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Esta investigación estudia el proceso de conceptualización de las nociones básicas de la teoría especial de la relatividad (TER) en la escuela secundaria. Dicho estudio, aquí definido, como la dimensión cognitiva, pretende identificar cómo el proceso de conceptualización de las nociones básicas de la TER es favorecido por el abordaje previo de las nociones de la cinemática clásica, (Sistemas de referencia, velocidad relativa, adición de velocidades de galileo, principio de relatividad Galileano) y, por el estudio amplio de la noción de simultaneidad. De ahí que, para determinar las nociones tratadas en la secuencia de situaciones, el estudio propone una estructura conceptual de referencia, partiendo de la inexistencia de un sistema de referencia único o privilegiado a partir del cual se logre observar, describir y analizar la enseñanza de un determinado campo conceptual (Otero, 2019, 2020). El saber “sabio” de la física no es la referencia absoluta y obligada que “legitima” la física escolar, o la física propuesta para ser enseñada en la escuela. A partir de lo anterior, es menester construir y establecer una referencia desde la cual sea factible “mirar los hechos didácticos” (Otero, 2020).Con respecto al proceso de conceptualización en la dimensión cognitiva y, para analizar en profundidad la actividad de los estudiantes en situación de clase, la investigación plantea, desde la metodología, la inferencia de manera inductiva, de los invariantes operatorios (IO) (forma predicativa del conocimiento) con los cuales se pretende deducir la forma como los estudiantes hacen frente a las tareas que les son asignadas a partir en situaciones cotidianas (forma operatoria del conocimiento). Más adelante, se construyeron 42 categorías con sus respectivas subcategorías, con los IO que se lograron inferir; y a partir de estas, se realiza el análisis cualitativo de cada una de las situaciones y etapas que componen dicha secuencia. Los IO se infieren desde los protocolos (1.280) que elaboran los estudiantes, así como desde los audios (40 horas) tomados en cada uno de los encuentros. En definitiva, para la dimensión cognitiva, los resultados indican cómo la noción de simultaneidad ofrece un camino más directo para pasar desde relatividad de galileo hacia la relatividad de Einstein. Por tanto, antes de poder abordar la relatividad de la simultaneidad y las nociones básicas de la TER, se requiere las herramientas de la cinemática clásica y la relatividad galileana, algo totalmente inusual en la enseñanza de la relatividad, debido a la suposición común del dominio de dicho conocimiento por los estudiantes. De manera paralela, la investigación estudia también la enseñanza de las nociones propuestas, definida como la dimensión didáctica, donde se identifica el funcionamiento de la secuencia de situaciones, diseñada por Otero y Arlego (2016) y, las reformulaciones propuestas para implementarse en cuatro cursos (n= 128 estudiantes), de allí se logra identificar los aspectos necesarios a modificar o incluso suprimir de dicho dispositivo. Ambas dimensiones son analizadas a partir de la Teoría de los Campos Conceptuales propuesta por Gérard Vergnaud. En conclusión, la dimensión didáctica señala como, las reformulaciones realizadas a la secuencia de situaciones, permiten que los IO necesarios emerjan y facilitar el estudio de la noción de simultaneidad, avanzando así en la conceptualización de las nociones básicas de la TER con estudiantes de último año de la básica secundaria. Por lo tanto, el desarrollo de la génesis propuesta en el dispositivo didáctico, el estudio delas nociones enmarcado en situaciones cotidianas y el rescate de la adición de velocidades galileana, pasada por alto en los planes de estudio de la física en Colombia, sea fundamental.

La enseñanza por competencias surge como una alternativa de enseñanza tendiente a la superación del aprendizaje puramente memorístico por uno más profundo y funcional. Este trabajo se desarrolló sobre la base de entender las competencias como capacidades complejas, que integran saberes teóricos, procedimentales y del contexto, y que permiten adquirir y aplicar distintos saberes en el ámbito académico. Se propuso investigar el valor de una intervención didáctica orientada al estímulo de competencias del área biológica, en la carrera de Bioingeniería, con la hipótesis de que la enseñanza orientada al desarrollo de competencias en el área biológica favorece el aprendizaje disciplinar comprensivo, posible de aplicarse a nuevas situaciones, a la vez que contribuye a mejorar el rendimiento académico de los estudiantes. Para esta investigación se utilizaron metodologías cuantitativa y cualitativa, dado que éstas se complementan para abarcar distintos aspectos del objeto de estudio. Se seleccionaron las competencias académicas específicas para el aprendizaje de la Anatomía e Histología Humanas, cuyo desarrollo es necesario incentivar en los estudiantes, para su disponibilidad permanente. Se establecieron sus indicadores y niveles de logro. Se diseñaron y aplicaron las estrategias didácticas orientadas al desarrollo de las competencias. El análisis de la información obtenida de la experiencia realizada muestra que: los estudiantes tuvieron una opinión positiva sobre la experiencia, se favoreció el aprendizaje comprensivo, los aprendizajes logrados estuvieron disponibles y fueron posibles de aplicar a nuevas situaciones y que esta forma de enseñanza, orientada al desarrollo de competencias, contribuyó positivamente a mejorar el rendimiento académico de los estudiantes.