Representación simbólica y simulación para la enseñanza de la transferencia de calor

En la enseñanza de la transferencia de calor, es habitual que los modelos matemáticos sean introducidos antes de que los estudiantes logren una real comprensión conceptual del fenómeno, lo que provoca resultados erróneos no solo matemáticamente, sino conceptualmente. Esta propuesta didáctica busca r...

Descripción completa

Guardado en:
Detalles Bibliográficos
Autor principal: Gonzalez, Ana Laura
Formato: Artículo revista
Lenguaje:Español
Publicado: Asociación de Profesores de Física de la Argentina 2025
Materias:
Teaching strategies
Conceptual understanding
Heat transfer
Thermal circuits
Progressive learning
Estrategias didácticas
Comprensión conceptual
Transferencia de calor
Circuitos térmicos
Aprendizaje progresivo
Acceso en línea:https://revistas.unc.edu.ar/index.php/revistaEF/article/view/50858
Aporte de:
Revista de Enseñanza de la Física de Universidad Nacional de Córdoba
id I10-R316-article-50858
record_format ojs
spelling I10-R316-article-508582025-12-06T13:22:06Z Representación simbólica y simulación para la enseñanza de la transferencia de calor Symbolic representation and simulation for teaching heat transfer Gonzalez, Ana Laura Teaching strategies Conceptual understanding Heat transfer Thermal circuits Progressive learning Estrategias didácticas Comprensión conceptual Transferencia de calor Circuitos térmicos Aprendizaje progresivo En la enseñanza de la transferencia de calor, es habitual que los modelos matemáticos sean introducidos antes de que los estudiantes logren una real comprensión conceptual del fenómeno, lo que provoca resultados erróneos no solo matemáticamente, sino conceptualmente. Esta propuesta didáctica busca revertir ese enfoque, priorizando una construcción progresiva del conocimiento que se inicia en lo intuitivo, continúa con el modelado del sistema en estudio y culmina en la formalización matemática. La propuesta se basa en la utilización de analogías accesibles para introducir los conceptos de diferencia de temperatura, flujo de calor y resistencia térmica. Luego se abordan los mecanismos físicos de la transferencia de calor (conducción, convección y radiación) mediante ejemplos cotidianos, antes de introducir las ecuaciones formales. Se propone una actividad central en la que los estudiantes representan simbólicamente en el aula sistemas térmicos utilizando piezas gráficas inspiradas en circuitos térmicos, y construyen modelos como paso previo a la simulación con el programa Simusol. Finalmente, se transita hacia la formalización matemática, con la expectativa de que los estudiantes comprendan el sentido físico de cada expresión antes de su aplicación y, en consecuencia, puedan razonar si los resultados obtenidos pueden ser correctos o no. Esta propuesta está dirigida a estudiantes de nivel superior, y busca generar aprendizajes significativos, evitando la mecanización en el tratamiento de fenómenos térmicos. In teaching heat transfer, it is common for mathematical models to be introduced before students achieve a real conceptual understanding of the phenomenon, which leads to erroneous results not only mathematically, but also conceptually. This teaching proposal seeks to reverse that approach, prioritizing a progressive construction of knowledge that begins with intuition, continues with modeling the system under study, and culminates in mathematical formalization. The proposal is based on the use of accessible analogies to introduce the concepts of temperature difference, heat flow, and thermal resistance. The physical mechanisms of heat transfer (conduction, convection, and radiation) are then addressed using everyday examples before introducing the formal equations. A central activity is proposed in which students symbolically represent thermal systems in the classroom using graphic pieces inspired by thermal circuits, and build models as a preliminary step to simulation with the Simusol program. Finally, we move on to mathematical formalization, with the expectation that students will understand the physical meaning of each expression before its application, and consequently, will be able to reason whether the results obtained are correct or not. This proposal is aimed at higher-level students and seeks to generate meaningful learning, avoiding mechanization in the treatment of thermal phenomena. Asociación de Profesores de Física de la Argentina 2025-12-06 info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion application/pdf https://revistas.unc.edu.ar/index.php/revistaEF/article/view/50858 Revista de Enseñanza de la Física; Vol. 37: Número Extra: Selección de Trabajos presentados a REF; 193-200 Revista de Enseñanza de la Física; v. 37: Número Extra: Selección de Trabajos presentados a REF; 193-200 2250-6101 0326-7091 spa https://revistas.unc.edu.ar/index.php/revistaEF/article/view/50858/50935 http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0
institution Universidad Nacional de Córdoba
institution_str I-10
repository_str R-316
container_title_str Revista de Enseñanza de la Física
language Español
format Artículo revista
topic Teaching strategies
Conceptual understanding
Heat transfer
Thermal circuits
Progressive learning
Estrategias didácticas
Comprensión conceptual
Transferencia de calor
Circuitos térmicos
Aprendizaje progresivo
spellingShingle Teaching strategies
Conceptual understanding
Heat transfer
Thermal circuits
Progressive learning
Estrategias didácticas
Comprensión conceptual
Transferencia de calor
Circuitos térmicos
Aprendizaje progresivo
Gonzalez, Ana Laura
Representación simbólica y simulación para la enseñanza de la transferencia de calor
topic_facet Teaching strategies
Conceptual understanding
Heat transfer
Thermal circuits
Progressive learning
Estrategias didácticas
Comprensión conceptual
Transferencia de calor
Circuitos térmicos
Aprendizaje progresivo
author Gonzalez, Ana Laura
author_facet Gonzalez, Ana Laura
author_sort Gonzalez, Ana Laura
title Representación simbólica y simulación para la enseñanza de la transferencia de calor
title_short Representación simbólica y simulación para la enseñanza de la transferencia de calor
title_full Representación simbólica y simulación para la enseñanza de la transferencia de calor
title_fullStr Representación simbólica y simulación para la enseñanza de la transferencia de calor
title_full_unstemmed Representación simbólica y simulación para la enseñanza de la transferencia de calor
title_sort representación simbólica y simulación para la enseñanza de la transferencia de calor
description En la enseñanza de la transferencia de calor, es habitual que los modelos matemáticos sean introducidos antes de que los estudiantes logren una real comprensión conceptual del fenómeno, lo que provoca resultados erróneos no solo matemáticamente, sino conceptualmente. Esta propuesta didáctica busca revertir ese enfoque, priorizando una construcción progresiva del conocimiento que se inicia en lo intuitivo, continúa con el modelado del sistema en estudio y culmina en la formalización matemática. La propuesta se basa en la utilización de analogías accesibles para introducir los conceptos de diferencia de temperatura, flujo de calor y resistencia térmica. Luego se abordan los mecanismos físicos de la transferencia de calor (conducción, convección y radiación) mediante ejemplos cotidianos, antes de introducir las ecuaciones formales. Se propone una actividad central en la que los estudiantes representan simbólicamente en el aula sistemas térmicos utilizando piezas gráficas inspiradas en circuitos térmicos, y construyen modelos como paso previo a la simulación con el programa Simusol. Finalmente, se transita hacia la formalización matemática, con la expectativa de que los estudiantes comprendan el sentido físico de cada expresión antes de su aplicación y, en consecuencia, puedan razonar si los resultados obtenidos pueden ser correctos o no. Esta propuesta está dirigida a estudiantes de nivel superior, y busca generar aprendizajes significativos, evitando la mecanización en el tratamiento de fenómenos térmicos.
publisher Asociación de Profesores de Física de la Argentina
publishDate 2025
url https://revistas.unc.edu.ar/index.php/revistaEF/article/view/50858
work_keys_str_mv AT gonzalezanalaura representacionsimbolicaysimulacionparalaensenanzadelatransferenciadecalor
AT gonzalezanalaura symbolicrepresentationandsimulationforteachingheattransfer
first_indexed 2025-12-27T05:17:40Z
last_indexed 2025-12-27T05:17:40Z
_version_ 1852637352434860032

Ejemplares similares