Tesis Final

UNIVERSIDAD DE VALENCIA
Departamento de Didáctica
de las Ciencias Experimentales y Sociales

EL CONCEPTO DE FUERZA ELECTROMOTRIZ EN CURSOS
INTRODUCTORIOS DE FÍSICA EN LA UNIVERSIDAD:
Dificultades de Aprendizaje y la Presentación del Concepto en
los Libros de Texto

Tesis Doctoral
Isabel Garzón Barragán
Dirigida por:
Dr. Jenaro Guisasola Aranzabal
Dr. Carles Josep Furió Más

Valencia, 2012Jenaro Guisasola Aranzabal, Doctor en Ciencias Físicas por la Universidad del
País Vasco y profesor titular del Departamento de Física Aplicada I de la
Universidad del País Vasco, y Carles Josep Furió Más, Doctor en Ciencias
Químicas por la Universitat de València y catedrático jubilado de Didáctica de
las Ciencias Experimentales de la Universitat de Valéncia.

CERTIFICAMOS que la presente memoria conel título “El concepto de fuerza
electromotriz en cursos introductorios de física en la universidad: Dificultades
de aprendizaje y la presentación del concepto en los libros de texto”, ha sido
realizada por Isabel Garzón Barragán bajo nuestra dirección y constituye la
tesis para optar al grado de Doctor.

Para que conste, y en cumplimiento de la legislación vigente, firmamos este
certificado enValencia a veintiocho de Junio de dos mil doce.

A la memoria de mi padre
A mi madre Eloísa y a mis hijos Sofía y Pablo

Agradecimientos
Sería largo mencionar a todas las personas a las que desearía agradecer su
ayuda en la realización de esta tesis. Aun sabiendo que no las nombraré a
todas, y esperando que lo entiendan, no puedo dejar de mencionar:
A mi madre Eloísa por su apoyo permanente y porasumir mi papel con mi
Sofía en las estancias que he estado lejos de nuestro hogar.
A mi hijo Pablo porque siempre he sentido su apoyo y comprensión; así mismo
a mi pequeña Sofía que me ha apoyado y animado con su deseo de ver
culminado este trabajo.
A mi tutor Jenaro Guisasola por permitirme la bella oportunidad de conocerle y
sentir su apoyo incondicional y constante.
A mi tutor Carles Furió porsu apoyo, amabilidad, generosidad y confianza
desde el inicio.
Al “Grupo de Investigación en Enseñanza de la Física, Matemáticas y
Tecnología de la Universidad del País Vasco”, coordinado por el profesor
Jenaro Guisasola, por su apoyo a través de las becas que me permitieron
pasar varias estancias en San Sebastián-País Vasco, determinantes en la
culminación de este trabajo.
A la UniversidadPedagógica Nacional-Colombia, por otorgarme la Comisión de
Estudios para finalizar este proyecto.

INDICE

Capítulo 1: Introducción General

1

1.1 Planteamiento del Problema

1

1.1.1 Estado del tema en la Enseñanza de la Física: dificultades
de enseñanza-aprendizaje en estudios sobre el concepto
de fuerza electromotriz – fem

3

1.1.2 Preguntas que aborda esta investigación

22

1.2 AnálisisEpistemológico y Formulación Actual del Concepto de
Fuerza Electromotriz-fem

23

1.2.1 ¿En qué contribuye la historia y la filosofía de la Física en
la enseñanza y aprendizaje de la Física?

24

1.2.2 Evolución del concepto de fem desde su origen en el siglo
XVIII hasta el momento actual

28

a. Contexto teórico en el que se desarrolla el trabajo de
Volta

29

b. Situación problemática que da origen alconcepto de
fuerza electromotriz

33

c. Teoría del potencial y su aplicación al análisis de los
circuitos de corriente continua

39

d. De la acción a distancia a la acción contigua: el
concepto de campo
e. Descubrimiento

del

45
fenómeno

de

inducción

electromagnética y su relación con el concepto de
fuerza electromotriz
f.

52

Teoría actual: la fem y la diferencia de potencial dos
conceptosepistemológicamente

relacionados

diferentes

pero
57

Capítulo 2: Metodología

71

2.1 Hipótesis de la investigación

71

2.2 Marco teórico

73

2.2.1 Significado y breve historia del Constructivismo

75

2.2.2 Premisas fundamentales del Constructivismo que orientan
esta investigación
2.2.3 Enfoques

84

constructivistas

para

caracterizar

las

concepciones de los estudiantes y el...