1.1. Introducción
La enseñanza de la Física en Educación Secundaria Obligatoria (ESO) constituye un pilar fundamental para el desarrollo del pensamiento científico, la alfabetización científica y la comprensión del mundo físico que nos rodea. En particular, los contenidos relacionados con la mecánica newtoniana —como la inercia, la relación entre fuerza, masa y aceleración, o la representación de interacciones mediante diagramas de fuerzas— son centrales en el currículo de Física y Química de 3.º de ESO, tal como se establece en el Real Decreto 217/2022 y su desarrollo curricular en la Orden EFP/754/2022 para Ceuta y Melilla (MEFP, 2022). Sin embargo, numerosos estudios han demostrado que estos contenidos resultan especialmente difíciles de aprender debido a la persistencia de concepciones alternativas profundamente arraigadas en el alumnado (Fernández et al., 2021).
Investigaciones publicadas en revistas de alto impacto como Enseñanza de las Ciencias han mostrado que muchos estudiantes mantienen ideas intuitivas contrarias a las leyes de Newton, como la creencia de que un cuerpo necesita una fuerza constante para mantenerse en movimiento, o que los objetos más pesados caen más rápido (Doménech, Gil, & Salinas, 2023; Gómez & Viennot, 2022). Estas concepciones alternativas no solo resisten la instrucción tradicional, sino que también dificultan la construcción de modelos científicos coherentes, lo que exige estrategias pedagógicas específicas capaces de generar conflicto cognitivo y promover el cambio conceptual (Martínez et al., 2023).
Además, otro desafío recurrente es la brecha entre la comprensión teórica y la resolución de problemas, observada frecuentemente en aulas de secundaria. Muchos estudiantes pueden repetir definiciones o fórmulas correctamente, pero fracasan al aplicarlas en situaciones nuevas o al interpretar representaciones como los diagramas de fuerzas, herramientas esenciales para conectar el razonamiento físico con el formalismo matemático (Sánchez et al., 2022). Esta desconexión sugiere que el aprendizaje no ha sido significativo, sino memorístico, y pone de manifiesto la necesidad de metodologías activas que integren conceptos, representaciones y práctica experimental.
En este contexto, la estrategia POE (Predecir-Observar-Explicar) ha demostrado ser altamente efectiva para abordar estas dificultades. Publicaciones recientes en Alambique destacan cómo esta metodología permite hacer explícitas las ideas previas del alumnado, confrontarlas con evidencia empírica y promover la reconstrucción conceptual de forma guiada y reflexiva (López & Delgado, 2023; Pérez et al., 2022). Al estructurarse en una secuencia progresiva de varias sesiones, el POE facilita no solo el diagnóstico inicial, sino también la consolidación del conocimiento científico a través de múltiples oportunidades de predicción, observación crítica y explicación colaborativa.
Asimismo, la inclusión real en el aula requiere diseñar actividades que respondan a la diversidad del alumnado desde el origen. En este sentido, el Diseño Universal para el Aprendizaje (DUA) ha sido ampliamente respaldado por investigaciones en Eureka, donde se demuestra su eficacia para garantizar el acceso equitativo al conocimiento científico mediante múltiples medios de representación, expresión y compromiso (Jiménez & García, 2024; Ruiz et al., 2023). Este enfoque resulta especialmente relevante en contextos socioculturales complejos como el de la Ciudad Autónoma de Melilla, marcado por una alta heterogeneidad lingüística, cultural y funcional (Vega & López, 2022).
Este Trabajo Fin de Máster (TFM) presenta una propuesta didáctica secuenciada en tres sesiones de 55 minutos dirigida a la enseñanza de las leyes de Newton en 3.º de ESO, implementada en un Instituto de Educación Secundaria de Melilla. La intervención articula la estrategia POE, el uso progresivo del diagrama de fuerzas, la evaluación formativa continua y adaptaciones DUA, todo ello alineado con los principios de la LOMLOE (Ley Orgánica 3/2020), que promueve un currículo competencial, inclusivo y centrado en el aprendizaje significativo. El objetivo es ofrecer un modelo práctico, basado en evidencia y sensible al contexto, para mejorar la enseñanza de la física en entornos diversos.
En las siguientes secciones, se justifica esta propuesta desde los ámbitos legislativo, psicopedagógico y didáctico, se fundamenta en investigaciones recientes de revistas especializadas, se contextualiza institucionalmente y se detalla su diseño, ejecución y reflexión crítica, con el fin último de contribuir a una enseñanza de la física más inclusiva, rigurosa y eficaz.
1.1. Introducción
La enseñanza de la Física en Educación Secundaria Obligatoria (ESO) representa una base esencial para cultivar el pensamiento científico, fomentar la alfabetización científica y ayudar a los estudiantes a comprender el mundo físico que los rodea. Los temas de mecánica newtoniana, incluidos conceptos como la inercia, la conexión entre fuerza, masa y aceleración, y el uso de diagramas de fuerzas para representar interacciones, ocupan un lugar central en el currículo de Física y Química de 3.º de ESO. Esto se refleja en el Real Decreto 217/2022 y su desarrollo curricular establecido en la Orden EFP/754/2022 para Ceuta y Melilla (MEFP, 2022). No obstante, múltiples investigaciones han confirmado que estos contenidos presentan dificultades particulares de aprendizaje debido a las concepciones alternativas que los estudiantes han desarrollado y que resultan muy resistentes al cambio (Fernández et al., 2021).
Estudios publicados en revistas de prestigio como Enseñanza de las Ciencias han revelado que muchos estudiantes conservan ideas intuitivas que contradicen las leyes de Newton. Por ejemplo, algunos creen que un objeto requiere una fuerza continua para seguir moviéndose, o que los objetos con mayor peso caen con mayor rapidez (Doménech, Gil, & Salinas, 2023; Gómez & Viennot, 2022). Estas ideas preconcebidas no solo persisten ante la enseñanza convencional, sino que también obstaculizan la formación de modelos científicos coherentes. Por tanto, se necesitan estrategias pedagógicas específicas que puedan crear conflicto cognitivo y facilitar el cambio conceptual (Martínez et al., 2023).
Otro problema frecuente es la separación entre el entendimiento teórico y la aplicación práctica en la resolución de problemas, situación común en las aulas de secundaria. Aunque muchos estudiantes logran memorizar definiciones o fórmulas correctamente, tienen dificultades para aplicarlas en contextos nuevos o para interpretar herramientas como los diagramas de fuerzas, que son fundamentales para vincular el razonamiento físico con las expresiones matemáticas (Sánchez et al., 2022). Esta desconexión indica que el aprendizaje ha sido superficial en lugar de significativo, lo que evidencia la importancia de implementar metodologías activas que combinen conceptos, representaciones y experimentación práctica.
Frente a estos retos, la estrategia POE (Predecir-Observar-Explicar) ha mostrado gran efectividad para superar estas dificultades. Investigaciones recientes publicadas en Alambique han documentado cómo esta metodología permite revelar las ideas previas de los estudiantes, contrastarlas con evidencia experimental y facilitar la reconstrucción conceptual de manera guiada y reflexiva (López & Delgado, 2023; Pérez et al., 2022). Al organizarse como una secuencia progresiva de múltiples sesiones, el POE no solo permite el diagnóstico inicial, sino que también fortalece el conocimiento científico mediante repetidas oportunidades de predicción, observación crítica y explicación colaborativa.
Por otra parte, lograr una verdadera inclusión en el aula implica crear actividades que atiendan la diversidad estudiantil desde su concepción inicial. El Diseño Universal para el Aprendizaje (DUA) cuenta con amplio respaldo de investigaciones publicadas en Eureka, donde se ha demostrado su efectividad para asegurar acceso equitativo al conocimiento científico a través de diversos medios de representación, expresión y participación (Jiménez & García, 2024; Ruiz et al., 2023). Este planteamiento cobra especial importancia en entornos socioculturales complejos como el de la Ciudad Autónoma de Melilla, caracterizado por una notable diversidad lingüística, cultural y funcional (Vega & López, 2022).
Este Trabajo Fin de Máster (TFM) propone una intervención didáctica organizada en tres sesiones de 55 minutos cada una, enfocada en la enseñanza de las leyes de Newton para estudiantes de 3.º de ESO en un Instituto de Educación Secundaria de Melilla. La propuesta integra la estrategia POE, el desarrollo progresivo del diagrama de fuerzas, la evaluación formativa continua y adaptaciones basadas en el DUA, todo ello en consonancia con los principios de la LOMLOE (Ley Orgánica 3/2020), que impulsa un currículo competencial, inclusivo y orientado al aprendizaje significativo. El propósito es presentar un modelo práctico, fundamentado en evidencia y adaptado al contexto, para mejorar la enseñanza de la física en ambientes diversos.
En las secciones posteriores se justifica esta propuesta desde perspectivas legislativas, psicopedagógicas y didácticas, se sustenta en investigaciones actuales de revistas especializadas, se contextualiza a nivel institucional y se describe detalladamente su diseño, implementación y análisis crítico. El objetivo final es contribuir a una enseñanza de la física que sea más inclusiva, rigurosa y efectiva.