Diseño de situación de aprendizaje. Didáctica Crítica

1. Diseño de Situación de Aprendizaje.
¿Cómo es el movimiento de los cuerpos
que caen?
Modelos de Diseño y Desarrollo de Estrategias
Instruccionales.
RICARDO ARTURO MARTÍNEZ CASTRO
ASESORA: KARLA M. TEUTLI MELLADO
28/10/2014

2. I. REFERENTE PROGRAMÁTICO
 Nivel: Secundaria segundo grado
 Asignatura: Ciencias II (Énfasis en Física)
 Bloque I. La descripción del movimiento y la fuerza.
 Tema 2. El trabajo de Galileo.
 SECUENCIA 4. Explicaciones de Aristóteles y Galileo acerca de la caída libre.
Aportación de Galileo en la construcción del conocimiento científico.
Aprendizajes esperados:
 Identifica las explicaciones de Aristóteles y las de Galileo respecto al
movimiento de caída libre, así como el contexto y las formas de proceder que
las sustentaron.
 Argumenta la importancia de la aportación de Galileo en la ciencia como una
nueva forma de construir y validar el conocimiento científico, con base en la
experimentación y el análisis de los resultados.

3. II. ANTECEDENTES/IDEAS PREVIAS
Es importante considerar las ideas de los alumnos con respecto a la caída
libre de los objetos, por lo que en la secuencia se propone explorarlas y
permitir a los alumnos su explicitación, así como partir de éstas para
proponer estrategias didácticas que promuevan el análisis de su validez.
Las ideas previas consideradas en esta situación de aprendizaje son:
 La caída de un objeto se hace a velocidad constante.
 Un objeto más pesado cae más rápido que otro ligero.
Por otra parte, los aprendizajes esperados correspondientes a la secuencia 1
Velocidad: desplazamiento, dirección y tiempo, ya que refieren elementos
para la descripción del movimiento que se emplearán en esta secuencia.

4. II. ESTRUCTRURA
Momento Propósitos
Nivel
Actividades Evaluación
Tipo/Productos Criterios
INICIO
-Dar a conocer el tema de la
situación a los alumnos.
-Promover la explicitación de
las ideas de los estudiantes
acerca de la caída libre de
objetos e identificar los
conceptos y formas de
representación que utilizan
para
describir el movimiento.
Nivel cualitativo
Actividad 1. ¿Cuál llega
primero?
-Presentación y comentario
del tema.
-Planteamiento de situaciones
de caída libre de objetos de
diferente forma y peso;
discusión con los alumnos
acerca del objeto que
suponen llegará primero al
suelo.
- Realización de experimentos
para corroborar las
suposiciones de los alumnos
con respecto a la caída libre
de objetos, considerando
cuerpos de diferente peso y
forma.
Evaluación
diagnóstica
-Dibujo que describa el
movimiento de un objeto en
caída libre.
-Texto individual acerca de las
suposiciones de la caída libre
de objetos.
En la descripción: Aplicación
de
conceptos y formas de
representación del
movimiento:
rapidez, velocidad,
trayectoria,
dirección.

5. II. ESTRUCTRURA
Momento Propósitos
Nivel
Actividades Evaluación
Tipo/Productos Criterios
DESARROLLO
-Analizar las explicaciones de
Aristóteles y de Galileo;
confrontarlas con las ideas de
los alumnos.
-Identificar la utilidad de algunos
procedimientos en la
obtención de conclusiones.
Niveles: cuantitativo y
explicativo.
Actividad 2. Una antigua
explicación.
- Análisis de las ideas de Aristóteles,
con base en los resultados
obtenidos en experimentos.
Actividad 3. Nuevos
procedimientos, nuevas
explicaciones
- Realización de uno de los
experimentos de Galileo;
comparación de los resultados
con las explicaciones de
Aristóteles;
análisis de los procedimientos de
Galileo, dificultades a las que se
enfrentó, así como ventajas de su
método de investigación.
Evaluación
formativa
Productos:
Reporte de
experimentos.
En el reporte de la actividad 2:
-Organizan el reporte: plantean hipótesis, describen el
procedimiento y resultados.
-Sistematizan los datos en tablas; emplean las unidades
de medida adecuadas.
-Obtienen conclusiones a partir de los datos de la
experimentación.
-Son creativos en el diseño de los procedimientos.
En el reporte de la actividad 4:
-Los anteriores.
-Identifican el tiempo y la distancia como variables en la
descripción del movimiento.
-Representan el movimiento en gráficas de posición-tiempo,
a partir de las tablas de datos.
-Interpretan la línea obtenida en la gráfica.
En el trabajo de equipo:
-Manifiestan tolerancia, respeto y colaboración.

6. II. ESTRUCTRURA
Momento Propósitos
Nivel
Actividades Evaluación
Tipo/Productos Criterios
CIERRE
-Evaluación de lo aprendido:
-Obtener conclusiones con
respecto a la importancia de
los procedimientos de Galileo.
Explicar situaciones de caída
libre
-Identificar cambios en las
ideas de los alumnos acerca
del movimiento de caída libre.
(autoevaluación)
Nivel Explicativo y
argumentativo
Actividad 4. Las ideas cambian
-Comparación de las ideas y
procedimientos de Aristóteles y
Galileo, mediante un cuadro.
-Debate acerca de la veracidad
o falsedad de ideas acerca del
movimiento de caída libre y la
construcción del conocimiento.
-Explicación de una situación de
caída libre.
-Comparación de las ideas
iniciales y las conclusiones
obtenidas en la
experimentación.
Evaluación final
-Cuadro Comparativo de ideas
y procedimientos de Aristóteles
y Galileo.
-Descripción de una situación
de caída libre.
-Texto de autoevaluación.
Debate:
-Proponen argumentos basados
en las experiencias anteriores.
-Identifican explicaciones
erróneas acerca de la caída libre
de los objetos.

7. III. ACTIVIDADES SUGERIDAS
Actividad 1. ¿Cuál llega primero? Tiempo estimado: 100 minutos
 Comentar que en esta secuencia se analizarán algunos aspectos de la caída libre de objetos, así como lo que
propusieron al respecto dos personajes importantes en las historia de la física: Aristóteles y Galileo.
* Mencionar algunos casos de caída libre de objetos y pedir a los alumnos que señalen otros ejemplos.
*Plantear situaciones de caída libre de objetos de diferente forma o peso, solicitar respuestas individuales escritas
acerca del objeto que suponen llegará primero al suelo. Por ejemplo:
- Una mochila y un bolígrafo.
- Una hoja de papel y una goma
- Un suéter y una hoja vegetal
 Situación: Si se dejan caer de 1.5 m de altura, los dos objetos, ¿cuál suponen que llegará primero al suelo?
*Organizar al grupo en equipos para que representen y describan el movimiento de los objetos. Es importante que los
alumnos conserven la descripción de la situación planteada así como la suposición acerca de lo que ocurrirá, ya
que se revisará en la última sesión de la secuencia didáctica.
*Presentar a los demás compañeros del grupo las representaciones realizadas; comentar semejanzas y diferencias.

8.  Primera observación. Llevar a cabo la situación planteada para observar lo que sucede e
identificar semejanzas o diferencias con respecto a las respuestas individuales y a las
representaciones realizadas en equipo
· Pedir a los alumnos que describan lo que ocurrirá en el siguiente caso: ¿Qué objeto se
desplazará con mayor rapidez: una hoja de papel o un libro que se dejan caer al mismo
tiempo, de una altura determinada?
· Anotar la respuesta en el pizarrón. Con la participación de todo el grupo proponer un
procedimiento para identificar la rapidez de cada uno de los objetos. Comentar ¿Cómo
pueden identificar la rapidez de los objetos? ¿Qué materiales requieren?
 Segunda observación. Organizar al grupo en equipos para llevar a cabo el procedimiento
propuesto. Solicitar que completen su actividad con las siguientes variantes:
A la altura que se determinó, sostener y dejar caer:
Ø La hoja de papel encima del libro.
Ø Dos hojas de papel tamaño carta, extendidas.
Ø Dos hojas de papel tamaño carta, pero ahora con una de las hojas en forma de “bolita”.
Ø La hoja de papel en forma de “bolita” y el libro.
 Con la participación de todo el grupo comentar los resultados obtenidos en cada equipo y
discutir: ¿Cuál sería la finalidad de hacer “bolita” la hoja de papel o de colocarla encima del
libro? ¿Qué dificultades tuvieron? ¿Hubo diferencias en los resultados obtenidos en la primera
observación y en las actividades realizadas en la segunda observación? ¿A qué se debieron
las diferencias?
 Con base en los resultados obtenidos, elaborar una conclusión acerca de la descripción de
la caída de los cuerpos.

9. Actividad 2. Una antigua explicación Tiempo estimado: 100 minutos
 Comentar que se analizarán algunas ideas sobre el movimiento elaboradas por un personaje de la
antigüedad. Leer el siguiente texto:
Aristóteles (384-322 a. C) fue un sabio griego que propuso explicaciones acerca de lo que ocurría en la naturaleza,
considerando las observaciones que hacía de las experiencias cotidianas y sus razonamientos, aunque no se
preocupaba por comprobar sus afirmaciones.
Pensaba que el movimiento de caída era propio de todas las cosas pesadas y creía que cuanto más pesado era el
objeto, más deprisa caía: por ejemplo, un guijarro cae más aprisa que una hoja, y la piedra grande desciende más
rápido que la pequeña.
 Con base en el texto, revisar la idea de Aristóteles acerca de la caída de los cuerpos, para esto se
sugiere:
- Ubicar en una recta numérica (Línea de tiempo) la época en que vivió Aristóteles.
- Identificar la forma en que se basaba este personaje para elaborar sus explicaciones.
- Identificar semejanzas de las explicaciones de los alumnos con las ideas propuestas por Aristóteles,
respecto de la caída de los objetos.
- Identificar la característica de los objetos que, según Aristóteles, determinaba la rapidez de caída.

10.  Plantear a los alumnos de qué manera se puede comprobar si la afirmación de Aristóteles es cierta o falsa;
mediante una discusión grupal considerar las condiciones y procedimiento:
-Elaborar una hipótesis, por ejemplo: Un objeto de 1 kilogramo tarda el doble de tiempo en caer que otro de ½ kilogramo
- ¿Cuántos objetos se requieren?, ¿para qué se lanzaran?, ¿cómo deberán ser los objetos que se dejen caer?, ¿cuál es la finalidad
de esta selección?
- ¿Qué se requiere medir? ¿Para qué?
- Identificar un sitio alto para dejar caer los objetos seleccionados. ¿Cómo medir la altura desde la cual se dejarán caer los objetos.
- Se sugiere dejar caer cada objeto en tres ocasiones y anotar el tiempo empleado en una tabla. ¿Cuál es la finalidad de repetir las
mediciones?, ¿qué dato se debe considerar?
- ¿Cómo organizar los datos?
 Trabajar en equipo para diseñar y realizar la actividad que permita analizar la idea de Aristóteles. Pedir la redacción de un informe
que explique lo realizado, los resultados en tablas de datos y las conclusiones.
 Con la participación de todo el grupo:
- Comparar los resultados y las conclusiones obtenidos en cada equipo. Identificar semejanzas y diferencias.
- Es evidente que una pluma cae más despacio que una piedra, entonces argumentar si es errónea o verdadera la explicación de
Aristóteles acerca de la caída de los cuerpos.
- Discutir ¿cuál es la importancia de la experimentación y de la medición en este fenómeno?
 Pedir a los alumnos que revisen la respuesta elaborada individualmente en la actividad 1. ¿Cuál llega primero? y la modifiquen, si lo
consideran necesario.

11. Actividad 3. Nuevos procedimientos, nuevas explicaciones. Tiempo estimado: 150 minutos
 Comentar que revisarán los estudios del movimiento de otro personaje, Galileo. Leer el texto siguiente:
Los experimentos de Galileo
El italianoGalileo Galilei (1564 – 1642) daba clases deMatemáticas en la Universidad de Pisa (Italia); recurrió a la experimentación para poner a
prueba ideas y razonamientos, explorar fenómenos y contar con datos para sus cálculos matemáticos que permitieran describirlos.
Galileo suponía que las explicaciones de Aristóteles acerca del movimiento eran erróneas; una de sus hipótesis era que la rapidez de los objetos no
dependía de su peso. A diferencia del sabio griego, no se conformó con observaciones cotidianas, sino que diseñó experimentos con esferas de
diferente peso para verificar su idea.
Se dio cuenta de que la caída de los objetos se realiza tan rápidamente que no era fácil estudiarla, ya que los relojes de arena y de agua de la época
no medían periodos de tiempo muy pequeños.
Para resolver las dificultades decidió rodar las esferas en el surco de una tabla, de aproximadamente 6 metros de longitud, modificando su
inclinación. Si colocaba la tabla en posición casi horizontal, las bolas rodarían muy despacio y lo harían con mayor rapidez, cuanto más inclinada
estuviera la tabla, siendo el límite el plano vertical.
Para medir el tiempo empleado por las esferas en recorrer una distancia determinada durante el descenso, recurrió al reloj de agua, un recipiente
que se vacía a través de un delgado tubo en un vaso. Después de cada ejecución Galileo pesaba el agua vertida y comparaba esta medición con la
distancia que la esfera había recorrido.
•A partir de la información del texto, comentar el experimento planteado por Galileo, con base en los
siguientes puntos:
- ¿Dónde y en qué época vivió Galileo? Ubicar en la Línea de tiempo elaborada en la actividad 2, el tiempo
en el que vivió Galileo
- Describir el experimento, los materiales y el procedimiento.
- ¿Por qué utilizó un plano inclinado para hacer rodar las esferas, en lugar de dejarlas caer verticalmente?
- En la época de Galileo no había relojes que midieran segundos, ¿cómo hizo para hacer mediciones con más
exactitud?
- ¿Qué idea puso a prueba con los experimentos descritos?

12.  Realizar un experimento semejante al de Galileo acerca de la caída de los cuerpos.
Considerar dos o tres alturas (15, 20 o 30 cm) para colocar la tabla en los diferentes equipos.
Material:
Dos esferas de diferente peso, por ejemplo dos pelotas o canicas de superficie pulida.
Una tabla recta de 2 m de longitud con un surco por el que se puedan desplazar libremente las
esferas, por ejemplo un riel de aluminio.
Cinta métrica o flexómetro pegado a uno de los lados de la tabla anterior.
Cronómetro
Calculadora
Plastilina para fijar la tabla
Procedimiento:
- Colocar un extremo del riel sobre una superficie plana y el otro a una altura determinada (15, 20 ó 30
cm). La intención es dejar caer las esferas por el riel.
- Determinar intervalos de tiempo, por ejemplo, de 0.5 segundos.
- Dejar caer la esfera más grande e identificar la posición a la que llega en cada intervalo de tiempo.
Se debe tener cuidado al realizar estas mediciones, para disminuir errores es conveniente repetirlas
varias veces y después obtener un promedio.
- Anotar los datos en una tabla como la siguiente:

13. - Elaborar una gráfica de posición – tiempo.
-Dejar caer la esfera menor, realizar las mismas mediciones y tabla de datos. Elaborar la gráfica
posición-tiempo, correspondiente.
 Con base en los resultados de las tablas y gráficas del movimiento de cada una de las esferas, discutir:
¿Qué pasa con la rapidez por intervalo de tiempo?
¿La esfera mayor cae con mayor rapidez que la pequeña?
 A partir de los resultados obtenidos en cada equipo y con la participación de todo el grupo comentar y discutir:
A) La finalidad, utilidad y dificultades en el procedimiento:
- ¿Por qué se utilizó un plano inclinado? ¿Para qué se utilizaron esferas de diferente peso?
- ¿Para qué sirvieron las tablas y las gráficas? ¿Qué dificultades hubo en la realización del experimento?
-- ¿Es suficiente el experimento realizado para describir el movimiento de caída libre? Argumentar la respuesta.

14. B) Los resultados a partir de las gráficas:
¿Cómo fue la rapidez por intervalo de tiempo?
¿Confirman o rechazan las hipótesis de Galileo?
C) Comparar los resultados obtenidos con las conclusiones elaboradas por Galileo
que se presentan a continuación
CONCLUSIONES DE GALILEO
Los datos que obtuvo Galileo en sus experimentos le permitieron establecer relaciones matemáticas
para calcular la caída de los cuerpos y deducir las siguientes conclusiones:
- La caída de los cuerpos se realiza mediante un movimiento rectilíneo que va aumentando en rapidez.
- El aumento de rapidez que experimenta el cuerpo que cae es independiente de su peso. El
rozamiento del aire influye en la caída del cuerpo.
En la historia de la ciencia, Galileo es un personaje de gran importancia, ya que aportó una nueva
forma de proponer explicaciones acerca de los fenómenos físicos: recurrió al diseño de experimentos,
la realización de mediciones, la organización de datos y la reflexión de los resultados para comprobar
sus supuestos y construir nuevos razonamientos.
 Comentar las ventajas de los procedimientos de Galileo y la importancia en la
elaboración de los conocimientos. Identificar algunas características en la
construcción del conocimiento científico.

15. Actividad 4. Las ideas cambian Tiempo estimado: 50 minutos
 Elaborar un cuadro comparativo acerca de las ideas y formas de proceder de
Aristóteles y de Galileo para explicar el movimiento de caída libre. Determinar para
cada equipo uno los siguientes aspectos:
- Nombre del personaje, lugar y fecha de nacimiento y muerte; ubicación en la línea del tiempo la época
en que vivió el personaje.
- Explicación elaborada acerca de la caída de los cuerpos.
- Recursos utilizados para apoyar construir sus explicaciones.
- Contribución en la construcción de conocimientos.
Cada equipo desarrollará el aspecto correspondiente, lo anotará en tarjetas para integrar un cuadro como
el siguiente:

16.  Con la participación de todo el grupo evaluar las ideas expresadas.
 2. Trabajar en equipo para argumentar los acuerdos o desacuerdos con lo expresado
en alguno de los siguientes enunciados.
a) Las ideas de Aristóteles, en su tiempo fueron consideradas valiosas porque
explicaron los fenómenos naturales.
b) Se ha identificado que el peso de los cuerpos influye en la rapidez con que caen.
c) Los experimentos de Galileo fueron importantes porque en éstos observó la caída
de los cuerpos tal y como sucede en la naturaleza.
d) Cuando se proponen explicaciones de los fenómenos naturales, como en el caso
de la caída de los cuerpos, el conocimiento es suficiente y ya no es necesario que se
realicen más investigaciones.
 3. Pedir a los alumnos que expliquen, en forma individual, lo siguiente:
a) Argumentar si es falso o verdadero el siguiente caso: Si un niño y un adulto se
lanzan, verticalmente, a una fosa de clavados desde una plataforma de 10 metros,
llegará primero al agua el adulto porque es más pesado.
b) Durante las competencias de clavados se sigue con una cámara la caída del
atleta desde que salta hasta que toca se sumerge en el agua. ¿Cómo supones que
pueden regular la rapidez de la cámara para observar el descenso del clavadista?
 4. Revisar las explicaciones que elaboraron sobre la caída de los cuerpos en la
actividad 1. ¿Es correcta? Argumentar la respuesta.

17. Reflexión Final
 En principio la función del profesor se comprende como científica, sus actividades están
apoyadas en la investigación, es necesario que tenga un espíritu crítico y autocriticar
constantemente su trabajo. Debe contribuir a la realización del proyecto académico y esta
obligado a elaborar su programa personal interpretando los lineamientos generales.
 Desde mi particular punto de vista esta concepción de la didáctica esta plasmada desde los
planes y programas de educación secundaria 2006, desde el primer intento de la Reforma
Secundaria (RS) y posteriormente llamada Reforma Integral de Educación Secundaria (RIES).
Desde entonces me he encontrado con las dificultades y obstáculos que encuentra esta
forma de trabajo. Fundamentación de la didáctica. Tomo I (Pansza González Margarita et al,
1986):
Miedos de estudiantes y profesores, principalmente a lo desconocido, a cambiar sus roles.
Los alumnos tienen una sensación de pérdida de tiempo cuando comienzan por sí mismos a
construir su conocimiento. Sin embargo este aprendizaje resulta ser significativo, sobre todo
cuando se utilizan situaciones de su vida cotidiana.

18. Los profesores, por su parte, enfrentan angustia ante la poca estructuración de la clase,
Esto último se salva realizando una buena planeación de las actividades y la propia
experiencia que el docente va adquiriendo.
La aparente pérdida de tiempo por el lento avance, el no cumplimiento del detallado
programa oficial, del cual hasta la fecha no he podido cumplir al ciento por ciento el
programa.
 El riesgo de mostrar su ignorancia ante los alumnos y la posibilidad de que la discusión,
el análisis, la indagación, lleven a los alumnos a conclusiones equivocadas, entre otras
situaciones.

19. Referencias Bibliográficas:
 Aliat Universidades. Modelos de Diseño y Desarrollo de Estrategias Instruccionales. México.
Unidad Cuatro. Didáctica Crítica. Lecturas de apoyo del CD Maestría en Ciencias de la
Educación. ETAC.
 Pansza, M., Morán P., & Pérez, E.C. (2005) Instrumentación didáctica.
 Penalva Buitrago, J. (2006) La construcción social del currículum: análisis crítico de los
aspectos semánticos y epistemológicos. Universidad de Murcia. Revista española de
pedagogía, año LXIV, n.º 234, mayo-agosto 2006, 343-364.
 Quesada Castillo, R. (1990) La didáctica crítica y la tecnología educativa. México D.F.
UNAM, Perfiles Educativos, No. 49-50 pp. 3-13.
 Ramírez Bravo, R. (2008) La pedagogía crítica. Una manera ética de generar procesos
educativos. Folios, Segunda época, No. 28, Segundo semestre de 2008, pp. 108-119.