The massless spring modelling: difficulties of students in its conceptualization and treatment in physics textbooks used at the university initial cycle
DOI:
https://doi.org/10.22600/1518-8795.ienci2017v22n3p207Keywords:
Introductory Mechanics, Teaching and learning, Textbooks, Springs, ModellingAbstract
In Physics teaching, especially when the topics of Mechanics are addressed, there are several situations about masses linked by springs, in which springs are considered to have negligible mass with simplifying purposes. We present a study on the conceptualizations, from the dynamic and energetic points of view, achieved by university students who study scientific and technological careers, about this modelling. From the unpromising results obtained, we inquired, about the treatment of this idealization in Physics textbooks frequently used in the initial cycle, in which we researched if the physical consequences of considering springs massless are properly explained by the authors. From the results achieved we consider that establishing links between this idealization, and applying laws and physical principles when addressing problem situations may not be immediate for students; and, on the other hand, we found that not all the authors presented sufficient explanations about this simplifying assumption. Recommendations for teachers are mentioned.References
Alcocer, L., Carrión, R., Alonso, J. J., & Campanario J. M. (2004). Presentaciones aparentemente arbi-trarias de algunos contenidos comunes en libros de texto de física y química. Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias, 3(1), 98-122. Recuperado de reec.uvigo.es/volumenes/volumen3/REEC_3_1_6.pdf
Ausubel, D., Novak, J., & Hanesian, H. (1991). Psicología Educacional, un punto de vista cognitivo. Reimpresión. México: Trillas.
Bardin, L. (1996). El análisis de contenido. Madrid: Akal.
Catalán, L., Caballero Sahelices, C., & Moreira, M. (2009). Los libros de texto usados por los alumnos para el aprendizaje del campo conceptual de la inducción electromagnética. Latin American Journal of Physics Education, 3(3), 656-664. Recuperado de https://dialnet.unirioja.es/descarga/articulo/3694182.pdf
Concari, S., Pozzo, R., & Giorgi, S. (1999). Un estudio sobre el rozamiento en libros de física de nivel universitario. Enseñanza de las Ciencias, 17(2), 273-280. Recuperado de http://www.raco.cat/index.php/ensenanza/article/viewFile/21578/21412
Concari, S., & Giorgi, S. (2000). Los problemas resueltos en textos universitarios de física. Enseñanza de las Ciencias, 18(3), 381-390. Recuperado de https://core.ac.uk/download/pdf/13267995.pdf
Concari, S. (2000). El modelado y la resolución de problemas: ejes para la enseñanza de la física para ingenieros. Recuperado de http://www.unrc.edu.ar/publicar/cde/05/Concari.htm
Concari, S. (2001). Las teorías y los modelos en la explicación científica. Implicancias para la enseñan-za de las ciencias. Ciência & Educação, 7(1), 85-94. Recuperado de http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1516-73132001000100006
Concari, S. (2002). El enfoque interpretativo investigación en educación en ciencias. Revista Ensaio: Evaluação y Políticas Públicas em Educação, 10(36), 315-330.
Forjanm M., & Sliško, J. (2014). Simplifications and idealizations in high school physics in Mechanics: a study of Slovenian curriculum and textbooks. European J. of Physics Education, 5(3), 20-31. Recu-perado de https://eric.ed.gov/?id=EJ1051489
Giacosa, N., Zang, C., Giorgi, S., Maidana, J. & Such, A. (2013). Circuitos resistivo-inductivos en corrien-te continua: análisis de su tratamiento en libros de texto del ciclo básico universitario. Revista Cader-no Brasileiro de Ensino de Física, 30, 253-286. DOI:10.5007/2175-7941.2013v30n2p253
Giorgi, S., Cámara, C., Marino, L., Carreri, R., & Bonazzola, M. (2014). Análisis de contenidos de Mecá-nica en libros de texto utilizados en la enseñanza de la Física en el ciclo inicial de carreras universita-rias. Revista de Enseñanza de la Física, 26(Extra), 145-156.
Giorgi, S., Cámara, C., Marino, L., & Carreri, R. (2017). La complejidad de las simplificaciones en la enseñanza de la mecánica en el ciclo inicial universitario: el caso del tratamiento de las poleas en libros de texto. Revista Caderno Brasileiro de Ensino de Física, 34(2), 414-434. DOI:10.5007/2175-7941.2017v34n2p414
King, C. (2010). An analysis of misconceptions in science textbooks: Earth science in England and Wales. International Journal of Science Education, 32(5), 565-601. DOI:10.1080/09500690902721681
Ledesma, L., & Pocoví M. C. (2013). Ontología del concepto de aceleración: su comprensión mediante el aprendizaje a partir de textos. Latin American Journal of Physics Education, 7(1), 68-78.
Marino, L., Giorgi, S., Cámara, C., & Carreri, R. (2016). Hipótesis simplificadoras que pueden obstaculi-zar la comprensión de la Mecánica en el ciclo inicial universitario: el tratamiento de cuerdas inexten-sibles y de masas despreciables en libros de texto. Revista de Enseñanza de la Física, 28(Extra), 127-136. Recuperado de http://www.sief13.unsj.edu.ar/wp-content/uploads/2016/09/20.pdf
Marino, L., Giorgi, S., Cámara, C., & Carreri, R. (2015). Controversias en el tratamiento del movimiento oscilatorio armónico en libros de física del nivel básico universitario. Revista de Enseñanza de la Físi-ca, 27(Extra), 79-87. Recuperado de https://revistas.unc.edu.ar/index.php/revistaEF/article/view/12589/12866
Massa, M., Sánchez, P., & LLonch, E. (1997). El problema en un coloquio integrador: un estudio explo-ratorio. In Memorias X Reunión Nacional de Educación en Física. Mar del Plata: APFA.
Otero, J. (1990). Variables cognitivas y metacognitivas en la comprensión de textos científicos: el papel de los esquemas y el control de la propia comprensión. Enseñanza de las Ciencias, 8(1), 17-22. DOI:10.1590/S0100-40422010000600033
Pocoví, M., & Hoyos, E. (2011). Corriente de desplazamiento: su presentación en textos y su compren-sión por parte de los estudiantes. Enseñanza de las Ciencias, 29(2), 275-288. DOI:10.5565/rev/ec/v29n2.145
Treagust, D., & Duit, R. (2009) Multiple Perspectives of Conceptual Change in Science and the Chal-lenges Ahead, Journal of Science and Mathematics Education in Southeast Asia, 32(2), 89-104. Re-cuperado de http://www.recsam.edu.my/R&D_Journals/YEAR2009/dec2009vol2/multipleperspectives(89-104).pdf
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