ELABORACIÓN DE UN GENERADOR DE VAN DER GRAAF COMO INTRODUCCIÓN AL CONTENIDO DE CARGAS ELÉCTRICAS

República Bolivariana de Venezuela

Ministerio del Poder Popular para la Educación

U.E Colegio Federico Froebel

Barquisimeto – Edo. Lara

ELABORACIÓN DE UN GENERADOR DE VAN DER GRAAF COMO INTRODUCCIÓN AL CONTENIDO DE CARGAS ELÉCTRICAS

PARA LOS ESTUDIANTES DE 4TO AÑO DEL

COLEGIO FEDERICO FROEBEL

EN EL AÑO ESCOLAR

2016 – 2017.

República Bolivariana de Venezuela

Ministerio del Poder Popular para la Educación

U.E Colegio Federico Froebel

Barquisimeto – Edo. Lara

ELABORACIÓN DE UN GENERADOR DE VAN DER GRAAF COMO INTRODUCCIÓN AL CONTENIDO DE CARGAS ELÉCTRICAS

PARA LOS ESTUDIANTES DE 4TO AÑO DEL

COLEGIO FEDERICO FROEBEL

EN EL AÑO ESCOLAR

2016 – 2017.

Aguilar Estefany

Aguilar Yendrisk

Camacaro Betania

Camacaro Jhoangely

Gutiérrez Alecia

Mujica Emily

Rodríguez Beannys

Rodríguez Wilker

Rodríguez Dianny

Rodríguez Andre

CAPÍTULO I

EL PROBLEMA

Planteamiento del Problema

El ser humano a través de la historia, ha buscado respuesta a muchas interrogantes y con ayuda de la ciencia ha conseguido responderlas. Una de las ciencias que ha sido de gran ayuda para esto es la física, según Giancoli (2006) “La física es la más básica de las ciencias, trata del comportamiento y la estructura de la materia”.

En concordancia con lo anterior, es importante mencionar que la física se divide en 3 ramas, la física clásica, la física moderna y la contemporánea, y dentro de la física clásica se encuentra la electricidad y el magnetismo, que son temas de gran importancia en la física. Thales de Mileto, William Gilbert, Charles Agustín de Coulomb, entre muchos otros físicos, realizaron investigaciones, experimentos e inventos en base a la electricidad y el magnetismo.

En efecto, estos inventos pueden producir bienes y servicios para el confort de los humanos. Por ejemplo, Van de Graaf inventó el generador que lleva su nombre en 1931, con el propósito de producir una diferencia de potencial muy alta (del orden de 20 millones de volts) para acelerar partículas cargadas que se hacían chocar contra blancos fijos. Los resultados de las colisiones  informan de las características de los núcleos del material que constituye el blanco.

En tal sentido, el generador de Van de Graaf es un generador de corriente constante, a partir de éste se destaca la importancia de la energía estática; un movimiento continuo generado por un motor que mediante el movimiento giratorio de su bobina interna produce un campo magnético que despide electrones por medio del rozamiento y la velocidad de una cinta en movimiento con un material conductor de energía, así se crea un campo de energía estática.

Cabe destacar que el generador de energía de Van de Graaf tiene muchos usos en la vida cotidiana, tales como en la producción de rayos x, la esterilización de alimentos y física nuclear para producir tensiones muy elevadas, logrando almacenar cargas eléctricas en un conductor. Poco a poco se ha convertido en una de las formas de energía más importantes para el desarrollo tecnológico debido a la facilidad de su fabricación y los múltiples usos que tiene.

Ahora bien, el estudiante de educación media general debe recibir una formación que lo acerque a la producción de saberes y tecnología, a partir del conocimiento vivencial que la experiencia de aprendizaje en el aula pueda brindarle. Pues tal como lo plantean Villarreal y otros (2005): “La Enseñanza de la Física en todos los niveles del sistema educativo venezolano se encuentra limitada al estudio de los conceptos clásicos de esta ciencia, sin abordar los avances y descubrimientos acaecidos en el último siglo” (p. 2) Una enseñanza fundamentalmente teórica impide que los estudiantes de educación media general puedan obtener un conocimiento que sea productivo. Con la implementación de didácticas y ejemplos en la enseñanza, puede lograrse un mayor entendimiento y esto podría garantizar que los estudiantes puedan implementar estos conocimientos a futuro.

En ese sentido, existe una necesidad de articular los contenidos de la física con los intereses prácticos de los estudiantes y la búsqueda de lograr la enseñanza consustanciada con las transformaciones tecnológicas y científicas de la actualidad. Así pues, los estudiantes de 4to año sección "A" del colegio Federico Froebel en el año escolar 2016 – 2017 no escapan de esta realidad, en diversas oportunidades los directivos, representantes y docentes han manifestado el requerimiento de una educación contextualizada, que enseñe haciendo y convirtiendo el aula en un taller de aprendizaje.

Por lo tanto con este proyecto se pretende elaborar un generador de Van Der Graaf  y presentarlo a los estudiantes a fin de que la experiencia de los estudiantes en el aula sea más fácil e interesante, y de igual forma para los docentes puesto que la manera en que van a impartir las clases cambiará totalmente y los estudiantes podrán aprender con ejemplos. Así contenidos como cargas eléctricas, la estática, entre otros, se lograran desarrollar de manera didáctica y práctica.  Por consiguiente, se presentan las siguientes interrogantes

   ¿Cuál es la necesidad de dar a conocer el contenido de cargas eléctricas a los estudiantes de 4to año sección “A” del colegio Federico Froebel en el año escolar 2016 – 2017?.

¿Cómo será el diseño de un generador de Van Der Graaf para demostrar la función del mismo a los estudiantes de 4to año sección “A” del colegio Federico Froebel en el año escolar 2016 – 2017?.

¿Será significativo presentar el generador de Van Der Graaf e impartir el contenido de cargas eléctricas a los estudiantes de 4to año sección “A” del colegio Federico Froebel en el año escolar 2016 – 2017?.

Objetivos de la investigación  

Objetivo general

Elaborar un generador de Van Der Graaf como introducción al contenido de cargas eléctricas para los estudiantes de 4to año sección "A" del colegio Federico Froebel en el año escolar 2016 – 2017.

Objetivos específicos

Diagnosticar la necesidad de dar a conocer el contenido de cargas eléctricas a los estudiantes de 4to año sección “A” del colegio Federico Froebel en el año escolar 2016 – 2017.

Diseñar un generador de Van Der Graaf para demostrar la función del mismo a los estudiantes de 4to año sección “A” del colegio Federico Froebel en el año escolar 2016 – 2017.

Demostrar con el generador de Van Der Graaf a los estudiantes de 4to año sección “A” del colegio Federico Froebel en el año escolar 2016 – 2017 el contenido de cargas eléctricas, como estrategia didáctica para la enseñanza de la física.

Justificación

Con la presente investigación se busca facilitar el aprendizaje a los estudiantes de 4to año sección "A" del colegio Federico Froebel en el año escolar 2016 – 2017, con la implementación de un generador de Van Der Graaf para utilizarlo de ejemplo en el aula y así explicar con mayor facilidad el contenido de cargas eléctricas teniendo en cuenta que la física requiere de especial atención para ser comprendida y que su conocimiento es indispensable para los estudiantes de educación media general. Debido a la falta de interés que hay por parte de los estudiantes en el área experimental puesto que los contenidos tienden a ser muy teóricos y resultan muy tediosos.

En este sentido, la investigación trae un beneficio académico puesto que es una contribución didáctica para la enseñanza de la física, desde el punto de vista pedagógico tiene una importancia fundamental debido a que los docentes tendrán en sus manos una herramienta que les permitirá explicar con más facilidad los contenidos que tradicionalmente resultan muy extensos y de poca comprensión. Por otra parte, es económicamente factible ya que no amerita de mayores gastos para llevar a cabo su elaboración puesto que los materiales a utilizar son de fácil acceso y de reciclaje. Por otra parte, en el ámbito social puede decirse que sería de gran ayuda para cualquier comunidad o institución por la razón de que es un objeto que genera electricidad sin necesidad de utilizar más objetos, porque es una fuente de energía. Y desde el punto de vista científico posee una gran importancia debido a que lo que se quiere es mejorar la calidad de la educación media general con la finalidad de que los estudiantes cuenten con recursos didácticos para su proceso de aprendizaje.

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