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Lenguajes y solución de problemas en física
Jorge Barojas Weber

Resumen

En el presente artículo se muestra un ejemplo de utilización de distintos lenguajes en el abordaje de la solución de un problema de Física. Se propone una herramienta práctica para que un docente no tradicional apoye a sus estudiantes en el empleo efectivo de los lenguajes natural, técnico, formal e icónico.

 

Introducción

Para iniciar, consideremos el siguiente problema de Física que trata de las condiciones de flotación en un iceberg (Figura 1): ¿cuál es la proporción del volumen que flota (Vf) respecto al volumen sumergido (Vs)?

Figura 1. Elementos descriptivos de un iceberg: (a) basado en una fotografía tomada desde un submarino; (b) diagrama de la situación física; (c) cuadro de definición de variables
Figura 1. Elementos descriptivos de un iceberg: (a) basado en una fotografía tomada desde un submarino; (b) diagrama de la situación física; (c) cuadro de definición de variables

Un docente tradicional resuelve este problema en el pizarrón. Habla, pero no explica, simplemente escribe ignorando a sus estudiantes. Presenta las ecuaciones:

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Luego maneja las ecuaciones para obtener: ρh(Vf + Vs) = ρaVs y despeja Vf /Vs = (ρa - ρh)/ρh
 
Después inserta los valores numéricos Vf /Vs = (1000 – 917) / 917 = 0.0905
 
Finalmente, presenta el resultado final Vf /Vs = 9.05%.
 
Cuando únicamente observan y escuchan lo que hace en el pizarrón ese docente tradicional, el conflicto de los estudiantes es que no siempre entienden cómo obtuvo el resultado y no están seguros de poder hacerlo bien por ellos mismos. Esta circunstancia es consecuencia, entre otros muchos factores, de que ese docente tradicional ha cometido al menos dos errores: uno es didáctico, pues no explica claramente el qué y por qué de las fórmulas en el pizarrón; el otro es psicopedagógico, ya que no ayuda a sus estudiantes a pensar y abordar la solución del problema utilizando apropiadamente diversos lenguajes. Un docente no tradicional debe dialogar con sus estudiantes y usar adecuadamente cuatro lenguajes: el natural (el español), el técnico (el propio de la física), el formal (el de la lógica y las matemáticas) y el icónico (las imágenes, diagramas, tablas, gráficas, simulaciones).
 
En este artículo, primero partiremos del procedimiento en el cual Vygotsky muestra la función que tiene la llamada Zona de Desarrollo Próximo (ZDP) en el desempeño de tareas tales como la solución de problemas. Luego presentaremos un procedimiento que podrá seguir un docente no tradicional para ayudar a sus estudiantes a utilizar los cuatro lenguajes considerados anteriormente (Cuadro 1). Después, aplicamos tal procedimiento a la solución del problema de la flotación del iceberg y proponemos la elaboración de un documento donde se delimite lo que un docente no tradicional podrá esperar de sus estudiantes para hacerlos más efectivos en el manejo de dichos lenguajes con el fin de resolver problemas concretos de física (Cuadro 2).

Desarrollo

En la teoría sociocultural del aprendizaje de Vygotsky1 es esencial la noción de Zona de Desarrollo Próximo (ZDP). Este concepto se ha definido como “la distancia entre el nivel real de desarrollo determinado por la capacidad de resolver independientemente el problema y el nivel de desarrollo potencial determinado a través de la resolución de un problema bajo la guía de un adulto o en colaboración con otro compañero más capaz”. Véase el Cuadro 1.

Cuadro 1. Redefinición de las zonas
Cuadro 1. Redefinición de las zonas

El Cuadro 1 indica lo que un docente no tradicional puede proponerse para que sus estudiantes manejen bien los cuatro lenguajes al resolver problemas. Sin embargo esto no basta, es necesario que tal docente explicite la tarea a sus estudiantes en cada una de las nuevas zonas designadas como ZR, ZE, ZC y ZI. Líneas abajo, el Cuadro 2 muestra los cambios en nomenclatura y funciones que proponemos a la descripción de las cuatro zonas del esquema de Vigotsky.

Cuadro 2. Descripción de las zonas
Cuadro 2. Descripción de las zonas