La interdisciplinariedad de la Física en la Escuela  Provincial de Educación Física. Una tipología de ejercicios The interdisciplinary of the Physics at the Provincial School of Physical Education. A typology of exercises
	Universidad de la Isla de la Juventud (Cuba)	MSc. María Caridad Castillo Pérez mcastillo@cuij.edu.cu Lic. Jorge Macías López jamacias@cuij.edu.cu
	Resumen           El artículo contiene los resultados de una investigación, cuyo punto de partida es la determinación, a través de un estudio diagnóstico, de las insuficiencias que presentan en el desarrollo del proceso enseñanza aprendizaje de los estudiantes de primer y segundo año de la Escuela de Perfeccionamiento Atlético en la Isla de Juventud. A partir del presupuesto de que la utilización de ejercicios interdisciplinarios propicia lograr un adecuado aprendizaje en la asignatura Física, se utilizaron métodos y técnicas de investigación pedagógica en cual cumplió el siguiente objetivo: elaborar una propuesta de una tipología de ejercicios que permita elevar la preparación de los profesores, tomando como fundamento el principio de las relaciones interdisciplinarias a través del cumplimiento del vínculo de la teoría con la práctica. La validación se realizó desde el año 2010, constatándose en esta el desarrollo de las potencialidades cognoscitivas y afectivas alcanzadas por los educandos en su actividad independiente.           Palabras clave: Relaciones interdisciplinarias. Física. Ejercicios.   Abstract           The article contains the results of an investigation, whose starting point is to determine, through a diagnostic study of the shortcomings that arise in the development of the learning teaching-process in the students of first and second year of School Athletic Improvement in the Isle of Youth. Starting from the assumption that the use of exercises encourages interdisciplinary achieve adequate learning in subject Physics, used research methods and pedagogical techniques which met the following objective: to develop a proposal for a typology of exercises that will raise the preparation of teachers, on the basis of the principle of interdisciplinary relationships through the fulfillment of the link between theory and practice. Validation was performed since 2010, confirming in this development of cognitive and affective potentials reached by learners in independents activities.           Keywords: Interdisciplinary relationships. Physics. Exercices.
	EFDeportes.com, Revista Digital. Buenos Aires, Año 18, Nº 183, Agosto de 2013. http://www.efdeportes.com

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Introducción

    El actual desarrollo científico tecnológico demanda la integración de saberes, cualquier problema sociocultural o profesional que un individuo enfrente es casi imposible abordar y penetrar en su esencia desde la concepción meramente disciplinar. Es por ello que la interdisciplinariedad ha sido un tema obligado en la comunidad pedagógica, no solo en el discurso, sino también en la práctica pedagógica a escala nacional e internacional.

    La Licenciatura en Cultura Física como carrera universitaria, solo se justifica en la medida en que se impartan conocimientos donde las disciplinas del ejercicio de la profesión se relacionen con las disciplinas de formación básica y básica específica. Los profesores deben darle un tratamiento científico al contenido que imparten, esto se logra mediante la relación interdisciplinaria, debido a que mediante la misma logramos utilizar otras ciencias que permitirán a nuestros estudiantes alcanzar conocimientos profundos y una sólida formación pedagógica.

    Lo antes expuesto nos conduce a señalar, que la mera enseñanza de técnicas deportivas, no es asunto universitario y que solo nos quedaríamos en la formación de un técnico medio. Es entonces la interdisciplinariedad la que hace posible darle un tratamiento científico a nuestras asignaturas.

    En el interior de estas páginas desarrollamos algunas formas para concretar el trabajo interdisciplinario en la disciplina Didáctica de la Educación Física (DEF), las cuales no constituyen una línea rígida de acciones a seguir, sino una guía sobre la cual el docente debe buscar una verdadera reciprocidad en los intercambios y por consiguiente, enriquecimientos mutuos. En las escuelas deportivas, a la par del proceso de entrenamiento, se lleva a cabo el proceso de instrucción - educación de la enseñanza general en el nivel preuniversitario, lo que equivale al logro de la unidad de lo cognitivo y lo afectivo en la preparación integral del profesor de Educación Física, por lo que de hace necesario el vínculo entre los aspectos docentes y los deportivos.

    De ahí, la importancia y actualidad de solucionar estos aspectos, por lo que sobre la base de los presupuestos teóricos asumidos, los objetivos del programa de Física y las deficiencias detectadas en la práctica pedagógica se elaboró la propuesta de una tipología de ejercicios que permita elevar la preparación de los profesores de Física, para perfeccionar el proceso de enseñanza aprendizaje de los estudiantes tomando como fundamento el principio de las relaciones interdisciplinarias a través del cumplimiento del vínculo de la teoría con la práctica.

    La tipología de ejercicios interdisciplinarios- se confeccionaron para atenuar las deficiencias que imposibilitan que los profesores puedan establecer relaciones interdisciplinarias, por tal razón, se centró la atención - en lo concerniente al tema de Dinámica de la partícula, caracterizándose estos por presentar diferentes niveles de complejidad, relacionar el contenido de enseñanza con aspectos de significado para el alumno y con el sistema de conocimientos de las disciplinas del ejercicio del profesional, para con ello despertar el interés por el estudio de las ciencias y concientizarlo con la responsabilidad humana hacia su entorno; contribuyendo de esta forma y desde esta asignatura a la preparación de este para su futura profesión como profesor de Educación Física.

    Para cumplir el objetivo propuesto se realizaron las siguientes tareas:

• Estudio y diagnóstico de la preparación de profesores y estudiantes en las aplicaciones de las relaciones interdisciplinarias en las unidades del programa del segundo año la carrera.

• La relación conceptual entre los contenidos de Física y las disciplinas del ejercicio del profesional.

• Confección de los ejercicios con enfoques interdisciplinarios y evaluación de su efectividad.

    Dicha efectividad fue evaluada a partir de los resultados en las pruebas parciales y prueba final, así como en otras actividades sistemáticas.

Desarrollo

    La dirección y desarrollo exitoso del proceso docente educativo, con un enfoque sistémico, integrador y científico, solo es posible si la actividad docente y deportiva se planifica y organiza mediante el diseño de metodologías que involucren por igual a todos los profesores, esto es, que tengan un enfoque interdisciplinario.

    En tal sentido, muchos de los problemas actuales, en el aprendizaje de los alumnos, se deben al "divorcio" existente en el tratamiento de los contenidos correspondientes a las diferentes disciplinas y a la falta de coherencia en los métodos y procedimientos de enseñanza empleados.

    En tales condiciones de aprendizaje es muy difícil que el estudiante llegue a establecer regularidades, se apropie de procedimientos generales o sea capaz de aplicar sus conocimientos a situaciones nuevas y variadas. Al respecto Jurjo Torres plantea que “los resultados del universo de disciplinas incomunicadas explican muchas de las deformaciones y pésimas aplicaciones de la ciencia que en la actualidad se vienen denunciando.”

    En investigaciones y trabajos realizados dándole seguimiento al proceso enseñanza aprendizaje en Cuba evidencian la necesidad de estructurar todo un sistema de transmisión de conocimientos con base en la Cultura Física y la aplicación del principio de interdisciplinariedad con otras ciencias afines.

    Al respecto, los autores de esta investigación comparten la opinión del Dr. Jorge Fiallo, conocido en el país por sus aportes a los estudios interdisciplinarios, cuando define las relaciones interdisciplinarias como “una condición didáctica que permite cumplir el principio de la sistematicidad de la enseñanza y asegurar el reflejo consecuente de las relaciones objetivas vigentes en la Naturaleza y la Sociedad, mediante el contenido de las distintas disciplinas que integra el plan de estudio de la escuela actual”. Por lo que será el objeto de estudio el proceso de enseñanza-aprendizaje en la Escuela Provincial de Educación Física de la Isla de la Juventud y como consecuencia el objetivo general será evaluar el impacto de un conjunto de problemas resueltos y propuestos a través de las clases para garantizar la preparación de los profesores a partir de la integración de la Física con las disciplinas del ejercicio del profesional, debido a su carácter interdisciplinario.

    A continuación se propone, a partir de la unidad escogida Dinámica del movimiento, los conocimientos previos necesarios, un ejemplo de ejercicio resuelto y algunos propuestos.

Dominio de los conocimientos previos necesarios

• El comportamiento de la velocidad en cada uno de los movimientos estudiados en la cinemática del movimiento mecánico.

• De cada una de las fuerzas estudiadas saber: quién la ejerce, como se representa y la expresión matemática que permite calcularla.

• La descomposición de un vector en sus componentes desde el punto de vista geométrico y cómo obtener las expresiones que permiten calcular el valor de las componentes.

• De cada uno de los tipos de movimiento mecánico estudiados, la ley del movimiento o ley de Newton que lo explica.

• En el MCU le debe quedar claro al estudiante que la fuerza centrípeta (Fc.) es la resultante de todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo, que lo obligan a tener una trayectoria circular y que está siempre dirigida hacia el centro de rotación.

• El dominio de las ecuaciones que relacionan a la mecánica de la traslación y la rotación.

    Todos los movimientos del hombre y de los objetos que él pone en movimiento sufren una variación en magnitud y dirección de la velocidad bajo la acción de las fuerzas. Para poner al descubierto los mecanismos de los movimientos (las causas de su surgimiento y el transcurso de sus variaciones, se investigan las características dinámicas.

Características inerciales

    La propiedad de inercia de los cuerpos se aclara en la primera ley de Newton: todo cuerpo conservará su estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme mientras fuerzas externas aplicadas a él no le hagan variar ese estado. En otras palabras, cualquier cuerpo conservará su velocidad mientras no exista una fuerza que lo obligue a variarla.

Masa del cuerpo

    La masa del cuerpo es la medida de la inercia del cuerpo en el movimiento de traslación. Se mide por la relación entre la magnitud de la fuerza aplicada y la aceleración provocada por ella.

Características de fuerza

    El movimiento del cuerpo puede producirse tanto bajo la acción de una fuerza motriz aplicada a él, como cuando no existe esa fuerza (por inercia), cuando está aplicada solo a una fuerza de frenado. No siempre están aplicadas las fuerzas motrices: pero no existen sin fuerzas de frenado.

    La variación de los movimientos se produce bajo la acción de fuerzas. En esto consiste el sentido de la segunda ley de Newton, donde se habla de la variación de los movimientos bajo la acción de las fuerzas aplicadas. En otras palabras, la fuerza no es la causa del movimiento; las características de fuerza ponen en claro que existe entre la acción de una fuerza y la variación de los movimientos

La fuerza

    La fuerza es la medida de la acción, de la misma forma que la masa, está basada en la segunda ley de Newton. Una fuerza, aplicada a un cuerpo dado, provoca su aceleración. La fuente de la fuerza es otro cuerpo; por consiguiente, interactúan dos cuerpos. De esta forma, existe la acción del segundo cuerpo sobre el primero, y la reacción del primer cuerpo aplicada sobre el segundo. Como la acción y la reacción están aplicadas a diferentes cuerpos, no se les puede componer, o sea, sustituir por una resultante. Según la tercera ley de Newton para cada reacción siempre existe una reacción de igual magnitud, pero de sentido contrario, las acciones de dos cuerpos uno sobre el otro, siempre son iguales y opuestas por su sentido. Hay que entender claramente que esta ley es válida para los sistemas de referencias inerciales de referencia. Cuando se utilizan sistemas de referencias no inerciales, además de la interacción de los cuerpos se tiene en cuenta también las fuerzas ficticias de inercia.

    Aunque lo más frecuente es oír hablar de la fuerza y del resultado de su acción, esto es aplicable solo al más simple movimiento de traslación del cuerpo. En los movimientos del hombre como sistemas de cuerpos, donde todos los movimientos de las partes el cuerpo son de rotación, la variación del movimiento de rotación no depende de la fuerza, sino del momento de fuerza.

    Este tema sobre el movimiento de rotación lo profundizaremos en los estudios posteriores sobre la biomecánica de los ejercicios físicos.

Curvas peraltadas.

    Cuando un corredor tiene que describir una curva muy cerrada (ver figura 1), se inclina hacia el centro de ella para conseguir la fuerza centrípeta que le obliga a girar. En estas condiciones, el suelo de la pista ejerce una fuerza dirigida hacia arriba, de valor suficiente para sostener el peso del corredor; pero al mismo tiempo tiene que suministrar una fuerza horizontal (centrípeta).

Figura 1. Ventajas de las curvas peraltadas

    Si la pista fuese completamente horizontal, la fuerza horizontal últimamente mencionada sería de rozamiento, por cuyo motivo no sería lo suficientemente grande que permitiese al corredor describir una curva cerrada si el suelo fuese liso. Si la pista se va inclinando hasta que resulte perpendicular al corredor inclinado, no se necesitará fuerza de rozamiento.

    Tal como indica la figura (Ver fig. b) la, la fuerza ejercida por la pista sobre el corredor inclinado tiene dirección A' C' Esta fuerza equivale a otras dos:

a)     la B' C' dirigida hacia arriba y que soporta el peso del propio corredor;

b)     la fuerza centrípeta (dirigida hacia adentro) A' B' que le obliga a girar al corredor. Si tal como aparece en la figura, la pista se inclina adecuadamente, la fuerza resultante A' C' es perpendicular a la pista y no hay tendencia producirse deslizamiento.

    Podrá observarse que en el triángulo A' B' C (del diagrama de fuerzas) es semejante al triángulo ABC, porque sus ángulos son iguales, en virtud de lo cual se podrá escribir:

    donde AB/BC es la relación entre la altura del borde extremo de la pista y su anchura, en sentido horizontal, y es el ángulo formado por la pista con la horizontal. Puesto que la relación AB:BC depende de la velocidad a la cual tiene que recorriese la curva, resulta que teóricamente las carreteras solo pueden peraltarse para una determinada velocidad y para cualquier otra velocidad, la fuerza de rozamiento es la que se opone al deslizamiento. El peralte de las curvas de las carreteras elimina esta fuerza lateral de rozamiento sobre los neumáticos, reduciendo su desgaste y aumentando la seguridad del viajero.

Resúmenes de expresiones físicas

   

Ejemplo resuelto

    ¿Cuál debe ser la sobreelevación h de las curvas del límite exterior de una pista de atletismo para entrenamiento si el radio de curvatura media de la curva es R=10,0m y la proyección vertical del ancho de la pista S= 2,50m ha de ser medida para una velocidad de carrera de 10,0m/s? (ver Figura 2).

    En la figura se representa la sección de la pista y la descomposición del peso del cuerpo en una componente F1 normal a la pista y otra F2 paralela a plano horizontal. Cuando la fuerza F2 (fuerza centrípeta) sea justamente la necesaria para mantener al corredor describiendo la curva con velocidad constante, se ha de cumplir que:

Problemas propuestos

1. Encuentre en la literatura de la especialidad el tratamiento que se le hace al término masa y compárelo con la definición dada por la asignatura Física.

2. “No es la caída lo que lastima. Es la parada repentina al final”. Traduzca este dicho al leguaje de las leyes de Newton del movimiento.

3. ¿Por qué es importante que los entrenadores conozcan cómo varía la fuerza de acción del deportista en las diferentes posiciones de su cuerpo cuando ejecutan el movimiento competitivo?

4. Con una película se mide la altura a que asciende el centro de gravedad del cuerpo en un salto vertical hacia arriba, obteniéndose un valor de 85,0cm. ¿Qué valor tiene la velocidad de vuelo? Rta / V=4,85m/s.

5. Un sujeto de 70kg realiza un salto vertical sin impulso, desarrollando una fuerza de 210 N. Determine:

   • la aceleración del centro de masa.

   • la fuerza de gravedad.

   • la fuerza de reacción del apoyo.

     • Rta / 3m/s²; 686N; 896N

6. Un gimnasta tiene una masa de 60,0kg y durante las ejecuciones de su selección las tracciones musculares pueden alcanzar incrementos de hasta 900N.Determine la fuerza de resistencia mínima que puede soportar la barra. Rta/ 84N

7. Una velocista olímpica puede arrancar con una aceleración casi horizontal de magnitud a= 15 m / s². ¿Qué fuerza horizontal debe aplicar una corredora de 60kg a los bloques de salida para producir esta aceleración? ¿Qué cuerpo ejerce la fuerza que impulsa a la corredora: los bloques o ella misma? Rta/ 900N

8. ¿Cuál es la aceleración de un martillo de atletismo si su eje de rotación está a 2.0m del martillo y da una vuelta completa cada 3/5s? Si el martillo pesa 70 N, ¿qué fuerza debe ejercer el lanzador del martillo para mantener esa aceleración?

   • Rta / 2.19 m / s²; F=156.4N.

9. La bola de un martillo tiene una masa de 1.50kg, al girar para ser lanzado éste, recorre una circunferencia de 1.10m en 1,15s. ¿Qué fuerza centrípeta actúa en las manos del que lo lanza? Rta/ 49N

10. Un ciclista recorre una curva cuyo radio de curvatura es de 6.00m, con una velocidad inicial de 25,0km/h. ¿Qué ángulo se debe inclinar el ciclista con relación a la vertical para no caer? Rta/ 39º 20'

11. Un lanzador de disco acelera el mismo con una velocidad inicial de 22.5m/s. ¿Qué fuerza centrípeta debe ejercer el lanzador antes de soltarlo, si se trata de un disco de hombre (peso 2kg) y el radio de giro es de 90.0cm? Rta/ 1147N

12. Tarea investigativa: La primera ley de Newton en la cabeza: Una persona que da vueltas o sufre una afección en el oído tiene por lo general, dificultades con su orientación, debido a que en el oído interno se encuentra el aparato vestibular, que es el que realiza esta función. La explicación de su funcionamiento está basada en la primera ley de Newton y se utiliza para ello un modelo mecánico. Indague cómo está constituido y cómo funciona el aparato vestibular y compruebe y amplíe esta información. (Puede consultar el libro Física Médica y Biología de A. Rémizov. Editorial MIR, Moscú: 1991).

Conclusiones

• El proceso de enseñanza aprendizaje de la asignatura Física con énfasis en las relaciones interdisciplinarias desde lo teórico y metodológico se sustenta en una concepción pedagógica, sociológica, científica y tecnológica que favorece la preparación de los profesores de la Escuela Provincial de Educación Física, con vista a fomentar la cultura general integral de los estudiantes a los que hoy se aspira.

• La tipología de ejercicios que se elaboró a partir de las exigencias actuales para fortalecer la preparación de los profesores y el tratamiento que brinda a las relaciones interdisciplinarias, en correspondencia con el programa de estudio de la asignatura Física en la Escuela Provincial de Educación Física, ofrece los elementos fundamentales para lograr la vinculación de la teoría con la práctica.

Bibliografía

• Addines Fernández, Fátima. Materiales docentes acerca de la metodología de la enseñanza de la pedagogía. La Habana: Ed. Pueblo y Educación, 1988.

• Álvarez de Zayas, C. Didáctica: La Escuela en la vida, Ed. Pueblo y Educación, La Habana, 1999.

• Alvares de Zayas, R.M. Hacia un currículum integral y contextualizado, Editorial Academia, La Habana.1997, p. 34.

• Bencosme Arias, Juan. 2010. Estrategia metodológica para el tratamiento didáctico del contenido del área del conocimiento de ciencias naturales de la educación preuniversitaria en la Isla de la Juventud, Santiago de Cuba. Tesis (en opción al grado científico de Doctor en Ciencias Pedagógicas).

• Bugaev, A. I. Metodología de la enseñanza de la Física en la escuela media. La Habana: Ed. Pueblo y Educación, 1981.

• Castellanos Simón, Doris y otros. Aprender y enseñar en la escuela. Ed. Pueblo y Educación. La Habana. 2002, p.24

• Cuba. Ministerio de Educación.: Aprender a enseñar en la Escuela: Una concepción desarrolladora, La Habana: Ed. Pueblo y Educación, 2005, p. 137.

• Cuba. Ministerio de Educación. Carta Circular 10/2005

• ______: Curso premédico: Física, La Habana: Ed. Pueblo y Educación, 2006.

• ______: El plan de perfeccionamiento y desarrollo del Sistema Nacional de Educación en Cuba. La Habana: Editorial. Unidad Litográfica Antonio Valido, 1976. Ciudad de La Habana: Editorial Universitaria, 2008. -- ISBN 978-959-16-0799-7

• ______: Física: décimo grado, La Habana: Ed. Pueblo y Educación, 1995.

• ______: Sistema Internacional de Unidades: Factores de conversión y tablas. La Habana: Ed. Pueblo y Educación, 1998.

• ______: Transformaciones de la Educación Preuniversitaria. Impresión ligera. La Habana, 2004.

• Fernández de Alaiza, B. La interdisciplinariedad como base de una estrategia para el perfeccionamiento del diseño curricular de una carrera de ciencias técnicas, tesis doctoral, ISPJAE.-La Habana, 2000.

• Fernández Díaz, A. El Proceso de Enseñanza Aprendizaje. -En Reflexiones Teórico Prácticas desde las ciencias de la Educación. Ed. Pueblo y Educación, 2004.

• Fiallo Rodríguez, Jorge. Las relaciones intermaterias: una vía para incrementar la calidad de la educación. La Habana: Ed. Ciencia y Educación, 1979.

• Llivina Lavigne, Miguel Jorge. Una propuesta metodológica para contribuir al desarrollo de la capacidad para resolver problemas matemáticos. 48 h. Tesis (Doctor en Ciencias Pedagógicas). La Habana: Instituto Superior Pedagógico “Enrique José Varona, 1999.

• Lothar, Klingberg. Introducción a didáctica general. La Habana: Ed. Pueblo y Educación [s.a.].

• Pedagogía 09. Principales transformaciones en el preuniversitario cubano: Curso 5 / Francisco Pérez Álvarez et al, La Habana: MINED, 2009. 120 h.

• Perera Cumerma, Fernando. La Práctica de la interdisciplinariedad en la formación de profesores. p. 80-96. Interdisciplinariedad: una aproximación desde la enseñanza aprendizaje de las ciencias. La Habana: Ed. Pueblo y Educación, 2004.

• Silvestre, Oramas, M. Aprendizaje, educación y desarrollo. La Habana: Ed. Pueblo y Educación, 1999.

• ______: Hacia una didáctica desarrolladora. La Habana: Ed. Pueblo y Educación, 2002.

• Valle Lima, Alberto. Algunas consideraciones sobre la transformación de la escuela cubana actual. En Compendio de Pedagogía. La Habana: Ed. Pueblo y Educación, 2003.

• Vigostsky, L.S. Interacción entre enseñanza y desarrollo, impresión ligera. Universidad de la Habana.

• Zatsiorki, V. Biomecánicas de los ejercicios físicos Moscú. Editorial Ráduga, 1988.

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