Modelado De Sistémas Dinámicos Y Educación En Ciencias

Modelado de Sistemas Dinámicos y Educación en
Ciencias e Ingeniería
Joaquín Medin Molina 1
Resumen - En este ensayo se consideran algunos de los problemas en la enseñanza de Ciencias e Ingeniería, que la metodología
de dinámica de sistemas puede ayudar a resolver de manera efectiva. Sostenemos que la modelación mediante dinámica de
sistemas añade valor a la experiencia educativa por mediode: (a) Explicitar los modelos mentales de los estudiantes a través de la
construcción de mapas conceptuales en la forma de diagramas de stocks y flujos. (b) Ser adecuada para un modo de enseñanza de
taller, centrado en el que aprende y no en el maestro; (c) Reducir las barreras matemáticas para el estudio riguroso de sistemas
complejos e interesantes; (d) Proveer modelos genéricos o arquetiposque promueven la transferencia del aprendizaje en un
dominio a diferentes dominios; (e) Integrando la computadora y la mente en un sinergismo que hace crecer nuestras capacidades
de construir y simular modelos formales; (f) Reivindicar la importancia central del tiempo como una categoría fundamental para
entender la realidad. Se presentan algunos resultados para ilustrar este potencial educativode la modelación dinámica en la
enseñanza de las ciencias y la ingenieria a nivel subgraduado. Se hacen algunos señalamientos generales sobre las destrezas de
pensamiento que constituyen los métodos de modelación dinámica.
Palabras claves – Dinámica de sistemas, Enseñanza centrada en el aprendizaje, Modelos

Dynamic Systems Modeling and Science and Engineering Education
Abstract – Some ofthe problems in the teaching of science and engineering, which the methodology of dynamic modeling can
help to address effectively, are considered in this essay. We submit that system dynamics modeling adds value to the educational
experience by: (a) Eliciting the mental models of students through the construction of conceptual maps in the form of stock and
flow diagrams; (b) Being congenialwith a workshop mode of teaching, centered in the learner and not in the teacher; (c)
Reducing the mathematical barriers to a rigorous study of complex and interesting systems; (d) Providing generic models or so
called archetypes that promotes the transference of the learning in one domain to different domains; (e) Integrating the computer
and the brain in a synergism that builds up our capacityto construct and simulate formal models; (e) Vindicating the centrality of
time as a fundamental category to understand reality. Some examples are presented to illustrate this educational potential of
dynamic modeling for the teaching of science at the undergraduate level. Some general remarks are made related to the thinking
skills that constitute the dynamic modeling method.
Keywords –Learner-centered education, Models, System Dynamics

INTRODUCCIÓN
La investigación educativa en las décadas pasadas ha
llegado a conclusiones que ponen en duda la efectividad de la
enseñanza tradicional en las ciencias. En relación con
conceptos científicos medulares como fuerza, energía, calor,
equilibrio químico, evolución biológica, los estudiantes
tienden a retener sus preconcepciones aúndespués de la
experiencia educativa2. En el caso particular de la Física los
estudiantes la conciben como un agregado de formulas
específicas relacionadas a problemas específicos y no como un
sistema formado por un número limitado de conceptos y
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principios de gran aplicabilidad y generalidad. Los estudiantes
pueden aprender a resolver los problemas típicos de los libros
de textos peroraramente aplican los conceptos físicos a
fenómenos fuera del contexto del laboratorio o la clase. En el
salón de clase los problemas cuantitativos en los que el
estudiante debe sustituir números en ecuaciones para arribar
al resultado correcto, dominan sobre los cualitativos en los que
el estudiante debe esforzarse en conceptualizar un fenómeno
a partir de sus propias ideas. De suerte que...