Implicaciones de las habilidades de reconocimiento y conversión entre representaciones del campo eléctrico en el entendimiento conceptual de los estudiantes sobre esta cantidad física

Abstract

Se realizó un estudio con estudiantes introductorios y avanzados de Física en una universidad mexicana con el objetivo de aprender cómo los estudiantes reconocen las principales características del campo eléctrico en tres de sus representaciones más utilizadas (es decir, notación algebraica, trama de campo vectorial y líneas de campo eléctrico), y cómo los estudiantes convierten entre ellas. Las habilidades de los estudiantes para reconocer y convertir entre tres representaciones del campo eléctrico dan una idea de la comprensión de los estudiantes de este concepto. Se utilizó la teoría de registros de representaciones semióticas como marco teórico para analizar los datos. Los resultados muestran que la dirección de conversión es un factor importante para determinar el éxito de los estudiantes para convertir entre representaciones. Se encontró una buena sinergia entre la gráfica de campo vectorial y la notación algebraica del campo eléctrico. Se encontró que las conversiones que implican líneas de campo eléctrico no presentan una buena sinergia. La representación de líneas de campo eléctrico es especialmente difícil para los estudiantes, tanto como fuente como como representación objetivo, específicamente la interpretación y representación de la magnitud del campo a través de la densidad de las líneas de campo. Se recomienda que los profesores e investigadores de electricidad y magnetismo sean más conscientes de las dificultades que algunas tareas de conversión pueden representar para sus alumnos.