medina

La segunda ley de Newton: propuesta
didáctica para estudiantes del grado
décimo de educación media de la
escuela normal superior de Neiva

Yamid Mosquera Medina

Universidad Nacional de Colombia
Facultad, de Ciencias
Bogotá, Colombia
2012

La segunda ley de Newton: propuesta
didáctica para estudiantes del grado
décimo de educación media de la
escuela normal superior de NeivaYamid Mosquera Medina

Trabajo de investigación presentado como requisito parcial para optar al título de:
Magister en Enseñanza de las Ciencias Exactas y Naturales

Director:
Dr.Rer.Nat. José Daniel Muñoz Castaño

Línea de Investigación:
Enseñanza de las Ciencias Exactas y Naturales

Universidad Nacional de Colombia
Facultad, de Ciencias
Bogotá, Colombia
2012

A mi esposa, Sandray a mis hijos: Ángela
María y Jesús David,

por su incondicional

apoyo y comprensión, permitiendo que una
idea se transformara en realidad.

Agradecimientos
Al profesor José Daniel Muñoz castaño, por disposición y colaboración oportuna. Sus
valiosos aportes para el desarrollo de este trabajo, contribuyeron a mi crecimiento
profesional y personal. También a su esposa, Jazmine EscobarPérez, por su asesoría y
colaboración con el análisis de los resultados.
Al profesor de física Alfredo Osorio Serrato, por cederme el grupo 1003 para implementar
la propuesta, por su constante apoyo logístico y por sus contribuciones al desarrollo de la
propuesta.
A los estudiantes de la sección 10-03 de la Escuela Normal Superior de Neiva jornada
mañana, por hacer posible el desarrollo deeste trabajo.
Al profesor de matemáticas Jorge Narváez Coral, por su motivación constante por medio
de sus comentarios y aportes.

Resumen y Abstract

IX

Resumen
La segunda ley de Newton es el concepto central de la mecánica. Sin embargo, es muy
difícil de construir para estudiantes de secundaria, pues ya cuentan con ideas previas
muy arraigadas que incluso dan predicciones correctasen algunos casos. Al mismo
tiempo, los textos de secundaria no construyen la ley de manera intuitiva, sino que la
presentan como una fórmula. El presente trabajo presenta una propuesta didáctica para
la construcción intuitiva de la segunda ley de Newton a partir del concepto de cantidad
de movimiento. Las temáticas se introducen con actividades donde los estudiantes son
los protagonistas, ysus ideas previas se trabajan con discusiones mayéuticas alrededor
de situaciones problema que se ilustran, siempre que es posible, con montajes
experimentales demostrativos en clase, que se complementan con herramientas TIC. La
propuesta se implementó con el curso 03 de grado décimo de la Escuela Normal
Superior de Neiva. Al aplicar el test Force Concept Inventory antes y después de suimplementación, se evidencia una mejora estadísticamente significativa en los puntajes
obtenidos por los estudiantes. De hecho, el puntaje del primer cuartil del postest alcanza
el nivel del tercer cuartil del pretest. Además, los estudiantes se mostraron motivados,
aumentaron su capacidad de argumentación y la mayoría cambiaron sus ideas previas
de fuerza y movimiento. La propuesta es, por lotanto, una alternativa efectiva y
enriquecedora para la enseñanza de la segunda ley de Newton.
Palabras clave: Segunda ley de Newton, mecánica newtoniana, física en secundaria,
enseñanza de la física, fuerza, momentum.

Abstract
Newton’s second law is the central concept in mechanics. Nevertheless, it is very hard to
build by students in high school, since they already have deeply rooted falseideas that
even give the right prediction in some cases. In addition, most high-school physics test do
not construct the law in an intuitive way, but they introduce it just as a formula. This work
presents a didactic proposal for the intuitive construction of Newton’s second law, starting
from the concept of linear momentum. The subjects are introduced with interactive
activities, where the...