 8 0,131 0,785 0,785 0,785 0,075 0,029 0,105 0,105 2,800 93,33%

ALUMNO 9 0,044 0,523 0,523 0,523 0,037 0,087 0,105 0,052 1,896 63,19%

ALUMNO 10 0,044 0,785 0,523 0,523 0,037 0,087 0,052 0,052 2,105 70,17%

PESOS

80,81%

79,35%

79,35%

73,08%

80,81%

63,19%

93,33%

93,33%

63,19%

70,17%

0,00%

20,00%

40,00%

60,00%

80,00%

100,00%

ALUMNO 1

ALUMNO 2

ALUMNO 3

ALUMNO 4

ALUMNO 5

ALUMNO 6

ALUMNO 7

ALUMNO 8

ALUMNO 9

ALUMNO 10

Grado de Logro respecto al Modelo Científico (%)

77

Figura 9: Conjunto de relaciones que forman el Modelo final construido por los alumnos

La figura 9 ilustra el conjunto de relaciones realizadas por todos los estudiantes (modelo único) al

término de la aplicación de la SEA. En ella se puede observar que desde una perspectiva científica,

se logran alcanzar los nexos correctos entre las variables presión, densidad, peso/masa de la

columna de agua/aire, altura/profundidad y latitud/altitud.

Al respecto, los estudiantes llegan a concluir que entre el concepto de presión y densidad existe una

relación de proporcionalidad directa es decir, al aumentar la densidad del mar/aire este ejercerá una

mayor presión sobre el buzo o montañista.

La misma situación ocurre entre la densidad y el peso/masa de la columna de aire donde explican

que a mayor cantidad de partículas en un mismo volumen, necesariamente existirá una mayor

densidad, por lo cual la columna de agua/aire tendrá mayor masa y mayor peso lo que por

consiguiente recae en una mayor presión sobre el buzo/montañista.

En lo que concierne a la altura y profundidad, los estudiantes explican que a mayor profundidad

respecto al nivel del mar, la columna de agua que se sitúa sobre el buzo tendrá mayores

dimensiones lo que implica una mayor masa y peso del fluido que por consiguiente ejerce una

mayor presión sobre el sujeto. La misma lógica utilizan para explicar lo que ocurre a una cierta

altura sobre el nivel del mar, señalan que entre la presión y la altura existe una relación de

proporcionalidad inversa es decir, a mayor altura menor será la masa de la columna de aire sobre el

sujeto lo cual necesariamente implica que el fluido ejerce una menor presión sobre él.

DENSIDAD

PRESIÓN

PESO/MASA

COLUMNA DE

AGUA/AIRE

LATITUD/ALTITUD

Relación de proporcionalidad

directa

Explica esta relación a partir de una relación de proporcionalidad directa Densidad

ALTURA/PROFUNDIDAD

78

Por último, en lo relacionado con las variables latitud/ altitud y presión, los alumnos utilizan el

concepto de densidad para explicar la relación existente entre estas variables. Señalan que, debido a

que al aumentar la altitud disminuye la densidad, la presión ejercida por el fluido sobre un sujeto

ubicado en ese punto es menor que si se ubicara en algún lugar de menor altitud. Por el contrario, en

el caso del mar manifiestan que la densidad crece a medida que aumenta la profundidad, motivo por

el cual la presión también aumenta.

V. CONCLUSIONES E IMPLICANCIAS PARA EL AULA

Cuadro resumen 5: Conclusiones e Implicancias para el aula

Basándonos en los resultados obtenidos es posible decir que la aplicación de la secuencia de

enseñanza y aprendizaje del concepto de presión hidrostática promovió el proceso de modelización

del concepto en los estudiantes. Lo anterior se puede evidenciar a partir de dos aspectos que se

expondrán a continuación

1) El 100% de los estudiantes logra realizar las relaciones entre presión, profundidad,

densidad y, peso y masa de la columna de agua/aire de manera correcta.

Conclusiones

Implicancias para el Aula

Sobre la Pregunta de Investigación

Contenido

Docente

Alumno

Proyecciones de la SEA

para futuras aplicaciones

al aula

79

2) El segundo aspecto, el porcentaje de logro del modelo del estudiante respecto al modelo

científico actualmente vigente, se ubica en un rango de entre un 63,19% y un 93,3%.

Es importante recordar que los dos aspectos señalados difieren en que en el primer caso, sólo se

evalúa el establecimiento de las relaciones señaladas mientras que en el segundo se evalúa la

evolución del modelo establecido6 a través de la aplicación de estas relaciones a contextos

diferentes.

A partir de ello, consideramos que la secuencia diseñada influyó positivamente sobre el

modelamiento del concepto de presión hidrostática logrando que un alto porcentaje de los alumnos

estableciera las relaciones planificadas y además lograra explicar otros fenómenos a partir de la

puesta en juego de dicho modelo.

Al revisar la secuencia didáctica es posible establecer posibles cambios para obtener mejores

resultados tras su aplicación. La primera de ellas consiste en variar la forma de evaluar el modelo,

es decir, no solo mediante una respuesta escrita sobre la problemática, sino utilizando otras

herramientas pedagógicas que permitirán inferir el modelo de los estudiantes. De esta manera se

responderá a las diversas habilidades que han desarrollado los alumnos y que utilizan al momento

de ser sometidos al proceso de evaluación del modelo en cada una de las sesiones.

Podemos evidenciar que las relaciones de presión, profundidad y densidad, surgen más bien de

manera espontánea por lo cual, la secuencia debiese estar enfocada a la relación conceptual correcta

y a una comprensión de la manera en que estas variables influyen en la presión. Por el contrario, la

variable del peso de la columna de agua, solo surge cuando se aplican las actividades orientadas a

lograr tal objetivo, por consiguiente, podemos establecer que fue una de las que generó mayor

impacto en la construcción del modelo y su consiguiente utilización al momento de ser aplicada en

la fase correspondiente.

La secuencia didáctica impacto fuertemente en el aula aumentando el grado de motivación que

presentaron los estudiantes al desarrollar el conjunto de actividades. Se encontraron continuamente

expuestos a diversas problemáticas, siendo protagonistas de la clase y discusiones. Sumado a lo

anterior, lograron promover una actitud positiva y de interés durante todo el proceso de aplicación

6 Ver fase de Aplicación

80

debido a la posibilidad de que ciertos cuestionamientos fueran resueltos en las sesiones siguientes.

En este sentido, se puede establecer que la cronología de las actividades de la secuencia fue correcta

y permitieron al estudiante comprender cómo diversas variables se relacionan y afectan a la presión

hidrostática.

A partir de lo descrito anteriormente, es relevante mencionar que los estudiantes que presentaban

una actitud de rechazo hacia las clases de física, fueron en su gran mayoría, agentes importantes

dentro de su grupo de trabajo. Al presentar la presión hidrostática desde una mirada conceptual y

constructiva, más que una presentación de resolución de ejercicios matemáticos, logró ampliar el

espacio de trabajo y discusión para este tipo de estudiantes, impactando en su actitud y motivación

hacia la disciplina. Por el contrario, estudiantes que presentan una buena disposición para clases de

carácter tradicional, presentaron cierto rechazo a las clases de nuestra secuencia, sin embargo, con

el paso de las sesiones lograron comprender y valorar las clases de carácter conceptual y de

construcción del modelo físico.

El impacto que tuvo la aplicación de la secuencia sobre el rol del docente, se evidencia en el cambio

desde un papel protagónico y central a uno de mediador y facilitador. La mediación surge

principalmente en las discusiones que se generan entre los estudiantes. El rol de facilitador se pudo

observar cuando los alumnos presentaron la urgencia de obtener respuestas el docente realizó contra

preguntas adecuadas para guiarlos hacia la obtención de la respuesta o bien, entregó las

indicaciones y orientaciones necesarias que les permitieran solucionar de manera autónoma sus

propias preguntas.

Finalmente, respecto a la manera en la cual se presenta el contenido creemos que consistió en una

nueva forma de plantear la enseñanza del concepto y a su vez, los primeros pasos para comenzar a

transitar entre un paradigma tradicional y el constructivista. Lo anterior, tiene implicaciones no

sólo en la enseñanza sino también en la concepción de aprendizaje de las ciencias, en el cual los

estudiantes comienzan a comprender que son ellos los protagonistas de su propio aprendizaje.

Si bien es cierto, el recurso del buzo es un elemento utilizado reiteradamente durante las clases

tradicionales del concepto de presión hidrostática, esta secuencia, lo transforma desde un recurso

ejemplificador, o contexto para resolver ejercicios matemáticos, hacia una problemática alrededor

de la cual serán construidas las relaciones entre los conceptos de presión, densidad, profundidad y

altura y, masa y peso de la columna de agua/aire. En este, también es de suma importancia no solo

81

el aprendizaje del contenido, sino también las oportunidades de trasladar este modelo a la

explicación de otros contextos ajenos al mundo marino.

V.1. Proyecciones de la SEA para futuras aplicaciones al aula

Se propone trabajar la secuencia incorporando:

1) La aplicación de un test de habilidades en conjunto con el test de estilos de aprendizaje

(Test Chaea, utilizado en la formación de grupos para la SEA) con el fin de detectar y

organizar los grupos de trabajo heterogéneamente en cuanto a habilidades como estilos de

aprendizaje.

2) Otras maneras de evaluar el proceso de modelización es decir, incluyendo otros tipos de

representaciones como mapas conceptuales, elaboración de comics, noticias, etc., que

permitan abarcar la diversidad de habilidades y estilos de aprendizaje presentes en el aula.

3) El trabajo conjunto entre Física, Química y Biología para promover en el alumnado la

construcción de un panorama más íntegro del Síndrome de descompresión abordado en la

problemática del buzo.

82

VI. REFERENCIAS

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88

VII. ANEXOS

89

PRESIÓN HIDROSTÁTICA: ACTIVIDADES SUBACUATICAS Y VIDA SUBMARINA

Anexo 1 Anexo

CUADERNO DEL ALUMNO

90

Actividad Lenguaje en el Mar

Instrucciones: En esta actividad como grupo deberán leer el material que será entregado por el/la docente. A partir de este material deberán responder tres preguntas planteadas. Si ustedes tienen algún conocimiento u opinión que no sea reflejado en los textos es de vital importancia que también la exprese. Para responder la pregunta tendrá un tiempo estimado de 40 minutos.

Luego deberán compartir, con el resto del curso, las conclusiones alcanzadas.

ENTREVISTA

El mar esconde en su interior una enorme variedad de especies marinas, que habitan en nuestras aguas, además, oculta una jerga especial, una suerte de "nomenclatura artesanal".

Hablar de "aguaje", "prima", "arrentías", "agua de lenteja", "agua de poroto" y de "cantos de agua" es común entre ellos y cada una de estas palabras encierra un significado que puede predecir si la pesca estará mala, regular, buena e incluso qué tipo de peces se encontrarán.

Con el fin de conocer esta jerga marina un grupo de alumnos han entrevistados a los desarrolladores principales este lenguaje.

Eduardo Chacaltana Sepúlveda, de 51 años, cuenta que el mar es su segundo amor después de su mujer y sus hijos. Con el paso de los años aprendió a descifrar el lenguaje del mar y ahora es un verdadero diccionario cuando alguien le pregunta por un concepto.

Para usted ¿qué le dicen diferentes colores que podemos ver en el mar?

“Según el conocimiento de mis amigos, las manchas de colores en el mar tienen varios significados dependiendo de la tonalidad. El agua de color morado se da cuando en un determinado sector hay acumulada gran cantidad de peces como la sardina y la anchoveta. El color rojizo, es por la presencia de microplancton en abundancia, aunque no significa existencia de peces. El agua transparente es mala porque es tan limpia que no tiene plancton ni fitoplancton, es decir, no hay ningún tipo de peces".

¿Cómo si el trabajo será fructífero?

“Una de las maneras de saber es guiarse por la luz que proyecta la luna sobre el mar. La fuerza de atracción que ejerce la luna en el mar es grande y los peces se guían por eso. Cuando la luna es cuarto menguante, es bueno porque "corren" los peces, es decir, se desplazan a causa de la menor luminosidad proyectada. En cambio, cuando hay luna llena, no es mucha la opción de poder pescar, debido a la fuerte iluminación y la captura disminuye en un 80 por ciento, ya que no están adaptados a la luz natural. La luna nueva es la esperanza de que lleguen peces".

Durante nuestro recorrido por este lugar, hemos escuchado “el agua de lenteja” ¿A qué se refiere ese término?

“El agua de "lenteja" es donde existe gran cantidad de medusas, no solamente el agua viva que se conoce comúnmente, sino también aparecen unas alargadas en forma de culebra o como racimos, las que llegan en la época de verano arrastradas por la corriente de El Niño. "Hay siete especies de medusas, la más brava es la llamada "galeón portugués". Cuando una persona que sufre de un cuadro de alta presión o problemas al corazón, tiene contacto con ella, es capaz de liquidarla al instante", comenta don Eduardo. "Se dice que es como lenteja porque en la noche esta agua reflecta como lamparones del tamaño de esta legumbre". El agua de "poroto", tiene la misma luminosidad que la de lenteja, pero es un poco más grande. De igual forma trae medusas. Por lo general, a la cojinova siempre le gusta andar cuando esta agua se arrastra hacia tierra".

91

Nuestra última pregunta, para no quitarle más tiempo. Previamente investigamos en internet algunos conceptos que ustedes manejan y uno que nos llamó nuestra atención son las arrentías, sin embargo, no logramos encontrar su significado. ¿Qué significa esta palabra?

Es el camino, la estela en el mar que generalmente dejan las embarcaciones, como barcos o lanchas al pasar, y que duran cerca de 50 segundos, con alta luminosidad.

Asimismo cuenta que los "cantos de agua" son fronteras entre dos aguas, es decir, es un espacio intermedio, que adquiere un color diferente. Por ejemplo, si hay un agua de color celeste y al otro lado tenemos una masa de agua de color rojo, al medio de ellas hay un agua de color claro.

1) A grandes rasgos ¿Cómo describe se describe el mar en texto? ¿Qué características le asigna? 2) ¿Qué significado tiene el mar para el autor? 3) ¿Quién crees que escribe este texto?

92

CARTAS NÁUTICAS

La carta náutica es un mapa que nos muestra el perfil submarino de una zona de la costa. Los números más grandes indican la profundidad en metros, y los más pequeños en decímetros. Las letras señalan el tipo de fondo: S: ”Sand”: Arena St: “Stone”: Piedra G: “Gravel”: Grava Las líneas de la carta situadas casi paralelamente a la orillase denominan líneas batimétricas. Estas líneas unen puntos que tienen la misma profundidad. También vienen señaladas algunas infraestructuras importantes como, por ejemplo, cables submarinos y arrecifes artificiales.

1) ¿Qué utilidades se te ocurre que tiene una carta náutica?

2) ¿Qué profundidades señalan las líneas batimétricas en el mapa?(Imagen 1)

3) Fíjate en la carta náutica. Teniendo en cuenta la disposición de las líneas, ¿dónde existirá una mayor inclinación del fondo del mar: frente a la playa de Guanarteme o frente a Caleta Clara? ¿Por qué? ( Imagen 2)

Actividad de Cierre 1) A grandes rasgos ¿Cómo describe se describe el mar en texto? ¿Qué características le asigna?

2) ¿Qué significado tiene el mar para el autor?

3) ¿Quién crees que escribe este texto?

93

Imagen 1

94

95

MONUMENTO AL MAR

Paz sobre la constelación cantante de las aguas

Entrechocadas como los hombros de la multitud

Paz en el mar a las olas de buena voluntad Paz sobre la lápida de los naufragios

Paz sobre los tambores del orgullo y las pupilas

tenebrosas

Y si yo soy el traductor de las olas

Paz también sobre mí.

He aquí el molde lleno de trizaduras del destino El molde de la venganza

Con sus frases iracundas despegándose de los

labios

He aquí el molde lleno de gracia

Cuando eres dulce y estás allí hipnotizado por las estrellas

He aquí la muerte inagotable desde el principio

del mundo

Porque un día nadie se paseará por el tiempo

Nadie a lo largo del tiempo empedrado de

planetas difuntos

Este es el mar

El mar con sus olas propias

Con sus propios sentidos

El mar tratando de romper sus cadenas

Queriendo imitar la eternidad Queriendo ser pulmón o neblina de pájaros en

pena

O el jardín de los astros que pesan en el cielo

Sobre las tinieblas que arrastramos

O que acaso nos arrastran

Cuando vuelan de repente todas las palomas de la luna

Y se hace más oscuro que las encrucijadas de la

muerte

El mar entra en la carroza de la noche

Y se aleja hacia el misterio de sus parajes

profundos Se oye apenas el ruido de las ruedas

Y el ala de los astros que penan en el cielo

Este es el mar

Saludando allá lejos la eternidad

Saludando a los astros olvidados Y a las estrellas conocidas.

Este es el mar que se despierta como el llanto de

un niño

El mar abriendo los ojos y buscando el sol con

sus pequeñas

/manos temblorosas

El mar empujando las olas

Sus olas que barajan los destinos

Levántate y saluda el amor de los hombres

Escucha nuestras risas y también nuestro llanto

Escucha los pasos de millones de esclavos Escucha la protesta interminable

De esa angustia que se llama hombre

Escucha el dolor milenario de los pechos de

carne

Y la esperanza que renace de sus propias

cenizas cada día.

También nosotros te escuchamos

Rumiando tantos astros atrapados en tus redes

Rumiando eternamente los siglos naufragados

También nosotros te escuchamos

Cuando te revuelcas en tu lecho de dolor Cuando tus gladiadores se baten entre sí

Cuando tu cólera hace estallar los meridianos

O bien cuando te agitas como un gran mercado

en fiesta

O bien cuando maldices a los hombres

O te haces el dormido Tembloroso en tu gran telaraña esperando la

presa.

Lloras sin saber por qué lloras

Y nosotros lloramos creyendo saber por qué

lloramos

Sufres sufres como sufren los hombres Que oiga rechinar tus dientes en la noche

Y te revuelques en tu lecho

Que el insomnio no te deje calmar tus

sufrimientos

Que los niños apedreen tus ventanas Que te arranquen el pelo

Tose tose revienta en sangre tus pulmones

Que tus resortes enmohezcan

Y te veas pisoteado como césped de tumba

Pero soy vagabundo y tengo miedo que me oigas

Tengo miedo de tus venganzas Olvida mis maldiciones y cantemos juntos esta

noche

Hazte hombre te digo como yo a veces me hago

mar

Olvida los presagios funestos

Olvida la explosión de mis praderas Yo te tiendo las manos como flores

Hagamos las paces te digo

Tú eres el más poderoso

96

Que yo estreche tus manos en las mías

Y sea la paz entre nosotros

Junto a mi corazón te siento

Cuando oigo el gemir de tus violines

Cuando estás ahí tendido como el llanto de un

niño Cuando estás pensativo frente al cielo

Cuando estás dolorido en tus almohadas

Cuando te siento llorar detrás de mi ventana

Cuando lloramos sin razón como tú lloras

He aquí el mar

El mar donde viene a estrellarse el olor de las ciudades

Con su regazo lleno de barcas y peces y otras

cosas alegres

Esas barcas que pescan a la orilla del cielo

Esos peces que escuchan cada rayo de luz Esas algas con sueños seculares

Y esa ola que canta mejor que las otras

He aquí el mar

El mar que se estira y se aferra a sus orillas

El mar que envuelve las estrellas en sus olas

El mar con su piel martirizada Y los sobresaltos de sus venas

Con sus días de paz y sus noches de histeria

Y al otro lado qué hay al otro lado

Qué escondes mar al otro lado

El comienzo de la vida largo como una serpiente

O el comienzo de la muerte más honda que tú

mismo

Y más alta que todos los montes Qué hay al otro lado

La milenaria voluntad de hacer una forma y un

ritmo

O el torbellino eterno de pétalos tronchados

He ahí el mar

El mar abierto de par en par He ahí el mar quebrado de repente

Para que el ojo vea el comienzo del mundo

He ahí el mar

De una ola a la otra hay el tiempo de la vida

De sus olas a mis ojos hay la distancia de la muerte

Actividad:

1) A grandes rasgos ¿Cómo describe se

describe el mar en texto? ¿Qué

características le asigna?

2) ¿Qué significado tiene el mar para el autor?

3) ¿Quién crees que escribe este texto?

97

PROPIEDADES DEL AGUA DE MAR

EL AGUA del mar es una solución de sales, por lo que sus propiedades físicas son muy diferentes de las del agua dulce y varían de acuerdo con la cantidad de sales que contenga. Por la gran complejidad que presenta el agua del mar en su composición, y debido a su riqueza en seres vivos, sustancias inorgánicas en suspensión y gases disueltos, algunos autores la describen como "una sopa turbia de seres vivos.

Las propiedades físicas del agua del mar se pueden dividir en: térmicas, mecánicas, eléctricas, acústicas, ópticas y radiactivas.

Las propiedades térmicas del agua del mar dependen del calor que absorbe de las radiaciones energéticas que recibe del Sol, así como de la cantidad de calor que posteriormente el mar regresa a la atmósfera. Por lo tanto, el balance térmico del océano se establece por la diferencia entre el calor ganado y el perdido, y este balance es casi estacionario en el océano en su conjunto, aunque puede variar en algunos mares en especial, según las diferentes latitudes donde se encuentran en el planeta: es mayor la absorción de calor en bajas latitudes y mayor la pérdida en las altas.

Las características térmicas del agua del mar influyen sobre otras de sus propiedades, y se puede destacar que la temperatura interviene directamente en el establecimiento de la distribución de las masas de agua en el océano, por cambios de la densidad, disponiéndose las menos densas y calientes arriba y las más densas y frías abajo.

Otro ejemplo de la relación de la temperatura con las características del océano consiste en que las sales disueltas en el agua del mar hacen descender su temperatura de congelación,. evitando que una gran parte de ella, cuya temperatura es inferior a 0ºC, se congele y pase al estado sólido, y gracias a esto se van llenando poco a poco las cuencas oceánicas.

También el conocimiento del balance térmico en el mar permite entender la distribución de las comunidades de organismos tanto en las aguas someras como en las profundidades. Los organismos pueden ser euritermos (los que pueden vivir dentro de unos límites amplios de temperatura)) estenotermos (los que sólo pueden tolerar una variación muy limitada de temperatura).

Las características mecánicas del océano están determinadas por la salinidad, y son la densidad y la presión.

La salinidad está dada, principalmente, por los cloruros, sulfatos y carbonatos que se encuentran disueltos en el agua del mar, y su distribución no es uniforme ni constante, varía de un lugar a otro, tanto en dirección horizontal, como en vertical, e incluso sufre oscilaciones en un mismo punto del océano, con el transcurso del tiempo. El factor fundamental que determina las variaciones de salinidad en un área marítima concreta es la pérdida o ganancia de agua.

La densidad del agua del mar consiste en su peso derivado de la cantidad de masa de sales por unidad de volumen de agua, por lo que es directamente proporcional a su salinidad, ya que a mayor cantidad de sales, existe una masa superior por unidad de volumen de agua; en cambio, es inversamente proporcional a la temperatura siendo, a mayor temperatura, la densidad menor.

La densidad también puede variar con la profundidad, por lo que se encuentra una estratificación del agua del mar, es decir, se presenta una separación horizontal de las capas de agua de diferente densidad. Si la densidad aumenta con la profundidad, la estratificación será estable debido a que las capas más

Figura 4. Absorción de la luz en el agua de mar.

98

pesadas quedan en el fondo; pero si disminuye con la profundidad, la estratificación será inestable, y puede cambiar totalmente por los movimientos del océano al hundirse las capas pesadas que están en la superficie.

La presión es producida por el peso de la columna de agua que gravita sobre una superficie situada a una determinada profundidad, más la presión atmosférica que actúa sobre la superficie del mar. La presión se mide en el mar mediante aparatos llamados nanómetros, que son de muy diversos tipos.

La relación entre estas dos propiedades físicas, densidad y presión, así como su distribución, tiene gran significado en oceanografía física, porque al combinarse con el movimiento de rotación de la Tierra determinan la configuración de las principales corrientes del océano.

Las propiedades eléctricas del agua del mar consisten en que este medio es conductor de la electricidad, debido a que las moléculas de las sales se disocian en iones positivos y negativos, que al estar sometidos a un campo eléctrico se desplazan en sentido contrario produciendo corrientes. Esta propiedad sirve para medir, con mayor precisión, la salinidad del océano.

El estudio de las características acústicas del agua oceánica es de gran importancia, ya que las ondas sonoras y ultrasonoras penetran desde la superficie del mar hasta grandes profundidades, al contrario de la luz solar, que sólo lo hace a 200 metros de profundidad, y de las ondas de radio, que también son absorbidas rápidamente; por lo tanto, la comunicación y el conocimiento submarino tienen que realizarse utilizando las propiedades acústicas del mar.

Con base en estos conocimientos se han diseñado métodos y aparatos muy diversos como los hidrófonos, aparatos simples que recogen los sonidos del mar producidos por los fenómenos físicos propios del agua, los organismos marinos que la habitan y las embarcaciones o artefactos utilizados por el hombre.

Otros aparatos acústicos son las sondas acústicas o ecosondas y el sonar, que registran las ondas sonoras y ultrasonoras, permitiendo conocer la profundidad del fondo, su naturaleza y configuración; también localizar los bancos de peces, medir su tamaño y calcular la posible captura; asimismo, situar a otros barcos en la superficie, a los submarinos y otros objetos sumergidos.

Es notable la diferencia de intensidad del sonido que se escucha al hacer chocar entre sí dos piedras en el aire o dentro del mar, esta diferencia se debe a la velocidad de propagación que tiene el sonido de ambos medios. En el aire la velocidad media es de 333 metros por segundo, mientras que en el agua es mucho mayor: alcanza de 1400 a 1600 metros por segundo; el margen que se presenta en ese último caso lo originan las variaciones de salinidad, temperatura y presión del agua del mar, y por lo tanto, para calcular la velocidad del sonido en un lugar dado del océano, se tienen que medir también estas características.

Las características ópticas se producen debido a que el agua del mar presenta cierta transparencia, es decir, la posibilidad de dejar pasar la luz, transparencia que cambia conforme aumenta la profundidad, debido a que esta luz sufre fenómenos de reflexión y refracción.

La luz que penetra en el océano es indispensable para que tengan lugar los fenómenos de fotosíntesis en el interior de las aguas marinas, es decir, la captación de la energía solar para la elaboración de la sustancia orgánica que será el alimento de los vegetales, los animales y el hombre.

Las radiaciones que forman la luz son absorbidas por el agua del mar y le transmiten calor. Esta absorción es selectiva y depende de la longitud de onda de la radiación. Dentro del espectro visible, la absorción es máxima para el rojo y mínima para el azul-verde. La infrarroja transporta la mayor parte de la energía calorífica, y se absorbe prácticamente en el primer metro de agua.

El calor del mar depende de esta selectividad de sus aguas para absorber y dispersar la luz. Así el color azul intenso de algunas zonas océanicas se debe a la ausencia de partículas en suspensión, mientras que en las aguas costeras predomina el color verde, por la abundancia de partículas nutritivas y de pequeños organismos que forman el plancton.

Clásicamente, la transparencia del mar se mide usando un disco blanco de 30 centímetros de diámetro, llamado "Disco de Secchi", y la transparencia media del agua oscila entre 1 y 66 metros de profundidad. Se ha comprobado que la transparencia es mayor para las aguas oceánicas que para las costas, en las que

99

varía mucho con las partículas orgánicas e inorgánicas en suspensión. En algunos mares, las partículas en suspensión les pueden dar tonalidades variadas como la roja; éste es el caso del Golfo de California en México, al que se le ha llamado Mar Bermejo por la coloración que presenta.

También la agitación de las aguas, la nubosidad y el color del cielo pueden influir en las aguas de los mares.

Actividad:

1) A grandes rasgos ¿Cómo es descrito el mar en este texto? ¿Qué características le asigna el autor? 2) ¿Qué significado tiene el mar para quien lo escribe? 3) ¿Quién crees que escribe este documento?

100

Actividad 1.1: Bajo el mar

Objetivo:

1. Valorar la importancia del contexto en el que se sitúa la problemática.

2. Interés por conocer la realidad al estudiar los fenómenos/conceptos relacionados con la

unidad.

Instrucciones: En esta actividad como grupo deberán leer el material que será entregado por el/la

docente. A partir de este material deberán responder la pregunta planteada. Si ustedes tienen algún

conocimiento u opinión que no sea reflejado en los textos es de vital importancia que también la

exprese. Para responder la pregunta tendrá un tiempo estimado de 20 minutos.

Luego, el/la profesor(a) le entregará un papelógrafo en el cual deberá reflejar las ideas principales

de la respuesta que han construido. Como grupo deberán presentar las respuestas a sus compañeros

y comentar los elementos interesantes de la actividad. La exposición debe durar como tiempo

máximo 5 minutos.

Pregunta 1:

¿Cuál es la importancia de estudiar el fondo marino en el siglo XXI?

101

Actividad 1.2: Bajo el mar

Objetivo:

1. Visión de la ciencia como algo dinámico, y con constantes desafío.

Instrucciones: En esta actividad como grupo deberán leer el material que será entregado por el/la

docente. A partir de este material deberán responder la pregunta planteada. Si ustedes tienen algún

conocimiento u opinión que no sea reflejado en los textos es de vital importancia que también la

exprese. Para responder la pregunta tendrá un tiempo estimado de 20 minutos.

Luego, el/la profesor(a) le entregará un papelógrafo en el cual deberá reflejar las ideas principales

de la respuesta que han construido. Como grupo deberán presentar las respuestas a sus compañeros

y comentar los elementos interesantes de la actividad. La exposición debe durar como tiempo

máximo 5 minutos.

Pregunta 2: ¿Qué limitaciones existen en la exploración del fondo marino en el siglo XXI?

102

Actividad 1.3: Bajo el mar

Objetivo:

1. Relevar magnitudes físicas de las cuales algunas serán utilizadas a lo largo de la

secuencia.

Instrucciones: En esta actividad como grupo deberán leer el material que será entregado por el/la

docente. A partir de este material deberán responder la pregunta planteada. Si ustedes tienen algún

conocimiento u opinión que no sea reflejado en los textos es de vital importancia que también la

exprese. Para responder la pregunta tendrá un tiempo estimado de 20 minutos.

Luego, el/la profesor(a) le entregará un papelógrafo en el cual deberá reflejar las ideas principales

de la respuesta que han construido. Como grupo deberán presentar las respuestas a sus compañeros

y comentar los elementos interesantes de la actividad. La exposición debe durar como tiempo

máximo 5 minutos.

Pregunta 3: ¿Cuáles son las magnitudes físicas que describen los océanos?

103

Actividad 2: Fondo del mar

Objetivo:

Construcción de gráficos a partir de datos entregados en relación a la presión y la

profundidad.

Análisis de gráficos presión v/s profundidad.

Inferir relaciones y generalizaciones a partir del análisis de gráficos, presión v/s

profundidad.

Formulación de hipótesis frente a una problemática, en la cual, se relacione las variables

de presión y profundidad.

Contrastación de las hipótesis a partir del análisis e inferencia del gráfico presión v/s

profundidad.

Lo que claramente hace a la Tierra única en el sistema solar es la vasta extensión de agua de mar

que domina su superficie. Océanos y mares cubren dos tercios de la superficie terrestre. De hecho,

el volumen de agua contenido en los océanos y

mares es tan grande que si la superficie de la Tierra

fuera lisa, sin topografía, estaría cubierta por

completo por una capa de agua de mar de unos

2.500 [m] de profundidad.

La vida evolucionó primero en los océanos, que hoy

sustentan una amplia diversidad de especies, desde

organismos microscópicos hasta el animal más

grande del mundo: la ballena azul. Los océanos

también son la fuerza que produce y modifica el

clima mundial, al transportar enormes cantidad de

energía derivada del Sol a todo el planeta.

a) Realiza un dibujo donde se represente como te imaginas el fondo del mar en nuestra región.

Debes realizar este dibujo como un corte transversal del fondo marino.

104

¿Qué es una hipótesis

científica?

Posible respuesta a una

pregunta de

investigación. Esta debe

estar escrita como una

afirmación y debe

relacionar una causa con

un efecto.

Pregunta de Investigación:

Con la finalidad de estudiar el fondo marino de nuestra bahía, conocer la fauna y los posibles

beneficios que puede tener en nuestro entorno, un grupo de científicos se ha propuesto estudiar

como varían las presiones a sumergirnos en el mar. Esto tiene como finalidad conocer previamente

las presiones a las que se someterán los buzos y poder contar con los elementos técnicos

apropiados. Por consiguiente, la pregunta de investigación abordará la siguiente problemática

¿Cómo varía la presión a medida que nos sumergimos en el mar?

b) Hipótesis Científica:

c) Los siguientes datos fueron obtenidos por un científico que está

realizando un estudio de la variación de la presión en la

profundidad de la bahía de Valparaíso. A partir de los siguientes datos, realiza un gráfico

presión v/s profundidad del mar. Recuerda tu gráfico debe contener: título del gráfico y el

nombre de los ejes con sus respectivas unidades.

Profundidad

(m)

Presión

hidrostática

(Pa)

5 50225

10 100450

15 150675

20 200900

25 251125

30 301350

35 351575

40 401800

45 452025

50 502250

105

d) A partir del análisis del gráfico, ¿qué relación puedes establecer entre la presión y profundidad?

Entonces, cómo afectaría esto a un buzo que se sumerge en las profundidades de la bahía de

Valparaíso.

e) De acuerdo al análisis realizado, ¿se corrobora o refuta su hipótesis? Justifique.

f) A continuación se presenta una imagen de una porción del fondo del mar de nuestra región.

Compara esta imagen con la que realizaste anteriormente identificando las similitudes y

diferencias. Registra las preguntas que surjan a partir de esta comparación.

106

g) A partir de todo el trabajo realizado anteriormente, y considerando los datos obtenidos de la

presión a medida que aumentamos la profundidad.

¿Se podría establecer que esta relación es aplicable a toda la superficie del fondo del mar?

Considerando la relación entre presión y profundidad responde de manera personal la siguiente

pregunta

¿Por qué crees que el buzo presenta estos síntomas cuando sube rápidamente hacia la superficie?

Para la próxima clase investigar:

La historia de la localización y exploración de las fosas marinas y sus

profundidades. ¿Existen fosas marinas en las costas de Valparaíso? ¿Cuál es la

máxima profundidad de una fosa marina? ¿Cuánto vale la presión en ella? ¿Cuál

es la máxima profundidad estudiada por los submarino?

107

Actividad 3: Relación entre Presión y densidad

Nuestra región es uno de los lugares más codiciados por turistas de todo el mundo por sus playas,

es uno de los principales puertos de Chile donde llegan gran cantidad de embarcaciones comerciales

y turísticas, existe gran cantidad de pescadores artesanales que subsisten de esta actividad y es un

lugar que, por su cercanía al mar, encita a los investigadores de diferentes instituciones a estudiar

los diversos tipos de vida submarina y las características del océano.

Estás tan cerca del mar, sin embargo ¿alguna vez te preguntaste sobre sus características?

Durante las próximas dos sesiones nos dedicaremos a indagar y aprender sobre las características

físicas de nuestro mar y de esta manera poder responder la gran problemática que nos convoca esta

unidad.

Objetivos:

1. Comprender la relación que existe entre presión y densidad en un fluido uniforme

Algunas características del Mar

Bien debes saber que el mar se caracteriza

por ser “salado”, esto sucede pues además

de agua contiene cierta cantidad de sales

minerales, entre las que se encuentran

principalmente cloro, sodio y sulfatos. Estas

sales otorgan al mar una característica

llamada salinidad.

I. Analiza el siguiente gráfico y luego responde las preguntas planteadas:

Gráfico 1: El gráfico muestra la relación que existe entre la salinidad

del océano y la densidad del agua de mar

Recuerda que la

densidad es la

cantidad de materia

que ocupa un cierto

espacio

108

a) ¿Cómo cambia la densidad del agua de mar a medida que aumenta la salinidad?

b) ¿Cómo crees que cambiará la presión que ejerce el agua de mar sobre un buzo si la

densidad varía? Explica

II. Veamos ahora el siguiente gráfico… ¿Qué información nos entrega?

SA

LIN

IDA

D [

%°]

LATITUD

Gráfico 2: El gráfico mostrado indica cómo cambia la salinidad

del superficial del agua de mar con la Latitud

a) ¿Qué información podemos obtener de este gráfico sobre la variación de la salinidad de las

aguas de mar superficiales hacia el Sur de la línea del Ecuador (0°) y hacia el norte de la

línea del Ecuador?

109

Ingresa al software Google Earth y averigua las latitudes aproximadas entre las cuales se encuentra

nuestro país.

b) ¿Qué ocurre con la salinidad de la superficie del agua de mar a lo largo de Chile?

c) ¿Cuál es la salinidad promedio del mar en Valparaíso?

d) ¿Qué crees que ocurrirá con la presión que ejerce el agua de mar sobre un punto a medida

que viajas hacia el sur de Chile? Explica.

III. Seguimos con los gráficos…

DE

NS

IDA

D [

gr/

cm3]

LATITUD

Gráfico 3: El gráfico muestra cómo cambia la densidad superficial del

agua de mar con la Latitud

110

a) ¿Cómo cambia la densidad del agua del mar a medida que me alejo de la línea del Ecuador

(0°)?

IV. A partir de todos los gráficos analizados

a) ¿Qué relación encuentras entre la salinidad y la densidad superficial del agua de mar?

b) ¿Concuerda tu respuesta anterior con la que diste en la pregunta a) de la sección I? Explica

tu respuesta.

El océano disminuye su temperatura desde el ecuador a los polos, esto ocurre debido a que los

trópicos y el Ecuador reciben más directamente la radiación solar. La salinidad también disminuye

hacia las grandes latitudes7 sin embargo, al contrario de lo que podríamos pensar, la densidad

aumenta en el sentido señalado. La razón por lo que ello ocurre es que al disminuir la temperatura

del océano, la densidad del agua comienza a aumentar por efecto de la dilatación térmica anómala

que la caracteriza y el aumento de la compresibilidad.

7 La salinidad disminuye hacia el sur de la línea del ecuador debido a que en las altas latitudes sur, abunda la lluvia, los deshielos y hay

alto desemboque de ríos al mar y además la evaporación de las aguas debido a la radiación solar es bastante menor que en lugares

cercanos a la línea del ecuador.

111

Figura 1: Variación de la temperatura superficial del océano

V. Luego de estudiar la salinidad, temperatura y densidad de la superficie del océano,

a) ¿De qué manera crees que la densidad superficial del agua del mar afecta (aumenta, se

mantiene igual o disminuye) a la presión que ésta ejerce sobre un buzo que nada a igual

profundidad hacia el Sur a lo largo de las costas de Chile? Explica usando las variables

estudiadas.

Hasta ahora hemos estudiado lo que ocurre con la densidad, temperatura y salinidad de la superficie

del océano Pacífico (esto significa aproximadamente unos 200 metros bajo el mar), y cómo esta

influye sobre la presión que este ejerce sobre un buzo mientras nada a una misma profundidad.

112

VI. ¿Qué ocurrirá con la salinidad, densidad, temperatura y presión a medida que nos

sumergimos en las profundidades del mar?

Gráfico 4: Los gráficos muestran como varía la Temperatura, salinidad y densidad con la profundidad (Depth) cerca de la

línea del ecuador. Observa que los tres gráficos tienen en común el eje de la profundidad que se encuentra a la izquierda

de las imágenes.

VII. Basándote en el gráfico, responde:

a) Confecciona una tabla que muestre con claridad los variaciones en los valores de las

variables nombradas

Características 0 – 200 [m] 200 – 500 [m] 500 – 4000 [m]

Salinidad

Temperatura

Densidad

b) ¿Qué crees que ocurre con los valores que toma la presión a medida que aumenta la

profundidad?

Observa que los cambios entre los valores de la salinidad, temperatura y densidad a medida que

aumenta la profundad son muy pequeños. En estos casos, cuando las variaciones son muy pequeñas,

la Ciencia modela estas situaciones asumiendo que la cantidad o variable analizada es constante, es

decir, tiene un valor fijo.

113

Considerando la relación entre presión y densidad responde de manera personal la siguiente

pregunta

¿Por qué crees que el buzo presenta estos síntomas cuando sube rápidamente hacia la superficie?

Para saber más… ¡Investiga!

b) ¿Qué es la Termoclina, Haloclina y Picnoclina?

c) ¿Qué características especiales tienen los seres vivos que viven en las profundidades del

mar?

114

VII

I. D

esa

fío

!

La

im

ag

en

mu

est

ra p

art

e d

el

océ

an

o.

Re

cort

a l

os

bu

zos

qu

e a

pa

rece

n a

la

de

rech

a d

e l

a f

igu

ra y

ub

íca

los

de

mo

do

qu

e l

a

pre

sió

n d

e c

ad

a b

uzo

se

a m

ay

or

qu

e l

a d

el

bu

zo a

nte

rio

r

115

Actividad 4: Relación entre presión, profundidad y densidad

Objetivo:

IV. Relacionar el peso de la columna de agua y densidad con la presión que esta ejerce sobre

un punto.

V. Diferenciar entre presión y fuerza. Identificar que la presión varía.

VI. Relacionar las variables de densidad y altura/profundidad con la variación de la presión.

¡Encuentra la diferencia!

I. El buzo de ambas figuras se encuentra explorando las costas de Valparaíso sumergido

entre los 50 y 200 [m] de profundidad. Para cada una de las posiciones del buzo se

indica el valor numérico de la presión.

Basándote en las variables estudiadas (presión, densidad y profundidad) Discute con tus

compañeros las siguientes preguntas:

a) ¿Qué diferencia(s) encuentras entre las imágenes 1 Y 2? Escríbelas y enuméralas en el

siguiente recuadro.

Figura 2

Figura 1

116

b) De las siguientes variables; presión, densidad, profundidad. ¿Cuáles crees que influyen

más en la capacidad de estar más tiempo bajo el agua al buzo?

c) Al observar las columnas de agua sobre cada buzo ¿Cuál de ellas tendrá mayor masa?

d) Al observar las columnas de agua sobre cada buzo ¿Cuál de ellas tendrá mayor peso?

e) A partir de tus respuestas explica nuevamente, ¿Por qué la presión en el buzo de la primera

figura es mayor que el buzo de la segunda figura?

Recuerda que el peso es una fuerza. Más

precisamente aquella fuerza que ejerce la

Tierra sobre cada cuerpo que tiene masa.

La fuerza peso está dada por 𝑃 = 𝑚 ∗ 𝑔

donde m es la masa del cuerpo y g la

aceleración de gravedad.

117

II. Las imágenes muestran dos buzos que nadan a igual profundidad pero uno de ellos lo

hace en las costas de Valparaíso y el otro en las costas de Puerto Saavedra en la región de

la Araucanía.

a) ¿Qué diferencia(s) encuentras entre las imágenes? ¿A qué variables de las estudiadas

atribuyes esta(s) diferencia(s)? Justifica tu respuesta usando lo aprendido en clases.

b) Al observar las columnas de agua sobre cada buzo ¿Cuál de ellas tendrá mayor masa?

118

c) Al observar las columnas de agua sobre cada buzo ¿Cuál de ellas tendrá mayor peso?

d) ¿Qué podrías decir de la densidad del agua de mar en las figuras 1 y 2?

e) A partir de tus respuestas explica nuevamente, ¿Por qué la presión en el buzo de la primera

figura es menor que el buzo de la segunda figura?

Luego del trabajo realizado y considerando la relación entre presión, profundidad y densidad

responde de manera personal la siguiente pregunta. Recuerda que debe ser respondida de manera

personal y debe quedar registrada en tu cuaderno del estudiante.

¿Por qué crees que el buzo presenta estos síntomas cuando sube rápidamente hacia la superficie?

119

Actividad 5: Volviendo a la pregunta inicial

Objetivo:

1. Integra las variables de presión, profundidad y densidad, permitiendo responder la

pregunta que ha sido transversal en nuestra secuencia.

A lo largo de la historia de los buceadores se ha detectado que, en ocasiones, estos presentan ciertos

síntomas una vez que emergen a la superficie. Los síntomas más comunes corresponden a fatiga,

cansancio inusual en casos leves, sin embargo en casos

más graves suelen presentar dolor, debilidad,

entumecimiento, vértigo, náuseas o baja conciencia. Se ha

visto que en los casos clasificados como leves es posible

eliminar los síntomas aplicando oxígeno y en casos más

graves haciendo uso de una cámara hiperbárica.

Cuando los buzos suben a la superficie del mar desde

grandes profundidades, éstos deben hacerlo lentamente,

por lo cual, lo hacen teniendo paradas intermedias en el

trayecto. En caso contrario, una vez arriba muestran cierta

dificultad para respirar, mareos, náuseas o pérdidas de conciencia.

a) ¿Por qué crees que el buzo presenta estos síntomas cuando sube rápidamente hacia la superficie?

b) ¿Qué factores cambian cuando el buzo emerge del fondo del mar? Explique.

c) ¿Cuándo el buzo nada a 100 [m] de profundidad en las aguas de Valparaíso presentará las

mismas complicaciones que en el caso de emerger rápidamente desde la misma profundidad

en las aguas del extremo austral de Chile?

120

d) ¿Por qué crees que un buzo no puede sumergirse hasta las mismas profundidades del mar que

un submarino?

121

Recuerda:

¿Cuáles son los

factores que

afectan a la

presión?

Actividad 6: Trekking en nuestra Región

Objetivo:

Relacionar el peso de la columna de aire y densidad con la presión que esta ejerce sobre

un punto.

Relacionar las variables de densidad y altura con la variación de la presión atmosférica.

Aplicar el concepto de peso de columna de agua y densidad y su relación con la presión

en la columna de aire y la variación de densidad de las capas de la atmósfera.

Un compañero con su grupo de amigos planea realizar trekking

en el Cerro la Campana, que se encuentra ubicado en Olmué y

corresponde a la cordillera de la costa de nuestra región. Tiene

una altura aproximada de 1.880 msnm (metros sobre el nivel del

mar).

Una integrante del grupo había viajado a San Pedro de Atacama

y relata que al subir a las Lagunas Altiplánicas que se

encuentran a más de 4.000 msnm,

se había “apunado” y le resultaba

muy difícil trasladarse de un lugar a otro ya que se cansaba con

bastante facilidad, además asegura que la presión tiene directa

relación con la “puna” y a partir de su experiencia, se pregunta si al

subir el cerro la Campana, les ocurrirá lo mismo.

El grupo se propone resolver este problema, aplicando los conceptos

que ha aprendido en las clases de física.

a) La presión que ejerce la atmósfera sobre el grupo de amigos que

irán a hacer trekking ¿será igual cuando se encuentren en la cima del cerro la Campana que

cuando se encuentre en la base de esta? Debe explicar detalladamente el análisis que realizó.

Para esto puede recurrir a lo trabajado en las clases anteriores.

122

Luego de responder de manera preliminar la pregunta anterior, un compañero encuentra la siguiente

información acerca del mal de altura o “puna”.

b) A partir de tus respuestas en la primera sección y de la información entregada. ¿Qué relación

tiene la “puna” con la presión atmosférica?

c) Luego del trabajo realizado y considerando la relación entre presión, profundidad y densidad

responde de manera personal la siguiente pregunta. Recuerda que debe ser respondida de manera

personal y debe quedar registrada en tu cuaderno del estudiante.

El mal de altura (también conocido como el mal de montaña agudo) es el nombre dado

a las reacciones fisiológicas del cuerpo humano (respuesta), que se producen como

consecuencia de la exposición a la baja presión de oxígeno que existe a gran altitud.

El oxígeno es esencial para la vida y su disminución brusca produce importantes

alteraciones que, de mantenerse durante un tiempo excesivo, pueden llevar incluso a la

muerte. Por este motivo, los montañeros, durante el ascenso a las cumbres, han de

someterse a un periodo de aclimatación con el fin de que su organismo se vaya

adaptando a estas bajas presiones de oxígeno.

Los primeros síntomas del mal de montaña pueden empezar a sentirse a partir de los

2.500-3.000 metros por encima del nivel del mar. Muchas estaciones de esquí se

encuentran a estas alturas. En personas sensibles, pueden aparecer incluso a menores

alturas. A partir de los 5.000 metros, ya no hay ninguna vivienda habitada

permanentemente por el hombre, ya que acabaría por morir debido a los problemas que

se presentan a estas alturas.

Fuente: http://www.netdoctor.es/articulo/mal-altura

123

La atmósfera se divide en diversas capas:

La troposfera llega hasta un límite superior (tropopausa) situado a 9 Km de

altura en los polos y los 18 km en el ecuador. En ella se producen

importantes movimientos verticales y horizontales de las masas de aire

(vientos) y hay relativa abundancia de agua. Es la zona de las nubes y los

fenómenos climáticos: lluvias, vientos, cambios de temperatura, y la capa

de más interés para la ecología. La temperatura va disminuyendo

conforme se va subiendo, hasta llegar a -70ºC en su límite superior.

La estratosfera comienza a partir de la tropopausa y llega hasta un límite

superior (estratopausa), a 50 km de altitud. La temperatura cambia su

tendencia y va aumentando hasta llegar a ser de alrededor de 0ºC en la

estratopausa. Casi no hay movimiento en dirección vertical del aire, pero

los vientos horizontales llegan a alcanzar frecuentemente los 200 km/h, lo

que facilita el que cualquier sustancia que llega a la estratosfera se difunda

por todo el globo con rapidez. Por ejemplo, esto es lo que ocurre con los

CFC que destruyen el ozono. En esta parte de la atmósfera, entre los 30 y

los 50 kilómetros, se encuentra el ozono, importante porque absorbe las

dañinas radiaciones de onda corta.

La mesosfera, que se extiende entre los 50 y 80 km de altura, contiene

sólo cerca del 0,1% de la masa total del aire. Es importante por la

ionización y las reacciones químicas que ocurren en ella. La disminución de

la temperatura combinada con la baja densidad del aire en la mesosfera

determina la formación de turbulencias y ondas atmosféricas que actúan a

escalas espaciales y temporales muy grandes. La mesosfera es la región

donde las naves espaciales que vuelven a la Tierra empiezan a notar la

estructura de los vientos de fondo, y no sólo el freno aerodinámico.

La ionosfera se extiende desde una altura de casi 80 km sobre la superficie

terrestre hasta 640 km o más. A estas distancias, el aire está enrarecido en

extremo. Cuando las partículas de la atmósfera experimentan una

ionización por radiación ultravioleta, tienden a permanecer ionizadas

debido a las mínimas colisiones que se producen entre los iones. La

ionosfera tiene una gran influencia sobre la propagación de las señales de

radio. Una parte de la energía radiada por un transmisor hacia la ionosfera

es absorbida por el aire ionizado y otra es refractada, o desviada, de nuevo

hacia la superficie de la Tierra. Este último efecto permite la recepción de

señales de radio a distancias mucho mayores de lo que sería posible con

Anexo 2 Anexo DATOS DE LA ATMOSFERA

124

Altura (m) Presión (mb) Densidad Temperatura (ºC)

0 1013 1,226 15

1.000 898,6 1,112 8,5

2.000 794,8 1,007 2

3.000 700,9 0,910 -4,5

4.000 616,2 0,820 -11

5.000 540 0,736 -17,5

10.000 264,1 0,413 -50

15.000 120,3 0,194 -56,5

125

La exploración de los fondos abisales

Los abismos y las fosas oceánicas constituyen

todavía un territorio en gran parte inexplorado.

Los científicos comienzan a descubrir algunos de

los secretos que se esconden en esas misteriosas

profundidades abisales.

Un laboratorio de aguas calientes

Las masas de agua de los fondos abisales calentadas

por las "chimeneas hidrotérmicas" que se abren en

las partes inestables de la corteza terrestre, han sido

estudiadas hace poco en numerosas investigaciones.

Fueron descubiertas en 1977 y hoy sabemos que

existen en numerosos lugares de los fondos marinos.

Cuando se forma una de esas chimeneas, el agua del

mar se introduce en la roca al rojo vivo y es

expulsada tras hervir a causa de la temperatura de la

chimenea, que puede llegar a 420 °C. La ranura

escupe el agua caliente junto con pequeñas partículas

enriquecidas con sustancias minerales de la roca, lo

que envenena todas esas aguas.

Ha sorprendido a numerosos investigadores

descubrir que esos medios abrasadores y tóxicos rebosan de vida - formas de vida, por lo demás, bastante

raras. Desde 1977, se han descubierto 300 nuevas especies en esas hendiduras hidrotérmicas. En estos

ecosistemas pululan bacterias que utilizan el sulfuro de hidrógeno y el calor de las grietas para producir las

Los entornos con condiciones extremas observados

en los fondos abisales hidrotérmicos son causados

por chimeneas submarinas en la corteza terrestre.

Numerosos investigadores se han mostrado

sorprendidos al descubrir que en estas aguas

hirvientes y tóxicas pululan formas de vida muy

raras. Algunos de estos microorganismos podrían

ser fuente de sustancias bioquímicas valiosísimas.

Anexo 3 Anexo EXPLORACIÓN: NOTICIAS PREGUNTA 1

126

biomoléculas que las constituyen. Estas bacterias son la principal fuente de alimentación de todos los

demás organismos circunstantes.

Algunos organismos presentes en esas hendiduras se alimentan de bacterias para absorber energía, pero

hay también en este medio extraños gusanos, que se alimentan de manera menos convencional. No tienen

intestinos ni sistema digestivo pero en sus tejidos se incrustan miles de millones de bacterias vivas (cada

gramo de gusano contiene 10 mil millones de bacterias) que satisfacen su hambre. Y al revés, su sangre

aporta a esas colonias bacterianas todo el sulfuro de hidrógeno que necesitan.

El proyecto europeo AMORES está coordinado por investigadores intrigados por este extraño medio. Sus

estudios no sólo son valiosísimos para el desarrollo de los conocimientos científicos de los organismos que

viven en esos medios naturales extremos, sino que parecen tener consecuencias prácticas importantes. Las

bacterias, que pueden vivir en el orificio de las chimeneas hidrotermales, podrían servir para resolver

problemas de contaminación humanos. Las condiciones observadas en torno a estos orificios - ausencia de

oxígeno, altos niveles de sulfuro de hidrógeno y fuertes concentraciones de metales pesados - se parecen a

ciertos estados frecuentes de contaminación en las aguas costeras de Europa.

El proyecto AMORES estudia cuatro zonas hidrotérmicas diferentes del Atlántico para observar cómo se

dispersan el calor y la materia en el océano. Los investigadores europeos trabajan a partir de buques de

superficie con pequeños submarinos para recoger informaciones sobre los procesos físicos y químicos que

se producen en las grandes profundidades en torno a las chimeneas hidrotérmicas e identificar las especies

bacterianas potencialmente útiles.

¿Una farmacia en el fondo de los océanos?

Los científicos estudian también los microorganismos que viven en torno a las hendiduras y a las fuentes

de aguas calientes submarinas, y que podrían producir valiosas sustancias bioquímicas. Las bacterias

termófilas, por ejemplo, producen compuestos y enzimas con propiedades únicas puesto que pueden

permanecer activos a las elevadas temperaturas en que viven estos organismos. El estudio de los

microorganismos submarinos ya ha permitido descubrir algunas moléculas biológicas interesantes: se trata

sobre todo de enzimas desconocidas, de antibióticos, de compuestos antialgas, de sustancias anti

cancerígenas y de azúcares segregados.

Fuente: http://ec.europa.eu/research/rtdinfsup/es/depth.htm

127

Nueva campaña oceanográfica para cartografiar la huella geológica del terremoto de Aysén

en el fondo marino

El 21 de abril de 2007, un terremoto de magnitud 6,2 en la escala abierta de Richter

provocó tsunamis que causaron víctimas mortales y daños importantes en infraestructuras de la

industria de la cría de salmones en las costas chilenas. Identificar y cartografiar la huella geológica

de los deslizamientos submarinos causados por esta crisis sísmica en la zona del fiordo de Aysén

(Chile) es el objetivo principal de la campaña oceanográfico DETSUFA, que lleva a cabo el Grupo

de Investigación Consolidado (GRC) Geociencias Marinas de la UB del 4 y 17 de marzo a bordo

del buque oceanográfico BIO Hespérides.

«Estos deslizamientos, iniciados en las paredes del fiordo, provocaron unas cicatrices geológicas

que son visibles aun hoy en día. El estudio de estos deslizamientos, y de otros todavía más antiguos

que puedan ser identificados, permitirá interpretar su dinámica, caracterizar su peligrosidad y

modelizar la propagación de la onda destructiva», explica el profesor Galderic Lastras, del

Departamento de Estratigrafía, Paleontología y Geociencias Marinas de la UB, que es miembro del

GRC Geociencias Marinas y director de esta campaña oceanográfica.

En la campaña también participan Miquel Canals, jefe de investigación del GRC Geociencias

Marinas, y otros miembros de este equipo científico, además de expertos del Servicio Geológico de

128

Noruega (NGU), el Centro de Geología Marina de la Universidad de Gante (Bélgica), la

Universidad de Malta y el Instituto de Física del Globus de París, la Universidad

de Chile y el Servicio Nacional de Geología y Minería de Chile

(SERNAGEOMIN). Los investigadores llevan a cabo prospecciones geológicas

mediante técnicas acústicas para obtener cartografías de los fondos marinos de

muy alta resolución, con un nivel de detalle muy elevado (de hasta un metro) y

secciones sísmicas que muestran la disposición de las rocas por debajo del fondo

marino.

«El fiordo de Aysén es un modelo geológico altamente relevante para

comprender este tipo de procesos en otras masas de agua cerradas o semicerradas

como fiordos, lagos, embalses, etc. que puedan alojar núcleos de población en

riesgo», apunta el profesor Galderic Lastras. «Por eso, este estudio es un ejemplo claro de cómo la

investigación científica puede actuar en beneficio directo de la sociedad, y más concretamente, en

relación con la ocurrencia, la investigación y la mitigación de catástrofes naturales».

En esta expedición, la dotación del buque oceanográfico BIO Hespéridesestá encabezada por el

comandante Jaime Cervera y sus oficiales, y en ella participan dos miembros del Instituto

Hidrográfico de la Marina, así como dos pilotos de la Armada chilena que aportan sus valiosos

conocimientos en la navegación por los canales patagónicos. La Unidad de Tecnología Marina

(UTM-CSIC) proporciona apoyo técnico al equipo científico, que navega por un área marina

relativamente cerrada y poco conocida pero de gran belleza natural. La campaña, que acabará el 17

de marzo en Punta Arenas (Chile), forma parte de la acción complementaria DETSUFA, financiada

por el Ministerio de Economía y Competitividad.

La campaña estudia el potencial tsunamigénico de los deslizamientos en la zona del fiordo de

Aysén, en Chile. (Imagen: NASA). Fuente:

http://www.ub.edu/web/ub/es/menu_eines/noticies/2013/03/033.html

129

OLALLA CERNUDA

MADRID.- Casi el 70% de la superficie del planeta está cubierta por agua, y sin embargo nuestro

conocimiento de los grandes fondos marinos por debajo de los 2.000 metros de profundidad es

menor del que disponemos sobre la Luna, y la superficie observada es menor a la explorada en

Marte. Un lugar donde, a diferencia de lo que ocurre en

tierra firme, cada día se siguen descubriendo especies

nuevas, desde tiburones hasta microbios.

Para llamar la atención sobre la riqueza de la

biodiversidad marina, la Fundación BBVA ha

organizado unos debates sobre este tema, en los que

participan algunos de los mayores especialistas del tema.

Las jornadas están centradas en los desafíos científicos y

tecnológicos planteados por la exploración de las fosas

abisales, "un lugar donde viven unas 275.000 especies de organismos marinos", según señaló

Philippe Bouchet, profesor del Museo de Historia Natural de Francia.

La vida en las grandes profundidades marinas -que representan el 90% del volumen del océano-

no se descubrió hasta mediados del siglo XIX, y se observó directamente por primera vez en 1949.

Un desconocimiento motivado sobre todo por la dificultad técnica de acceder a un lugar donde no

hay luz y la presión es enorme. Sin embargo, éstas son zonas que se han revelado como unas de las

más ricas del planeta. "Sólo el plancton es el sistema biológico más grande de la Tierra, mucho más

importante que la jungla amazónica, con un tamaño 300 veces mayor y donde habitan muchos más

organismos de los que lo hacen 'en seco'. "Si el Amazonas fuera el pulmón izquierdo de la Tierra -

el más pequeño-, el océano sería el derecho", remarcó el doctor George A. Boxhall, investigador

del Museo de Historia Natural de Londres.

Las mayores oportunidades para el descubrimiento de nuevas formas de vida se encuentran en

hábitats remotos o extremos, como fosas oceánicas, cuevas submarinas, ambientes hipersalinos

y anóxicos, fuentes hidrotermalese incluso en esqueletos de ballenas, donde se han encontrado,

por ejemplo, unos gusanos marinos ('Osedax') de hasta metro y medio de largo que no tienen ni

boca ni estómago, y se alimentan, como los encontrados en las fuentes hidrotermales, de bacterias.

Esos sitios serán los que centren la atención de los científicos especializados en la investigación

marina, unoslugares 'calientes' que deben reunir dos condiciones para atraer a los expertos: "que

Anexo 4 Anexo

EXPLORACIÓN: PREGUNTA 1

LOS SECRETOS DEL FONDO DEL MAR

130

existan nuevas especies, y ser hábitats en peligro por la acción del hombre", según Bouchet. Los

ecosistemas marinos que corren más peligro son los arrecifes de coral, los bosques manglares y

las praderas de angiopermas.

En ese fondo abisal, que se extiende desde los 200 metros de profundidad del talud continental

hasta las llanuras abisales a entre 4.000 y 6.000 metros, es donde investigadores como la española

Eva Ramírez han encontrado ecosistemas muy particulares, capaces de sobrevivir en ausencia de

luz, a muchísima presión y en aguas cuyas temperaturas son extremadamente bajas.

El problema de este tipo de investigaciones radica en las dificultades técnicas necesarias para llegar

hasta el fondo marino. En España no hay ningún robot sumarino de exploración científica,

pero no es lo único necesario. A la larguísima 'lista de la compra' se suman cartografías de alta

resolución del fondo submarino, instrumentos hidroacústicos, cámaras isotérmicas, etc. Todo ello

para investigar unos recursos biológicos de gran importancia para sectores como la industria, las

farmacéuticas o la biología molecular.

Según Carlos Duarte, profesor del Instituto Mediterráneo de Estudios Avanzados, la exploración de

los fondos marinos es vital "no sólo para encontrar nuevas especies, sino también porque ahí hemos

podido observarnuevos procesos por los que funciona la vida". Una exploración que, según los

científicos, llega "con dos décadas" de retraso. "Es cierto que antes no éramos capaces de

descender tan abajo, porque no teníamos la tecnología adecuada para hacerlo, pero 40 años después

de que el hombre haya puesto un pie en la luna, sólo hemos sido capaces de mandar un brazo robot

al fondo marino, ni siquiera lo hemos podido pisar", señaló Duarte.

Para este científico, el objetivo de la investigación en el siglo XXI debe estar no en planetas

lejanos, como Marte o Venus, "porque el retorno investigador" es muy pequeño, sino en los

fondos abisales. "Además, esta exploración es tanto o más excitante que la del espacio, y los

desarrollos de biotecnología obtenidos a partir de moléculas y bacterias encontradas en el agua ya

están en la mesa de laboratorios farmacéuticos", apuntó.

De hecho, un equipo de científicos franceses ha presentado en el marco de las jornadas el

descubrimiento de una molécula extraída de las algas pardas capaz de estimular el sistema

inmunológico de las plantas. Y otras muchas aplicaciones de estos diminutos seres vivos

oceánicos ya están en marcha. "El único obstáculo es nuestra imaginación. Todo lo que pensemos

que se puede solucionar con la ayuda de estas nuevas molécuclas y bacterias lo podremos

hacer. Sólo hay que seguir investigando ahí abajo", remarcó Duarte.

Fuente: http://www.elmundo.es/elmundo/2005/11/30/ciencia/1133344399.html

Jueves, 11 julio 2013

MICROBIOLOGÍA

Descubren un ecosistema exótico en el subsuelo del fondo marino

Hay microorganismos vivos y activos a más de 150 metros (500 pies) bajo el fondo marino en

sedimentos de 5 millones de años de antigüedad frente a la costa del Perú. Así lo revelan unos

131

análisis recientes de material genético en el barro del fondo oceánico. Los resultados de dichos

análisis indican que, contra todo pronóstico, en ese medio, sumido en una oscuridad permanente y

bajo condiciones muy hostiles, existe un ecosistema de bacterias, hongos y otros organismos

microscópicos activos.

Ya se sabía de la existencia de estas células, pero no estaba claro qué grado de actividad tenían,

aunque se daba por sentado que estaban inactivas. El análisis realizado por investigadores de la

Universidad de Delaware y el Instituto Oceanográfico de Woods Hole en Massachusetts, ambas

instituciones en Estados Unidos, revela justo lo contrario.

El equipo de Jennifer F. Biddle, profesora de biociencias marinas en la Universidad de Delaware,

muestra que los microorganismos se reproducen, "digieren" su alimento e incluso algunos se

desplazan por su entorno, a pesar de las condiciones extremas que allí imperan: poco o nada de

oxígeno, altas presiones y escasez de nutrientes.

El equipo encontró evidencia de división celular en los tres dominios de la vida: bacterias, arqueas

(organismos unicelulares que son bastante comunes en los océanos) y eucariotas (organismos con

células que contienen núcleo), específicamente hongos.

Otros investigadores sugirieron anteriormente que las células en el subsuelo marino quedaron

enterradas hace muchos años y que meramente se han limitado a sobrevivir en estado más o menos

latente, autorreparándose y poco más. Los nuevos hallazgos muestran, sin embargo, que estas células

son capaces de dividirse y crear nuevas células.

Es la primera vez que se ve algo así, tal como destaca Biddle. Lo que no está claro es cuánto tiempo

pasa hasta que la célula se divide. No se descarta que ese periodo sea del orden de miles de años.El

estudio también indica que algunos de estos microbios del subsuelo marino pueden moverse, lo que

antes se consideraba muy dudoso.

El análisis del material genético denota que algunas de las células tienen flagelos (pequeñas "colas")

que las capacitan para impulsarse hacia adelante. La capacidad de moverse depende de cuán poroso

sea el sedimento donde los microorganismos están sepultados.

Un interés añadido al estudio de estos extraños moradores del subsuelo marino es que podrían ser

una buena fuente de ingredientes para nuevos fármacos. Los investigadores han encontrado

mecanismos de defensa antibiótica reflejados en los datos de ARN, lo que plantea la fascinante

posibilidad de que estemos ante un banco de nuevos medicamentos en bruto, incluyendo antibióticos,

antifúngicos y hasta inmunosupresores.

En la investigación también han trabajado William Orsi, Glenn Christman y Virginia Edgcomb.

Fuente:

http://noticiasdelaciencia.com/not/7679/descubren_un_ecosistema_exotico_en_el_subsuelo_del_fon

do_marino/

132

Fotografía de Paul Chesley

Estas grandes masas de agua que rodean los continentes son

críticas para la especie humana. Sin embargo, la pesca

excesiva y la amenaza del calentamiento global

amenazan con dejar estas zonas estériles.

El océano es una masa continua de agua salada que

cubre más del 70% de la superficie de la Tierra. Las

corrientes oceánicas rigen las condiciones

meteorológicas del mundo y agitan el caleidoscopio de la

vida. Los humanos dependen de estas prolíficas aguas para su comodidad y su supervivencia pero el

calentamiento global y la pesca excesiva amenazan con perturbar el océano y dejarlo vacío.

Los geógrafos dividen el océano en cuatro secciones principales: el Pacífico, el Atlántico, el Índico y

el Ártico. Los océanos más pequeños son denominados mares, golfos y bahías como el Mar

Mediterráneo, el Golfo de Méjico y la Bahía de Bengala. Las masas independientes de agua salada

como el Mar Caspio y el Gran Lago Salado son distintas a los océanos del mundo.

Los océanos contienen aproximadamente 1,35 billones de kilómetros cúbicos de agua lo que

representa aproximadamente el 97% del suministro de agua de la Tierra. El agua tiene

aproximadamente un 3,5% de sal y contiene rastros de todos los elementos químicos encontrados en

la Tierra. Los océanos absorben el calor del sol y lo transmiten a la atmósfera y los distribuyen

alrededor del mundo a través de las constantes corrientes oceánicas. Esto dirige las condiciones

meteorológicas mundiales y actúa como un calentador en invierno y como el aire acondicionado en

verano.

La vida comenzó en el océano y el océano sigue siendo el hogar de la mayoría de la fauna y la flora

de la Tierra, desde diminutos organismos unicelulares a la ballena azul, el animal vivo más grande

del planeta.

La mayoría de la flora del océano consiste en algas microscópicas llamadas fitoplancton que flota en

la superficie y a través de la fotosíntesis produce aproximadamente la mitad del oxígeno que los

humanos y el resto de otras criaturas terrestres respiran. Las macroalgas y las kelp son grandes algas

fácilmente visibles para el ojo humano. Las plantas marinas con raíces, como las que forman las

praderas marinas solo pueden sobrevivir a una profundidad a la que los rayos puedan ayudar a la

Anexo 5 Anexo EXPLORACIÓN: NOTICIAS PREGUNTA 3

OCÉANOS

133

fotosíntesis, aproximadamente a unos 200 metros. Aproximadamente la mitad de los océanos tienen

una profundidad de más de 3.000 metros.

Las mayores profundidades del océano están en su mayoría desprovistas de vida pero los puntos

calientes biológicos aparecen alrededor de respiraderos hidrotermales. Estas estructuras en forma de

chimenea arrojan gases y agua rica en minerales que provienen de la parte inferior de la corteza

terrestre. Las lombrices, las almejas y los mejillones se reúnen alrededor de los respiraderos para

alimentarse de las bacterias amantes del calor. Peces extraños con ojos sensibles, colmillos

traslucidos y cebos bioluminescentes merodean en las aguas cercanas.

Otros peces, pulpos, calamares, anguilas, delfines y ballenas surcan las aguas abiertas mientras que

los cangrejos, langostas, estrellas de mar, ostras y caracoles reptan y se escabullen por el fondo del

océano. Las criaturas como las medusas no tienen por dónde huir y la mayoría quedan al antojo del

viento y las corrientes. Los mamíferos como las nutrias, las morsas e incluso los osos polares

también dependen del océano para su supervivencia y entran y salen según las necesidades de

supervivencia.

Las colonias de pólipos forman arrecifes de coral cuando mueren. Los arrecifes se encuentran

principalmente en las aguas tropicales poco profundas y son el hogar de un brillante mosaico de

pólipos, plantas y peces. Los arrecifes de coral también son víctimas visibles de la actividad humana.

El calentamiento global, sedimentación y otros fenómenos están estresando los corales hasta la

muerte y los pescadores demasiado entusiastas recogen con sus redes más comida de lo que los

arrecifes pueden restaurar.

Las actividades humanas tienen impacto en casi todas las partes del océano. Las redes perdidas y

desechadas siguen siendo letales para los peces, gaviotas y mamíferos marinos que resultan

atrapados por ellas ya que quedan a la deriva. Los barcos vierten petróleo y basura y transportan

bichos a hábitats donde no están preparados para su llegada. Los manglares están libres de casas e

industrias. Más de la mitad de la población de EE.UU. vive en zonas costeras y tira basura y aguas

residuales al océano. Los residuos líquidos de fertilizantes de los cultivos convierten grandes franjas

de océano en zonas muertas incluyendo un área del tamaño de Nueva Jersey en el Golfo de Méjico.

El dióxido de carbono está volviendo ácida el agua del océano y la llegada de agua dulce de los

glaciares que se derriten amenaza con alterar las corrientes que influencian las condiciones

meteorológicas.

Los conservacionistas piden con insistencia protección internacional para proteger y reponer las

menguantes existencias de peces en el océano y las reducciones de gases de invernadero para reducir

el calentamiento global

Fuente: http://www.nationalgeographic.es/ciencia/la-tierra/oceanos

Mitos y verdades de los peces que habitan las profundidades marinas

Los habitantes de las profundidades de los océanos han dado pie para todo tipo de leyendas.

134

En la actualidad se conocen alrededor de dos millones de especies vivas en el planeta, y es

previsible que, en el futuro, el hombre pueda llegar a reconocer hasta diez millones de especies

distintas en tierra y mar.

El pasado 7 de enero del 2013 la cadena japonesa ‘NHK’ y la estadounidense ‘Discovery Channel’

dieron un paso adelante al grabar, por primera vez en las profundidades marinas, al calamar gigante,

uno de los animales más misteriosos del mundo.

Este acontecimiento dio la vuelta al

mundo y puso en pie a la comunidad

científica, para la cual esta filmación

supuso un avance en el conocimiento

sobre este misterioso animal.

Grabar a un ejemplar de calamar gigante

(Architeuthis) ha sido un "gran evento"

pero aún queda mucho por hacer y así lo

cuenta el presidente del Cepesma (Coordinadora para el Estudio de las Especies Marinas), Luis

Laria, para quien aún se desconocen datos importantes sobre el comportamiento de este animal: su

forma de copular, su reproducción o su relación con otros de su misma especie.

Y es que las incógnitas que rodean a este animal se deben a que vive en el fondo marino, donde la

noche es eterna, ya que a partir de los 200 metros de profundidad no existe ninguna luz que no sea

la de los organismos que poseen órganos fotóforos.

Luces que para el ser humano son casi imposibles de percibir como se pudo ver en el caso de la

grabación del calamar gigante, en la que fue necesario un submarino tripulado con tres personas,

descender a 630 metros, y realizar mas 90 inmersiones antes de lograrlo.

Mitos, leyendas y realidades

Muchas son las leyendas que rodean al mundo animal, pero es en el mar donde se encuentran

centradas la mayoría de ellas.

Un mito caído fue el caso del ‘Regalecus glesnes’, un pez serpentiforme que puede llegar a medir

15 metros. "Este animal suscitó la creencia de que existían serpientes marinas gigantescas de más de

50 metros capaces, al igual que los calamares gigantes, de hundir barcos y devorar marinos", ha

relatado Laria.

Solo las necropsias de los ejemplares varados lograron desvelar que, en realidad, estos animales se

alimentan básicamente de pequeños peces, crustáceos y plancton.

Rarezas o exotismo, cuestión de gustos

Como si de un edificio se tratara, en el sótano de nuestros mares habitan los seres denominados

‘raros’, esos que llegan a dar miedo.

135

Y es que, como apunta el presidente del Cepesma, las especies abisales son los animales más

extraños que podemos encontrar "debido a la necesidad de adaptarse a un medio tan hostil como

son las profundidades del océano".

Si hablamos de ‘bichos raros’ hay que pararse ante los ceratos abisales (Haplophryne sp.) que

conforman una familia de 160 especies conocidas, y se cree que hay muchas más por descubrir.

Se trata de un pez que vive entre los 1.000 y los 4.000 metros de profundidad por lo que han

desarrollado órganos y comportamientos que le ayudan a vivir en la noche continua. Poseen un

señuelo con millones de bacterias luminiscentes que el animal apaga y enciende a modo de caña de

pescar.

El Pez Víbora (Chauliodus macouni) es otro animal de las profundidades marinas y se puede

localizar a partir de los 4.390 metros. Posee unos dientes tan prominentes que ni siquiera caben en

su boca, característica que, más que ayudarle, le perjudica porque si calcula mal el tamaño de su

presa, y caza un animal demasiado grande, no puede ni zafarse de él ni comérselo por lo que se ve

condenado a morir junto a su propia presa.

Entre los más extraños que se conocen, sin duda se encuentra el Hymmantolopus groenlandicus,

una especie que habita a más de 4.000 metros de profundidad y vive posado en el lecho marino.

Su manera de atraer a las presas es mediante un órgano fotóforo, pero lo más destacable de esta

especie es su dimorfismo sexual, ya que las hembras pueden alcanzar los 19 kgs mientras que los

machos pesan apenas 120 gramos y viven como parásitos de la hembra.

Luces que ahuyentan a la sombra

Filmar a todos estos animales abisales supone contar con tecnología capaz de superar las 1.100

atmósferas, (la presión a 1.000 metros de profundidad en el mar es igual a 101 atmósferas),

especifica Laria.

A este hecho, que muchas veces supone el principio y el final de muchos proyectos, hay que

sumarle también la necesidad de interactuar en las profundidades sin necesidad de recurrir a la luz

artificial convencional, que haría que los protagonistas de la grabación se ahuyentaran.

En la actualidad, los científicos cuentan con cámaras submarinas sumergibles, sónares y cámaras

evolutivas de alta definición que propician mejores resultados con la iluminación.

El último descenso al abismo Challenger, en la Fosa de las Marianas, lo llevó a cabo James

Cameron y se realizó con un sumergible de 12 toneladas de peso, capaz de aguantar una presión de

más de 1.100 atmósferas, "algo realmente imposible de soportar para cualquier organismo

convencional", puntualiza Laria.

Fuente: http://www.eltiempo.com/vida-de-hoy/ecologia/mitos-y-verdades-de-los-peces-que-

habitan-las-profundidades-marinas_12542542-4

136

En esta actividad deberá realizar una maqueta que permita de manera visual responder la pregunta

que ha sido el eje de trabajo: ¿Por qué crees que el buzo presenta estos síntomas cuando sube

rápidamente hacia la superficie? Es importante que deban estar representadas las relaciones que se

han estudiado entre la presión, la profundidad y la densidad y las preguntas de investigación que se

han propuesto.

Para lograr este objetivo puede utilizar los materiales que usted estime conveniente, previamente

deberá presentar su propuesta al docente para que sea aprobado.

A continuación se presenta la rúbrica de evaluación de la actividad de finalización.

Pauta de Evaluación: Construcción de un Modelo Visual de la Presión Hidrostática

Descripción Bueno (3) Regular (2) Malo (1) Ponderación Puntaje

Uso del tiempo El grupo utiliza

todo el tiempo

destinado a

realizar el

trabajo.

El grupo utiliza

la mayor parte

del tiempo

destinado a

realizar el

trabajo. Se le

llama la

atención en

algunas

ocasiones.

El grupo dedica

la mayor parte

del tiempo para

realizar otras

actividades. Se

le llama la

atención de

manera

reiterada.

X 1

Construcción

de la relación

entre presión y

profundidad.

Logra de manera

visual

representar la

variación de la

presión con la

profundidad. Se

entiende de

manera clara y

no existen

errores

conceptuales.

Logra de

manera visual

representar la

variación de la

presión con la

profundidad.

Sin embargo,

no se entiende

de manera

clara, pero no

existen errores

conceptuales.

Logra de

manera visual

representar la

variación de la

presión con la

profundidad.

Sin embargo,

no se entiende

de manera

clara, y existen

errores

conceptuales.

X 3

Construcción

de la relación

entre presión y

densidad.

Logra de manera

visual

representar la

variación de la

Logra de

manera visual

representar la

variación de la

Logra de

manera visual

representar la

variación de la

X 3

Anexo 6 Anexo ACTIVIDAD DE FINALIZACIÓN

137

presión con la

densidad. Se

entiende de

manera clara y

no existen

errores

conceptuales.

presión con la

densidad. Sin

embargo, no se

entiende de

manera clara,

pero no

existen errores

conceptuales.

presión con la

densidad. Sin

embargo, no se

entiende de

manera clara, y

existen errores

conceptuales.

Integración de

los elementos

investigados.

Logra integrar,

de manera

correcta, en el

modelo los

elementos

investigados a lo

largo de toda la

secuencia.

Logra integrar,

de manera

parcial, en el

modelo los

elementos

investigados a

lo largo de toda

la secuencia.

No logra

integrar, de

manera parcial,

en el modelo

los elementos

investigados a

lo largo de toda

la secuencia.

X 2

Responder la

pregunta

planteada.

El modelo

construido logra

responder la

problemática de

manera clara y

sin errores

conceptuales.

El modelo

construido

logra responder

de manera

parcial la

problemática

planteada. Sin

embargo no

hay errores

conceptuales.

El modelo

construido no

logra responder

de manera

parcial la

problemática

planteada y

existen errores

conceptuales.

X 3

Trabajo en

equipo

El grupo trabaja

en manera

conjunta,

valorando los

aportes de cada

uno de los

integrantes.

El grupo en

algunas

ocasiones

trabaja en

manera

conjunta o no

se valorando

los aportes de

uno de los

integrantes.

El trabajo lo

realiza solo uno

de los

integrantes del

curso.

X 1

Entrega de

tareas

semanales.

La tarea de

investigación es

entregada en la

hora y fecha

acordada.

La tarea de

investigación

es entregada en

la fecha, pero

no en la hora

acordada.

La tarea de

investigación

no es entregada

en la fecha

acordada.

X 2

Puntualidad

entrega de

trabajo final.

El trabajo es

entregado en la

hora y fecha

acordada.

El trabajo es

entregado en

la fecha, pero

no en la hora

acordada.

El trabajo no es

entregado en la

fecha acordada.

X 2

El trabajo tiene un total de 51 puntos. La ausencia de cualquier ítem tendrá 0 puntos.

138

I. Primera fase de Aplicación: Pilotaje

1. Sesión 1 – 2 de Septiembre

a) Plan General Sesión 1

Reconocer la coexistencia de múltiples formas de conocer la realidad y los lenguajes

asociados a ellos.

b) Observación de la acción

La clase se inicia con el saludo de las personas presentes en la sala. La profesora hace una

pequeña introducción a la unidad a través de preguntas que releven la relación/visión entre los

estudiantes y el mar. Posteriormente les comenta que se sumergirán en el estudio del mundo

marino y que para ello comenzarán el trabajo con tres guías y un set de preguntas para

responder. Establece el tiempo para el término de la actividad (mientras reparte las guías).

Los estudiantes realizan la lectura en silencio, una vez terminada comienzan a responder las

preguntas existentes en cada guía y, poco a poco comienzan a comentar sus apreciaciones

sobre ella, durante este proceso la profesora se pasea por la sala intentando captar las opiniones

al respecto.

Una vez finalizada la actividad, la profesora comienza a realizar preguntas sobre la guía, ¿Qué

les pareció la actividad? ¿Quién creen que escribió cada uno de los textos? ¿Qué lectura le da

al mar aquella persona? ¿Existe alguna más correcta que otra? Los estudiantes comienzan a dar

su opinión y la profesora comienza a organizar sus respuestas en el pizarrón. Los chicos

manifiestan que pareciera que hay diferentes formas de significar el mar y extraen ciertas

características de cada uno de ellos como por ejemplo, fuente de inspiración, fuente de trabajo,

objeto de estudio científico, etc. Y cada uno de ellos tiene asociado un lenguaje particular. Por

otra parte se manifiesta que en el caso del texto Entrevista al pescador, el protagonista explica

el mar a partir de su propia experiencia. Uno de los alumnos, increpa a otro que expresa

7 Anexo Anexo

PILOTAJE

139

irónicamente: “Qué inteligente el pescador”, preguntándole ¿Crees que el pescador es tonto o

ignorante?, a lo que el compañero insinúa que sí aludiendo su forma de expresarse (observa la

falta de vocabulario científico). Luego de la discusión, la profesora organiza las anotaciones

realizadas en la pizarra y realiza el cierre de la clase hablando de las formas de entender el

mundo, los diferentes tipos de conocimientos y sus lenguajes asociados. Introduce el estudio de

la unidad desde el conocimiento y lenguaje científico haciendo hincapié en la importancia de

cada uno de las formas de acercarse al entendimiento de la realidad.

c) Evaluación crítica reflexiva

La sesión se desarrolla en un ambiente bastante ameno y fue recibida con un poco de

desconcierto debido a la ruptura de esquemas que esta produjo. Los alumnos fueron bastante

receptivos a la forma de enfocar la clase y a los temas tratados ahí.

El contenido visto fue especialmente inclusivo para alumnos que se consideran “humanistas”,

generando un ambiente de participación y discusión rica en torno a las formas de entender el

mundo natural y a las características de la ciencia, entre grupos de “científicos” y

“humanistas”.

La sesión se desarrolla tal cual estaba planificada, por tanto no se hace necesario realizar

modificaciones a esta actividad.

2. Sesión 2 – 9 de Septiembre

a) Plan General Sesión 2

1. Reconocer la importancia del contexto en el que se sitúa la problemática. (Pregunta1).

2. Interés por conocer la realidad al estudiar los fenómenos/conceptos relacionados con la

unidad. (Pregunta 1).

3. Visualizar la ciencia como algo dinámico, y con constantes desafío. (Pregunta 2).

4. Relevar algunas magnitudes físicas que serán utilizadas a lo largo de la secuencia.

(Pregunta 3).

b) Observación de la acción

La clase se inicia con el saludo de las personas presentes en la sala. La profesora hace una

pequeña introducción de la clase, recordando la actividad realizada la clase anterior.

Posteriormente les comenta la manera en que se evaluará el trabajo clase a clase y hace

entrega de la rúbrica de evaluación. Les comenta la importancia de que sigan las instrucciones

que en cada guía de trabajo al pie de la letra y les explica a que se refiere cuando les solicita

describir y explicar, entre otras.

140

Revisa que hayan traído las carpetas solicitadas la clase anterior y les hace entrega del

cuaderno del alumno al cual, explica, tienen que adjuntar las guías realizadas la clase previa.

Una vez terminadas las instrucciones generales, se explica la actividad de la segunda sesión. La

profesora hace hincapié en la pregunta ¿por qué es importante acercarnos al conocimiento del

mar? Algunos alumnos levantan la mano y opinan al respecto. La profesora solicita que se

unan en grupos previamente establecidos por ella. Los estudiantes se organizan en dichos

grupos y la profesora les hace entrega de la guía y les explica en qué consiste la actividad a

realizar. A cada grupo le entrega un texto diferente que deberán leer de manera individual y

contestar las preguntas de la misma forma. Luego de ello, los estudiantes comentan sus

respuestas y opiniones respecto del texto y complementan sus ideas, en la hoja de respuesta

asignada para ello. Una vez terminada esta etapa, confeccionan un mapa conceptual y lo

exponen frente al curso. Debido a no contar con papel craft, se les pide que hagan el mapa en

una hoja de manera grupal y que la entreguen al profesor para guardar registro del trabajo.

Debido al retraso en el trabajo, la profesora decide tomar minutos del recreo para terminar las

exposiciones. Cada grupo expone las principales ideas del texto de tal manera que permita

responder la pregunta general de la guía. La profesora se lleva las carpetas junto con los mapas

conceptuales entregados y las guías de la clase anterior. Los alumnos salen a recreo.

c) Evaluación crítica reflexiva

El trabajo de esta sesión fue bastante interesante. Los alumnos captaron fácilmente las ideas

generales del texto y la exposición de cada grupo fue evidencia de ello.

El problema de esta sesión radicó en la escasa autorregulación de uno de los grupos, los cuales

demoraron bastante tiempo en la lectura y desarrollo de las preguntas y mapa conceptual, al

optar por la conversación en vez del trabajo.

Unos minutos antes de terminar el tiempo adicional ya entregado para la actividad, este grupo

comienza a responder las preguntas (fueron todas iguales). Para solucionar esta problemática

se propone reducir el número de alumnos por grupo agregando un set de guías diferente y/o,

armar los grupos homogéneamente según resultados de test estilos de aprendizaje.

3. Sesión 3 – 30 de Septiembre

a) Plan General Sesión 3

Construir gráficos a partir de datos entregados en relación a la presión y la profundidad.

Analizar gráficos presión v/s profundidad.

Inferir relaciones y generalizaciones a partir del análisis de gráficos, presión v/s

profundidad.

141

Formular hipótesis frente a una problemática, en la cual, se relacione las variables de presión

y profundidad.

Contrastar hipótesis a partir del análisis e inferencia del gráfico presión v/s profundidad.

b) Observación de la acción

La clase se inicia con el saludo de las personas presentes en la sala. La profesora hace una

pequeña introducción de la clase, recordando la actividad realizada la clase anterior.

Posteriormente les comenta los objetivos a abordar durante la sesión: descubrir como varía la

presión respecto a la profundidad, y luego entrega las carpetas con las guías revisadas según la

rúbrica entregada la clase anterior. La profesora entrega en una guía la problemática principal

de la secuencia y pide que la contesten intentando detallar al máximo sus respuestas. Les

explica que esta pregunta se repetirá constantemente a lo largo de la secuencia de actividades,

y que hoy deberán responder lo que ellos creen al respecto.

Una vez finalizado el tiempo establecido para el término de la actividad, les solicita a los

estudiantes que sigan paso a paso las instrucciones dadas en la segunda guía. Los alumnos

comienzan con el dibujo del corte transversal de la costa porteña. Los estudiantes preguntan en

varias ocasiones ¿A qué se refiere con corte transversal?. La profesora les explica y

esquematiza en el pizarrón. Una vez terminado el dibujo continúan con la lectura

encontrándose con la construcción del gráfico, donde presentan dificultad para confeccionar la

escala numérica, el análisis del gráfico lo realizan en general de manera correcta y fluida. Una

vez que dan vuelta la página, se encuentran con la topografía del suelo submarino de la región

de la Valparaíso. Se escuchan risas. La profesora pregunta ¿de qué se ríen? y responden que

como pensaba que podrían siquiera acercarse al dibujo de dicha página. La profesora hace

hincapié en lo importante que es que ellos expresen sus creencias respecto al tema, sin importar

si está o no correcto desde el punto de vista del conocimiento científico, recalcando que

contesten con confianza, es decir, sin temor a no decir lo correcto, pero si esforzándose en

seguir las instrucciones dadas.

Al finalizar esta actividad, observan y manifiestan que la pregunta inicial se repite. La

profesora les indica que deben volver a contestarla, incorporando en la explicación los nuevos

conceptos y la relación entre ellos que han aprendido durante el desarrollo de la guía.

La profesora, retira las guías al toque de timbre junto a las carpetas para su evaluación. Los

alumnos salen a recreo.

c) Evaluación crítica reflexiva

Sobre la sesión se pudo observar que fue bastante fluida a excepción de los detalles

mencionados en el apartado anterior. Fue una clase en la cual los estudiantes trabajaron

bastante concentrados, a excepción de dos grupos. La mayor dificultad ha sido, en general, el

lograr que los alumnos contesten sin temor a estar equivocados y que la calificación final

refleje estos errores. Se cree que el temor es normal debido a la forma en la cual están

acostumbrados a trabajar, es por ello que la profesora constantemente ha reforzado la

importancia de contestar sólo a partir de lo que entienden, incorporando en sus explicaciones

142

las nuevas variables introducidas para comprender como están relacionando los conceptos en

estudio. Esta sesión ha funcionado bien, por ende se cree que, respecto a la secuencia misma,

no es necesario hacer cambios.

4. Sesión 4 – 7 de Octubre

a) Plan General Sesión 4

Comprender la relación que existe entre presión y densidad en un fluido uniforme.

b) Observación de la acción

La clase se inicia con el saludo de las personas presentes en la sala. La profesora hace una

pequeña introducción a la clase, recordando la actividad realizada la clase anterior (relación

presión profundidad). La profesora reparte las carpetas que en su interior contienen el cuaderno

del alumno con la revisión de la guía anterior. Posteriormente realiza un barrido de todo lo que

se ha realizado hasta la fecha y luego les comenta los objetivos a abordar durante la sesión:

descubrir la relación existente entre densidad y presión. Les recuerda a los alumnos que la guía

es extensa, sin embargo, la pueden terminar incluso antes del toque de timbre si priorizan el

trabajo en clases.

Los estudiantes inmediatamente comienzan la lectura de la guía y desarrollan rápidamente las

preguntas referentes al primer gráfico (recta ascendente).

Al enfrentarse al segundo gráfico de la guía, comienzan las preguntas. La curva es poco

familiar para ellos y no saben cómo analizarla. La profesora orienta a los grupos que

manifiestan esta dificultad, pidiéndoles que se fijen en la tendencia de la curva en los tramos

indicados. Esta indicación, les facilita el trabajo, evidenciando una correcta interpretación del

gráfico 2.

Respecto de este mismo gráfico y el siguiente (gráfico 3), la guía solicita ingresar a Google

Earth para averiguar las latitudes entre las cuales se encuentra nuestro país. Al no disponer de

computadores en ese momento, la profesora autoriza a que busquen en internet a través de sus

celulares y luego, anota en el pizarrón para todo el curso el rango de latitudes de nuestro país y

la latitud aproximada de Valparaíso. Con este dato, olvidado por la profesora, los alumnos

siguen sin problemas el desarrollo de la guía.

Durante el desarrollo de las preguntas anexas al gráfico 3, algunos estudiantes manifiestan

inquietud respecto de la discordancia entre las respuestas dadas en la sección I.a. Comentan

que si la densidad aumenta a medida que también lo hace la salinidad (gráfico 1), y la salinidad

disminuye hacia el sur de Chile (gráfico 2), por tanto la densidad debiera disminuir hacia el sur

de Chile, sin embargo, el gráfico 3 dice lo contrario. La profesora explica que hay factores

143

climáticos y geográficos que inciden en ese resultado, lo cual está explicado en el párrafo

siguiente. Luego de eso, los alumnos siguen con el desarrollo normal de la guía.

Una vez terminada, proceden a realizar la actividad recortable. Entregan su carpeta para

evaluación y escuchan música mientras tocan el timbre. Los alumnos se despiden del profesor

y salen de la sala.

c) Evaluación crítica reflexiva

Durante la sesión no se detectaron mayores inconvenientes. El trabajo de los alumnos fue

tranquilo y extrañamente no todos preguntaron sobre la discordancia entre las respuestas. El

tiempo planificado fue el correcto, los estudiantes alcanzaron a terminar la guía y les quedó un

tiempo corto libre. Las principales problemáticas surgieron al revisar el trabajo de los chicos,

donde se pudo evidenciar que no siguieron al pie de la letra las instrucciones, a pesar de que

estaba explícito lo que tenían que hacer. Sólo algunos grupos (3 de 5), fueron totalmente

minuciosos en sus respuestas e incorporaron los nuevos conceptos a la pregunta final. Se revisó

completamente la guía de trabajo para verificar si las instrucciones estaban bien dadas,

confusas o con lenguaje no apropiado, sin embargo, no se encontró falencias en la calidad de la

instrucción. Se observó, al contrario, que algunos estudiantes no responden lo que se les

pregunta, o bien sus respuestas no cumplen con la instrucción de explique por qué piensa esto,

entregando información escasa para su análisis. Los cambios que se proponen tienen relación

con un tema actitudinal, es decir, con reforzar la importancia del aprendizaje y recalcar

continuamente el seguimiento de las instrucciones. Para ello se les puede explicar a los

alumnos la forma de evaluación final y el por qué es tan trascendental una respuesta completa

y alineada con los requerimientos de la pregunta.

5. Sesión 5 – 14 de Octubre

a) Plan General Sesión 5

Relacionar el peso de la columna de agua y densidad con la presión que esta ejerce sobre un

punto.

Diferenciar entre presión y fuerza. Identificar que la presión varía.

Relacionar las variables de densidad y altura/profundidad con la variación de la presión.

b) Observación de la acción

La clase se inicia con el saludo de las personas presentes en la sala. La profesora hace una

pequeña introducción a la clase, recordando la actividad realizada la clase anterior (relación

presión densidad). La profesora reparte las carpetas que en su interior contiene el cuaderno del

alumno con la revisión de la guía anterior. Posteriormente realiza un barrido de todo lo que se

144

ha realizado hasta la fecha y luego les comenta los objetivos a abordar durante la sesión. Los

alumnos trabajan sin problemas a excepción de los mismos grupos de siempre que priorizan la

conversación previa al trabajo. A estos, se les llama la atención para que reviertan la actitud.

Los alumnos desarrollan la guía de trabajos sin consultas importantes para la mejora de la

secuencia.

c) Evaluación crítica reflexiva

En esta sesión se observa un normal desarrollo de la actividad. No hay consultas que indiquen

deficiencias en las actividades.

Al realizar una lectura posterior de las guías ya desarrolladas se puede observar que los

estudiantes vuelven a cometer el mismo error que ha sido recurrente a lo largo del proceso de

aplicación. Este consiste en que los estudiantes, en su mayoría, no están siguiendo las

instrucciones dadas en la guía, es decir, no están incorporando las nuevas variables a las

respuestas dadas, sino de manera contraria, siguen respondiendo de manera intuitiva y/o con

los conocimientos básicos que traían arraigados desde un comienzo.

6. Sesión 6 – 21 de Octubre

a) Plan General Sesión 6

Integra las variables de presión, profundidad y densidad, permitiendo responder la pregunta

que ha sido transversal en nuestra secuencia.

Relacionar el peso de la columna de aire y densidad con la presión que esta ejerce sobre un

punto.

Relacionar las variables de densidad y altura con la variación de la presión atmosférica.

Aplicar el concepto de peso de columna de agua y densidad y su relación con la presión en

la columna de aire y la variación de densidad de las capas de la atmósfera.

b) Observación de la Acción

La clase se inicia con el saludo entre los integrantes de la clase. La profesora hace entrega de

las carpetas revisadas y de la guía de trabajo de la sesión. Comenta sobre lo observado en la

revisión de la guía, haciendo énfasis en la importancia de incorporar las nuevas variables

estudiadas en sus respuestas y además tomarse el tiempo de leer cada instrucción preguntando

las dudas al respecto. La profesora explica que para poder evaluarlos necesita saber cómo han

cambiado sus explicaciones a lo largo del proceso, en ello radica la importancia de lo

expresado con anterioridad.

Una vez terminada la introducción de la clase, la profesora les comenta a los chicos que en esta

sesión, se abordará la relación entre las tres variables estudiadas: presión, profundidad y

densidad. Para lograr modelar esta relación deberán leer atentamente las preguntas y responder

lo que ahí se les pide, explicando en caso de indicársele.

145

Durante el llamado de atención los chicos escuchan atentamente a la profesora y una vez

finalizado el parlamento introductorio, los alumnos proceden a trabajar en silencio hasta

finalizar la hora. La profesora se pasea por la sala de clases respondiendo dudas. Se observa

que hay una pregunta fallada, en la cual sólo aparece la introducción a la pregunta más no el

cuestionamiento. La profesora solicita que esa pregunta se deje en blanco y sigan avanzando en

la guía.

Una vez terminado el trabajo, se informa de manera personal las notas de trabajo en clases

puestas en el libro. Tocan el timbre, entregan las carpetas y salen a recreo.

c) Evaluación Crítica Reflexiva

Luego de la lectura de las guías es posible advertir que aun hay personas que no están siguiendo las

instrucciones de la guía y no están incorporando las nuevas variables en sus respuestas. Es posible

también advertir que existe una confusión entre la relación densidad, salinidad, latitud y presión a lo

largo de Chile lo cual los lleva a errores conceptuales respecto de la variación de las características

mecánicas del agua de mar de nuestro país.

Además de esto se observa que los estudiantes se refieren a la variación de la densidad y por ende

de la presión con la profundidad. A pesar de que esto es una característica real de los océanos se

debió haber hecho hincapié en el modelo de fluido uniforme el cual fue olvidado por la profesora.

La incorporación de las nuevas variables es escasa, solo las nombran, sin embargo, no se especifica

la relación que hacen entre ellas.

Fase de Pilotaje

Plan General

Sesión 1 Sesión 2 Sesión 3 Sesión 4 Sesión 5 Sesión 6

Segunda Fase de aplicación

146

1) CATEGORÍAS: Análisis fase de exploración e introducción de nuevas variables

CATEGORÍA A:

A.1. Los síntomas se deben al exceso de presión: Los estudiantes explican los síntomas como el

mareo, nauseas, etc, como consecuencias de un exceso de presión sobre el buzo.

A.2. Los síntomas se deben a un cambio de presión. Los estudiantes explican los síntomas como el

mareo, nauseas, etc, como consecuencias de un cambio en la presión ejercida sobre el buzo.

A.3 No establece ninguna causa de los síntomas que percibe el buzo.

CATEGORIA B

B.1. No declara la variable profundidad como factor incidente sobre la presión.

B.2. La presión aumenta con la profundidad o disminuye a medida que emerge.

B.3. Declara la variable profundidad como factor incidente sobre la presión sin embargo, no

explicita la relación entre ellas.

B.4.La presión disminuye con la profundidad.

CATEGORÍA C

C.1. No declara la variable densidad como factor incidente sobre la presión.

C.2. Al aumentar/disminuir la densidad, aumenta/disminuye la presión.

C.3. Declara la variable densidad como factor incidente sobre la presión sin embargo, no explicita la

relación entre ellas.

C.4. Al aumentar/disminuir la densidad, disminuye/aumenta la presión.

CATEGORÍA D

D.1. Declara otras variables incidentes sobre los síntomas del buzo. Por ejemplo, variación en la

temperatura, salinidad, masa y peso corporal del buzo, falta de oxígeno, entre otras.

D.2. No declara otras variables incidentes sobre los síntomas del buzo.

Anexo 8 Anexo ANÁLISIS: PROCESO DE CATEGORIZACIÓN

147

CATEGORÍA E

E.1 Reconoce como factor incidente en los síntomas las características del medio, sin explicitarlas.

E.2 No reconoce como factor incidente en los síntomas las características del medio.

E.3 Reconoce como factor incidente en los síntomas las características del medio, explicitándolas

CATEGORÍA F

F.1. Los síntomas se deben al exceso de densidad: Los estudiantes explican los síntomas como el

mareo, nauseas, etc, como consecuencias de un exceso de densidad del medio.

F.2. Los síntomas se deben a un cambio de densidad. Los estudiantes explican los síntomas como el

mareo, nauseas, etc, como consecuencias de un cambio en la densidad del medio.

F.3 No establece la variación de densidad como causa de los síntomas del buzo.

CATEGORÍA G

G.1 Los síntomas del buzo se deben a la masa de la columna de agua.

G.2 Los síntomas del buzo se deben al peso de la columna de agua.

G.3 Los síntomas del buzo se deben al peso y masa de la columna de agua.

G.4 No relaciona los síntomas del buzo con la masa o peso de la columna de agua.

CATEGORÍA H

H.1. No declara la masa o peso de la columna de agua como variable incidente sobre la presión.

H.2. Al aumentar/disminuir la masa o peso de la columna de agua, aumenta/disminuye la presión.

H.3. Declara la variable masa o peso de columna de agua, como factor incidente sobre la presión,

sin embargo, no explicita la relación entre ellas.

H.4. Al aumentar/disminuir la masa o peso de la columna de aire, disminuye/aumenta la presión.

148

1.1 Análisis Actividad de Exploración

Alumno Unidad de Registro Codificación Categorización Código

Alumno

1

El buzo cuando llega al “fondo” hay varios

factores que afectan a nuestro cuerpo porque en el

fondo hay falta de oxígeno, baja temperatura que

un ser humano no puede soportar, hay mucha

presión eso quiere decir que cuando el buzo baja

comienza a tener los síntomas de dolor de cabeza

por lo tanto por estos factores son los que hay que

preocuparse porque cuando el buzo sube a la

superficie son estos factores que afectan a su

estado físico, por lo tanto, como dice en el texto

que el buzo tiene que hacer paradas intermedias

en el trayecto porque así los síntomas van a

afectar de forma no tan agresiva al buzo.

Para el buzo a lo largo de su historia de buceador

esto lo va a afectar a su estado físico ya que es

muy preocupante para su salud.

En el fondo del mar hay falta de

oxígeno, baja temperatura que un ser

humano no puede soportar, sin

embargo, no se explicita la relación

entre estos factores y la presión.

Atribuye los síntomas a que hay

mucha presión, no haciendo explícita

la variación de esta.

Extrae información del texto y con

ello intenta formular una

explicación, sin embargo como se

dijo anteriormente no establece

relaciones entre las variables que

nombró

Los síntomas se deben al exceso

de presión: Los estudiantes

explican los síntomas como el

mareo, nauseas, etc. Como

consecuencias de un exceso de

presión sobre el buzo.

A.1

Declara la variable profundidad

como factor incidente sobre la

presión sin embargo, no

explicita la relación entre ellas.

B.3

No declara la variable densidad

como factor incidente sobre la

presión.

C.1

Declara otras variables

incidentes sobre los síntomas del

buzo. Por ejemplo, variación en

la temperatura, salinidad, masa y

peso corporal del buzo, falta de

oxígeno, entre otras.

D.1

No reconoce factor incidente en

los síntomas las características

del medio.

E.2

No establece la variación de

densidad como causa de los

síntomas del buzo.

F.3

No relaciona los síntomas del

buzo con la masa o peso de la

columna de agua.

G.4

149

No declara la masa o peso de la

columna de agua como variable

incidente sobre la presión.

H.1

Alumno

2

El buzo presenta estos síntomas ya que el cambio

de presión es demasiado grande entre en fondo del

agua y la superficie, y el organismo debe tomar un

tiempo para acostumbrarse a la “nueva presión”.

El hecho de que en casos le cueste respirar es

porque al bajar buceando no puede dejar de

mantener el pecho con aire ya que la presión no le

permitirá expandirse. En los casos extremos

ocupan una cámara hiperbárica ya que con ello es

capaz de apoyar y ayudar al organismo a

adaptarse a la nueva presión.

Atribuye los síntomas a un cambio

en la presión entre la superficie y el

fondo del mar, donde el cuerpo debe

acostumbrarse a estos cambios de

presión.

Intenta dar una explicación en la cual

relaciona fenómenos físicos, como la

presión, con fenómenos biológicos

como la expansión del pecho.

Extrae información del texto e

intenta darle concordancia a su

explicación.

Los síntomas se deben a un

cambio de presión. Los

estudiantes explican los

síntomas como el mareo,

nauseas, etc. Como

consecuencias de un cambio en

la presión ejercida sobre el buzo.

A.2

Declara la variable profundidad

como factor incidente sobre la

presión, sin embargo, no

explicita la relación entre ellas.

B.3

No declara la variable densidad

como factor incidente sobre la

presión.

C.1

No declara otras variables

incidentes sobre los síntomas del

buzo.

D.2

No reconoce factor incidente en

los síntomas las características

del medio.

E.2

No declara otras variables

incidentes sobre los síntomas del

buzo.

F.3

No relaciona los síntomas del

buzo con la masa o peso de la

columna de agua.

G.4

No declara la masa o peso de la

columna de agua como variable

incidente sobre la presión.

H.1

150

Alumno

3

Yo creo que los presenta porque en el fondo del

mar o más debajo de la superficie terrestre existe

una mayor presión y que si sube rápidamente es

muy drástico el cambio de las presiones.

Otra causa para los mareos y los otros síntomas es

la falta de oxigeno, ya que, aunque baje al fondo

del mar con un tanque de oxigeno, este no

satisface completamente los pulmones o lo que

necesitamos, porque es una cierta cantidad que

debe ser suministrada en pocas cantidades y

largos ratos de espera para la siguiente bocanada

de oxigeno. No como en la superficie terrestre que

se puede respirar hondo todas las veces que se le

dé la gana.

En conclusión, los cambios en nuestro entorno

produce que existan consecuencias internas en

nuestro organismo y en este caso puntual serian la

presión y el oxígeno como principales factores.

Atribuye los síntomas a un cambio

en la presión, indicando que en las

profundidades del mar la presión es

mayor.

Atribuye los síntomas a la falta de

oxígeno y relaciona ello con las

cantidades necesarias

biológicamente. Realiza una analogía

con la respiración en la superficie

terrestre y en el fondo del mar a

partir del uso del tanque de oxígeno.

Reconoce que los cambios en el

entorno pueden afectar la estabilidad

del organismo (presión y oxígeno)

Los síntomas se deben a un

cambio de presión: Los

estudiantes explican los

síntomas como el mareo,

nauseas, etc. Como

consecuencias de un cambio en

la presión ejercida sobre el buzo.

A.2

La presión aumenta con la

profundidad o disminuye a

medida que emerge.

B.2

No declara la variable densidad

como factor incidente sobre la

presión.

C.1

No declara otras variables

incidentes sobre los síntomas del

buzo.

D.2

Reconoce como factor incidente

en los síntomas las

características del medio, sin

explicitarlas.

E.1

No establece la variación de

densidad como causa de los

síntomas del buzo.

F.3

No relaciona los síntomas del

buzo con la masa o peso de la

columna de agua.

G.4

No declara la masa o peso de la

columna de agua como variable

incidente sobre la presión.

H.1

151

Alumno

4

Yo creo que presenta estos síntomas por los

cambios bruscos de temperatura, presión y medio

en el que se encuentra.

Aunque el buzo suba a la superficie con el

procedimiento correcto (lentamente), no está libre

de presentar estos síntomas, ya que igual existe un

cambio en la temperatura y presión, además,

también afectan las condiciones corporales en las

que se encuentre el buzo, por ejemplo, la masa

corporal.

Atribuye los síntomas a cambios

bruscos en la presión, temperatura y

medio en el que se encuentra. No

especifica a que se refiere con

cambios en el medio.

Indica que la sintomatología se

produce de todas maneras debido a

los cambios de temperatura y

presión.

Incorpora como otra variable la masa

corporal sin especificar la relación

que hace entre ella y las otras

variables nombradas.

Los síntomas se deben a un

cambio de presión. Los

estudiantes explican los

síntomas como el mareo,

nauseas, etc, como

consecuencias de un cambio en

la presión ejercida sobre el buzo

A.2

No declara la variable

profundidad como factor

incidente sobre la presión.

B.1

No declara la variable densidad

como factor incidente sobre la

presión.

C.1

Declara otras variables

incidentes sobre los síntomas del

buzo. Por ejemplo, variación en

la temperatura, salinidad, masa y

peso corporal del buzo, falta de

oxígeno, entre otras.

D.1

Reconoce como factor incidente

en los síntomas las

características del medio, sin

explicitarlas.

E.1

No establece la variación de

densidad como causa de los

síntomas del buzo.

F.3

No relaciona los síntomas del

buzo con la masa o peso de la

columna de agua.

G.4

No declara la masa o peso de la

columna de agua como variable

incidente sobre la presión.

H.1

Alumno

5

Al haber un cambio brusco en el organismo, el

cuerpo adquiere muchas variaciones las que

Atribuye los síntomas a cambios

bruscos en la presión.

Los síntomas se deben a un

cambio de presión. Los

A.2

152

afectan a este, provocando las nauseas, mareos,

etc. Esto se contrarresta con oxigeno para poder

estabilizar el cuerpo, siendo todo esto provocado

por un desajuste en el cuerpo producto del cambio

de presión brusco en la subida.

Las variaciones del organismo

provocan diversos malestares.

estudiantes explican los

síntomas como el mareo,

nauseas, etc, como

consecuencias de un cambio en

la presión ejercida sobre el buzo.

No declara la variable

profundidad como factor

incidente sobre la presión.

B.1

No declara la variable densidad

como factor incidente sobre la

presión.

C.1

No declara otras variables

incidentes sobre los síntomas del

buzo

D.2

No reconoce factor incidente en

los síntomas las características

del medio.

E.2

No establece la variación de

densidad como causa de los

síntomas del buzo.

F.3

No relaciona los síntomas del

buzo con la masa o peso de la

columna de agua.

G.4

No declara la masa o peso de la

columna de agua como variable

incidente sobre la presión.

H.1

Alumno

6

Ya que en el cambio de ambiente hay una fuerte

diferencia de presión, el cuerpo no alcanzaría a

adaptarse si el buceador emergiese rápidamente a

la superficie.

Los mareos y nauseas pudiesen ser producto de la

velocidad con que se cambia de un estado a otro.

La dificultad para respirar debiese de ir muy de la

Atribuye los síntomas a cambios

bruscos en la presión.

Adaptación del cuerpo a las

variaciones de presión. Esta

adaptación debe ser paulatina.

Incluye una nueva variable física, la

velocidad al pasar de un ambiente a

Los síntomas se deben a un

cambio de presión. Los

estudiantes explican los

síntomas como el mareo,

nauseas, etc, como

consecuencias de un cambio en

la presión ejercida sobre el buzo.

A.2

153

mano con la pérdida de conciencia, ya que al

producirse la primera, el cuerpo produce

espasmos que van debilitando la reacción de

respuesta neuronal en el individuo. Además hay

que ver también que, ya en el agua, el buceador va

experimentando cambios, puesto que en diferentes

profundidades del agua, hay distinta densidad y

presión, lo cual haría que el buceador, ya antes de

salir a la superficie, presentara algunos de los

síntomas ya mencionados.

otro.

Describe en términos biológicos la

pérdida de la conciencia.

Al variar la profundidad, varía la

densidad y la presión. No indica de

que manera.

Declara la variable profundidad

como factor incidente sobre la

presión sin embargo, no

explicita la relación entre ellas.

B.3

No declara la variable densidad

como factor incidente sobre la

presión.

C.1

No declara otras variables

incidentes sobre los síntomas del

buzo.

D.2

Reconoce como factor incidente

en los síntomas las

características del medio, sin

explicitarlas.

E.1

Los síntomas se deben a un

cambio de densidad. Los

estudiantes explican los

síntomas como el mareo,

nauseas, etc, como

consecuencias de un cambio en

la densidad del medio.

F.2

No relaciona los síntomas del

buzo con la masa o peso de la

columna de agua.

G.4

No declara la masa o peso de la

columna de agua como variable

incidente sobre la presión.

H.1

Alumno

7

Yo creo que se ven esos síntomas debido al

cambio de presión que existe en el cuerpo, lo cual

hace que el cuerpo intente adaptarse, pero la

adaptación de hábitat humana es un proceso, que

requiere un mínimo de tiempo, entonces al subir

rápidamente de medio (condiciones de medio en

verdad), produce aquellos síntomas.

Atribuye los síntomas a cambios

bruscos en la presión.

Adaptación del cuerpo a las

variaciones de presión. Esta

adaptación debe ser paulatina.

El medio tiene ciertas características

que varían y producen ciertos

Los síntomas se deben a un

cambio de presión. Los

estudiantes explican los

síntomas como el mareo,

nauseas, etc, como

consecuencias de un cambio en

la presión ejercida sobre el buzo.

A.2

154

síntomas. No identifica las variables

del medio.

No declara la variable

profundidad como factor

incidente sobre la presión.

B.1

No declara la variable densidad

como factor incidente sobre la

presión.

C.1

No declara otras variables

incidentes sobre los síntomas del

buzo.

D.2

Reconoce como factor incidente

en los síntomas las

características del medio, sin

explicitarlas.

E.1

No establece la variación de

densidad como causa de los

síntomas del buzo.

F.3

No relaciona los síntomas del

buzo con la masa o peso de la

columna de agua.

G.4

No declara la masa o peso de la

columna de agua como variable

incidente sobre la presión.

H.1

Alumno

8

Síntomas como el mareo, la fatiga, nauseas,

vértigo, el entumecimiento y las pérdidas de

conciencia son respuestas que el cuerpo tiene al

momento que sufre algún cambio en él, ya que, al

cambiar constantemente como son la temperatura

o la presión, nuestro cuerpo reacciona y al

momento de emerger a la superficie, puede que

nos de frío, nos den ganas de vomitar o incluso

perdamos la conciencia, aun mas cuando se sube

muy rápido, ya que como señala en la

Reconoce que el cuerpo responde a

cambios que ocurren en el.

Variaciones de temperatura y

presión, causa de los síntomas del

buzo.

Compara las paradas que debe hacer

el buzo, con otras disciplinas

deportivas. Sin embargo, no explica

la relación entre ellas.

Los síntomas se deben a un

cambio de presión. Los

estudiantes explican los

síntomas como el mareo,

nauseas, etc, como

consecuencias de un cambio en

la presión ejercida sobre el buzo.

A.2

No declara la variable

profundidad como factor

incidente sobre la presión.

B.1

155

problemática, al subir es recomendable “tener

paradas intermedias en el trayecto”, ya que esto es

parecido a otras disciplinas como el yoga, el

pilates, la elongación después de un arduo trabajo

ya que todo tiene que ser lento. Al momento de

levantar la cabeza hay que hacerlo “despacito”

(Esto es solo un ejemplo).

Y es así, como se usa oxígeno y cámaras

hiperbáricas en casos más graves, como para

regular la respiración y la presión en algunos

casos.

No declara la variable densidad

como factor incidente sobre la

presión.

C.1

Declara otras variables

incidentes sobre los síntomas del

buzo. Por ejemplo, variación en

la temperatura, salinidad, masa y

peso corporal del buzo, falta de

oxígeno, entre otras.

D.1

No reconoce factor incidente en

los síntomas las características

del medio.

E.2

No establece la variación de

densidad como causa de los

síntomas del buzo.

F.3

No relaciona los síntomas del

buzo con la masa o peso de la

columna de agua.

G.4

No declara la masa o peso de la

columna de agua como variable

incidente sobre la presión.

H.1

Alumno

9

Por el cambio drástico de presión que sufre el

buzo al emerger a la superficie de una forma

brusca y sin paradas para “acostumbrarse” a los

cambios de presión.

Atribuye los síntomas a cambios

bruscos en la presión.

Adaptación del cuerpo a las

variaciones de presión. Esta

adaptación debe ser paulatina.

Los síntomas se deben a un

cambio de presión. Los

estudiantes explican los

síntomas como el mareo,

nauseas, etc, como

consecuencias de un cambio en

la presión ejercida sobre el buzo.

A.2

No declara la variable

profundidad como factor

incidente sobre la presión.

B.1

No declara la variable densidad

como factor incidente sobre la

presión.

C.1

156

No declara otras variables

incidentes sobre los síntomas del

buzo.

D.2

No reconoce factor incidente en

los síntomas las características

del medio.

E.2

No establece la variación de

densidad como causa de los

síntomas del buzo.

F.3

No relaciona los síntomas del

buzo con la masa o peso de la

columna de agua.

G.4

No declara la masa o peso de la

columna de agua como variable

incidente sobre la presión.

H.1

Alumno

10

Yo creo que el buzo presenta estos síntomas ya

que al estar en profundidad (bajo el mar), están

presentes otras propiedades distintas a las que una

persona se expone normalmente.

A menor altura, menor presión, por lo cual, se

pueden producir ciertos “malestares o síntomas”

(ya que el buzo se encuentra en dicha profundidad

por ello presenta estos “síntomas” en su

organismo, debido a que en la tierra se expone a

ciertas propiedades a las cual está acostumbrado y

al encontrarse en profundidad, estas cambian)

También puede ser que el cuerpo del buzo se

acostumbra a un estado de “flote” y al salir a la

superficie lo atrae la gravedad.

Las distintas temperaturas también puede ser una

razón, el cuerpo al nadar debe hacer un mayor

esfuerzo, por lo que desencadena un cansancio

físico.

Estudiante, intenta dar más de una

respuesta.

Identifica que existen propiedades

diferentes en la superficie (terrestre)

y en la profundidad, siendo la causa

de los síntomas del buzo.

A menos altura menor presión, y al

haber menor presión el cuerpo

presentaría ciertos síntomas.

En la superficie terrestre hay ciertas

propiedades, a las que el cuerpo

humano está acostumbrado.

Establece que en el agua hay

ausencia de gravedad, a diferencia de

la superficie terrestre.

Variable que pudiese afectar es la

temperatura, pero no explicita de qué

forma.

Los síntomas se deben a un

cambio de presión. Los

estudiantes explican los

síntomas como el mareo,

nauseas, etc, como

consecuencias de un cambio en

la presión ejercida sobre el buzo.

A.2

La presión disminuye con la

profundidad.

B.4

No declara la variable densidad

como factor incidente sobre la

presión.

C.1

No declara otras variables

incidentes sobre los síntomas del

buzo.

D.2

No reconoce factor incidente en

los síntomas las características

del medio.

E.2

157

Puede ser que al salir del mar, también se maree,

ya que el cuerpo del buzo se acostumbra al

movimiento de las olas, lo que produce que al

salir del mar, camine “de lado” o “mareado”, de

un lado a otro.

El cuerpo se acostumbre al

movimiento de las olas, esa es la

razón, por la cual se marean en la

superficie.

No establece la variación de

densidad como causa de los

síntomas del buzo.

F.3

No relaciona los síntomas del

buzo con la masa o peso de la

columna de agua.

G.4

No declara la masa o peso de la

columna de agua como variable

incidente sobre la presión.

H.1

158

1.2 Análisis Guía Presión-Profundidad

Alumno Unidad de Registro Codificación Categorización Código

Alumno

1

Por la presión ya que si el buzo va a subir a la

superficie rápidamente le afecta al estado físico

porque la P° varía ya que la del fondo no es la

misma que la de la superficie.

Los síntomas se deben a una variación

de presión entre el fondo del mar y la

superficie. Identifica que la presión

varía entre la superficie y el fondo.

Solo identifica la variable de presión.

No atribuye otras variables a los

síntomas del buzo.

Los síntomas se deben a un

cambio de presión. Los

estudiantes explican los síntomas

como el mareo, nauseas, etc.

Como consecuencias de un

cambio en la presión ejercida

sobre el buzo.

A.2

Nombra la variable profundidad

como variable incidente sobre la

presión sin embargo, no explicita

la relación entre ellas.

B.3

No nombra la variable densidad

como variable incidente sobre la

presión

C.1

No nombra otras variables

incidentes sobre los síntomas del

buzo.

D.2

No reconoce factor incidente en

los síntomas las características

del medio.

E.2

No establece la variación de

densidad como causa de los

síntomas del buzo.

F.3

No relaciona los síntomas del

buzo con la masa o peso de la

columna de agua.

G.4

No declara la masa o peso de la

columna de agua como variable

incidente sobre la presión.

H.1

159

Alumno

2

Según lo visto en la guía, mi postura de que a

mayor profundidad mayor presión se rectifica.

Explicita que mantiene su opinión

inicial. Sin embargo, no hace mención

a la causa de los síntomas.

No establece ninguna causa de

los síntomas que percibe el buzo.

A.3

La presión aumenta con la

profundidad o disminuye a

medida que emerge.

B.2

No nombra la variable densidad

como variable incidente sobre la

presión

C.1

No nombra otras variables

incidentes sobre los síntomas del

buzo.

D.2

No reconoce factor incidente en

los síntomas las características

del medio.

E.2

No establece la variación de

densidad como causa de los

síntomas del buzo.

F.3

No relaciona los síntomas del

buzo con la masa o peso de la

columna de agua.

G.4

No declara la masa o peso de la

columna de agua como variable

incidente sobre la presión.

H.1

Alumno

3

El buzo presenta estos síntomas por el aumento

y disminución de presión que presenta al bajar y

subir de la superficie.

Establece la variación de presión

como causa de los síntomas del buzo,

identifica que a mayor profundidad,

mayor presión. No establece otras

variables.

Los síntomas se deben a un

cambio de presión. Los

estudiantes explican los síntomas

como el mareo, nauseas, etc.

Como consecuencias de un

cambio en la presión ejercida

sobre el buzo

A.2

La presión aumenta con la

profundidad.

B.2

No nombra la variable densidad

como variable incidente sobre la

C.1

160

presión.

No nombra otras variables

incidentes sobre los síntomas del

buzo.

D.2

No reconoce factor incidente en

los síntomas las características

del medio.

E.2

No establece la variación de

densidad como causa de los

síntomas del buzo.

F.3

No relaciona los síntomas del

buzo con la masa o peso de la

columna de agua.

G.4

No declara la masa o peso de la

columna de agua como variable

incidente sobre la presión.

H.1

Alumno

4

Yo creo que presenta estos síntomas por los

cambios bruscos de densidad del mar y la

superficie terrestre, ya que el organismo debe

adaptarse a las distintas presiones pero de

manera progresiva.

Establece que las causas de los

síntomas son las variaciones de

presión. Relaciona aspectos biológicos

al establecer que el organismo, debe

adaptarse a su medio. Incluye una

nueva variable, la densidad, afirmando

que esta varía, sin embargo, no

establece de que manera.

Los síntomas se deben a un

cambio de presión. Los

estudiantes explican los síntomas

como el mareo, nauseas, etc.

Como consecuencias de un

cambio en la presión ejercida

sobre el buzo.

A.1

No declara la variable

profundidad como factor

incidente sobre la presión

B.1

No declara la variable densidad

como factor incidente sobre la

presión.

C.1

No nombra otras variables

incidentes sobre los síntomas del

buzo.

D.2

Reconoce como factor incidente

en los síntomas las características

E.1

161

del medio, sin explicitarlas

Los síntomas se deben a un

cambio de densidad. Los

estudiantes explican los síntomas

como el mareo, nauseas, etc,

como consecuencias de un

cambio en la densidad del

medio.

F.3

No relaciona los síntomas del

buzo con la masa o peso de la

columna de agua.

G.4

No declara la masa o peso de la

columna de agua como variable

incidente sobre la presión.

H.1

Alumno

5

Por el cambio en la presión cuando se sube

rápidamente produce un cambio en el cuerpo lo

que provoca los síntomas anteriormente

nombrados, y es por eso que se sugiere que la

subida sea lentamente y haciendo pausas para

que así el cuerpo no tenga un cambio tan brusco

como el que se sufre cuando se sube

rápidamente.

Establece que los síntomas se deben a

una variación en la presión. Menciona

cambios que puede sufrir el cuerpo,

cuando aumente o disminuya la

profundidad.

Los síntomas se deben a un

cambio de presión. Los

estudiantes explican los síntomas

como el mareo, nauseas, etc.

Como consecuencias de un

cambio en la presión ejercida

sobre el buzo.

A.2

Nombra la variable profundidad

como variable incidente sobre la

presión sin embargo, no explicita

la relación entre ellas.

B.3

No nombra la variable densidad

como variable incidente sobre la

presión.

C.1

No nombra otras variables

incidentes sobre los síntomas del

buzo.

D.2

No reconoce factor incidente en

los síntomas las características

E.2

162

del medio.

No establece la variación de

densidad como causa de los

síntomas del buzo.

F.3

No relaciona los síntomas del

buzo con la masa o peso de la

columna de agua.

G.4

No declara la masa o peso de la

columna de agua como variable

incidente sobre la presión.

H.1

Alumno

6

Ya que a mayor presión, las partículas se

encuentran en un mayor movimiento,

considerando un “menor” espacio, al subir

rápidamente el buzo sigue con esta condición en

su sistema y por ende se “contrasta y/o chocan”

con el medio exterior, produciendo en menor o

mayor medida estos síntomas.

Realiza un análisis microscópico de la

presión.

Establece que la causa de síntomas es

la variación de presión.

Los síntomas se deben a un

cambio de presión. Los

estudiantes explican los síntomas

como el mareo, nauseas, etc.

Como consecuencias de un

cambio en la presión ejercida

sobre el buzo.

A.2

No declara la variable

profundidad como factor

incidente sobre la presión.

B.1

No declara la variable densidad

como factor incidente sobre la

presión.

C.1

No declara otras variables

incidentes sobre los síntomas del

buzo.

D.2

No reconoce factor incidente en

los síntomas las características

del medio.

E.2

No establece la variación de

densidad como causa de los

síntomas del buzo.

F.3

163

No relaciona los síntomas del

buzo con la masa o peso de la

columna de agua.

G.4

No declara la masa o peso de la

columna de agua como variable

incidente sobre la presión.

H.1

Alumno

7

Yo creo que el buzo presenta esos síntomas

debido a la variación de presión, lo que hace

que el cuerpo humano se desestabilice y sufra

aquellos síntomas.

Establece que los síntomas se deben a

la variación de presión, produciendo

ciertos síntomas sobre el buzo. No

establece ninguna otra relación con

otras variables.

Los síntomas se deben a un

cambio de presión. Los

estudiantes explican los síntomas

como el mareo, nauseas, etc.

Como consecuencias de un

cambio en la presión ejercida

sobre el buzo.

A.2

No nombra la variable

profundidad como variable

incidente sobre la presión.

B.1

No nombra la variable densidad

como variable incidente sobre la

presión.

C.1

No nombra otras variables

incidentes sobre los síntomas del

buzo.

D.2

No reconoce factor incidente en

los síntomas las características

del medio.

E.2

No establece la variación de

densidad como causa de los

síntomas del buzo.

F.3

No relaciona los síntomas del

buzo con la masa o peso de la

columna de agua.

G.4

No declara la masa o peso de la

columna de agua como variable

incidente sobre la presión.

H.1

164

Alumno

8

Según lo que se pudo observar a lo largo del

análisis, la P° siempre va a variar de acuerdo la

profundidad que se encuentre. Si está más al

fondo del mar, existirá una mayor presión, por

lo que su cuerpo presentará algunos síntomas o

problemas como es la baja de conciencia, las

náuseas, los mareos, vómitos, etc., ya que su

cuerpo no está acostumbrado a esas variaciones

tan extremas, por lo que es recomendable ir

subiendo lentamente, ya que han existido casos

en que han muerto a causa de eso.

Establece que a mayor profundidad

mayor presión. No establece otras

variaciones.

Establece que la causa de los síntomas

es la variación de la presión.

Los síntomas se deben a un

cambio de presión. Los

estudiantes explican los síntomas

como el mareo, nauseas, etc.

Como consecuencias de un

cambio en la presión ejercida

sobre el buzo.

A.2

La presión aumenta con la

profundidad o disminuye a

medida que emerge.

B.2

No declara la variable densidad

como factor incidente sobre la

presión.

C.1

No declara otras variables

incidentes sobre los síntomas del

buzo.

D.2

No reconoce factor incidente en

los síntomas las características

del medio.

E.2

No establece la variación de

densidad como causa de los

síntomas del buzo.

F.3

No relaciona los síntomas del

buzo con la masa o peso de la

columna de agua.

G.4

No declara la masa o peso de la

columna de agua como variable

incidente sobre la presión.

H.1

Alumno

9

Porque cada 1 metro de profundidad la presión

hidrostática aumenta en 1.000 app., por lo que

un cambio tan drástico de presión obviamente lo

afectará de alguna manera.

Establece la causa de los síntomas

como la variación de presión. Extrae

datos numéricos de la guía del

estudiante. No establece otras

variables.

Los síntomas se deben a un

cambio de presión. Los

estudiantes explican los síntomas

como el mareo, nauseas, etc.

Como consecuencias de un

cambio en la presión ejercida

A.2

165

sobre el buzo.

La presión aumenta con la

profundidad o disminuye a

medida que emerge.

B.2

No nombra la variable densidad

como variable incidente sobre la

presión.

C.1

No nombra otras variables

incidentes sobre los síntomas del

buzo.

D.2

No reconoce factor incidente en

los síntomas las características

del medio.

E.2

No establece la variación de

densidad como causa de los

síntomas del buzo.

F.3

No relaciona los síntomas del

buzo con la masa o peso de la

columna de agua.

G.4

No declara la masa o peso de la

columna de agua como variable

incidente sobre la presión.

H.1

Alumno

10

Porque al bajar al fondo del mar se expone a

variaciones de presión (profundidad v/s presión)

y a una baja de oxígeno distinto del que se

encuentra en la normalidad (donde estamos

nosotros). A mayor profundidad mayor presión,

por lo tanto el cuerpo se expone a algo que no

está acostumbrado, por lo que se produce algo

desconocido para el organismo, generándose

síntomas como el mareo, etc., una vez que el

buzo sube a la superficie.

Establece que la causa de los síntomas

es la variación de la presión. Otra

variable que incorpora es la

disminución del oxígeno. Realiza una

comparación entre dos medio, el

acuático y el terrestre.

Establece la relación entre la

profundidad y la presión.

Los síntomas se deben a un

cambio de presión. Los

estudiantes explican los síntomas

como el mareo, nauseas, etc.

Como consecuencias de un

cambio en la presión ejercida

sobre el buzo.

A.2

La presión aumenta con la

profundidad o disminuye a

medida que emerge.

B.2

166

No declara la variable densidad

como factor incidente sobre la

presión.

C.1

Declara otras variables incidentes

sobre los síntomas del buzo. Por

ejemplo, variación en la

temperatura, salinidad, masa y

peso corporal del buzo, falta de

oxígeno, entre otras.

D.1

Reconoce como factor incidente

en los síntomas las características

del medio, explicitándolas

E.3

No establece la variación de

densidad como causa de los

síntomas del buzo.

F.3

No relaciona los síntomas del

buzo con la masa o peso de la

columna de agua.

G.4

No declara la masa o peso de la

columna de agua como variable

incidente sobre la presión.

H.1

167

1.3 Análisis Guía Presión-Densidad

Alumno Unidad de Registro Codificación Categorización Código

Alumno

1

Porque el cambio es muy brusco para el buzo

como decía antes por la presión ya que es muy

alta en la profundidad y cuando llega a la

superficie es un cambio muy rápido.

Establece que los síntomas del

buzo se deben a una variación en la

presión. Establece que a mayor

profundidad mayor presión.

Los síntomas se deben a un cambio

de presión. Los estudiantes explican

los síntomas como el mareo,

nauseas, etc. Como consecuencias de

un cambio en la presión ejercida

sobre el buzo

A.2

La presión aumenta con la

profundidad o disminuye a medida

que emerge.

B.2

No declara la variable densidad como

factor incidente sobre la presión

C.1

No declara otras variables incidentes

sobre los síntomas del buzo.

D.2

No reconoce como factor incidente en

los síntomas las características del

medio.

E.2

No establece la variación de densidad

como causa de los síntomas del buzo.

F.3

No relaciona los síntomas del buzo

con la masa o peso de la columna de

agua.

G.4

No declara la masa o peso de la

columna de agua como variable

incidente sobre la presión.

H.1

Alumno

2

Ya que el cuerpo se encuentra inmerso en una

presión mucho mayor en el fondo, el cuerpo se

encuentra acostumbrado a la presión del

fondo, por lo que al subir a la superficie el

cuerpo debe adoptar la nueva presión, y si no

Establece que los síntomas del

buzo se deben a una variación en la

presión. Establece que a mayor

profundidad mayor presión. No

incorpora otras variables.

Los síntomas se deben a un cambio

de presión. Los estudiantes explican

los síntomas como el mareo,

nauseas, etc. Como consecuencias de

un cambio en la presión ejercida

A.2

168

sube a una velocidad moderada el cuerpo

tendrá problemas para adaptarse.

sobre el buzo.

La presión aumenta con la

profundidad o disminuye a medida

que emerge.

B.2

No declara la variable densidad como

factor incidente sobre la presión

C.1

No declara otras variables incidentes

sobre los síntomas del buzo.

D.2

No reconoce como factor incidente

en los síntomas las características del

medio.

E.2

No establece la variación de densidad

como causa de los síntomas del buzo.

F.3

No relaciona los síntomas del buzo

con la masa o peso de la columna de

agua.

G.4

No declara la masa o peso de la

columna de agua como variable

incidente sobre la presión.

H.1

Alumno

3

Si a mayor profundidad hay mayor presión y

esto es directamente proporcional con la

densidad y ella con la salinidad, el buzo

presenta estos síntomas por el cambio drástico

de t°, presión, densidad y salinidad.

Establece la relación directa entre,

presión, densidad y salinidad.

Establece que los síntomas del

buzo se deben a una variación en

las variables antes mencionadas.

Incluye otras variables que afectan

los síntomas del buzo, como la

temperatura y la salinidad.

Los síntomas se deben a un cambio

de presión. Los estudiantes explican

los síntomas como el mareo,

nauseas, etc. Como consecuencias de

un cambio en la presión ejercida

sobre el buzo

A.2

La presión aumenta con la

profundidad o disminuye a medida

que emerge.

B.2

169

Al aumentar/disminuir la densidad,

aumenta/disminuye la presión.

C.2

Declara otras variables incidentes

sobre los síntomas del buzo. Por

ejemplo, variación en la temperatura,

salinidad, masa y peso corporal del

buzo, falta de oxígeno, entre otras

D.1

No reconoce como factor incidente en

los síntomas las características del

medio.

E.2

Los síntomas se deben a un cambio

de densidad. Los estudiantes explican

los síntomas como el mareo,

nauseas, etc, como consecuencias de

un cambio en la densidad del medio

F.2

No relaciona los síntomas del buzo

con la masa o peso de la columna de

agua.

G.4

No declara la masa o peso de la

columna de agua como variable

incidente sobre la presión.

H.1

Alumno

4

Yo creo que presenta estos síntomas por los

cambios bruscos de temperatura, presión y

medio en el que se encuentra.

Aunque el buzo suba a la superficie con el

procedimiento correcto (lentamente), no está

libre de presentar estos síntomas, ya que igual

existe un cambio de temperatura y presión,

además, también afectan las condiciones

corporales en las que se encuentra el buzo, por

ejemplo, la masa corporal.

Establece que los síntomas que

presenta el buzo tienen como causa

la variación de presión. Además

establece otras variables como la

temperatura y la masa corporal del

buzo.

Los síntomas se deben a un cambio

de presión. Los estudiantes explican

los síntomas como el mareo,

nauseas, etc. Como consecuencias de

un cambio en la presión ejercida

sobre el buzo.

A.2

No declara la variable profundidad

como factor incidente sobre la

presión.

B.1

No declara la variable densidad como

factor incidente sobre la presión.

C.1

170

Declara otras variables incidentes

sobre los síntomas del buzo. Por

ejemplo, variación en la temperatura,

salinidad, masa y peso corporal del

buzo, falta de oxígeno, entre otras.

D.1

No reconoce como factor incidente en

los síntomas las características del

medio.

E.2

No establece la variación de densidad

como causa de los síntomas del buzo.

F.3

No relaciona los síntomas del buzo

con la masa o peso de la columna de

agua.

G.4

No declara la masa o peso de la

columna de agua como variable

incidente sobre la presión.

H.1

Alumno

5

Porque hay un cambio en la densidad y

también en la presión siendo un cambio para el

cuerpo y produciendo los síntomas, no creo

que afecte tanto la salinidad al buzo yo creo

que afecta más la densidad del agua porque es

un factor de presión y la presión es lo que

afecta al cuerpo.

Establece la causa de los síntomas

como la variación de la presión.

Establece otras variables como

densidad y salinidad.

Los síntomas se deben a un cambio

de presión. Los estudiantes explican

los síntomas como el mareo,

nauseas, etc. Como consecuencias de

un cambio en la presión ejercida

sobre el buzo

A.2

No declara la variable profundidad

como factor incidente sobre la

presión.

B.1

Declara la variable densidad como

factor incidente sobre la presión sin

embargo, no explicita la relación

entre ellas.

C.3

Declara otras variables incidentes

sobre los síntomas del buzo. Por

ejemplo, variación en la temperatura,

D.1

171

salinidad, masa y peso corporal del

buzo, falta de oxígeno, entre otras

No reconoce como factor incidente en

los síntomas las características del

medio.

E.2

Los síntomas se deben a un cambio

de densidad. Los estudiantes explican

los síntomas como el mareo,

nauseas, etc, como consecuencias de

un cambio en la densidad del medio.

F.2

No relaciona los síntomas del buzo

con la masa o peso de la columna de

agua.

G.4

No declara la masa o peso de la

columna de agua como variable

incidente sobre la presión.

H.1

Alumno

6

En la salinidad no creo que afecte al buzo ya

que en un punto la salinidad empieza a

aumentar y asemejarse a la de arriba, según la

presión y densidad, ya que son directamente

proporcionales, sigo manteniendo el mismo

pensamiento que en la guía anterior.

Establece que sigue manteniendo

el pensamiento de la guía anterior.

Establece otra variable, la

salinidad.

Establece que la presión y la

densidad son directamente

proporcionales.

No establece ninguna causa de los

síntomas que percibe el buzo.

A.3

No declara la variable profundidad

como factor incidente sobre la

presión.

B.1

Al aumentar/disminuir la densidad,

aumenta/disminuye la presión.

C.2

No declara otras variables incidentes

sobre los síntomas del buzo.

D.2

No reconoce como factor incidente en

los síntomas las características del

medio.

E.2

No establece la variación de densidad

como causa de los síntomas del buzo.

F.3

172

No relaciona los síntomas del buzo

con la masa o peso de la columna de

agua.

G.4

No declara la masa o peso de la

columna de agua como variable

incidente sobre la presión.

H.1

Alumno

7

Yo creo que el buzo presenta esos síntomas

debido a que la densidad va a aumentar al ir

bajando, por lo tanto, la presión también. Y

luego al subir pasa lo mismo pero

disminuyendo, lo que hace que el cuerpo de

desestabilice.

Establece que hay un aumento de

densidad al aumentar la

profundidad y por consiguiente,

aumentará la presión. La variación

de presión y densidad producen

que el cuerpo tenga diversos

síntomas.

Los síntomas se deben a un cambio

de presión. Los estudiantes explican

los síntomas como el mareo,

nauseas, etc, como consecuencias de

un cambio en la presión ejercida

sobre el buzo.

A.2

La presión aumenta con la

profundidad o disminuye a medida

que emerge.

B.2

Al aumentar/disminuir la densidad,

aumenta/disminuye la presión.

C.2

No declara otras variables incidentes

sobre los síntomas del buzo.

D.2

No reconoce como factor incidente en

los síntomas las características del

medio.

E.2

Los síntomas se deben a un cambio

de densidad. Los estudiantes explican

los síntomas como el mareo,

nauseas, etc, como consecuencias de

un cambio en la densidad del medio.

F.2

No relaciona los síntomas del buzo

con la masa o peso de la columna de

agua.

G.4

173

No declara la masa o peso de la

columna de agua como variable

incidente sobre la presión.

H.1

Alumno

8

Al ascender a la superficie existirá un cambio

en la presión del buzo, es decir, disminuirá la

presión esto debido a las variables que influyen

en ella, es decir, la salinidad, temperatura y

densidad van a hacer un cambio constante en

ella.

Establece que las causas de los

síntomas del buzo son la variación

de la presión. Establece que las

otras variables que influyen en la

presión son: densidad, temperatura

y salinidad.

Los síntomas se deben a un cambio

de presión. Los estudiantes explican

los síntomas como el mareo,

nauseas, etc, como consecuencias de

un cambio en la presión ejercida

sobre el buzo.

A.2

La presión aumenta con la

profundidad o disminuye a medida

que emerge.

B.2

Declara la variable densidad como

variable incidente sobre la presión sin

embargo, no explicita la relación

entre ellas

C.3

Declara otras variables incidentes

sobre los síntomas del buzo. Por

ejemplo, variación en la temperatura,

salinidad, masa y peso corporal del

buzo, falta de oxígeno, entre otras.

D.1

No reconoce como factor incidente en

los síntomas las características del

medio.

E.2

No establece la variación de densidad

como causa de los síntomas del buzo.

F.3

No relaciona los síntomas del buzo

con la masa o peso de la columna de

agua.

G.4

No declara la masa o peso de la

columna de agua como variable

incidente sobre la presión.

H.1

Alumno

9

Porque se enfrente a cambios de presión,

densidad y de temperatura a lo que no está

Establece que las causas de los

síntomas del buzo son la variación

Los síntomas se deben a un cambio

de presión. Los estudiantes explican

A.2

174

acostumbrado, por lo tanto, afecta su cuerpo. de la presión y densidad. Incluye

una nueva variable: la temperatura.

los síntomas como el mareo,

nauseas, etc, como consecuencias de

un cambio en la presión ejercida

sobre el buzo.

No declara la variable profundidad

como factor incidente sobre la

presión.

B.1

Declara la variable densidad como

factor incidente sobre la presión sin

embargo, no explicita la relación

entre ellas.

C.3

Declara otras variables incidentes

sobre los síntomas del buzo. Por

ejemplo, variación en la temperatura,

salinidad, masa y peso corporal del

buzo, falta de oxígeno, entre otras

D.1

No reconoce factor incidente en los

síntomas las características del

medio.

E.2

Los síntomas se deben a un cambio

de densidad. Los estudiantes explican

los síntomas como el mareo,

nauseas, etc, como consecuencias de

un cambio en la densidad del medio.

F.2

No relaciona los síntomas del buzo

con la masa o peso de la columna de

agua.

G.4

No declara la masa o peso de la

columna de agua como variable

incidente sobre la presión.

H.1

175

Alumno

10

Debido a las distintas propiedades a las que se

encuentra en las profundidades, a la presión

distinta a lo que normalmente acostumbramos,

por el esfuerzo que hace para nadar en cuanto a

densidad, salinidad, etc.

Si el buzo baja, la presión y densidad

aumentarán, lo que puede variar por la latitud y

a la distancia que se encuentra respecto a la

línea del ecuador.

Establece que las causas de los

síntomas del buzo es la variación

de la presión.

Establece una relación entre

aspectos biológicos como el

esfuerzo para nadar en un ambiente

que tiene características como

densidad y salinidad.

Establece que la relación entre la

presión y la densidad son directa.

Extrae información de los gráficos

entregados para robustecer su

respuesta.

Los síntomas se deben a un cambio

de presión. Los estudiantes explican

los síntomas como el mareo,

nauseas, etc, como consecuencias de

un cambio en la presión ejercida

sobre el buzo.

A.2

No declara la variable profundidad

como factor incidente sobre la

presión.

B.1

Al aumentar/disminuir la densidad,

aumenta/disminuye la presión.

C.2

Declara otras variables incidentes

sobre los síntomas del buzo. Por

ejemplo, variación en la temperatura,

salinidad, masa y peso corporal del

buzo, falta de oxígeno, entre otras.

D.1

Reconoce como factor incidente en

los síntomas las características del

medio, sin explicitarlas.

E.1

Los síntomas se deben a un cambio

de densidad. Los estudiantes explican

los síntomas como el mareo,

nauseas, etc, como consecuencias de

un cambio en la densidad del medio.

F.2

No relaciona los síntomas del buzo

con la masa o peso de la columna de

agua.

G.4

No declara la masa o peso de la

columna de agua como variable

incidente sobre la presión.

H.1

176

1.4. Análisis Guía Presión-Peso columna de agua

Alumno Unidad de Registro Codificación Categorización Código

Alumno

1

Porque el buzo tiene mayor peso, tiene mayor

masa y esto va a afectar al buzo ya que se tiene

mayor presión va a hacer muy brusco el cambio

del buzo.

Establece que las características

del buzo, específicamente su

peso y masa son los responsables

que sienta una mayor presión.

Establece como causa de los

síntomas el cambio de presión.

No establece ninguna causa de los

síntomas que percibe el buzo.

A.3

No declara la variable profundidad

como factor incidente sobre la

presión.

B.1

No declara la variable densidad

como factor incidente sobre la

presión.

C.1

Declara otras variables incidentes

sobre los síntomas del buzo. Por

ejemplo, variación en la

temperatura, salinidad, masa y peso

corporal del buzo, falta de oxígeno,

entre otras.

D.1

No reconoce como factor incidente

en los síntomas las características

del medio.

E.2

No establece la variación de

densidad como causa de los

síntomas del buzo.

F.3

No relaciona los síntomas del buzo

con la masa o peso de la columna de

agua.

G.4

No declara la masa o peso de la

columna de agua como variable

incidente sobre los síntomas del

buzo.

H.1

Alumno

2

Ya que mientras sube existe una presión que lo

afecta (disminuye) pero que afecta, cambio de

Establece como causa de los

síntomas el cambio de presión y

Los síntomas se deben a un cambio

de presión. Los estudiantes explican

A.2

177

densidad, etc. de densidad.

Establece la relación entre la

presión y la profundidad.

los síntomas como el mareo,

nauseas, etc, como consecuencias de

un cambio en la presión ejercida

sobre el buzo.

La presión aumenta con la

profundidad o disminuye a medida

que emerge.

B.2

No declara la variable densidad

como factor incidente sobre la

presión.

C.1

No declara otras variables

incidentes sobre los síntomas del

buzo.

D.2

No reconoce como factor incidente

en los síntomas las características

del medio.

E.2

Los síntomas se deben a un cambio

de densidad. Los estudiantes

explican los síntomas como el

mareo, nauseas, etc, como

consecuencias de un cambio en la

densidad del medio.

F.2

No relaciona los síntomas del buzo

con la masa o peso de la columna de

agua.

G.4

No declara la masa o peso de la

columna de agua como variable

incidente sobre la presión.

H.1

Alumno

3

Porque aparte de la diferencia de presión, esta la

densidad que está afectada por la latitudes.

También está afectada por la masa, la profundidad

y el peso que hay sobre el buzo, que al salir,

rápidamente del fondo del mar le produce estos

síntomas.

Estable que las causas de los

síntomas del buzo es la variación

de la presión y densidad.

Además incluye la variación de

la masa y el peso de la columna

de agua.

Los síntomas se deben a un cambio

de presión. Los estudiantes explican

los síntomas como el mareo,

nauseas, etc, como consecuencias de

un cambio en la presión ejercida

sobre el buzo.

A.2

178

No declara la variable profundidad

como factor incidente sobre la

presión.

B.1

No declara la variable densidad

como factor incidente sobre la

presión.

C.1

No declara otras variables

incidentes sobre los síntomas del

buzo.

D.2

No reconoce como factor incidente

en los síntomas las características

del medio.

E.2

Los síntomas se deben a un cambio

de densidad. Los estudiantes

explican los síntomas como el

mareo, nauseas, etc, como

consecuencias de un cambio en la

densidad del medio.

F.2

Los síntomas del buzo se deben al

peso y masa de la columna de agua.

G.3

No declara la masa o peso de la

columna de agua como variable

incidente sobre la presión.

H.1

Alumno

4

Porque existe un cambio brusco de presión,

densidad y temperatura, a el cual el organismo no

está acostumbrado. Hay distintos valores de

presión, densidad y temperatura en el medio

acuático y terrestre.

Estable que las causas de los

síntomas del buzo es la variación

de la presión, densidad y

temperatura.

Establece diferentes

características en dos medios,

acuático y terrestre.

Habla de un proceso que debe

sufrir el cuerpo para

acostumbrarse.

Los síntomas se deben a un cambio

de presión. Los estudiantes explican

los síntomas como el mareo,

nauseas, etc, como consecuencias de

un cambio en la presión ejercida

sobre el buzo.

A.2

No declara la variable profundidad

como factor incidente sobre la

presión.

B.1

No declara la variable densidad

como factor incidente sobre la

C.1

179

presión.

Declara otras variables incidentes

sobre los síntomas del buzo. Por

ejemplo, variación en la

temperatura, salinidad, masa y peso

corporal del buzo, falta de oxígeno,

entre otras.

D.1

Reconoce como factor incidente en

los síntomas las características del

medio, explicitándolas.

E.3

Los síntomas se deben a un cambio

de densidad. Los estudiantes

explican los síntomas como el

mareo, nauseas, etc, como

consecuencias de un cambio en la

densidad del medio.

F.2

No relaciona los síntomas del buzo

con la masa o peso de la columna de

agua.

G.4

No declara la masa o peso de la

columna de agua como variable

incidente sobre la presión.

H.1

Alumno

5

Porque al subir rápido varia la presión y esto hace

que los síntomas aparezcan, y es porque las

variaciones afectan al cuerpo.

Estable que las causas de los

síntomas del buzo es la variación

de la presión.

No incorpora ninguna otra

variable.

Los síntomas se deben a un cambio

de presión. Los estudiantes explican

los síntomas como el mareo,

nauseas, etc, como consecuencias de

un cambio en la presión ejercida

sobre el buzo.

A.2

No declara la variable profundidad

como factor incidente sobre la

presión.

B.1

No declara la variable densidad

como factor incidente sobre la

C.1

180

presión.

No declara otras variables

incidentes sobre los síntomas del

buzo.

D.2

No reconoce como factor incidente

en los síntomas las características

del medio.

E.2

No establece la variación de

densidad como causa de los

síntomas del buzo.

F.3

No relaciona los síntomas del buzo

con la masa o peso de la columna de

agua.

G.4

No declara la masa o peso de la

columna de agua como variable

incidente sobre la presión.

H.1

Alumno

6

Al ser presión, profundidad y densidad, en general

directamente proporcional, al buzo subir muy

rápido y verse enfrentado a estos cambios bruscos,

su cuerpo no se logra ir adaptando a los diferentes

espacios que se presentan.

Estable que las causas de los

síntomas del buzo es la variación

de la presión y densidad.

Establece la relación directa

entre presión y profundidad; y

entre presión y densidad.

Además de la profundidad y la

densidad.

Habla de un proceso que debe

sufrir el cuerpo para

acostumbrarse.

Los síntomas se deben a un cambio

de presión. Los estudiantes explican

los síntomas como el mareo,

nauseas, etc, como consecuencias de

un cambio en la presión ejercida

sobre el buzo.

A.2

La presión aumenta con la

profundidad o disminuye a medida

que emerge.

B.2

Al aumentar/disminuir la densidad,

aumenta/disminuye la presión.

C.2

No declara otras variables

incidentes sobre los síntomas del

buzo.

D.2

Reconoce como factor incidente en

los síntomas las características del

medio, sin explicitarlas.

E.1

181

Los síntomas se deben a un cambio

de densidad. Los estudiantes

explican los síntomas como el

mareo, nauseas, etc, como

consecuencias de un cambio en la

densidad del medio.

F.2

No relaciona los síntomas del buzo

con la masa o peso de la columna de

agua.

G.4

No declara la masa o peso de la

columna de agua como variable

incidente sobre la presión.

H.1

Alumno

7

Yo creo que el buzo presenta estos síntomas por la

variación de presión la cual se ve afectada por la

densidad, latitud, profundidad, masa de la columna

de agua, entre otras.

Establece que los síntomas se

deben a una variación de presión.

La presión depende de la

densidad, latitud, profundidad y

masa de la columna de agua. Sin

embargo, no establece la relación

entre ellas.

Los síntomas se deben a un cambio

de presión. Los estudiantes explican

los síntomas como el mareo,

nauseas, etc, como consecuencias de

un cambio en la presión ejercida

sobre el buzo.

A.2

Declara la variable profundidad

como factor incidente sobre la

presión sin embargo, no explicita la

relación entre ellas.

B.3

Declara la variable densidad como

factor incidente sobre la presión sin

embargo, no explicita la relación

entre ellas.

C.3

No declara otras variables

incidentes sobre los síntomas del

buzo.

D.2

No reconoce como factor incidente

en los síntomas las características

del medio.

E.2

No establece la variación de

densidad como causa de los

F.3

182

síntomas del buzo.

No relaciona los síntomas del buzo

con la masa o peso de la columna de

agua.

G.4

Declara la variable masa o peso de

columna de agua, como factor

incidente sobre la presión, sin

embargo, no explicita la relación

entre ellas.

H.3

Alumno

8

Porque las variables influyen mucho en el

comportamiento del buzo, este al subir presentará

un cambio de presión con respecto a la

profundidad. Esto va a variar de acuerdo a la

densidad que se encuentre el agua.

Estable que las causas de los

síntomas del buzo es la variación

de la presión.

Relaciona la presión con la

profundidad, sin embargo, no

explicita de qué manera.

Establece la relación entre la

presión la profundidad y la

densidad.

Los síntomas se deben a un cambio

de presión. Los estudiantes explican

los síntomas como el mareo,

nauseas, etc, como consecuencias de

un cambio en la presión ejercida

sobre el buzo.

A.2

Declara la variable profundidad

como factor incidente sobre la

presión sin embargo, no explicita la

relación entre ellas.

B.3

Declara la variable densidad como

factor incidente sobre la presión sin

embargo, no explicita la relación

entre ellas.

C.3

No declara otras variables

incidentes sobre los síntomas del

buzo.

D.2

No reconoce como factor incidente

en los síntomas las características

del medio.

E.2

No establece la variación de

densidad como causa de los

síntomas del buzo.

F.3

183

No relaciona los síntomas del buzo

con la masa o peso de la columna de

agua.

G.4

No declara la masa o peso de la

columna de agua como variable

incidente sobre la presión.

H.1

Alumno

9

Porque al estar en la profundidad del mar hay una

mayor temperatura y densidad, por lo tanto,

también hay una masa mayor que ejerce fuerza

sobre el buzo. Estos factores (el trabajo que debe

hacer y los cambios de prensión y densidad) hacen

que afecte en su salud.

Establece que los síntomas se

deben a una variación de presión

y densidad.

Incorpora la variable de

temperatura, densidad y masa de

la columna de agua como causa

de los síntomas.

No establece la relación entre la

presión y las otras variables

nombradas.

Los síntomas se deben a un cambio

de presión. Los estudiantes explican

los síntomas como el mareo,

nauseas, etc, como consecuencias de

un cambio en la presión ejercida

sobre el buzo.

A.2

Declara la variable profundidad

como factor incidente sobre la

presión sin embargo, no explicita la

relación entre ellas.

B.3

Declara la variable densidad como

factor incidente sobre la presión sin

embargo, no explicita la relación

entre ellas.

C.3

Declara otras variables incidentes

sobre los síntomas del buzo. Por

ejemplo, variación en la

temperatura, salinidad, masa y peso

corporal del buzo, falta de oxígeno,

entre otras.

D.1

No reconoce como factor incidente

en los síntomas las características

del medio.

E.2

No reconoce como factor incidente

en los síntomas las características

del medio.

F.2

Los síntomas del buzo se deben a la

masa de la columna de agua.

G.1

184

No declara la masa o peso de la

columna de agua como variable

incidente sobre la presión

H.1

Alumno

10

Debido a la presión a la que se expone al estar en

profundidad (mayor profundidad, mayor presión)

debido a su densidad (mayor profundidad, mayor

densidad), salinidad (mayor profundidad, mayor

salinidad), al tener mayor peso hay mayor presión

y latitud. Su masa influye en su fuerza peso

(atracción hacia la tierra), si su masa es mayor,

tendrá mayor fuerza peso, por lo que se encontrará

a una mayor profundidad (mas atraído).

Establece que la causa de los

síntomas se debe a la variación

de presión, y logra establecer la

relación entre presión y

profundidad.

Establece la relación entre la

densidad y la profundidad, sin

embargo no lo relaciona con la

presión.

Establece la relación entre la

salinidad y la profundidad, sin

embargo no lo relaciona con la

presión.

Relaciona el peso de la columna

de agua con la presión y la

latitud.

Los síntomas se deben al exceso de

presión: Los estudiantes explican

los síntomas como el mareo,

nauseas, etc, como consecuencias de

un exceso de presión sobre el buzo.

A.1

La presión aumenta con la

profundidad o disminuye a medida

que emerge.

B.2

No declara la variable densidad

como factor incidente sobre la

presión.

C.1

Declara otras variables incidentes

sobre los síntomas del buzo. Por

ejemplo, variación en la

temperatura, salinidad, masa y peso

corporal del buzo, falta de oxígeno,

entre otras.

D.1

No reconoce como factor incidente

en los síntomas las características

del medio.

E.2

Los síntomas se deben a un cambio

de densidad. Los estudiantes

explican los síntomas como el

mareo, nauseas, etc, como

consecuencias de un cambio en la

densidad del medio.

F.2

No relaciona los síntomas del buzo

con la masa o peso de la columna de

agua.

G.4

185

No declara la masa o peso de la

columna de agua como variable

incidente sobre la presión.

H.1

186

2) CATEGORÍAS: Análisis Fase de Aplicación

CATEGORIA B

B.1. No declara la variable altura como factor incidente sobre la presión.

B.2. A mayor altura menor presión y a menor altura mayor presión.

B.3. Declara la variable altura como factor incidente sobre la presión sin embargo, no explicita la

relación entre ellas.

B.4.La presión aumenta con la altura.

CATEGORÍA C

C.1. No declara la variable densidad como factor incidente sobre la presión.

C.2. Al aumentar/disminuir la densidad, aumenta/disminuye la presión.

C.3. Declara la variable densidad como factor incidente sobre la presión sin embargo, no explicita la

relación entre ellas.

C.4. Al aumentar/disminuir la densidad, disminuye/aumenta la presión.

C.5 Declara la diferencia de densidad en la base y en la altura, sin embargo, no establece la relación

con la presión.

CATEGORÍA D’

D’.1. Declara otras variables que son diferentes en la base y en la altura. Por ejemplo: temperatura y

oxigeno.

D’.2. No declara otras variables que se diferencian en la base y en la altura.

CATEGORÍA E’

E’.1 Reconoce como factor incidente sobre la presión las características del medio, sin explicitarlas.

E’.2 No reconoce como factor incidente sobre la presión las características del medio.

E’.3 Reconoce como factor incidente sobre la presión las características del medio, explicitándolas

CATEGORÍA H

H.1. No declara masa o peso de la columna de aire como variable incidente sobre la presión.

H.2. Al aumentar/disminuir la masa o peso de la columna de aire, aumenta/disminuye la presión.

H.3. Declara la variable masa o peso de columna de agua, como factor incidente sobre la presión,

sin embargo, no explicita la relación entre ellas.

H.4. Al aumentar/disminuir la masa o peso de la columna de aire, disminuye/aumenta la presión.

187

Alumno Unidad de Registro Codificación Categorización Código

Alumno

1

La presión no será igual ya que como: presión,

densidad, temperatura y oxígeno, la presión va a

ser menor, al igual que la densidad y la

temperatura va aumentar y el oxígeno va a haber

mayor que en la que se encuentra en la base.

Establece una diferencia de

presión entre la base y la cima. En

la cima la presión y la densidad

van a ser menor.

Establece que la temperatura y el

oxígeno aumentan en la cima.

No declara la variable altura

como factor incidente sobre la

presión.

B.1

Declara la diferencia de

densidad en la base y en la

altura, sin embargo, no

establece la relación con la

presión.

C.5

Declara otras variables que son

diferentes en la base y en la

altura. Por ejemplo: temperatura

y oxigeno.

D’.1

No reconoce como factor

incidente sobre la presión las

características del medio.

E’.2

No declara masa o peso de la

columna de aire como variable

incidente sobre la presión.

H.1

Alumno

2

No, no será igual cuando se encuentra en la cima

del cerro que cuando se encuentra en la base. Esto

ocurrirá debido a que la presión será distinta en

ambos puntos, pero está directamente proporcional

con la densidad, el peso e inversamente

proporcional a la altura. ( En un dibujo establece

que en la cima habrá – presión, + altura, -

densidad, -peso de la columna de aire. En la base

habrá, + presión, - altura, + densidad, + peso de la

columna de aire).

Establece una diferencia de

presión entre la base y la cima.

Establece que la presión es

directamente proporcional a la

densidad y el peso de la columna

de aire.

Establece que la presión es

inversamente proporcional a la

altura.

A mayor altura menor presión y

a menor altura mayor presión.

B.2

Al aumentar/disminuir la

densidad, aumenta/disminuye la

presión.

C.2

No declara otras variables que

se diferencian en la base y en la

altura.

D’.2

No reconoce como factor

incidente sobre la presión las

características del medio.

E’.2

188

Al aumentar/disminuir la masa

o peso de la columna de aire,

aumenta/disminuye la presión.

H.2

Alumno

3

Mas altura, menos presión, por esto menos

densidad y menor oxígeno, por esto la presión no

será la misma. También las columnas de aire sobre

las personas variarán, porque el que está en la

cima, tendrá una más pequeña que el que está

abajo. Entonces la masa y el peso también varían.

(La explicación está acompañada de un dibujo)

Establece una diferencia de

presión entre la base y la cima.

Establece las siguientes

relaciones: a mayor altura menor

presión. A mayor altura menor

densidad y oxígeno, indicando

que estas son variables de la

presión.

Establece que las columna de aire

varían y por consiguiente su masa

y peso. No establece si estos

elementos afectan o no a la

presión.

A mayor altura menor presión y

a menor altura mayor presión.

B.2

Al aumentar/disminuir la

densidad, aumenta/disminuye la

presión.

C.2

No declara otras variables que

se diferencian en la base y en la

altura.

D’.2

No reconoce como factor

incidente sobre la presión las

características del medio.

E’.2

Declara la variable masa o peso

de columna de aire, como factor

incidente sobre la presión, sin

embargo, no explicita la

relación entre ellas.

H.3

Alumno

4

La explicación se realiza con un diagrama. En este

establece tres relaciones. A mayor altura, mayor

temperatura, a menor altura (profundidad) menor

temperatura.

A mayor altura, menor densidad, a mayor

profundidad mayor densidad. A mayor altura

menor presión, a mayor profundidad, mayor

presión.

Establece una diferencia de

presión entre la base y la cima.

Establece las siguientes

relaciones: A mayor altura, mayor

temperatura. A menor altura,

menor temperatura.

A mayor altura, menor densidad.

A mayor profundidad, mayor

densidad. A mayor altura, menor

presión. A mayor profundidad,

mayor presión.

A mayor altura menor presión y

a menor altura mayor presión.

B.2

Declara la diferencia de

densidad en la base y en la

altura, sin embargo, no

establece la relación con la

presión.

C.5

Declara otras variables que son

diferentes en la base y en la

altura. Por ejemplo: temperatura

y oxigeno.

D’.1

No reconoce como factor

incidente sobre la presión las

características del medio.

E’.2

189

No declara masa o peso de la

columna de aire como variable

incidente sobre la presión.

H.1

Alumno

5

La presión no será igual ya que pasa lo mismo que

con la masa de aguas, aunque no debería sentir

“puna” porque la altura no es suficiente para sentir

estos efectos siendo que a mayor altura la masa de

aire sobre la persona es menor y así la presión es

menor.

Establece una diferencia de

presión entre la base y la cima.

Anuncia una analogía con la masa

de agua, sin embargo, no la

desarrolla.

Establece las relaciones de a

mayor altura menos presión,

provocado por la disminución de

la masa de aire. Analiza la

situación y es capaz de establecer

que en el caso propuesto no

sentirá “puna”.

A mayor altura menor presión y

a menor altura mayor presión.

B.2

No declara la variable densidad

como factor incidente sobre la

presión.

C.1

No declara otras variables que

se diferencian en la base y en la

altura.

D’.2

No reconoce como factor

incidente sobre la presión las

características del medio.

E’.2

Al aumentar/disminuir la masa

o peso de la columna de aire,

aumenta/disminuye la presión.

H.2

Alumno

6

No, no son iguales, ya que (comparado con el

mar), a medida que aumenta la altura (tal como en

el mar la profundidad), la presión que ejerce el

ambiente sobre el cuerpo será mayor.

Considerando también que a mayor altura tenemos

menos oxígeno, el cuerpo humano se ve expuesto

a situaciones que le dificultan respirar,

movilizarse, etc. A medida que el ambiente se

torna difícil, el cuerpo se ve presionado, se

presentan los mismo o parecidos síntomas que un

buzo navegando en profundidad y luego subiendo

bruscamente a la superficie.

Establece una diferencia de

presión entre la base y la cima.

Establece que a mayor altura,

mayor presión.

Realiza una analogía con la

presión hidrostática.

Establece que a mayor altura hay

menor oxígeno, generando

problemas en el cuerpo.

A mayor altura menor presión y

a menor altura mayor presión.

B.2

No declara la variable densidad

como factor incidente sobre la

presión.

C.1

Declara otras variables que son

diferentes en la base y en la

altura. Por ejemplo: temperatura

y oxigeno.

D’.1

No reconoce como factor

incidente sobre la presión las

características del medio.

E’.2

No declara masa o peso de la

columna de aire como variable

incidente sobre la presión.

H.1

Alumno

7

No sería igual, porque existe una diferencia entre

las densidades de las columnas de aire, lo cual

Establece una diferencia de

presión entre la base y la cima.

A mayor altura menor presión y

a menor altura mayor presión.

B.2

190

hace variar la presión. La densidad se ve variada

por la masa de la columna. También porque existe

una diferencia de peso, por la variación de masa,

lo que hace que exista mayor presión. (Apoya esta

explicación con un diagrama en cual establece: En

la base, mayor presión, mayor masa de aire, mayor

densidad. En la cima, menor presión, menor la

columna de la masa de aire, menor densidad y

menor peso.)

Justifica esta diferencia por las

densidades de las columnas de

aire, que serán la causa de la

variación de la presión.

Densidad varía como efecto de la

masa de la columna de aire.

A mayor peso de la columna de

aire, mayor presión.

En la base, mayor presión, mayor

masa de aire, mayor densidad. En

la cima, menor presión, menor la

columna de la masa de aire,

menor densidad y menor peso.

Al aumentar/disminuir la

densidad, aumenta/disminuye la

presión.

C.2

No declara otras variables que

se diferencian en la base y en la

altura.

D’.2

No reconoce como factor

incidente sobre la presión las

características del medio.

E’.2

Al aumentar/disminuir la masa

o peso de la columna de aire,

aumenta/disminuye la presión.

H.2

Alumno

8

No será igual porque: Hay una variación en la

columna de aire (variación de la densidad) ya que

en la base existe mayor masa que en una altura

determinada, por lo tanto mayor densidad, y así,

mayor presión. Al estar en la base existe mayor

peso ya que las fuerzas que ejercen la columna de

aire son mayores.

Establece una diferencia de

presión entre la base y la cima.

Establece la variación de densidad

de la columna de aire como la

causa de la variación de la

presión.

En la base hay mayor masa y

mayor densidad y mayor peso de

la columna de aire.

Incorpora el elemento de fuerza

relacionándolo con el peso.

No declara la variable altura

como factor incidente sobre la

presión.

B.1

Al aumentar/disminuir la

densidad, aumenta/disminuye la

presión.

C.2

No declara otras variables que

se diferencian en la base y en la

altura.

D’.2

No reconoce como factor

incidente sobre la presión las

características del medio.

E’.2

Al aumentar/disminuir la masa

o peso de la columna de aire,

aumenta/disminuye la presión

H.2

Alumno

9

No, no será la misma, ya que, a mayor altura

(desde el nivel del mar) la presión es menor, al

igual que la densidad. Esto ocurre por la baja de

oxígeno que existe en las alturas, a diferencia de lo

ocurrido en el mar, ya que a mayor profundidad la

presión y densidad aumentan.

Establece una diferencia de

presión entre la base y la cima.

Establece que a mayor altura

menor presión. A mayor altura

menor densidad. Explica esta

última relación, a partir de la

disminución de oxigeno.

A mayor altura menor presión y

a menor altura mayor presión.

B.2

Declara la diferencia de

densidad en la base y en la

altura, sin embargo, no

establece la relación con la

presión.

C.5

191

Realiza la comparación correcta

entre lo que ocurre sobre y bajo el

nivel del mar.

Declara otras variables que son

diferentes en la base y en la

altura. Por ejemplo: temperatura

y oxigeno.

D’.1

Reconoce como factor incidente

sobre la presión las

características del medio,

explicitándolas

E’.3

No declara masa o peso de la

columna de aire como variable

incidente sobre la presión.

H.1

Alumno

10

La presión no será igual, mientras más alto se

encuentra, la presión aumentará (arriba del cerro la

campana), al estar en la base, están a una menor

altura, por lo que su presión es menor.

Al estar a 4.000 msnm, el hombre se siente

apunado e incapaz de realizar ciertos casos de

forma “normal” ya que la presión es mucho mayor

y la gran falta de oxígeno que existe.

Establece una diferencia de

presión entre la base y la cima.

Establece la relación entre la

altura y la presión.

Incorpora el factor del oxígeno.

A mayor altura menor presión y

a menor altura mayor presión.

B.2

No declara la variable densidad

como factor incidente sobre la

presión.

C.1

Declara otras variables que son

diferentes en la base y en la

altura. Por ejemplo: temperatura

y oxigeno.

D’.1

No reconoce como factor

incidente sobre la presión las

características del medio.

E’.2

No declara masa o peso de la

columna de aire como variable

incidente sobre la presión.

H.1

192

Tabla 1: Determinación de la importancia de una relación sobre otra basado en Tabla AHP

Tabla 2: Determinación de los pesos porcentuales de cada relación basada en la tabla 1

A B C D E

1 1,000 5,000 6,000 7,000 9,000

2 0,200 1,000 1,200 1,400 1,800

3 0,167 0,833 1,000 1,167 1,500

4 0,143 0,714 0,857 1,000 1,286

5 0,111 0,556 0,667 0,778 1,000

R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 Media Geométrica W(PESO)

PRESIÓN/SÍNTOMA R1 1 0,167 0,167 0,167 1,167 1,500 0,833 0,833 0,523 4,36%

PRESIÓN/PROFUNDIDAD- ALTURA R2 6 1 1 1 7,000 9,000 5,000 5,000 3,140 26,17%

PRESIÓN/DENSIDAD R3 6 1 1 1 7,000 9,000 5,000 5,000 3,140 26,17%

PRESIÓN/PESO COLUMNA AGUA O AIRE R4 6 1 1 1 7,000 9,000 5,000 5,000 3,140 26,17%

SALINIDAD/PRESIÓN R5 0,857142857 0,14286 0,14286 0,14286 1 1,286 0,714 0,714 0,449 3,74%

LATITUD/DENSIDAD R6 0,666666667 0,11111 0,11111 0,11111 0,77778 1 0,556 0,556 0,349 2,91%

DENSIDAD/PESO COLUMNA AGUA O AIRE R7 1,2 0,2 0,2 0,2 1,4 1,8 1 1 0,628 5,23%

DENSIDAD/PROFUNDIDAD-ALTURA R8 1,2 0,2 0,2 0,2 1,4 1,8 1 1 0,628 5,23%

11,997

Anexo 9 Anexo ANÁLISIS: HOJA DE CÁLCULOS PROCESO

ANALÍTICO DE JERARQUÍAS (AHP)

193

det(A - λ I) = 0

R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8

R1 1,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

R2 0,0 1,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

R3 0,0 0,0 1,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

R4 0,0 0,0 0,0 1,0 0,0 0,0 0,0 0,0

R5 0,0 0,0 0,0 0,0 1,0 0,0 0,0 0,0

R6 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 1,0 0,0 0,0

R7 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 1,0 0,0

R8 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 1,0

R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8

R1 -7,0 0,2 0,2 0,2 1,2 1,5 0,8 0,8

R2 6,0 -7,0 1,0 1,0 7,0 9,0 5,0 5,0

R3 6,0 1,0 -7,0 1,0 7,0 9,0 5,0 5,0

R4 6,0 1,0 1,0 -7,0 7,0 9,0 5,0 5,0

R5 0,9 0,1 0,1 0,1 -7,0 1,3 0,7 0,7

R6 0,7 0,1 0,1 0,1 0,8 -7,0 0,6 0,6

R7 1,2 0,2 0,2 0,2 1,4 1,8 -7,0 1,0

R8 1,2 0,2 0,2 0,2 1,4 1,8 1,0 -7,0

MATRIZ IDENTIDAD

(A - λ I)

Lamda max 8,00000

CI 0

CR 0,000%

RI 1,41

det(A - λ I) -1,39698E-09

194

PESOS

4,36%

26,17%

26,17%

26,17%

3,74%

2,91%

5,23%

5,23%

PORCENTAJES DE LOGRO POR RELACIÓN

MODELO FINAL ALUMNO

R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8

ALUMNO 1 3 2 3 2 3 3 2 3 100 66,67 100,00 66,67 100,00 100,00 66,67 100,00

ALUMNO 2 2 2 3 2 3 3 2 3 66,67 66,67 100,00 66,67 100,00 100,00 66,67 100,00

ALUMNO 3 2 2 3 2 3 3 2 3 66,67 66,67 100,00 66,67 100,00 100,00 66,67 100,00

ALUMNO 4 3 3 2 2 1 3 1 1 100,00 100,00 66,67 66,67 33,33 100,00 33,33 33,33

ALUMNO 5 3 2 3 2 3 3 2 3 100,00 66,67 100,00 66,67 100,00 100,00 66,67 100,00

ALUMNO 6 1 2 2 2 1 3 2 1 33,33 66,67 66,67 66,67 33,33 100,00 66,67 33,33

ALUMNO 7 3 3 3 3 2 1 2 2 100,00 100,00 100,00 100,00 66,67 33,33 66,67 66,67

ALUMNO 8 3 3 3 3 2 1 2 2 100,00 100,00 100,00 100,00 66,67 33,33 66,67 66,67

ALUMNO 9 1 2 2 2 1 3 2 1 33,33 66,67 66,67 66,67 33,33 100,00 66,67 33,33

ALUMNO 10 1 3 2 2 1 3 1 1 33,33 100,00 66,67 66,67 33,33 100,00 33,33 33,33

4,36% 26,17% 26,17% 26,17% 3,74% 2,91% 5,23% 5,23%

MODELO IDEAL R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 T OT AL P ONDE RADO Grado de Logro respecto al modelo ideal (%)

ALUMNO 1 0,131 0,523 0,785 0,523 0,112 0,087 0,105 0,157 2,424 80,81%

ALUMNO 2 0,087 0,523 0,785 0,523 0,112 0,087 0,105 0,157 2,381 79,35%

ALUMNO 3 0,087 0,523 0,785 0,523 0,112 0,087 0,105 0,157 2,381 79,35%

ALUMNO 4 0,131 0,785 0,523 0,523 0,037 0,087 0,052 0,052 2,192 73,08%

ALUMNO 5 0,131 0,523 0,785 0,523 0,112 0,087 0,105 0,157 2,424 80,81%

ALUMNO 6 0,044 0,523 0,523 0,523 0,037 0,087 0,105 0,052 1,896 63,19%

ALUMNO 7 0,131 0,785 0,785 0,785 0,075 0,029 0,105 0,105 2,800 93,33%

ALUMNO 8 0,131 0,785 0,785 0,785 0,075 0,029 0,105 0,105 2,800 93,33%

ALUMNO 9 0,044 0,523 0,523 0,523 0,037 0,087 0,105 0,052 1,896 63,19%

ALUMNO 10 0,044 0,785 0,523 0,523 0,037 0,087 0,052 0,052 2,105 70,17%

77,66%

PESOS

195

Maqueta Grupo 1

En la maqueta los estudiantes representaron las columnas de agua sobre el buzo con papel

transparente. Ellos indican que a medida que se observa la imagen de izquierda a derecha, la

presión sobre el buzo aumenta, ya que se encuentra a mayor profundidad y el peso de la columna

de agua, también es mayor. Además en la parte superior hay un buzo con un cartel indicando los

síntomas que este tiene.

EVALUACIÓN ORAL

La profesora comienza explicando que la interrogación consta de tres preguntas. Irá leyendo cada

unas de ellas preguntas y luego les permitirá que el grupo la lea y discuta, y de esta manera poder

responderla.

P: Comencemos, primera pregunta: Suponga que ha ocurrido un derrame de petróleo en las costas

de Valparaíso, se sabe que la densidad del petróleo es mayor que la del agua. A partir de estos

datos, explique, qué ocurrirá con la presión que siente el buzo en función de la densidad, la

profundidad, y el peso de la columna de agua.

A1: La densidad se va a volver mayor, por lo que la presión va a aumentar.

A2: Por lo tanto, el peso sobre el buzo va a aumentar también.

Anexo 10 Anexo TRANSCRIPCIÓN EVALUACIÓN ORAL Y

MAQUETAS

196

A1: El peso de la columna de agua va a aumentar, porque sería más masa que volumen, entonces la

masa aumentaría y estaría ejerciendo mayor peso sobre el buzo. ¿Cuál era la otra?

P: Densidad, profundidad y peso de la columna de agua. Por ejemplo los derrames de petróleo

tienen un ancho de 800 m, entonces como va a afectar a un buzo que este por ejemplo, (la

profesora realiza un dibujo), como lo va a afectar cuando este a 200 m o cuando este a 800 m,

dónde va a haber una presión mayor.

A3: Abajo

P: ¿Por qué?

A3: Porque va a haber más peso, la columna de agua va a ejercer una presión mayor sobre el buzo.

P: Pregunta 2: A un buzo experto se le pide que realice una investigación en las costas de centro

América cercano a la línea del ecuador, sin embargo, el solo ha buceado en las costas de

Valparaíso y no sabe si la presión que sienta en este nuevo entorno, lo afectará de alguna manera.

A partir de las variables de densidad, profundidad, peso de la columna de agua y latitud, ¿Qué

recomendaciones e información acerca de la presión le podrían dar al buzo?

A1: A la altitud más cerca era menos salinidad, ¿verdad?

P: ¿Tienen las carpetas por ahí? Para que vean las tablas (La profesora les permite que revisen la

carpeta del estudiante para que vean los gráficos de densidad versus latitud.) Los alumnos discuten

la pregunta.

A1: La latitud va a ser menor por lo que va a haber una menor presión

A2: Por lo tanto las aguas van a ser menos densas y menos salinicas.

A1: Entonces, va a ver menos presión ejerciéndose sobre el buzo, va a ver menos densidad porque

va a ver menor salinidad.

A2: Por lo tanto, menor densidad y eso hace que haya menor presión.

P: ¿Entonces qué recomendaciones le podrían dar si él solo está acostumbrado a bucear en las

costas de Valparaíso?

A1: Es que, el cambio va hacer igual porque no está acostumbrado, entonces yo creo que lo mismo

que a todos los buzos, porque al bajar, cuando suba a la superficie lo vaya haciendo más lento,

porque que haya una menor presión no significa que le vaya a afectar menos.

P: Pregunta 3: Los participantes del Reality Trepadores, se están preparando físicamente para subir

el Aconcagua, que tiene una altura de 6920 msnm. Aplicando las variables de profundidad

aplicadas en clases, explica científicamente qué ocurrirá con la presión a medida que vayan

subiendo la montaña

A1 y A3: La presión va disminuyendo

P: ¿Por qué?

197

A3: Porque la columna de aire va a ser menor

A1: Y el aire va a ser menos denso, por lo que va a ser más puro, y les va a costar respirar.

P: ¿Qué pasa con la columna de aire, qué características físicas tiene?

A3: Tiene menor masa cuando vayan subiendo, entonces la relación masa con volumen va a ser

menos denso.

P: Y cómo es la relación que vimos, masa con peso.

A1: La masa por gravedad es el peso, por lo tanto, es peso de la columna de aire es menor.

P: Ya muchas gracias chicos.

Maqueta Grupo 2

Los estudiantes muestran en su maqueta la variación de densidad de agua representados por bolsas

que contenían diversos líquidos. A medida que iban colgando las bolsas indicaban que la presión

aumenta debido a la densidad de los líquidos y de la profundidad. Si observamos la imagen de

derecha a izquierda, se representa el aumento de la presión aumenta por el peso de la columna de

agua. Debajo de cada una de las bolsas de agua, se encontraba un buzo.

EVALUACIÓN ORAL

La profesora comienza explicando que la interrogación consta de tres preguntas. Irá leyendo cada

unas de ellas preguntas y luego les permitirá que el grupo la lea y discuta, y de esta manera poder

responderla.

P: Pregunta 1: Suponga que ha ocurrido un derrame de petróleo en las costas de Valparaíso, se sabe

que la densidad del petróleo es mayor que la del agua. A partir de estos datos, explique, qué

ocurrirá con la presión que siente el buzo en función de la densidad, la profundidad, y el peso de la

columna de agua.

A1: Va a ser mayor.

198

A2: Porque la densidad es mayor.

A3: Por la diferencia de densidad, no se lograría mezclar tanto el agua con el petróleo, pero si va

aumentar.

A1: Se muere el pobre.

A3: Estando aquí abajo, es más que están aquí al lado, porque la densidad de esto (mancha de

petróleo) es mayor, porque la columna que está aquí no es la misma que está al lado.

A1: Si po seño, si la persona está debajo de la mancha de petróleo, la presión va a ser mayor que si

esta acá, va a aumentar, porque la densidad también va a aumentar po’, y como aumenta la

densidad también va a aumentar la presión y la mancha va a estar sobre el buzo.´

P: Y qué le pasa al peso de la columna de agua.

A1: Va a aumentar también.

P: ¿Por qué?

A1: Porque la mancha de petróleo tiene mayor peso.

A4: Porque es más denso.

P: Y si tengo un buzo dentro, sumergido en la mancha de petróleo, pero lo tengo en un punto A y

en un punto B (el punto B esta a una mayor profundidad que el punto A, la profesora expone esto

en un dibujo), dónde va a ser mayor la presión.

Todos: Cuando este adentro.

A3: Yo creo que sería igual que acá, porque de acá para abajo, es una distancia mayor a la

superficie, por eso la columna de petróleo sería mayor estando aquí abajo y eso hace que la presión

sea más porque la masa que esta sobre el cuerpo es mayor.

Todos: Si es la B.

P: Pregunta 2: A un buzo experto se le pide que realice una investigación en las costas de centro

América cercano a la línea del ecuador, sin embargo, el solo ha buceado en las costas de

Valparaíso y no sabe si la presión que sienta en este nuevo entorno, lo afectará de alguna manera.

A partir de las variables de densidad, profundidad, peso de la columna de agua y latitud, ¿Qué

recomendaciones e información acerca de la presión le podrían dar al buzo?

A2: Lo que sé, que la de Valparaíso es mucho más densa que la del ecuador (hace referencia a la

presión).

A1: Porque hay mayor densidad.

A2: Si.

A1: Si po, porque tienen mayor salinidad.

199

A3: Hay que dar una recomendación.

A2: No tendría que tener tantas preocupaciones porque a las variables que se ve afectado el buzo

cuando esta buceando en Valparaíso son mayores que cuando esta buceando en el ecuador,

entonces no debería tener tanto problema.

P: Entonces porque va a ser distinta esa presión a la cual se va a enfrentar el buzo.

A2: Es porque tiene menor salinidad y menos densidad y el agua es menos pesa.

A3: Lo más probable es que el buzo en la línea del ecuador pueda llegar más abajo de lo que llega

en Valparaíso, porque la densidad que tiene a cierta profundidad en Valparaíso va a ser mucho

menor en la que está a la misma profundidad en la línea del ecuador, por eso podría seguir bajando

y el peso de la columna de agua no va a ser igual a la que estando a la misma profundidad que

cerca de Valparaíso.

P: Pregunta 3: Los participantes del Reality Trepadores, se están preparando físicamente para subir

el Aconcagua, que tiene una altura de 6920 msnm. Aplicando las variables de profundidad

aplicadas en clases, explica científicamente qué ocurrirá con la presión a medida que vayan

subiendo la montaña.

A2: Va a ir disminuyendo la presión, debido a que la densidad del aire, de la columna de aire va a

ir disminuyendo con la altura, si van escalando va a ir disminuyendo la presión.

A3: Por ejemplo, si está en el agua el buzo va a tener mayor presión entonces va a sentir los

síntomas.

P: ¿Qué otro elemento puede explicar que haya menos presión a medida que va escalando?

A3: Que la presión a medida que va subiendo va disminuyendo porque la columna de aire, como

dicen en el agua, la columna de agua es mayor, cuando va subiendo la columna de aire es menor

que esta encima, por eso es menor.

P: Ya muchas gracias chicos.

Maqueta Grupo 3

200

Los estudiantes presentan la variación de presión según la profundidad. Es posible observar los

distintos colores de tono azul, que indican ciertos rangos de profundidad. En la parte inferior

izquierda hay una simbología para representar la densidad y el peso de la columna de agua. En la

parte superior de la maqueta hay una serie de datos respecto a la presión, por ejemplo, qué es la

salinidad y qué es la densidad. Además se responde a la problemática de los síntomas del buzo.

EVALUACIÓN ORAL

La profesora comienza explicando que la interrogación consta de tres preguntas. Irá leyendo cada

unas de ellas preguntas y luego les permitirá que el grupo la lea y discuta, y de esta manera poder

responderla.

P: Pregunta 1: Suponga que ha ocurrido un derrame de petróleo en las costas de Valparaíso, se sabe

que la densidad del petróleo es mayor que la del agua. A partir de estos datos, explique, qué

ocurrirá con la presión que siente el buzo en función de la densidad, la profundidad, y el peso de la

columna de agua.

A1: Dice que aumenta la densidad del mar

A2: por el derrame

A3: Supongamos que el buzo esta justo debajo del derrame, aumentaría su densidad, entonces

aumentaría la presión sobre el buzo.

A4: Respecto a la profundidad no varía la presión, pero respecto a la densidad si está variando por

el petróleo, porque el peso de la columna de agua también si varia, porque hay mayor masa porque

se agregó petróleo.

A3: la presión en función a la densidad y a la profundidad aumenta, en los dos casos aumenta.

En función de la densidad, la profundidad y el peso de la columna de agua, en el caso que este

sobre el buzo el petróleo, aumenta.

A4: Ahora si el buzo quiere nadar para arriba, la presión no va a aumentar, pero si naturalmente

está quieto como hay mayor densidad arriba de él, hay mayor peso que ejerce la columna de agua,

por lo tanto hay mayor presión

I: Entonces si un buzo está acá o acá

A4: Uno está “sumergido en la masa de petróleo”

A2: y el otro está abajo

Todos: La B po,

A1: Por la columna de agua, o sea de petróleo.

I: Pregunta 2: A un buzo experto se le pide que realice una investigación en las costas de centro

América cercano a la línea del ecuador, sin embargo, el solo ha buceado en las costas de

Valparaíso y no sabe si la presión que sienta en este nuevo entorno, lo afectará de alguna manera.

A partir de las variables de densidad, profundidad, peso de la columna de agua y latitud, ¿Qué

recomendaciones e información acerca de la presión le podrían dar al buzo?

A5: Mientas mas se aleja del ecuador, mayor es la densidad, por lo tanto, mayor es la presión

A3: Entonces más cerca del ecuador es menos.

A5: Entonces más cerca del ecuador la densidad va disminuyendo y después va progresivamente

aumentando

A3: Entonces le podemos decir… Entonces en las costas de Valparaíso la presión es mayor que las

costas que están cercas del ecuador. Entonces no debería tener prevención por la presión

A2: si po, si tendría que tener

A3: Esta acostumbrado a nadar en presión, presión relativa, porque tampoco es presión alta.

A5: En Valparaíso hay mayor presión que en centro América, si nada en las costas de Valparaíso o

centro América igual va existir una variación de presión (A3: ah sí, si te entiendo) por lo tanto lo

201

afectará de alguna manera.

A3: Podemos decir que la presión va a ser menor, porque va a ver menor densidad.

A5: Ya sabemos que a mediad que avanza el ecuador va a ver un cambio de presión, la columna de

agua…

A3: Si po, ahí afectaría la columna de agua

Todos: pero depende po, depende de la profundidad.

A2: si el agua es menos densa, es la misma cantidad de, sería más masa en la misma cantidad de

volumen, y aquí sería en el mismo espacio pero menos masa, entonces si afectaría.

A5: Estaría a la misma profundidad, porque aquí no se indica, y la densidad también afecta por la

columna de agua y la latitud

A3: Entonces que recomendación daríamos. Diríamos que la presión es baja, es baja en

comparación a Valparaíso, y de todas formas va a tener síntomas, por el cambio de presión, porque

todo cambio de presión hace que el cuerpo de desestabilice, pero que la presiones baja, en

comparación a Valparaíso.

A2: Podría nadar más profundo que Valparaíso

I: Pregunta 3: Los participantes del Reality Trepadores, se están preparando físicamente para subir

el Aconcagua, que tiene una altura de 6920 msnm. Aplicando las variables de profundidad

aplicadas en clases, explica científicamente qué ocurrirá con la presión a medida que vayan

subiendo la montaña.

A5: Ya po a medida que va aumentado la presión disminuye, por la columna de agua, de aire. La

columna de aire es menor arriba. La columna de aire es menor, por lo tanto la presión es menor.

P: Ya muchas gracias chicos.

Maqueta Grupo 4

Los estudiantes dividen su maqueta en tres secciones, en la primera explican la relación entre las

variables de presión y profundidad, para explicar esta relación, exponen el experimento de realizar

tres orificios a una botella y observar el alcance del chorro de agua. En la segunda parte de la

maqueta, intentan relacionar diferentes densidades de agua con la presión. Sin embargo, establecen

errores conceptuales al relacionar la presión con el empuje. En la tercer sección de la maqueta

intentan establecer la relación entre la presión y el peso de la columna de agua, sin embargo,

nuevamente cometen un error conceptual, debido a que insertan una pelota sobre un vaso con agua

y hacen referencia al aumento de la presión con el volumen de agua desplazada.

Este fue el único grupo de estudiantes que estableció errores conceptuales en su maqueta, sin

202

embargo, al momento de ser evaluados mediante la interrogación, lograron establecer sin

problemas la relación entre variables y su aplicación a diversos contextos.

EVALUACIÓN ORAL

La profesora comienza explicando que la interrogación consta de tres preguntas. Irá leyendo cada

unas de ellas preguntas y luego les permitirá que el grupo la lea y discuta, y de esta manera poder

responderla.

P: Pregunta 1: Suponga que ha ocurrido un derrame de petróleo en las costas de Valparaíso, se sabe

que la densidad del petróleo es mayor que la del agua. A partir de estos datos, explique, qué

ocurrirá con la presión que siente el buzo en función de la densidad, la profundidad, y el peso de la

columna de agua.

A1: A mayor densidad mayor presión.

A2: Es que la densidad también hace que el buzo tiene mayor dificultad al bajar, porque el agua va

a ser mmm

A1: Lo va a detener

A2: Claro

A3: Entonces como se derramó el petróleo entonces hay mayor densidad, si hay mayor densidad

hay mayor presión, entonces la presión que siente el buzo va a ser mayor.

A3: Ya entonces la presión que siente el buzo en función de la densidad.

A2: La presión es mayor

A3: ¿Qué pasa con la profundidad?

A1: Si hay mayor profundidad va a haber mayor presión, entonces también va a aumentar

A2: Aunque al buzo le va a costar más bajar po, entonces quizá va a haber un tope que el ya no

pueda bajar más, en cambio, a uno que tiene menos densidad po, va a llegar hasta un cierto tope

porque ya el organismo no le va a dar más.

P: Entonces como es la presión

A2: La presión aumenta

A3: ES mayor

P: ¿Por qué?

A2: Porque aumenta la densidad po

P: Y qué le pasa a la columna de agua si aumenta la densidad

A3: Va a pesarle más, porque como el buzo tiene una masa peso y eso y todo, todo eso va a ocupar

un lugar y la columna de agua se va a sobreponer de él, entonces eso va a ser mas presión todavía.

P: Si tengo el buzo en el punto A y tengo otro buzo en el punto B, dentro de la mancha de petróleo

(la docente explica un esquema que le realiza a los estudiantes) cual de los dos va a sentir mayor

presión.

A1: El de abajo

A2: El B

P: ¿Por qué?

A1: Porque esta a mayor profundidad

A3: Mayor profundidad mayor presión, como se derramo el petróleo aumento la densidad y todo

eso.

P: Pregunta 2: A un buzo experto se le pide que realice una investigación en las costas de centro

América cercano a la línea del ecuador, sin embargo, el solo ha buceado en las costas de

Valparaíso y no sabe si la presión que sienta en este nuevo entorno, lo afectará de alguna manera.

A partir de las variables de densidad, profundidad, peso de la columna de agua y latitud, ¿Qué

recomendaciones e información acerca de la presión le podrían dar al buzo?

203

A3: Si está más cerca de la línea del ecuador la latitud va a disminuir, mientras más cerca del

ecuador más disminuye la latitud.

P: Si recuerdan cerca del ecuador es menos denso

A1:Si, entonces va a ver menor presión

A3: Entonces si hay… claro si es menos denso

A1: Si es menos denso, va a haber menos presión

A3: Si hay menos presión va a haber menos profundidad y el peso de la columna de agua va a ser

menor

A2: No po, si hay menos presión va a haber más profundidad po, si el buzo puede bajar más

porque no tiene tantos obstáculos como pa

A1: Qué recomendaciones acerca de la presión le darías al buzo

A3: En cuanto a la latitud disminuye, ¿cierto?

A1: Disminuye si

A2: La columna de agua va a ser, en relación a lo que tenga a como este el agua

A3: Si la latitud es menor la densidad igual va a ser menor, y si la densidad es menor la

profundidad va a ser mayor

A1: No po

A3: A mayor presión mayor profundidad

A2: Y qué dice la pregunta, qué recomendamos, le va a costar menos po, (silencio) quizá va a

sentir los mismo síntomas, porque los síntomas los van a sentir en cualquier lado

A1: No lo va a sentir tan fuerte

A2: Claro, y tendría que bajar mucho mucho mas para sentir como el mismo equilibrio.

P: Ya pasemos a la pregunta 3: Los participantes del Reality Trepadores, se están preparando

físicamente para subir el Aconcagua, que tiene una altura de 6920 msnm. Aplicando las variables

de profundidad aplicadas en clases, explica científicamente qué ocurrirá con la presión a medida

que vayan subiendo la montaña.

A1: La presión va a disminuir

P ¿Por qué?

A1: Porque a mayor altura va a haber menor presión, entonces por eso en las montañas también

hay columnas y también la temperatura va a variar por eso en la montañas hay hielo porque hay

menos temperatura y hay menos presión son directamente proporcionales.

P: ¿Qué mas, qué le pasa a la columna de aire a medida que voy subiendo?

A3: Va disminuyendo

A2: No po

A3: Es lo mismo que el mar

A2: Si po es que tenís menos oxigeno, por eso la gente se apuna

A3: Cuando uno baja el mar mientras más profundo uno tiene una columna de agua más grande, en

cambio si uno sube

A2: Menos

A3: Si uno sube, tiene una columna de aire mayor

P: Entonces si a medida que yo subo la columna de aire es mayor, cómo debería ser la presión

A3: Menor po (los alumnos discuten entre ellos)

A2: Pero son directamente proporcionales

P: Entonces…

A1: Es menos

A2: Es menos

P: la columna de aire sobre la persona como es entonces

A1: Es menor

A2: Yo digo que es menor

P: ¿Qué pasa con la densidad a medida que voy subiendo?

204

A2: Va disminuyendo

P: Disminuye la densidad, entonces que le pasa a la presión

A1 y A2: Va a disminuir

P: Por lo tanto, como tiene que ser el peso de la columna de aire, si hay menos densidad

A1, A2 y A3: Menor

P: Ya muchas gracias chicos.

Maqueta Grupo 5

Este grupo de estudiantes establece que la presión aumentará de norte a sur, debido a la latitud y

salinidad del agua; además aumentará a medida que aumente la profundidad. La variable de

densidad es representada por pelotas de plasticina y el peso de la columna de agua por las franjas

verdes.

EVALUACIÓN ORAL

La profesora comienza explicando que la interrogación consta de tres preguntas. Irá leyendo cada

unas de ellas preguntas y luego les permitirá que el grupo la lea y discuta, y de esta manera poder

responderla.

P: Pregunta 1: Suponga que ha ocurrido un derrame de petróleo en las costas de Valparaíso, se sabe

que la densidad del petróleo es mayor que la del agua. A partir de estos datos, explique, qué

ocurrirá con la presión que siente el buzo en función de la densidad, la profundidad, y el peso de la

columna de agua.

A1: Normalmente ya el agua tiene todos los minerales lo que produce mayor densidad, por lo

tanto, también va a producir mayor presión sobre el buzo y ahora que se derramó petróleo es más

denso que el agua, por lo tanto, aumenta la densidad, aunque, por ejemplo si el buzo esta a una

profundidad de 100 m con agua sin petróleo, puede que la densidad sea menor que a la misma

profundidad pero con petróleo, porque el petróleo es más denso que el agua.

P: Por lo tanto, qué le va a pasar a la presión.

A1: Va a aumentar.

P: Y qué pasa con el peso de la columna de agua

A2: Aumenta

205

A3: Porque tiene mayor masa

A2: Por el petróleo.

P: Si tengo el buzo en el punto A y tengo otro buzo en el punto B, dentro de la mancha de petróleo

(la docente explica un esquema que le realiza a los estudiantes) cual de los dos va a sentir mayor

presión.

A1: El del B

P: ¿Por qué?

A2: Porque todo el petróleo que está encima de él sigue teniendo más densidad, por lo tanto,

debería tener mayor presión

P: Pregunta 2: A un buzo experto se le pide que realice una investigación en las costas de centro

América cercano a la línea del ecuador, sin embargo, el solo ha buceado en las costas de

Valparaíso y no sabe si la presión que sienta en este nuevo entorno, lo afectará de alguna manera.

A partir de las variables de densidad, profundidad, peso de la columna de agua y latitud, ¿Qué

recomendaciones e información acerca de la presión le podrían dar al buzo?

A2: Que mientras más cerca de la línea del ecuador hay menos presión, porque hay más

temperatura, el agua es más cálida.

A1: Y cuando se va acercando a los polos como dijo el pancho…

A3: Se va disminuyendo la temperatura y aumentando la densidad del agua. A menor temperatura

mayor densidad.

A2: Que no le va a afectar en mayor grado ir a bucear en donde haya menos presión que a la que

él está acostumbrado, porque si él está en Valparaíso la presión es mayor a la que está cerca del

ecuador, entonces no le va a afectar tanto.

A1: Además si tienen un traje especializado para combatir eso, aunque aún así le afecta, pero se

supone que va preparado para bucear.

A3: Y que sería mucho más fácil bucear ahí que en las costas de Valparaíso, porque el agua es

mucho mas helada entonces va a haber mucha más presión, en cambio allá tendría que bajar mucho

mucho mucho para que más o menos sienta lo que se siente acá, podría bucear a mayor

profundidad.

P: Ya pasemos a la pregunta 3: Los participantes del Reality Trepadores, se están preparando

físicamente para subir el Aconcagua, que tiene una altura de 6920 msnm. Aplicando las variables

de profundidad aplicadas en clases, explica científicamente qué ocurrirá con la presión a medida

que vayan subiendo la montaña.

A1: Va a disminuir

A2: La presión disminuye, porque deja de ser columna de agua y es columna de aire sobre el

individuo

A1: Y todo lo que es la atmósfera también, la atmósfera estaría haciendo la presión sobre el

individuo y en las alturas es menor, es como que el punto referente sería el mar y de ahí hacia

arriba, la presión cuando uno sube disminuye y bajo el mar, es cuando uno baja la presión aumenta.

P: ¿Y qué ocurre con la densidad cuando va subiendo?

A1: Disminuye también.

A2: Las partículas del oxígeno están más dispersas, entonces cuesta mas respirar.

A1: Se tapan los oídos.

A3: Es terrible (risas de los compañeros).

P: Ya muchas gracias chicos.

206

Maqueta Grupo 6

Este grupo de trabajo expuso su maqueta de manera interactiva. Un buzo se iba moviendo de

derecha a izquierda y los alumnos indicaban que a medida que este se desplazaba, aumentaba la

presión sobre el buzo. Las pelotitas de lana representan la densidad, y el conjunto de ellas

colgando, representan el peso de la columna de agua.

EVALUACIÓN ORAL

La profesora comienza explicando que la interrogación consta de tres preguntas. Irá leyendo cada

unas de ellas preguntas y luego les permitirá que el grupo la lea y discuta, y de esta manera poder

responderla.

P: Pregunta 1: Suponga que ha ocurrido un derrame de petróleo en las costas de Valparaíso, se sabe

que la densidad del petróleo es mayor que la del agua. A partir de estos datos, explique, qué

ocurrirá con la presión que siente el buzo en función de la densidad, la profundidad, y el peso de la

columna de agua.

A1: Como el petróleo es más denso que el agua, la presión que va a sentir el buzo es mayor, va a

aumentar y mientras más profundo también va a aumentar, la presión y la densidad y el peso de la

columna de agua.

A2: Yo creo que en la uno depende de la parte en la que esté, porque el petróleo es aceite, entonces

no se mezcla con el agua.

P: Si, pero la mancha de petróleo alcanzan un ancho aproximado de 800 m.

A1 y A3: Va a sentir más presión, mas densidad y el peso de la columna de agua

A3: Y cuando salga va a sentir los mismo síntomas que si hubiera estado al doble de profundidad.

P: Pregunta 2: A un buzo experto se le pide que realice una investigación en las costas de centro

América cercano a la línea del ecuador, sin embargo, el solo ha buceado en las costas de

Valparaíso y no sabe si la presión que sienta en este nuevo entorno, lo afectará de alguna manera.

A partir de las variables de densidad, profundidad, peso de la columna de agua y latitud, ¿Qué

recomendaciones e información acerca de la presión le podrían dar al buzo?

A1: Que la presión y la densidad le va a variar bastante ya que está en la línea del ecuador y es la

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parte como más calurosa del planeta A4: Tiene que comparar los climas.

A3: Yo le pasaría las guías que nos paso (risas)

A1: En el ecuador hay menor presión, menor densidad, mayor temperatura y menor minerales

también.

A4: Se le va a hacer más fácil, pero depende hacia donde vaya puede ir aumentando o sea subiendo

o bajando, si que igual tiene que ir preparado.

P: Ya pasemos a la pregunta 3: Los participantes del Reality Trepadores, se están preparando

físicamente para subir el Aconcagua, que tiene una altura de 6920 msnm. Aplicando las variables

de profundidad aplicadas en clases, explica científicamente qué ocurrirá con la presión a medida

que vayan subiendo la montaña.

A3: Como la presión va a disminuir, va a haber menor oxígeno y respirar les va a acostar porque

no van a tener tanto como en la base.

Se genera una discusión acerca de la variación de la presión respecto a la altura.

A4: No po, va disminuyendo porque la columna de aire que hay entre no se po, arriba la capa hasta

la montaña es menor caxai.

A2: Piénsalo así, en la profundidad más presión y cada vez que va subiendo va disminuyendo,

disminuyendo…

A3: Si po es como que arriba te falta, y abajo te ejerce mucha y eso es lo que te va haciendo los

síntomas, es la falta de y el exceso de, por ser acá sentí mucha presión y eso hace que empiece a

faltar oxígeno, arriba el oxígeno está como muy apretado y eso va a ser que te vayas como

latigando que te empieces a cansar.

A2: Tú dices que a nivel del mar, entre lo más profundo hay más presión, ¿cierto? Y cuando vas

subiendo menos menos menos, y eso es porque la altura es cada vez menos.

P: ¿Qué pasa con la densidad del aire a medida que voy subiendo?

A2: va disminuyendo

P: Por lo tanto, qué le tienen que pasar a la presión

A2: Va disminuyendo

P: Ya muchas gracias chicos.