cmara oscura

Download cmara oscura

Post on 02-Jul-2015

215 views

Category:

Documents

3 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

Rev. Eureka. Ense. Divul. Cien., 2007, 4(1), pp. 123-140

EXPERIENCIAS, RECURSOS Y OTROS TRABAJOS

LA CMARA OSCURA EN LA CLASE DE CIENCIAS: FUNDAMENTO Y UTILIDADES DIDCTICASCriado, Ana M(1)(2); del Cid, Rosa(2); Garca-Carmona, Antonio(3)(1)

Grupo GAIA, (2) Dpto. Didctica de las Ciencias. Universidad de Sevilla. (3) rea de Ciencias. Colegio Luisa de Marillac. Sevilla. acriado@us.es; rdelcid@us.es; agarciaca@cofis.es

[Recibido en Junio de 2006, aceptado en Agosto de 2006]

RESUMENIngls Se describe el uso didctico de una cmara oscura, construida con una gran caja de cartn, donde se introduce la cabeza. La construccin del recurso y su uso didctico admiten diferentes niveles de complejidad: desde asomarse al interior y mirar, hasta el desarrollo de un control de variables, como trabajo de investigacin escolar. As, se puede abordar el problema de cmo influyen en la imagen atributos de la cmara, u otros factores como la distancia del objeto a la misma. Palabras clave: aprendizaje por investigacin; cmara oscura.

INTRODUCCIN La meta educativa de la alfabetizacin cientfica de la poblacin, desde su insercin en el sistema educativo ha dado pie a estudios conjuntos entre pases como el proyecto Pisa (Harlen, 2001), o a iniciativas como el reciente libro sobre Cmo promover el inters por la cultura cientfica (OREAL/UNESCO, 2005). Se intenta que los profesores de Ciencias y Tecnologa se esfuercen en crear situaciones de aprendizaje gratificantes para los estudiantes, como las que se pueden propiciar mediante el planteamiento del aprendizaje como investigacin. Las estrategias de enseanza basadas en la investigacin pueden propiciar el aprendizaje de hechos y datos. Estos suministran el referente concreto que necesitan los aprendices para las primeras fases de construccin de los conceptos (Caal, 1999). As, por ejemplo, la manera ms espontnea de asimilar el concepto de imagen, es atribuir esta etiqueta verbal a lo que observamos proyectado en una pantalla. Pero, adems de los principales esquemas conceptuales, las estrategias investigativas favorecen el aprendizaje de procedimientos, la adopcin de actitudes, y el desarrollo de capacidades generales de la persona, necesarias para un buen desenvolvimiento en nuestro medio natural, social y tecnolgico (Caal, Pozuelos y Trav, 2005). En particular, la adecuada planificacin de una investigacin sobre las variables que intervienen en un fenmeno, requiere una organizacin sistemtica de las condicionesRevista Eureka sobre Enseanza y Divulgacin de las Ciencias Asociacin de Profesores Amigos de la Ciencia-Eureka. ISSN: 1697-011X. DL: CA-757/2003 http://www.apac-eureka.org/revista

A.M. CRIADO, R. DEL CID, A. GARCA-CARMONA

de observacin y verificacin emprica. Ello supone la adquisicin de un alto grado de capacitacin en el grupo de estudiantes que lo realicen. Adquirida la tcnica del control de variables, se puede trasladar este hbito a la resolucin de problemas en el mbito cotidiano. La visualizacin de imgenes con una cmara oscura es de esas experiencias que suelen provocar entusiasmo en los alumnos. Sus expectativas se culminan si, adems, el prototipo de cmara ha sido construido por ellos mismos, con materiales accesibles, y en poco tiempo. El conocimiento tecnocientfico adquirido sirve para entender cuestiones tan prximas como el proceso de la visin como algunas vivencias. Nos referimos a la experiencia personal que hemos podido tener cuando, en una habitacin a oscuras, donde la luz apenas penetra por pequeas aberturas, se proyectan en la pared imgenes de objetos mviles del exterior. Habremos observado que esas imgenes se desplazan en sentido opuesto al que se mueven dichos objetos. Se trata de imgenes producidas de modo similar a como se obtienen en una cmara oscura. La cmara oscura se conoce desde los tiempos de Aristteles hace ms de 2000 aos. En el siglo XI, cientficos rabes realizaron experiencias con cmaras oscuras, construidas a modo de tiendas de campaa. Cuatro siglos ms tarde, se les dota de un objetivo (lente); se reducen de tamao y se construyen de madera, dndoles forma de caja. Es el origen de todas las cmaras fotogrficas actuales. En algunas ciudades europeas existen cmaras oscuras en torres de alto valor histrico, estratgicamente situadas, que sirven de reclamo turstico, ofreciendo vistas de la ciudad. En nuestro entorno encontramos la Torre Tavira, en Cdiz, y la Torre de los perdigones, en Sevilla. Existen multitud de publicaciones (Hann, 1991; Calvani, 1988; Grepstad, 2005); dedicadas a la denominada cmara estenopeica (pinhole camera) que, dotada de un diafragma del grosor de un alfiler y una pantalla de papel fotosensible, constituye una rudimentaria, pero efectiva, cmara de fotos (Monje, 1998). Incluso se pueden construir con piezas de Lego (Parente, 2005). Sin embargo, no es fcil encontrar referencias didcticas sobre la cmara de visin directa y de proyeccin en pantalla opaca, similar a la habitacin que serva originariamente de cmara oscura. En una serie televisiva de divulgacin cientfica1, se describe cmo construirla con una gran caja de cartn en la que se introduce la cabeza. Nosotros la hemos empleado en el aula y hemos ido mejorando progresivamente su diseo y su utilizacin.

OBJETIVOS La actividad educativa que venimos realizando como una investigacin escolar, tambin se desarroll en la II Feria de la Ciencia de Sevilla (SADC, 2004), como una actividad de divulgacin cientfica.

1

La serie El Mundo de Beakman (Beakmans World. Directed by Jay Dubin. Executive producer: Mark Waxman. Produced by Robert Heath), fue emitida a finales de los 90, en el programa El club de las ideas, de la cadena televisiva andaluza, Canal Sur. Recientemente, ha sido emitida en el programa Cuatrosfera, de la cadena Cuatro. 124

LA CMARA OSCURA EN LA CLASE DE CIENCIAS: FUNDAMENTOS Y UTILIDADES

El propsito de este trabajo es explicar cmo construir la cmara en dos versiones, una ms sencilla y otra ms sofisticada, as como mostrar algunas de sus utilidades didcticas en una clase de Ciencias.

INTEGRACIN DE LA ACTIVIDAD EN EL CURRCULO ESCOLAR Desde hace ocho aos, la experiencia se viene desarrollando con alumnos de Magisterio, dentro de la asignatura optativa Didctica de la Fsica y de la Qumica, como trabajo prctico de la unidad didctica denominada: Cmo construir conocimiento investigando? Hemos de decir que el nmero de estudiantes matriculados en la asignatura, cada curso, oscila entre 20 y 70. Para llevar a cabo la actividad, los alumnos se organizan en equipos de entre 2 y 5 personas, que se suelen agrupar por la experiencia que ya poseen de trabajar juntos en otras materias y cursos. La actividad de visualizacin de imgenes, con esta cmara oscura, se puede realizar en muy diferentes niveles educativos, desde los niveles obligatorios a los no obligatorios. Pensamos que tiene un alto inters didctico, porque conjuga contenidos cientficos y tecnolgicos, que invitan a los alumnos a aprender investigando. As, se tratan contenidos de ptica geomtrica y, en general, los relacionados con la fotografa (propagacin de la luz, haces de rayos, formacin de imgenes, enfoque, nitidez, iluminacin,); el conocimiento del ojo y el fenmeno de la visin; el umbral mnimo de sensibilidad visual, etc. Tambin se ponen en juego procedimientos como la estimacin de magnitudes, el establecimiento de relaciones trigonomtricas y la semejanza de tringulos. Igualmente, se abordan problemas de tipo tcnico como: lograr el oscurecimiento de la cmara, inventar diseos para conseguir diafragmas variables, o que las cmaras sean de longitud variable, etc. La eleccin de los materiales, y el trabajo con ellos, supone utilizar el ingenio para resolver los diversos problemas que aparecen durante la construccin del artilugio.

USO DIDCTICO DE LA CMARA La estrategia de enseanza que proponemos con la cmara oscura, consta de cinco fases: Fase I. Presentacin del problema a los estudiantes e identificacin de las cuestiones centrales Conocido el sentido de la tarea (una investigacin escolar), se muestra una cmara ya construida, o se usa un vdeo didctico, de unos minutos, mostrando su construccin. (Es fundamental que los alumnos hayan visto un prototipo). Entonces se plantea la siguiente pregunta abierta: Cmo es la imagen creada en una cmara oscura? Con objeto de ir acotando el problema de la investigacin, se proponen los siguientes interrogantes ms especficos:

125

A.M. CRIADO, R. DEL CID, A. GARCA-CARMONA

Qu caractersticas podemos apreciar en una imagen proyectada? De qu factores dependen las caractersticas de la imagen? Qu factores influyen en la luminosidad, tamao y nitidez de la imagen? Tiene distancia focal la cmara oscura? En general, cules son las dimensiones ptimas de los diferentes elementos de la cmara para que sea factible la experiencia en la escuela?

Ante los interrogantes anteriores, conviene que los estudiantes, por equipos, respondan por escrito, sus tentativas de respuesta, en dos hojas idnticas, una para el profesor y otra que conservarn ellos para confeccionar el informe de la investigacin. Es recomendable que el profesor recoja las hojas de respuestas escritas y tenga conocimiento de las mismas antes de la sesin siguiente, a fin de tenerlas en cuenta en su intervencin, cuando se hace la puesta en comn de esta primera fase. Fase II. Planificacin de la solucin Paso1: Consulta de fuentes de informacin (como la suministrada en el anexo 1), comparacin de las respuestas personales con la nueva informacin y revisin de las mismas, si es el caso. Elaboracin de un resumen de todo ello, en una tabla como la del anexo 2a. Paso2: Construccin de la cmara (se detalla ms adelante) y fijacin, en el propio cartn, de los valores de tamaos del diafragma, as como de su longitud mxima y mnima. Paso 3: Preparacin de una tabla de recogida de observaciones y datos. En el anexo 2b se muestra una tabla para su recopilaci

View more