Historia de las ciencias en textos para la enseñanza

Neumática e hidrostática


Acceso abierto
Acceso abierto

Este libro brinda herramientas para el uso de la HC desde la perspectiva sociocultural que  destaca  el  papel  del  contexto,  el  entorno  social  y  la  dinámica  cultural  en  la  que se consideran los problemas y necesidades inherentes a la actividad científica en la construcción del conocimiento  científico, particularmente en el campo de la hidrostática y la neumática, hoy en día conocida como mecánica de fluidos.

El libro recoge la validez del uso de la historia de la ciencia con fines pedagógicos y  brinda  elementos  para  la  enseñanza  de  la  neumática  e  hidrostática  desde  una  perspectiva sociocultural de las ciencias. El libro esta dirigido fundamentalmente a profesores de física o de ciencias naturales que muestren interés y curiosidad por la enseñanza de la neumática desde una perspectiva sociocultural del conocimiento en la construcción de significados con el aporte de la Historia de las Ciencias. También puede ser leído y estudiado por  estudiantes de física, licenciatura en física o licenciatura en ciencias naturales o áreas afines como filosofía y sociología y que muestren interés y disposición por construir los conceptos fundamentales de la ciencia a partir del uso de la Historia de las Ciencias. El libro está estructurado en dos partes. La primera parte presenta los fundamentos teóricos de la investigación en torno a las diferentes formas de hacer uso de la historia de las ciencias con fines pedagógicos, haciendo énfasis en la perspectiva sociocultural  del  conocimiento,  donde  se  destaca  la  ciencia  como  una  actividad  cultural y la enseñanza de las ciencias como una construcción social de significados. La segunda  parte, y como resultado de la primera, presenta a los docentes y estudiantes la introducción de los conceptos fundamentales de la neumática y la hidrostática desde la historia sociocultural de las ciencias.


No Related Posts

EDU037000 EDUCACIÓN > Investigación
JN Educación
370 Sociología y Antropología > Educación > Educación



Autor

Edwin Germán García Arteaga

Identificadores:
Tipo ID Valor ID
ORCID https://orcid.org/0000-0003-1280-667X
Biografía:

Profesor titular y docente investigador de la Facultad de Educación y Pedagogía de la Universidad del Valle. Doctor en Didáctica de las Matemáticas y las Ciencias Experimentales, magíster en Docencia de la Física de la Universidad Autónoma de Barcelona, magíster en Docencia y licenciado en Física. Director y fundador del grupo de investigación Ciencia, Educación y Diversidad (CEyD).




CONTENIDO

Presentación  ................................................................................................................. 11

Introducción  ................................................................................................................. 13

PARTE  I

CAPÍTULO 1: Historia y Enseñanza de las Ciencias;perspectivas socioculturales  ......................................................................................... 19

Concepciones de ciencia; historia y  enseñanza   ......................................................... 19

Concepción positivista de la ciencia  ................................................................... 20       

Uso de la historia positivista  ............................................................................... 22

Historia  lineal, descriptiva y narrativa  ............................................................... 22

El docente y la concepción  positivista de la ciencia  .......................................... 24

Concepción relativista de la ciencia  ............................................................................. 25 

El relativismo científico  ...................................................................................... 25       

La perspectiva sociocultural  ................................................................................ 28       

La ciencia como actividad cultural  ..................................................................... 30

Historia y enseñanza de las ciencias  ............................................................................ 31

El papel del docente en la perspectiva sociocultural del conocimiento  .............. 34

CAPÍTULO 2: Enseñanza de la mecánica de fluidos

Enseñanza de las ciencias y recontextualización del conocimiento científico  ............ 37

La enseñanza tradicional de las ciencias  ...................................................................... 37

Enseñanza de las ciencias desde la perspectiva sociocultural  ..................................... 38       

El recurso de las fuentes originales  ..................................................................... 39       

La construcción de explicaciones   ....................................................................... 40

El papel de la experiencia y el experimento  ........................................................ 41     

Recontextualización del conocimiento científico  ................................................ 42

Sobre el estudio de la mecánica de fluidos  .................................................................. 45       

Dificultades en torno a la enseñanza de la mecánica de fluidos  .......................... 45       

Sobre las formas de explicar los fenómenos  ....................................................... 51

PARTE II

CAPÍTULO 3: El vacío

La problemática del vacío  ............................................................................................ 55

Exploración de ideas  .............................................................................................. 55

El problema del vacío en la antigüedad  ....................................................................... 56

El vacío en la Edad Media  ........................................................................................... 58       

Galileo y la fuerza de vacío  ................................................................................. 58

Torricelli y la existencia del vacío ....................................................................... 61     

Pascal y la inactividad del vacío  ......................................................................... 63

Experimentos con jeringas  .................................................................................. 64

Experimentos con tubos  ...................................................................................... 65       

Experimentos con sifones  ................................................................................... 66       

Sobre las máximas de Pascal  ............................................................................... 67

Actividades adicionales  ............................................................................................... 68

Lectura complementaria: Nuevos experimentos sobre el vacío B. Pascal  ................... 69     

Preguntas de seguimiento y valoración  ............................................................... 71

CAPÍTULO 4: Hidrostática

Sobre el equilibrio de los líquidos  ............................................................................... 73

Exploración de ideas  .............................................................................................. 73

Los antiguos y el problema fundamental del equilibrio  ............................................... 73

Equilibrio de los cuerpos  ......................................................................................74

Descartes y el principio de los desplazamientos virtuales  .................................. 75

Pascal y el equilibrio de los líquidos  ................................................................... 76

El principio de la máquina hidrostática  ............................................................... 77

Fuerzas proporcionales a desplazamientos  ......................................................... 78

Desplazamientos proporcionales a áreas  ............................................................. 79

Fuerzas proporcionales a las áreas  ...................................................................... 79

El principio de Pascal  ................................................................................................... 79       

Presión externa a un líquido  ................................................................................ 79       

Presión interna en un líquido  ............................................................................... 80

Equilibrio entre dos líquidos  ............................................................................... 81

Equilibrio en los vasos comunicantes  ................................................................. 82       

La prensa hidráulica  ............................................................................................ 83

Flotación de los cuerpos   .............................................................................................. 84       

Experimento: el diablillo de Descartes  ............................................................... 85

Experimentos con jeringas  .................................................................................. 86

Experimentos con tubos  ...................................................................................... 87       

Experimentos con sifones  ................................................................................... 88       

Experimentos con fuelles  .................................................................................... 89

Lectura complementaria: Pascal y la Estática de los fluidos Alexandre Koyre  ........... 91     

Preguntas de seguimiento y valoración  ............................................................... 92

CAPÍTULO 5: Neumática

Sobre el comportamiento del aire  ................................................................................ 93

Exploración de ideas  .................................................................................................... 94

El estudio del aire en la antigüedad  ............................................................................. 94

El aire en la Edad Media  .............................................................................................. 95       

El tratado del peso de la masa del aire: Blaise Pascal  ......................................... 96       

El experimento del  Puy de Dome   ...................................................................... 98

El barómetro o baroscopio  .................................................................................. 99

El experimento de Auzout ................................................................................... 99       

El experimento de “vacío en el vacío” de Pascal  .............................................. 100       

El experimento de Roberval  .............................................................................. 101

Experimento de Charleton  ................................................................................. 101

Experimento de los discos de mármol  .............................................................. 102

Experimentos con jeringas  ................................................................................ 103

Experimentos con tubos  .................................................................................... 104

Experimentos con pitillos  .................................................................................. 105       

Experimentos con sifones  ................................................................................. 105

Lectura complementaria: Pascal y la Estática de los fluidos Alexandre Koyre  ......... 106

Actividades de seguimiento y valoración  ......................................................... 110

CAPÍTULO 6: Ley de elasticidad del aire

Sobre la elasticidad del aire  ....................................................................................... 111

Exploración de ideas  .................................................................................................. 111

Problemática sobre el comportamiento del aire  ......................................................... 111       

Boyle y los problemas del vacío  ....................................................................... 112

Experimentos con la máquina de vacío  ............................................................. 112

Experimento 1  ................................................................................................... 113

Experimento 2  ................................................................................................... 115       

De un problema básico a una ley fundamental  ................................................. 115

Experimento 3  ................................................................................................... 117     

 La hipótesis de la elasticidad del aire  ................................................................ 118

Experimento 4  ................................................................................................... 119

Lectura complementaria: Cómo se construye un hecho experimental S. Shapin  ...... 122

Preguntas de seguimiento y valoración  ............................................................. 124

Bibliografía  ................................................................................................................ 125

Referencias de ilustraciones  ....................................................................................... 127


Publicaciones relacionadas