Mejorando el Aprendizaje de Termodinámica con un Experimento de Laboratorio Modificado

Resumen La capacidad calorífica específica es uno de los temas difíciles en termodinámica. Debido a su concepto abstracto y naturaleza teórica, los estudiantes pueden perderse fácilmente durante una típica conferencia en PowerPoint y les resulta difícil resolver problemas relacionados en tareas y exámenes. Incluso cuando los estudiantes podían seguir los pasos para terminar su tarea, se sentían desafiados para conectar el concepto con aplicaciones en la vida real. Esto demostró que el formato de aprendizaje pasivo no es efectivo para enseñar esta materia. Para mejorar el aprendizaje de los estudiantes, añadimos un elemento de aprendizaje activo en la parte de laboratorio del curso al modificar algunos de los experimentos. En muchos artículos de conferencia publicados, el aprendizaje activo ha demostrado ser efectivo en la mejora del aprendizaje de los estudiantes. En este documento, nos gustaría compartir con nuestra comunidad ASEE lo que hicimos y aprendimos de este trabajo, y buscar retroalimentación sobre este nuevo enfoque de aprendizaje activo para nuestras futuras actividades de investigación en otros cursos de ingeniería. El componente de laboratorio de este curso consiste en aproximadamente 10 experimentos diferentes. Una vez a la semana, los estudiantes se dividieron en pequeñas secciones y realizaron los experimentos bajo la guía del instructor de laboratorio. El elemento de aprendizaje activo se añadió después del experimento sobre calor latente. Al completar este experimento de calor latente, se pidió a los estudiantes que diseñaran un nuevo experimento de laboratorio para medir la capacidad calorífica específica de varios materiales de construcción comúnmente utilizados, utilizando las herramientas de medición que aprendieron del experimento de calor latente recién finalizado. Una vez que se recolectaron los datos de medición, se les pidió que realizaran análisis relacionados y respondieran preguntas diseñadas para reflejar su comprensión de los conceptos y la capacidad de extraer conclusiones significativas. Este nuevo experimento de laboratorio también cumple con uno de los siete requisitos de evaluación de resultados de aprendizaje de ABET. Antes de este nuevo experimento de laboratorio diseñado por los estudiantes sobre capacidad calorífica específica, se realizó un cuestionario tipo FE a los estudiantes durante el tiempo de la conferencia. Después del nuevo experimento de laboratorio, los estudiantes fueron evaluados nuevamente con un cuestionario similar para medir la mejora en su aprendizaje. También se realizó otra pregunta de encuesta antes y después del nuevo experimento de laboratorio para evaluar su comprensión del concepto desde la perspectiva de los estudiantes. Los resultados de los cuestionarios antes y después mostraron una mejora del 20% en las habilidades de resolución de problemas de los estudiantes relacionadas con la capacidad calorífica específica. El 95% de los estudiantes sintieron que, después de este nuevo experimento diseñado por estudiantes, tenían una comprensión mucho mejor del tema.