Diseño e Implementación de una Secuencia Didáctica Para la Enseñanza de la Entropía, Desde la Teoría de la Información, a Estudiantes de Undécimo Grado de la I. E. D Alberto Lleras Camargo

El concepto de entropía no suele enseñarse en los curso de física en educación media, a pesar de ser parte del programa. Investigaciones previas muestran que los docentes suelen presentarlo cualitativamente como una medida del desorden y cuantitativamente como una integral que relaciona dos cantidad...

Full description

Autores:
Suarez Pinzón, William Alfredo
Tipo de recurso:
Fecha de publicación:
2015
Institución:
Universidad Nacional de Colombia
Repositorio:
Universidad Nacional de Colombia
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.unal.edu.co:unal/56504
Acceso en línea:
https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/56504
http://bdigital.unal.edu.co/52289/
Palabra clave:
5 Ciencias naturales y matemáticas / Science
53 Física / Physics
54 Química y ciencias afines / Chemistry
Temperatura
Modelo cinético molecular
Presión en gases
Trabajo en gases, calor
Leyes de los gases ideales
Ciclos termodinámicos
Información
Entropía
Temperature
Molecular kinetic model
Gas pressure
Gas work
Heat
Ideal gas laws
Thermodynamic cycles
Information
Entropy
Rights
openAccess
License
Atribución-NoComercial 4.0 Internacional
Description
Summary:El concepto de entropía no suele enseñarse en los curso de física en educación media, a pesar de ser parte del programa. Investigaciones previas muestran que los docentes suelen presentarlo cualitativamente como una medida del desorden y cuantitativamente como una integral que relaciona dos cantidades abstractas: el calor y la temperatura, pero no obtienen de los estudiantes una comprensión del concepto, lo que suelen achacar a una pobre fundamentación matemática de los estudiantes. En contraste, la enseñanza de la entropía desde la teoría de la información permite construir una imagen mental precisa del concepto que permite realizar cálculos de manera exacta. Este trabajo presenta una secuencia didáctica para enseñar el concepto de entropía desde la teoría de la información y el modelo cinético molecular. La secuencia se divide en tres módulos. El primero describe el modelo cinético molecular de la materia y desarrolla los conceptos de temperatura, energía cinética y potencial a su interior. El segundo desarrolla los conceptos de presión, trabajo en gases ideales, calor, y ciclos termodinámicos (Carnot y Stirling). El módulo tres desarrolla los conceptos de información y entropía, basados en los módulos anteriores. La propuesta fue implementada con alumnos de grado once, aplicando pruebas pre y pos-test para cada una de las sesiones de clase. El análisis estadístico de los resultados muestra una mejora significativa en el desempeño de los estudiantes y en su comprensión del concepto de entropía, lo que hace de la secuencia una propuesta valiosa para su enseñanza.