Aprendizaje basado en Problemas con Análisis de Video: El Caso de La Máquina ́de Atwood de Masa Variable

Resumen

Este estudio aplica el Aprendizaje Basado en Problemas (ABP) a la enseñanza de mecánica avanzada en la física universitaria, centrándose en sistemas de masa variable a través de la máquina de Atwood con cadenas. Utilizando el modelo ABP de Hmelo-Silver, se guió a los estudiantes mediante una secuencia estructurada de análisis del problema, generación de hipótesis, estudio autodirigido, experimentación y reflexión. El estudio de caso combinó el modelado newtoniano y lagrangiano con una validación experimental mediante análisis de video con Tracker. Los resultados mostraron una consistencia entre las predicciones teóricas y las mediciones experimentales, a pesar de pequeñas discrepancias debidas a las oscilaciones de la cadena, impactos entre eslabones y limitaciones en la resolución del video. El enfoque demostró como herramientas de bajo costo pueden apoyar eficazmente la indagación experimental en la enseñanza de la física. Mas allá del conocimiento de contenido, el ABP fomentó habilidades orientadas a la investigación, como la planificación autónoma, la resolución de problemas y la indagación colaborativa. El marco propuesto ofrece un modelo replicable para integrar la teoría abstracta con la practica experimental, fortaleciendo el aprendizaje activo y promoviendo el papel de las metodologías basadas en la indagación en los programas STEM.