Enseñanza de semiconductores en tiempos de pandemi=
a:
experimentando una secuencia didáctica interactiva
Semiconductor teaching in times of pandemic:
experiencing an interactive didactic sequence
DOI: https://doi.=
org/10.33262/rmc.v6i1.922
María do Socorro Ferreira Ramos 1<=
/sup>
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!--[if gte vml 1]>![](3D"file7761_archivos/image002.jpg")
=
Universidad Estatal =
de Rio
Grande do Norte, Brasil =
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https://orcid.org/0000-0001-6943-6732=
.
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mariasframos@gmail.com
<= span lang=3DES style=3D'letter-spacing:-.05pt'>=
Oct= avio Paulino2
<=
!--[if gte vml 1]>![](3D"file7761_archivos/image003.jpg")
=
Universidad Federal Rural del Semiárido, Brasil =
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https://orcid.org/0000-0001-5237-3392=
.
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otavio.lavor@ufersa.edu.br
RESUMEN
En
tiempos de aislamiento social debido a la pandemia, la enseñanza y el
aprendizaje han sido un desafío aún mayor y la educación remota ha sido una
posibilidad utilizada por varias instituciones, sin embargo, la preparación
para esta modalidad puede ser cuestionada. En este sentido, las estrategias=
deben
ser pensadas y en este trabajo, se experimenta la secuencia didáctica
interactiva en las clases de semiconductores. Los estudiantes informaron sus
conocimientos previos y, a través de tecnologías sincrónicas, los grupos
mejoraron sus respuestas hasta que tuvieron un concepto formal de
semiconductor. Los resultados muestran una apropiación apropiada del
conocimiento y los comentarios y percepciones muestran que la secuencia
didáctica interactiva se puede aplicar en la educación remota para superar =
los desafíos
de la enseñanza y el aprendizaje en tiempos de aislamiento social.
ABSTRACT
In times of social isolation due to the pandemic, teaching and learn=
ing
has been an even greater challenge and remote education has been a possibil=
ity
used by several institutions, however the preparation for this modality can=
be
questioned. In this sense, strategies must be thought and, in this work, the
interactive didactic sequence in classes of semiconductor is experienced. T=
he
students informed their previous knowledge and through synchronous
technologies, the groups improved their answers until they had a formal con=
cept
of semiconductor. The results show an appropriate appropriation of knowledg=
e,
and the comments and perceptions show that interactive didactic sequence ca=
n be
applied in remote education to overcome the challenges of teaching and lear=
ning
in times of social isolation.
INTRODUCCIÓN
En los últimos meses, la pandemia de COVI=
D-19
sorprendió a la sociedad y en la búsqueda del control del virus, varias
instituciones fueron cerradas y el público se encontraba en aislamiento soc=
ial.
Según Alves (2020), este aislamiento adoptado por todos los países para
mantener a la población en el hogar pretende que la economía de los países =
se
refleje en la interrupción de diferentes servicios y actividades, entre ell=
os
el proceso de enseñanza-aprendizaje.
En un intento por continuar el proceso de
enseñanza-aprendizaje, incluso en tiempos de pandemia, se han estudiado y
verificado estrategias en todo el mundo. Alves (2020) señala que los efecto=
s de
COVID-19 en los sistemas escolares dieron como resultado medidas que van de=
sde
la suspensión de clases sin interacción por plataformas virtuales, hasta la
realización de dichas clases remotas.
Bao
En este contexto, la educación remota ha =
sido
una posibilidad para que las instituciones continúen los currículos escolar=
es.
Por lo tanto, las plataformas digitales han estado mediando prácticas
pedagógicas síncronas y asíncronas, manteniendo las aulas sin interacción c=
ara
a cara.
Para Nakashima y Lobo
(2020), la situación de la pandemia causada por COVID-19 reforzó que la
educación debe cambiar y las transformaciones requerirán la unidad y la
colaboración del público involucrado, en el que surge la necesidad de dinám=
icas
educativas basadas en nuevas formas de enseñanza.
Además, Diesel et al. (2017) refuerzan que
cualquier acción propuesta para enseñar debe ser pensada desde la perspecti=
va
de los participantes para que la planificación y organización de las
situaciones de aprendizaje se centren en las actividades de los estudiantes=
.
En este sentido, la Secuencia Didáctica
Interactiva (SDI) puede verse como una herramienta metodológica que tiende a
crear interacción en pequeños grupos en función de un tema a estudiar. Esta
metodología se ha utilizado en diferentes escenarios y uno puede preguntarse
cómo sería su aplicación de forma remota. Entonces, este trabajo busca
experimentar con SDI en una clase de materiales eléctricos y magnéticos,
específicamente en el contenido de semiconductores que son materiales de
conductividad eléctrica intermedia entre conductores y aisladores.
Secuencia
didáctica interactiva
SDI es otra opción para que el maestro
reflexione y aplique en la enseñanza y la investigación, con el objetivo de=
una
participación del estudiante. Esta propuesta fue creada por Oliveira (2013)=
y
en sus palabras "es una nueva propuesta didáctico-metodológica para ser
utilizada en el contexto del aula, con el objetivo de facilitar el proceso =
de
enseñanza-aprendizaje". Según el autor, SDI es un desarrollo de la
metodología interactiva que tenemos:
La metodología interactiva es=
un
proceso hermenéutico-dialéctico que facilita la comprensión e interpretación
del discurso y los testimonios de los actores sociales, en nuestro caso,
estudiantes, en su contexto y análisis de conceptos en textos, libros y
documentos, hacia una visión sistémica del tema en estudiar (Oliveira, 2008=
, p.
124).
La SDI proporciona una secuencia de activ=
idades
en las que los participantes actúan de forma interactiva y, según Oliveira
(2013), la propuesta tiene en cuenta la construcción y reconstrucción de
conceptos de diferentes temas y niveles de educación. El autor define SDI c=
omo:
La secuencia didáctica intera= ctiva es una propuesta didáctico-metodológica que desarrolla una serie de actividades, comenzando con la aplicación del círculo hermenéutico-dialécti= co para identificar conceptos / definiciones, que subsidian los componentes curriculares (temas), y que están asociados interactivamente con la (s) teo= ría (s) de aprendizaje y / o propuestas y metodologías pedagógicas, con el obje= tivo de construir nuevos conocimientos y conocimientos (Oliveira, 2013, p. 43).<= o:p>
Al aplicar un SDI, la clase se divide en =
grupos
y de acuerdo con Oliveira (2011), cada alumno del grupo informa qué entiende
por el tema a estudiar. Luego, se realiza una síntesis de los conceptos que
fueron dados por cada participante para formar una definición única en cada
grupo. En la siguiente etapa, cada equipo elige un líder, de modo que se fo=
rma
un nuevo grupo con los líderes y hay una nueva síntesis. A partir de estos
pasos, el profesor discute con el aula las dinámicas realizadas para la
construcción de conceptos y cierra la dinámica a través de la transmisión y
sistematización de contenidos teóricos. La figura 1 ilustra un ejemplo.
=
![](3D"file7761_archivos/image005.jpg")
Figura
1. Ejemplo de SDI=
Fuente:
Oliveira, 2010, p=
. 9
En el ejemplo anterior, la clase tiene
dieciséis estudiantes que se dividen en cuatro grupos con cuatro estudiantes
cada uno. Se forma un nuevo grupo de cuatro con los representantes donde se
realiza la síntesis para tener una única definición.
Como ejemplo de la aplicación de SDI, pod=
emos
mencionar a Silva y Oliveira (2009) que trabajan con el concepto de función
similar en la formación del profesorado y concluir que era posible minimiza=
r la
subjetividad del profesional en el aula, ya que estaba acompañado por evolu=
ción
del pensamiento que facilita la síntesis final.
Silva et al. (2013), propusieron una SDI =
para
enseñar el concepto de densidad y se dieron cuenta de que el uso de SDI
generaba un aprendizaje significativo y estimulaba la curiosidad y
participación de los estudiantes. Moul y Silva (2017) proponen una SDI en la
enseñanza de la botánica y se dan cuenta de que muchas concepciones de
estudiantes se reafirman después de la secuencia didáctica, mientras que
aparecen nuevos conceptos en la formulación de argumentos.
METODOLOGÍA
Esta investigación se llevó a cabo en una=
clase
de materiales eléctricos y magnéticos con nueve estudiantes en una universi=
dad
ubicada en la región semiárida en el curso de licenciatura en ciencia y
tecnología. Debido al período de aislamiento social causado por la pandemia,
dichos estudiantes fueron inscritos en un semestre complementario ofrecido =
en
modo remoto.
Se intentó un SDI para dinamizar los mome=
ntos,
demostrando la interacción entre los participantes, incluso de forma remota=
. De
esta manera, en un análisis previo, cada alumno puede exponer sus conocimie=
ntos
previos sobre semiconductores. La clase se dividió en tres grupos de tres
estudiantes, en los que cada grupo se reúne para, a partir de las tres
respuestas anteriores, obtener una respuesta única que es llevada por un lí=
der
al grupo de síntesis y al final tener una respuesta única que se debate y e=
stá
justificado por el profesor. La figura 2 ilustra la división de la clase en
grupos y la formación del nuevo grupo con los líderes.
![](3D"file7761_archivos/image006.png")
Figura 2. Grupos en SDI
=
Los grupos 1, 2 y 3 se dividieron por lot=
e y
los estudiantes se numeraron del 1 al 9 para que el maestro controle las
respuestas y la construcción del conocimiento. Cada grupo podría reunirse de
forma remota en la plataforma que quisieran y elegir uno de ellos para comp=
oner
el grupo de síntesis.
Después de la reunión del grupo de síntes=
is, el
profesor confirmó las respuestas recopiladas, y agregó otra información sob=
re
las características y el dopaje de los semiconductores. Se realizó una eval=
uación
de aprendizaje en un formato de diálogo a través de videollamadas. La sigui=
ente
sección presenta más detalles del experimento.
RESULTADOS
Al principio, los estudiantes emitieron s=
us
conocimientos previos sobre semiconductores. A la continuación puede ver los
conocimientos previos de los estudiantes de A1 a A9.
A1: Son materiales con una resistencia y
conductividad muy cercanas.
A2: Entiendo que los materiales semicondu=
ctores
(como su nombre lo indica), son materiales que se encuentran en una "z=
ona"
entre materiales conductores y no conductores. Tener características tanto =
de
un grupo como de otro.
A3: Una clasificación de materiales eléct=
ricos
que tienen baja conductividad eléctrica, pero que no son aislantes. Ampliam=
ente
utilizado en la industria electrónica. Los más conocidos y utilizados son el
silicio y el germanio.
A4: Los semiconductores, en mi opinión, e=
s una
línea entre conductores y no conductores, donde no tienen la capacidad
conductiva fuerte como conductores, pero tampoco tienen una capacidad
conductora débil como los no conductores.
A5: Creo que es un material (no metálico)=
que
tiene una conductividad más baja que los conductores, que es capaz de condu=
cir
y detener la electricidad, por lo que es posible controlar este flujo de co=
rriente
a través del propio material.
A6: Entiendo que los semiconductores son =
de
baja conductividad eléctrica y que es más fácil cambiar su condición más
fácilmente.
A7: Los semiconductores son metales con
conductividad eléctrica intermedia: en orden creciente de conductividad ser=
ía:
aislantes <semiconductores <conductores. Ejemplos son: silicio y
germanio.
A8: En la misma palabra cuando lo mencion=
amos,
tenemos la idea de que "semi" es algo que es parcial, es decir, n=
o es
completamente conductivo ni totalmente aislante. Conductores es algo que
transmite y conduce energía eléctrica a través de su cuerpo. En términos
generales, es un objeto que es conductor, pero presenta un medio resistivo =
que
no proporciona una conducción totalmente integrada en comparación con un
conductor. Esta palabra también está asociada con la tabla periódica donde
tenemos una ubicación específica para algunos de estos materiales.
A9: Los semiconductores son materiales que
permiten el paso de la corriente eléctrica, sin embargo, este paso es muy
pequeño en comparación con los materiales conductores.
Se puede ver que, los estudiantes ya tien=
en un
conocimiento sobre semiconductores, señalando que es un material entre el
conductor y el aislante, que incluye proporcionar ejemplos. Los tres grupos=
se
reunieron a través de una llamada de Whatsapp para obtener una respuesta. A la continuación se
muestra la respuesta de los tres grupos.
G1: Los semiconductores son materiales que
tienen baja conductividad eléctrica, pero no son aislantes, por lo tanto, e=
stán
en una "zona" entre materiales conductores y no conductores
(aislantes). Son elementos que tienen 4 electrones en la capa de valencia. =
El
más conocido es el silicio, ampliamente utilizado en la industria electróni=
ca.
G2: Los semiconductores son un material no
metálico que es capaz de conducir y detener la electricidad de manera que p=
ueda
controlar el flujo de corriente en el material. Su conductividad no es tan =
alta
como la de los conductores.
G3: La palabra semiconductores proviene de
conductores, que son materiales que permiten el paso de corriente eléctrica
fácilmente en su cuerpo, más el prefijo semi, que indica algo parcial. Por =
lo
tanto, podemos conceptualizar los semiconductores como materiales de
conductividad eléctrica intermedia. En orden ascendente de conductividad se=
ría:
aislantes <semiconductores <conductores. Ejemplos de semiconductores =
son
silicio y germanio.
El grupo 1, que incluía a los estudiantes=
A1,
A2 y A3, formuló una respuesta que contempla el carácter semiconductor como=
una
característica entre el aislante y el conductor. Agregaron la información de
cuatro electrones en la capa de valencia y citaron al silicio como el mater=
ial
semiconductor utilizado en la industria. Es posible que el estudiante A1
estuviera convencido de su respuesta en relación con tener una resistencia y
conductividad cercanas.
El grupo 2 señala al semiconductor como un
material con menor conductividad que los conductores y que puede usarse par=
a el
control de corriente. Los estudiantes A4 y A6 renunciaron a sus respuestas =
para
aceptar la respuesta de A5.
El grupo 3 concluyó que el prefijo semi e=
n la
palabra semiconductor indica un material de conductividad intermedia entre
aisladores y conductores, presentando silicio y germanio como ejemplos.
Cada grupo nombró un líder y estos líderes
formaron el grupo de síntesis para llegar a una sola respuesta con respecto=
al
conocimiento previo de la clase. Después de reunirse por llamada de Whatsapp,
llegaron a la información a continuación.
La palabra semiconductores proviene de conductores, que son materiales que permiten el paso de corriente eléctrica fácilmente en su cuerpo, más el prefijo semi, que indica algo parcial. Por = lo tanto, podemos conceptualizar los semiconductores como materiales con conductividad eléctrica intermedia porque son un material no metálico que es capaz de conducir y difundir electricidad porque su conductividad no es tan alta como la de los conductores. En orden creciente de conductividad tenemo= s: aisladores <semiconductores <conductores. Tenemos como ejemplos: sili= cio y germanio, entre estos lo silicio se usa más en la industria electrónica.<= o:p>
La respuesta final se realizó reuniendo la
información que cada líder tomó de su grupo. Aquí, se puede ver que la
información más reciente presenta una definición más formal con ejemplos y
aplicaciones, destacando el carácter interactivo y facilitador del aprendiz=
aje.
Un hecho que corrobora con Moul y Silva (2017) al observar que, a lo largo =
de
las respuestas, hay una acumulación de las proposiciones iniciales, que se
reflejan en la construcción del grupo.
En vista del conocimiento presentado por =
la
clase, en una reunión a través de la plataforma Google Meet, el profesor presenta la
definición de semiconductor haciendo una relación con la información dada p=
or
la clase. en este punto, se destaca que solo la información discutida no es
suficiente para el profesional de la ingeniería y que las características d=
eben
ser detalladas, así como explicar las bandas de energía y las técnicas de
dopaje, dada la variedad de aplicaciones, especialmente en electrónica, com=
o ya
lo mencionaron los alumnos.
La reunión tuvo una discusión sobre los
contenidos con la participación de los estudiantes, ya que se alentó al púb=
lico
a interactuar cuando se exponga a situaciones en las que son seres activos =
en
su aprendizaje. Para Diesel et al. (2017), este movimiento de interacción l=
leva
al alumno a reflexionar sobre el tema y emitir una opinión.
La evaluación se realizó de forma dialógi=
ca a
través de una videollamada de Whatsapp para cada alumno. En este formato, el alumno es
evaluado con respecto a sus preguntas y respuestas a las preguntas. Las
calificaciones fueron satisfactorias, ya que cada alumno mostró una buena
apropiación del conocimiento de semiconductores, pudiendo preguntar y respo=
nder
sobre el tema, en el que se destaca que las respuestas en el diálogo fueron=
más
formales y con mayor conocimiento en comparación con las respuestas inicial=
es.
Los estudiantes señalan que SDI fue relev=
ante
porque generó la motivación para el estudio grupal y la oportunidad de usar
tecnologías y redes sociales como Whatsapp para fines de aprendizaje, especialmente en
momentos en que la distancia social es necesaria. También solicitan que se
realicen actividades de esta naturaleza en otros contenidos y otras
disciplinas.
Estos hechos llegan a contribuir con Silv=
a et
al. (2013), quienes señalan que los estudiantes hablaron sobre cuánto era
placentero trabajar en grupos en el concepto de densidad, porque de esa man=
era
pueden interactuar más y construir conocimiento.
Conclusiones
En esta experimentación, se aplicó un SDI=
a una
clase de materiales eléctricos y magnéticos, específicamente en el contenid=
o de
semiconductores, en el que los estudiantes informaron sus conocimientos pre=
vios
y se dividieron en grupos para interactuar y mejorar sus respuestas. En el
grupo de síntesis, se llegó a la respuesta formal al concepto de
semiconductores, presentando la diferencia entre aisladores y conductores,
ejemplos y aplicaciones.
Los conceptos se basaron y luego, en una
reunión, se discutieron las propiedades y características que clasifican los
semiconductores como materiales aplicables, especialmente en electrónica. L=
os
resultados apuntan a un estímulo para la interacción y la motivación para el
aprendizaje. La evaluación dialogada presentó preguntas y respuestas que
corresponden a una apropiación apropiada del conocimiento de los materiales
semiconductores.
Todos los momentos tuvieron lugar de forma
remota a través de Whatsapp
y Google Meet<=
/span>,
dado el aislamiento social en tiempos de pandemia. Los comentarios y las
percepciones indican que SDI es una metodología aplicable de forma interact=
iva,
incluso en salas virtuales. Por lo tanto, se espera que los hechos presenta=
dos
aquí motiven la reflexión y la mejora de la enseñanza y el aprendizaje de f=
orma
remota y que generen entusiasmo para enseñar y aprender en diferentes momen=
tos
y con diferentes contenidos.
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UFRPE.
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PARA CIT=
AR EL
ARTÍCULO INDEXADO.
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