n 18 2019 TRABAJO 2

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Revista Electrónica Iberoamericana de Educación en Ciencias y Tecnología— Numero 18 Diciembre 2019. Página 20 
 
 
 
 
 
PROPUESTA PEDAGOGICA EN CIENCIAS 
EXPERIMENTALES: MODELIZANDO EL MARCAPASO 
CARDIACO 
Navarro, Silvia Inés1; Nieva, César Rubén2; Bulacios, Hector Hugo3; Juarez Gustavo 
Adolfo1 
1Facultad de Ciencias Exactas y Naturales – Avda. Belgrano N° 300 - 2Instituto de Estudios Superiores 
“José Cubas”. San Isidro. Valle Viejo - 3Facultad de Ciencias de la Salud – Maestro Quiroga N°100. 
silvina.facen@gmal.com 
 
Resumen 
En esta propuesta pedagógica se distingue entre los procedimientos de las 
ciencias experimentales y los contenidos procedimentales, siendo el recurso 
más importante para el aprendizaje: la experimentación. Por lo tanto, se 
pretende que los alumnos construyan su conocimiento sostenido en la 
investigación realizada acorde con la comunidad científica, y atribuyéndoles 
un protagonismo importante en la reconstrucción de sus conocimientos 
posibilitándole modelizar el comportamiento de un sistema electrónico 
(marcapaso cardiaco) mediante la carga y descarga de un capacitor 
dependiente de factores dinámicos del sistema. 
Palabras Claves: Modelizacion Matematica, Experimento, Bioelectricidad, 
Marcapaso Cardiaco, Aprendizaje. 
 
 
 
 
 
mailto:silvina.facen@gmal.com
Navarro, Silvia Inés; Nieva, César Rubén; Bulacios, Hector Hugo; Juarez Gustavo Adolfo - Propuesta 
pedagógica en ciencias experimentales: Modelizando el marcapaso cardiaco 
 
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PEDAGOGICAL PROPOSAL IN EXPERIMENTAL 
SCIENCES: MODELING THE CARDIAC PACEMAKER 
 
Abstract 
In this pedagogical proposal, a distinction is made between experimental 
science procedures and procedural contents, being the most important 
resource for learning: experimentation. Therefore, it is intended that students 
build their sustained knowledge in research conducted in accordance with the 
scientific community, and attributing an important role in the reconstruction 
of their knowledge enabling modeling the behavior of an electronic system 
(cardiac pacemaker) by loading and discharge of a capacitor dependent on 
dynamic factors of the system. 
Key Words: Mathematical Modeling, Experiment, Bioelectricity, Cardiac 
Pacing, Learning. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Navarro, Silvia Inés; Nieva, César Rubén; Bulacios, Hector Hugo; Juarez Gustavo Adolfo - Propuesta 
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Introducción 
 El término pedagogía etimológicamente proviene de estar relacionado 
con el arte o ciencia de enseñar. La palabra proviene del griego antiguo paidagogós, 
el esclavo que traía y llevaba niños a la escuela. De las raíces “paidos” que es niño 
y “gogía” que es llevar o conducir. No era la palabra de una ciencia. Se usaba sólo 
como denominación de un trabajo: el pedagogo que consistía en la guía del niño; 
también se define como el arte de enseñar. (Romero Barea, 2009, p.2) 
 La pedagogía tiene por objeto el aspecto sistemático de la actividad 
humana conductora de las acciones educativas y de formación. Como toda 
actividad humana, tiene sus principios y sus métodos; define una función humana, 
describe una conducta específica, socialmente construida, principalmente en la 
escuela y en las instituciones formadoras. La pedagogía participa en los cambios y 
evoluciones a las que estamos asistiendo; sin embargo, la pedagogía tiene también 
su propia historia y su propia cultura: la de las prácticas, la de las maneras de pensar 
y las de sus propios modelos. Ella contribuye a la profesionalización del docente. 
(Gómez Mendoza, 2011) 
 Por tanto, si partimos del postulado básico de la pedagogía cognitiva en 
la que establece, “la sociedad actual se caracteriza por la generación, desarrollo y 
difusión del conocimiento. Los cambios humanos son de tal calidad y calibre que 
han provocado una verdadera revolución científica y social sólo comparable -para 
algunos, incluso, superior- a las previas revoluciones industriales”. Si cada estado 
de cosas requiere un tipo de pedagogía, una escuela, ¿qué tipo de pedagogía 
requieren los tiempos actuales? Esta pregunta tiene diversos significados: 1°) cada 
sociedad implica un tipo de educación, crea un tipo de escuela y alienta una forma 
de pensar la educación (Astolfi J.P., Giodan A., Aohau G., Host V., Martinand J.L., 
Rumelhard G., Zadounaïsky G., 1978); 2°) el progreso de la ciencia produce cambios 
en la estructura del pensamiento (Heisenberg, 1974); 3°) la nueva sociedad, y la 
evolución de la ciencia y de la tecnología como construcciones sociales, requiere 
una nueva pedagogía. En la base de este postulado, se considera que el proceso de 
aprendizaje humano responde no sólo a una especie de diseño genético, sino de 
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modo principal y aún más significativo a un diseño cultural. A un diseño que toma 
cuerpo en el cerebro humano, máximo modelo y exponente de un sistema 
complejo (Asensio, 1997). El aprender no expresa únicamente un mecanismo o 
propiedad adaptativa al entorno, función que los humanos compartimos con otros 
animales, sino que, sobre todo es una propiedad atributiva. Por el aprender, y por 
lo que aprendemos, cuando este aprendizaje es verdaderamente humano, 
logramos incrementar nuestra competencia como hábiles intelectuales, seres 
capaces de atribuir, tanto a nosotros mismos como a los demás, diversos estados 
mentales como base de nuestra conducta y acción. Ello hace posible no sólo la 
comunicación con los demás, sino mejorar nuestra habilidad para elaborar criterios 
y descubrir significado al mundo. A través del aprendizaje nos incorporamos, a la 
cultura humana y generamos nuevas formas de aprendizaje humano. De este 
modo, cada sociedad y cada cultura es creada por los procesos humanos de 
aprendizaje y, a su vez, genera nuevas formas de aprendizaje, es decir, una 
verdadera cultura de aprendizaje. (Vázquez Gómez, Bárcena Orbe, 1991). En la que 
se caracteriza el aprendizaje significativo cuyo concepto central se basa en los 
desarrollos teóricos de Ausubel (y posteriormente Novak) quienes lo plantean 
como “un proceso durante el cual la persona que aprende relaciona 
voluntariamente, de manera sustancial y no arbitraria la nueva información con 
conceptos relevantes de su estructura cognitiva”. (Salzano Masini & Moreira, 2017, 
p.13-17) 
 
Objetivo 
 Generar actividades didácticas como resultados de trabajos 
experimentales y de modelización que aporten a la enseñanza de conceptos 
físicos-biológicos con el fin de propender a un aprendizaje significativo. 
 
Referente teórico 
 Las corrientes pedagógicas contemporáneas responden al reclamo 
social de una formación que les permita a los sujetos resolver problemas de 
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diferente índole de manera autónoma, esto significa, poder enfrentar la búsqueda 
de soluciones, encontrar una respuesta y tener algún control sobre ésta, dado que 
en la mayoría de los casos, los problemas que se presentan implican encontrar 
respuestas nuevas a preguntas también nuevas. Las repercusiones de las 
corrientes pedagógicas contemporáneas van más allá delo convencional, quizás 
su mayor aporte, y a riesgo de cometer una sobre simplificación, la pregunta más 
importante que han planteado estas tendencias es considerar ¿si la educación debe 
dedicarse a transmitir los saberes científicos establecidos?, o bien ¿debe 
preocuparse por desarrollar una nueva forma de concebir y representar el mundo, 
más allá de la forma en que inicialmente los alumnos lo ven? (Cerezo Huerta, 2006, 
p.3) 
 Uno de los referentes más representativos de la llamada Escuela Nueva 
y de la pedagogía de nuestro tiempo en que se discute y gesta una reforma 
educativa, son la ideas de John Dewey (1859-1952) donde su pragmatismo 
filosófico con el intelectualismo y con la enseñanza nacionalista brinda un 
fundamento filosófico y social, en el que afirma los valores de la personalidad 
humana en una vida en sociedad y que puede servir de orientación en la búsqueda 
de una mejor sociedad humana (Cadrecha Caparro, 1990). 
 Un rasgo que afectó mucho su pensamiento fue la fuerte influencia que 
había tenido la obra de Johann Friedrich Herbart (1776–1841) en la pedagogía y en 
la escolarización desarrollada hasta entonces en América del Norte. Según Herbart 
el niño era un ser a modelar intelectual y psíquicamente por fuerzas externas. 
Sobre esta base Herbart realizó el planteo de su concepto de instrucción. Dewey 
fue, desde el punto de vista de la pedagogía, uno de los primeros y más 
importantes críticos de Herbart. Estaba convencido que muchos de los problemas 
educativos de las prácticas educativas de su época se debían a que estaban 
fundamentadas en una epistemología dualista errónea, al cual confrontó. (Ruiz, 
2013, p.106) 
 Ciertamente, la doctrina pedagógica y filosófica de John Dewey 
pedagogo norteamericano extraída de su obra Democracia y Educación, señala: 
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“Se afirmó que la filosofía era una forma de pensar, que, como todo pensar, 
tiene su origen en lo que hay de incierto en la materia de la experiencia, que 
aspira a localizar la naturaleza de la perplejidad y a formar hipótesis que han 
de ser comprobadas en la acción. El pensar filosófico tiene como diferencia el 
hecho de que las incertidumbres de que trata se encuentran en aspiraciones y 
condiciones sociales muy extensas, que consisten en un conflicto entre los 
intereses organizados y las aspiraciones institucionales. Como el único modo 
de producir reajuste armónico entre las tendencias opuestas es mediante una 
modificación de las disposiciones emocionales e intelectuales, la filosofía 
constituye, a la vez, una formulación explícita de los diversos intereses de la 
vida y una propuesta de puntos de vistas y métodos mediante los cuales puede 
efectuarse un equilibrio mejor de los intereses. Como la educación es el 
proceso mediante el cual puede realizarse la transformación necesitada y no 
seguir siendo una mera hipótesis respecto a lo que es deseable, alcanzando 
una justificación de la afirmación de que la filosofía es la teoría de la educación 
como una práctica deliberadamente dirigida”. (p.350). Por tanto, “el 
conocimiento es un modo de participación valiosa en la medida en que es 
efectivo. No puede ser la visión vaga de un espectador interesado” (p.355). Y 
“la teoría del conocer ha de derivarse de la práctica que tenga mayor éxito 
para obtener conocimiento, y después esta teoría se empleará para 
perfeccionar los métodos que tienen menos éxitos” (Dewey, 1982, p.357). 
 
De este enfoque, Dewey propone el desarrollo del método experimental: 
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“…nuevo como recurso científico, como recurso práctico es tan antiguo como 
la vida”. “El método experimental tiene dos aspectos: 1) de una parte significa 
que no tenemos derecho a llamar nada conocimiento si no es cuando nuestra 
actividad ha producido realmente ciertos cambios físicos de las cosas, de tales 
cambios específicos, nuestras creencias son sólo hipótesis, teorías, 
sugestiones, sospechas y han de ser sostenidas como tentativas y utilizadas 
como indicaciones de experimentos que han de intentarse. 2) por otro parte, 
el método experimental de pensar significa que el pensar es de provecho;…, 
la experimentación no es equivalente a una reacción ciega,…, no constituye 
un experimento sino cuando se observan las consecuencias y se emplean para 
hacer predicciones y planes en situaciones semejantes del futuro. El método 
experimental científico es un ensayo de ideas; de aquí que aun cuando 
prácticamente –o inmediatamente- fracase, es fecundo intelectualmente, 
pues nosotros aprendemos de nuestros fracasos cuando meditamos 
seriamente sobre nuestros esfuerzos” (Dewey, 1982, p.356). 
 
 Evidentemente Dewey nos muestra la naturaleza de la experiencia, al 
mismo tiempo que marca la importancia del nexo entre lo activo y pasivo de la 
misma, para que ella sea la base de todo aprendizaje: 
 
“Una separación de la fase del hacer activo de la fase respecto al sufrir pasivo 
destruye el sentido vital de una experiencia” (p.165), por lo mismo escribe: 
“Aprender por experiencia es establecer una conexión hacia atrás y hacia 
adelante entre lo que nosotros hacemos y lo que gozamos o sufrimos de las 
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cosas, como consecuencia. En tales condiciones, el hacer se convierte en un 
ensayar, un experimento con el mundo para averiguar cómo es, y el sufrir se 
convierte en instrucción, en el descubrimiento de la conexión de las cosas. De 
aquí se siguen dos conclusiones importantes para la educación. 1) la 
experiencia es primariamente un asunto activo-pasivo; no es primariamente 
cognoscitiva. 2) pero la medida del valor de una experiencia se halla en la 
precepción de las relaciones o continuidades a que conduce. Comprende 
conocimiento en el grado en que se acumula o se suma a algo o tienen sentido. 
(Dewey, 1982, p.153) 
 
 Así pues, podemos decir que el aprendizaje para el pensador americano 
se inserta en un proceso estable-inestable de reconstrucción de la experiencia; es 
decir: la experiencia es tanto el punto de partida como el de llegada en el 
aprendizaje. (Cadrecha Caparros, 1990, p. 73). De este modo, John Dewey en su 
obra Experiencia y Educación establece: 
“…un nuevo proceso dialéctico dual basado en la experiencia; que encierra en 
sí la dualidad: actividad-pasividad, cuya conexión percibida lleva a la relación 
dialéctica entre lo que tratamos de hacer y lo que ocurre como consecuencia, 
llenando así de sentido la experiencia anterior y la nueva, las cuales son 
elementos dinámicos y constituidos precisamente en función de la misma 
relación que los transforma de forma permanente. (Dewey, 1960) 
 Por lo tanto, es de enorme importancia dejar en claro las concepciones 
deweyanas sobre formación, ya que podemos detectar un claro y acertado avance 
en el esclarecimiento del sentido y alcance de este término en pedagogía. Caridad 
que encuentra en Dewey un precursor de respuestas que encontraremos más 
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tarde en pensadores contemporáneos. Dewey reconoce la ambigüedad del 
término formación, sin embargo, acepta que en el lenguaje científico de los 
pedagogos se desarrolla un concepto de formación que no puede ser remplazado 
por ningún otro término. Formación no es ni un concepto general que abarque la 
educación y la enseñanza, ni tampoco ha de estar subordinado a éstos. Dewey 
indica la posibilidad de un sentido de este término mediante la distinción existente 
entre éste y el término educación, los cuales se hallan en correlación; es la 
conjunción y simultaneidad de ambos conceptos lo que determina el quehacer de 
la pedagogía. (Ochoa Restrepo, 1996, p. 145-146) 
 Tomando en cuenta lo expresado por Dewey “no se pueden utilizar los 
conocimientos físicos, biológicos e históricos, sin saber primero a qué principio 
básico o a qué fin de nuestros actos se deben subordinar y que —por 
consiguiente— se presupone otro conocimiento de orden estrictamente moral”. 
Pero, “este conocimiento de los fines básicos es empírico por esencia, que debe 
formarse siguiendo el método experimental de los cinco pasos enumerados y 
someterse a las mismas pruebas de validez” (Ochoa Restrepo, 1996, p.150). 
 Asimismo, el verdadero papel del docente es el de crear las condiciones 
necesarias y los estímulos requeridos para conducir más efectivamente al 
estudiante a un ideal de formación idónea; el docente debe esforzarse 
constantemente en fiscalizar los estímulos utilizados y ver cuándo debe 
reemplazarlos por otros o reforzarlos en pro del logro efectivo del aprendizaje. 
(Ochoa Restrepo, 1996, p.157) 
 
 
 ¿Cómo enseñar ciencias experimentales en estudiantes universitarios? 
 Proponemos en este trabajo un enfoque pedagógico orientado 
fundamentalmente a la introducción de conceptos que resultan necesarios para la 
comprensión de una importante gama de problemas y aspectos relevantes de las 
ciencias naturales, en particular en la Física Biológica. Las actividades que se 
presentan pueden ser implementadas de diferentes maneras, de acuerdo a los 
intereses del docente y las motivaciones de los estudiantes donde se pretende 
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converger metodologías novedosas con contenidos fundamentales que están 
dentro de la física y la biología. En todas ellas, es necesario una participación activa 
por parte del estudiante para cumplir con los objetivos propuestos. La experiencia 
seleccionada, así como la secuencia elegida dependerá fundamentalmente de la 
orientación que se le fija al tratamiento de los distintos puntos que presenta la guía 
didáctica de la asignatura. 
 En el diseño de las actividades se orienta tal como sigue: a) Organizar 
tareas que estén más allá de las habilidades de los estudiantes; b) Formular 
preguntas alrededor de situaciones problemas; c) Estimular la producción de 
soluciones alternativas; d) Promover la autoevaluación y la evaluación cooperativa 
de los resultados; e) Enfatizar la importancia del manejo de información; f) 
Favorecer la organización y jerarquización de los resultados obtenidos, mediante 
la comparación con datos reales. 
A partir de estas pautas nos planteamos las siguientes preguntas: 
1. ¿Qué pueden aprender los estudiantes de las ciencias experimentales?, para 
responderla, debemos considerar los contenidos de enseñanza. 
2. ¿Qué enseñamos al enseñar ciencia experimental?, para ello se debe considerar 
a la ciencia como un cuerpo de conocimientos conceptuales, procedimentales 
y actitudinales. Es de ese modo como debería estar constituida la ciencia 
experimental, en la que se considera que el aspecto de los contenidos 
conceptuales es posible enriquecer los esquemas de conocimientos de los 
estudiantes en una dirección coherente con la ciencia, en cuanto a los 
contenidos procedimentales estos constituyen trayectorias de acción 
ordenadas y orientadas a la obtención de metas que no solo consiste en 
acciones corporales efectivas, sino también acciones psicológicas, y finalmente 
los contenidos actitudinales que abarcan un conjunto de normas y valores 
mediante los cuales nos proponemos formar una modalidad de vínculo con el 
saber y su producción. Así, la formación de una actitud científica está 
estrechamente vinculada al modo como se construye el conocimiento y en 
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cómo se forman los contenidos conceptuales; frente a esto se deberá tener en 
cuenta la estructuración de la estrategia de enseñanza. 
 
Metodología 
 Se realizó un estudio cuantitativo y cualitativo de carácter descriptivo y 
relacional, con el objeto de describir la propuesta pedagógica y el modelo 
experimental que circunscribe el problema planteado. Por tanto, para este estudio 
se tomó en cuenta los conceptos físicos - biológicos que incluyen los fundamentos 
de la Bioelectricidad (corriente eléctrica, sentido de circulación, tensión, potencia 
eléctrica, resistencia eléctrica, Ley de Ohm, carga y descarga de un capacitor y la 
actividad eléctrica del corazón donde se analizan las distintas patologías que 
afectan al marcapaso cardiaco), auxiliado en la investigación con la búsqueda 
bibliográfica para afianzar los conocimientos adquiridos en clase, para luego 
plasmarlo en el proceso de construcción del conocimiento siendo que esta 
subjetividad no se negará, mientras sirva como materia prima para el investigador 
novel. Luego, se puso en marcha el armado de la experiencia en la que se utilizaron 
elementos auxiliares que permitieron reforzar los contenidos curriculares teóricos. 
 El objetivo de la experiencia fue determinar la carga y descarga de un 
condensador en un circuito eléctrico RC a partir del registro de valores 
experimentales y de valores simulados de las variables que se determina por medio 
de la Dinámica de Sistemas a través de su simulación correspondiente. 
 Obviamente la naturaleza e intensidad de la estimulación eléctrica 
necesaria, para normalizar una falencia o suplir al marcapaso natural depende de 
cada patología, por lo que su disponibilidad en tiempo y forma deberá permitirla el 
mismo circuito que la provee, dentro de ciertos márgenes predeterminados. Para 
demostrar esto, se ha considerado necesario ilustrar todos esos fenómenos juntos, 
de modo que a su vez se pueda realizar la variación de la frecuencia con que se 
produce la carga y la descarga del condensador y por lo tanto, la del marcapaso 
artificial, en función de las necesidades del corazón. 
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 El diseño del dispositivo experimental (figura 1), permite variar la 
frecuencia e intensidad del proceso de carga y descarga y visualizar con el 
encendido de una lámpara el momento en que el músculo cardíaco recibiría el 
impulso eléctrico; su funcionamiento es analizado con el recurso del osciloscopio 
para observar las curvas de carga - descarga y calcular la frecuencia con que se 
realiza ese proceso. Dicho circuito electrónico consta de una fuente de 
alimentación 𝑉𝐶𝐶 = 9(𝑉), conexiones en paralelo de resistencias 𝑅1 = 1(𝑘Ω), 
resistencia variable 𝑅𝑉1= 20(𝑘Ω), una resistencia en serie 𝑅2 = 470(Ω), un 
capacitor electrolítico en paralelo 𝐶1 = 100(𝜇𝐹), un diodo en paralelo 𝐷1 = 𝐿𝐸𝐷 
y un 𝐶1 = 555. 
 
 
Figura 1: Circuito experimental del marcapaso cardiaco 
 
 La población que sirvió como referente para este estudio, fueron los 
estudiantes de segundo Año de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales – UNCA 
que cursaron la asignatura Física Biológica del Profesorado en Biológica, cuyo 
tamaño de muestra fue de 30 (treinta) alumnos en la que se formaron grupos de 5 
(cinco) integrantes con la modalidad experimental. 
 El plan de trabajo consistió en el desarrollo de la unidad didáctica 
“Bioelectricidad”, que dependía de la participación de los estudiantes, pues 
requería de ellos una dedicación mayor que la habitual, se les propuso una tarea 
programada que consistía en realizar una experiencia atípica donde se ponía en 
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evidencia las contradicciones entre sus ideas previas y los fenómenos que estaban 
a punto de observar. 
 El plan de trabajo a desarrollar en esta experiencia contaba 
básicamente de tres partes: 
a. Diagnóstico inicial y final: estaba compuesto por una parte escrito y una de 
discusiones realizada en una mesa redonda. Con la parte escrita buscamos 
comparar los distintos procesos eléctricos presentes en el corazón con lo 
observado en datos reales que muestran los estudios cardiovasculares en las 
distintas patologías. Aquí requeríamos de una explicación acerca de las causas 
que generan éstas patologías, para ello se solicitó distintos estudios médicos 
que servirían de referencia para comprender los fenómenos eléctricos que 
desarrolla la física. 
Asimismo, el trabajo experimental se desarrolló en forma paralela al contenido 
de la asignatura, y al finalizar el mismo, se realizó la evaluación prevista que 
consistió en la presentación de los resultados de la investigación en una mesa 
redonda semiestructurada; donde los integrantes de cada grupo manifestaron 
sus reflexiones y algunas causas que a su entender contribuyeron a esta 
situación en relación con su contexto sociocultural, y su universo de 
significados. 
b. Desarrollo de la unidad didáctica: el tratamiento de cada fenómeno constaba de 
las siguientes experiencias: 
 
Experiencia 1: Ley de Ohm 
Objetivos: investigar y analizar las tres variables involucradas en una relación 
matemática conocida como la ley de Ohm. 
Materiales: Multímetro, Pilas (Tipo D), Cables de conexión, Papel y lápiz. 
Actividades: 
1) Seleccionar una resistencia utilizando el código de colores (figura 2), para luego 
decodificar el valor de la resistencia y anotarlo en la tabla 1. 
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Figura 2: Código de colores para resistencias 
 
➢ ¿Cómo medir la corriente? 
2) Implementar el circuito de la figura 3a). 
3) Colocar el selector del multímetro en la escala de 200(𝑚𝐴) (prestar atención a las 
indicaciones del multímetro, cómo conectar las puntas para medir corriente). 
Conectar el circuito y leer la intensidad de corriente que circula por la resistencia. 
Anotar este valor en la tabla 1. 
4) Cambiar la resistencia por una de diferente valor. Anotar su valor en la tabla 1, 
luego medir y tomar nota de la corriente (pasos 2 y 3). Repetir este proceso con 
todas las resistencias que poseen. No es necesario que realicen las mediciones de 
las resistencias que tengan el mismo valor. 
 
 Figura 3: a) Medición de corriente Figura 3: b) Medición de tensión 
 
➢ ¿Cómo medir la tensión? 
5) Desconectar el multímetro y conectar un cable entre el terminal positivo de la pila 
y el extremo de la resistencia (ver figura 3b). Modificar la escala del multímetro 
para medir 2VDC y conectar las puntas como se indica en la figura 3b. Utilizando 
la primera resistencia, medir la tensión y anotar el valor en la tabla 1. 
6) Cambiar las resistencias y realizar todas las mediciones necesarias para completar 
la tabla 1. 
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➢ Análisis de los datos 
1) Realizar un gráfico de la corriente en función de la resistencia. 
2) Calcular el cociente 
𝑉
𝑅
 para cada juego de datos. Comparar los valores que 
calcularon con los valores que obtuvieron de la corriente. 
 
Resistencia (Ω) Corriente (𝐴) Tensión (𝑉) Tensión/Resistencia 
 
 
 
Tabla 1: Registro de datos 
𝑽
𝑹
 
 
Cuestionario: en base al trabajo experimental realizado responda: a) ¿Concuerdan los 
datos con lo que dice la Ley de Ohm?; b) ¿Cuáles son las posibles fuentes de error en 
este laboratorio?; c) ¿Cómo creen que esto afectaría sus mediciones? 
 
Experiencia 2: Circuitos Eléctricos 
Objetivos: Experimentar con las variables que definen el funcionamiento de un 
circuito eléctrico. 
Materiales: Papel y lápiz, Multímetro, Resistencias 
Actividades: 
1) Seleccionar tres resistencias del mismo valor. Anotar su código de colores en la 
tabla 2. Llamaremos a las resistencias 𝑅1, 𝑅2 𝑦 𝑅3. 
2) Determinar el valor de las resistencias utilizando el código de colores. Anotar este 
valor en la columna Resistencia Codificada de la tabla 2. Anotar el valor de la 
tolerancia según lo indica el color en la columna correspondiente. 
3) Utilizar el multímetro para medir el valor de las resistencias y anotar estos valores 
en la tabla (Resistencia Medida). 
4) Determinar el porcentaje experimental de error de cada resistencia y anotarlo en 
la columna apropiada. 
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% 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = (
 𝑀𝑒𝑑𝑖𝑑𝑜 − 𝐶𝑜𝑑𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎𝑑𝑜
𝐶𝑜𝑑𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎𝑑𝑜
) × 100 
 
 Colores Resistencia 
Codificada 
Resistencia 
Medida 
% de 
Error 
Tolerancia 
1º 2º 3º 4º 
𝑅1 
𝑅2 
𝑅3 
Tabla 2: Identificación de código de colores en 𝑅1, 𝑅2 𝑦 𝑅3 
 
5) Conectar las tres resistencias en serie, luego medir los valores de resistencia en 
las combinaciones indicadas en el diagrama (figura 4), conectando las puntas del 
multímetro en los extremos de las flechas. 
 
 
Figura 4: Circuito en Serie 
 
6) Construir un circuito paralelo (figura 5), primero con dos resistencias y luego 
utilizar las tres resistencias. Medir y anotar los valores para este circuito. 
 
 
Figura 5 Circuito en paralelo 
 
7) Deducir una regla para el cálculo del valor de resistencia de un circuito Serie y uno 
Paralelo. 
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8) Conectar las resistencias de manera tal de formar el circuito mixto que indica la 
figura 6. ¿Concuerdan los valores de esta medición con la regla enunciada 
anteriormente? 
 
Figura 6: Circuito Mixto 
 
9) Seleccionar tres resistencias de diferente valor.Repetir los pasos 1 a 8 y anotar los 
datos, observando que a estas nuevas resistencias las hemos llamado 𝑅𝐴, 𝑅𝐵, 𝑅𝐶 y 
completar la tabla 3. 
 
 Colores Resistencia 
Codificada 
Resistencia 
Medida 
% de 
Error 
Tolerancia 
1º 2º 3º 4º 
𝑅𝐴 
𝑅𝐵 
𝑅𝐶 
Tabla 3: Identificación de código de colores en (𝑅𝐴, 𝑅𝐵 , 𝑅𝐶) 
 
 
Figura 7: Circuito en Serie (𝑅𝐴, 𝑅𝐵, 𝑅𝐶) 
 
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Figura 8: Circuito en Paralelo (𝑅𝐴, 𝑅𝐵 , 𝑅𝐶) 
 
 
Figura 9: Circuito Mixto (𝑅𝐴, 𝑅𝐵 , 𝑅𝐶) 
 
Cuestionario: en base al trabajo experimental realizado responda: 
a) ¿Cuál es la relación entre el porcentaje de error y la tolerancia de fabricación de las 
resistencias?; b) ¿Cuál es la regla aparente para la combinación de resistencias del 
mismo valor en circuitos serie, y en circuitos paralelo? Citar ejemplos de las 
mediciones; c) ¿Cuál es la regla aparente para la combinación de resistencias de 
diferente valor en circuitos serie, y en circuitos paralelo? Citar ejemplos de las 
mediciones; d) ¿Cuál es la regla aparente para calcular la resistencia total cuando 
sumamos resistencias en serie, y en paralelo? Citar ejemplos de las mediciones; e) 
¿cómo funciona el circuito mixto en comparación al circuito cardiaco? 
 
Experiencia 3: Capacitores 
Objetivos: Determinar el comportamiento de los capacitores en un circuito RC y 
analizar las diferentes maneras de combinarlos. 
Materiales: Pilas (Tipo D), Cables de conexión, Lápiz, Bitácora, Capacitores, 
Resistencias, Cronómetro, Multímetro Digital (impedancia de entrada de 10 (𝑀Ω) 
Actividades: 
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Se utiliza el circuito electrónico propuesto (figura 10), en la que se conecta el 
multímetro de acuerdo a la polaridad indicada y se utiliza una escala para medir 
tensión de 2VDC. 
 
Figura 10: Circuito RC 
 
 
1) Comenzar sin tensión en el capacitor y la llave interruptora desconectada. Si hay 
una tensión remanente en el capacitor, utilizar un cable para cortocircuitar los dos 
terminales (Tocar con un cable los puntos B y C del circuito para descargar el 
capacitor). 
2) Cerrar la llave. Observar la tensión en el capacitor que se lee en el multímetro. 
¿Cómo describirían la manera en que varía la tensión? 
3) Si abren la llave, la tensión en el capacitor permanece en ese valor, con una 
pequeña caída a medida que transcurre el tiempo. Esto indica que la carga que 
pusieron en el capacitor no tiene manera de circular para neutralizar el exceso de 
cargas en las placas del capacitor. 
4) Conectar un cable entre los puntos A y C en el circuito, permitiendo que la carga 
circule a través de la resistencia. Observar la tensión medida mientras que se 
descarga el capacitor. ¿Cómo describirían la forma en que disminuye la tensión? 
Realizar un gráfico que represente la tensión en función del tiempo para observar 
de qué manera sube la tensión a medida que el capacitor se carga y otro para 
observar cómo disminuye la tensión mientras se descarga el capacitor. 
5) Repetir los pasos 3 a 5 para comprender el proceso de carga y descarga de un 
capacitor en un circuito RC. 
6) Repetir los pasos 3 a 5, pero esta vez, medir y anotar el tiempo que emplea el 
capacitor al cargarse de 0 𝑎 0,95(𝑉) (𝑡𝑐), y el tiempo que éste necesita para 
A 
C B 
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descargarse (𝑡𝑑) de 1,5 𝑎 0,55 (𝑉). Registrar los valores obtenidos junto a los 
valores de resistencia y del capacitor en la tabla 4. 
 
Medición Resistencia (𝑅) Capacidad (𝐶) 𝑡𝑐 𝑡𝑑 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
 
Tabla 4: Registro de datos de 𝑅 y 𝐶 
 
7) Reemplazar el capacitor de 100𝜇𝐹 por otro de 330𝜇𝐹. Repetir el paso 7 anotando 
los datos en la tabla. Si se dispone de un tercer capacitor, utilizarlo y repetir el 
paso 7. 
8) Volver a colocar el capacitor de 100𝜇𝐹, pero esta vez con una resistencia de 
220(𝑘Ω). Repetir el paso 7. Si se dispone de una tercera resistencia, utilizarla y 
repetir el paso 7. 
Responder observando la tabla 4: 
a) ¿Qué efecto tiene aumentar la capacidad en el tiempo de carga y descarga?; b) 
¿Qué relación matemática existe entre la capacidad y el tiempo?, c) ¿Qué efecto tiene 
aumentar la resistencia en el tiempo de carga y descarga?; d) ¿Qué relación 
matemática existe entre la resistencia y el tiempo? 
 
9) Volver a colocar la resistencia de 100(𝑘Ω), utilizando el capacitor de 100𝜇𝐹 en 
serie con el de 330𝜇𝐹. Repetir el paso 7 anotando los datos en la tabla 5. 
Realizar nuevamente el paso 7, pero con los capacitores en paralelo y anotar los 
resultados en la tabla 5. 
Luego, responder observando la tabla 5: 
 ¿Cuál es el efecto de la capacidad total si los capacitores están en serie? 
¿Cuál es el efecto de la capacidad total si los capacitores están en paralelo? 
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Tipo de Circuito 𝑡𝑐 𝑡𝑑 
Serie 
Paralelo 
Tabla 5: Registro de datos de tiempo del circuito RC 
 
Experiencia 4: Aspectos de un circuito electrónico 
Objetivos: 
➢ Determinar experimentalmente el modo de funcionamiento de un diodo 
semiconductor y las características relevantes de los transistores. 
➢ Conocer el funcionamiento del circuito integrado 555, actuando en un circuito 
típico de aplicación llamado multivibrador astable. 
➢ Comprobar el buen funcionamiento del circuito integrado 555 para poder llevar a 
cabo la práctica sin problemas. 
Materiales: 2 Pilas (Tipo D), Cables de conexión, Lápiz, Bitácora, Multímetro Digital, 
Resistencias 100 (Ω), 1000 (Ω) 𝑦 330 (Ω), Diodo (1N4007) Transistor (NPN) 2N3904. 
Actividades: 
Se implementa un circuito electrónico utilizando el diodo 1N4007 y la resistencia de 
1000 (Ω) y se observa la dirección de orientación de dicho diodo para luego registrar 
los datos, se compara este registro con el diodo Zener para ello se utiliza un LED (Light 
Emitting Diode) para identificar la diferencia entre los diodos comunes y los LEDs. 
Asimismo se implementa un circuito eléctrico utilizando el transistor 2N3904 y las 
resistencia 𝑅1 = 1000(Ω) y 𝑅2 = 100(Ω). Observándose que los terminales del 
transistor estén conectados como lo indica al lado del zócalo. Se ajusta el 
potenciómetro cuidadosamente hasta realizar la lectura de aproximadamente 
2 (𝑚𝑉) y así obtener los valores de tensión. Y finalmente se dibuja un circuito 
integrad 555 astable para explicar su funcionamiento y su campo de aplicación. 
Cuestionario: Dar una explicación a las siguientes preguntas: 
a) ¿Para qué creen que se podrían utilizar los diodos?, Comentar con sus compañeros 
el gráfico y los cálculos que realizaron en el análisis de datos del circuito eléctrico con 
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transistor, b) ¿Cuál es la importancia que presenta el trabajar con un circuito 
integrado 555? 
 
 
Experiencia 5: Medición del pulso eléctrico 
Objetivos: 
➢ Construir el circuito electrónico a partir del circuito integrado 555. 
➢ Medir las salidas del astable y carga - descarga del capacitor en las diferentes 
situaciones. 
➢ Elaborar la tabla y registrar datos obtenidos experimentalmente de los pulsos 
eléctricos. 
➢ Utilizar el Sensor Pasco 66 para obtener la gráfica de los pulsos eléctricos. 
➢ Aplicar la teoría de errores y comparar los resultados obtenidos. 
Materiales: Circuito electrónico (simulador marcapaso), Multímetro, Cronómetro, 
Papel, Lápiz, Sensor Pasco 66. 
Actividades: 
1. Elaborar una tabla de registros que contenga: número de mediciones, valores de 
RV, cantidad de pulsos, corriente de circulación por diodo y tiempo en 60𝑠. 
2. Modificar el valor de RV en el circuito y con un óhmetro medir entre los puntos C y 
D hasta obtener una resistencia de 6120 (Ω). Alimentar el circuito eléctrico, contar 
la cantidad de pulsos en 60𝑠 y medir la corriente de circulación en el diodo LED en 
los puntos E y F. Anotar estos datos en la tabla de registros. 
3. Repetir el punto 2 para obtener otros valores de resistencia y corriente. 
4. Elaborar la tabla de la teoría de errores para las pulsaciones y otra para la 
resistencia RV. 
5. Conectar en los puntos G y H el sensor Pasco 66 y obtener la gráfica para cada una 
de las mediciones obtenidas en la tabla de registros mencionado en el punto 1. 
6. Escriba sus observaciones. 
Circuito electrónico: 
Uno de los usos más frecuentes del 555 es el que procederemos a estudiar, 
el multivibrador astable. En esta configuración, el circuito produce en su pin de 
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salida OUTPUT una onda cuadrada, con una amplitud igual a la tensión de 
alimentación. La duración de los periodos alto y bajo de la señal de salida pueden 
ser diferentes. El nombre de astable proviene de la característica de esta 
configuración, en la que la salida no permanece fija en ninguno de los dos estados 
lógicos, si no que fluctúa. El 555 es un circuito integrado que incorpora dentro de sí 
dos comparadores de voltaje, un flip-flop, una etapa de salida de corriente, divisor 
de voltaje resistor y un transistor de descarga. Dependiendo de cómo se 
interconecten estas funciones utilizando componentes externos es posible 
conseguir que dicho circuito realice un gran número de funciones, (figura 11a y b). 
 
Figura 11: a) Esquema del circuito electrónico como simulador cardiaco 
 
 
Figura 11: b) Simulación dinámica de una taquicardia en el tiempo de 30[𝑠] con la pulsación de 115 
latidos/minuto. 
 
A 
B
A 
C 
D 
E 
F 
H 
G 
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Resultados y Discusión 
 Las conclusiones del experimento resultaron en que el circuito 
integrado 555 utilizado, es muy preciso y fácil de manejar. Se observó que los 
conocimientos previos a la realización del circuito se cumplían en la práctica, el 
mejor ejemplo son las transigentes en la carga y descarga del capacitor. En cuanto 
a la señal de salida del 555, es una onda cuadrada que puede variar en amplitud y 
periodo, la amplitud depende del voltaje aplicado a la alimentación del 555, ya que 
la salida en nivel alto, es el mismo voltaje aplicado con alguna pérdida. En la práctica 
los elementos no son ideales y no siempre dieron valores exactos, pero sí muy 
aproximados. El periodo depende de las resistencias si el capacitor es el mismo 
siempre. Las resistencias varían la constante de tiempo del capacitor, haciendo más 
largo o más corto el tiempo en que el capacitor alcanzaba un tercio del voltaje 
aplicado para poner la salida en alto, o dos tercio del voltaje aplicado para que la 
salida sea baja. En el circuito electrónico se observó que con las variaciones de la 
RV (resistencia variable) pueden modificarse la cantidad de pulsos que son 
observados por el destello del diodo. 
 A continuación, se utilizó la Dinámica de Sistemas que emplea el 
software Vensim PLE 5.2, el cual consta de tres etapas: a) elaboración del modelo 
estructural del sistema, b) ejecución de la simulación y c) resultados. A partir de 
estos conceptos, se les enseñó a los estudiantes a realizar una simulación sencilla, 
donde les permitió obtener distintas gráficas, en razón a las variaciones que toma 
la constante de tiempo RC= respecto a los diferentes valores de pulsos en 
función del tiempo según la afección cardíaca que se está estudiando, lográndose 
ajustar los valores reales con los obtenidos experimentalmente, donde se tomó 
100(𝑠) para lograr los niveles de carga y descarga y el módulo de congruencia del 
tiempo dependiente de la constante de tiempo,(ver figura 12). 
 Efectivamente, se comprueba que el circuito electrónico construido 
genera una onda en forma de dientes de sierra, donde el tiempo crece conforme la 
carga y descarga del condensador varíe en un rango entre 3 y 9,3 pulsaciones, en 
la que se determina por el valor de la constante de tiempo del circuito. 
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Figura 12: Gráfica de la carga y descarga del condensador que simula el marcapaso cardíaco [Fuente: Obtenido por 
Juárez Gustavo A. y Nieva César] 
 
Conclusión 
 En toda la secuencia pedagógica presentada se trata de expresar y 
descubrir cómo se forman los conceptos teóricos y la aplicación de patrones 
adquiridos previamente del mundo de los objetos y hechos observables, que sirven 
para explicar los sucesos que están continuamente presente. Siguiendo estas 
reflexiones podemos decir que, la tarea pedagógica es enseñar de manera que los 
estudiantes participen en el proceso constructivo, ya que hacerlo de este modo, 
mejora el significado y la retención del conocimiento declarativo e incrementa la 
conciencia y generaliza el proceso procedimental. Esto nos lleva a considerar que 
desde el cuestionamiento de un problema atípico nuevo no explorado, lleva a 
plantear suposición que son ideas para explicar el fenómeno en estudio, esto 
infiere a la experimentación con su posterior conclusión para verificar si es 
verdadera o falsa la suposición planteada, lo cual lleva a comprobar y comprender 
que los conceptos físicos biológicos aplicados, en este caso, proporcionaron 
resultados bastante satisfactorios. 
 El aprendizaje en las ciencias experimentales debe ser dinámico, donde 
el que desea aprender construye y reconstruye su propia capacidad a la luz de sus 
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experiencias. De aquí, que los trabajos de laboratorio constituyen un recurso 
didáctico que recibe de la pedagogía sus fundamentos teóricos, sus leyes y 
métodos, y los adecua al acto mismo de enseñar y de aprender, cuando se plantean 
como verdaderas situaciones deaprendizaje, teniendo en cuenta los objetivos que 
se pretenden lograr con esta actividad, en cada caso particular. Si se promueve que 
el estudiante lleve a cabo sus propias investigaciones, se contribuirá a desarrollar 
la comprensión de la naturaleza de la ciencia. Acostumbrase a la práctica científica 
ayuda a valorar a la investigación científica. La propuesta metodológica presentada 
se basa en la ejecución de experiencias que promuevan una actitud científica y 
creativa. Tal como Dewey considera, una serie de cualidades que pueden 
evidenciarse “Hoy en día, lo primero que necesita cualquier persona es la aptitud 
de pensar, poder ver los problemas y relacionar los hechos donde se presentan; 
hacer uso de las ideas y deleitarse con ellas”. (Ochoa Restrepo, 1996, p.151) 
 
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