Supuesto 10

La resolución de problemas es, a la vez, un contenido y una metodología en Física y Química. Este supuesto aborda un error frecuente en la práctica docente: reducir el problema a la aplicación mecánica de una fórmula memorizada. Se plantea cómo enseñar estrategias de resolución —no algoritmos cerrados— a partir de un problema abierto y contextualizado.

Enunciado

En un grupo de 4.º de ESO de Física y Química, dentro del saber básico de la energía y sus transferencias, se observa que el alumnado resuelve bien los ejercicios tipo pero se bloquea ante cualquier enunciado que se aparte del modelo trabajado en clase. Diseñe y justifique una secuencia didáctica breve (tres sesiones) orientada a enseñar a resolver problemas como proceso de razonamiento, y no como aplicación automática de fórmulas. Concrete:

• a) las competencias específicas y los saberes básicos implicados;
• b) un problema abierto y su gestión en el aula;
• c) la metodología y la secuencia de actividades;
• d) la evaluación y sus instrumentos;
• e) las medidas de atención a la diversidad.

Resolución

De ejercicio a problema

Conviene distinguir el ejercicio —tarea rutinaria con un procedimiento conocido de antemano— del problema —situación para la que el alumnado no dispone de una vía inmediata de solución—. Enseñar a resolver problemas significa hacer explícitas las fases del proceso, siguiendo el modelo clásico de Polya:

• Comprender: identificar datos, incógnitas y magnitudes; traducir el enunciado a un esquema o diagrama.
• Idear un plan: activar conocimientos previos, estimar el orden de magnitud y elegir un modelo físico.
• Ejecutar: operar con cuidado, controlando unidades y cifras significativas.
• Revisar: comprobar la coherencia del resultado y su sentido físico.

El énfasis se pone en las tres primeras fases, habitualmente descuidadas cuando se prioriza solo el cálculo final.

Competencias específicas y saberes básicos (RD 217/2022)

Según el currículo LOMLOE de Física y Química, el caso moviliza especialmente:

• Competencia específica 1: explicar fenómenos fisicoquímicos y resolver problemas aplicando leyes y teorías al entorno cercano.
• Competencia específica 3: manejar con rigor el lenguaje matemático, las unidades del Sistema Internacional y las estrategias de resolución.
• Saberes básicos del bloque de destrezas científicas (metodologías, estimación y tratamiento de datos) y del bloque de la energía (transferencias por calor y trabajo).

Metodología y secuencia

Se adopta un enfoque de aprendizaje basado en problemas con trabajo cooperativo en parejas y pequeños grupos heterogéneos.

• Sesión 1 — Modelado explícito. El docente resuelve un problema pensando en voz alta (think-aloud), verbalizando dudas, tanteos y decisiones. Se introduce una plantilla con las cuatro fases como andamiaje.
• Sesión 2 — Problema abierto. Se plantea: «Estimad cuánta energía haría falta para calentar el agua de la piscina pequeña del polideportivo de 15 °C a 25 °C, y proponed una forma razonable de conseguirla.» El enunciado no da todos los datos: los grupos deben estimar el volumen, buscar el calor específico y explicitar sus supuestos. Un desarrollo posible parte de un volumen estimado de $8\ \mathrm{m^3}$, es decir, unos $8000\ \mathrm{kg}$ de agua:

$$Q = m\,c\,\Delta T \approx 8000\ \mathrm{kg}\cdot 4180\ \mathrm{J\,kg^{-1}\,K^{-1}}\cdot 10\ \mathrm{K} \approx 3{,}3\times 10^{8}\ \mathrm{J} \approx 93\ \mathrm{kWh}$$

La riqueza didáctica reside en que el resultado depende de los supuestos: distintos volúmenes estimados conducen a cifras distintas, todas válidas si el razonamiento es correcto. Esto desmonta la idea de que un problema tiene una única cifra buena.

• Sesión 3 — Puesta en común y metacognición. Cada grupo expone su plan; se comparan estrategias, se contrastan órdenes de magnitud y se reflexiona sobre los errores como parte del aprendizaje.

Evaluación e instrumentos

• Rúbrica de resolución de problemas que valora por separado cada fase (comprensión, planificación, ejecución y revisión), no solo el resultado.
• Diana de autoevaluación individual y coevaluación entre grupos.
• Lista de cotejo para la observación del docente durante el trabajo en el aula.

Se evalúa el proceso, no únicamente el número final; así se refuerza el mensaje de que el razonamiento es el verdadero objeto de aprendizaje.

Atención a la diversidad

Bajo los principios del Diseño Universal para el Aprendizaje (DUA):

• Andamiaje graduado: la plantilla de fases se retira de forma progresiva.
• Enunciados con múltiples vías de entrada (texto, esquema, datos parciales).
• Agrupamientos heterogéneos con roles rotativos que reparten la carga cognitiva.
• Tarea de ampliación para quien avance: variar un supuesto del problema y recalcular.

Comentario didáctico

La propuesta se alinea con el enfoque competencial de la LOMLOE, que sitúa la resolución de problemas como competencia específica y no como un mero ejercicio de aplicación. Hacer explícitas las fases de Polya y utilizar problemas abiertos y contextualizados combate una concepción muy extendida —también entre docentes— según la cual resolver es «encontrar la fórmula adecuada». El problema de calorimetría, gobernado por la sencilla relación $Q = m\,c\,\Delta T$, es solo un vehículo: la secuencia es transferible a cinemática, estequiometría o disoluciones sin más que cambiar el contexto, porque lo que se enseña es el método, no el contenido puntual. Conviene ser honesto ante el tribunal: una sola secuencia no transforma por sí misma la competencia del alumnado; el hábito de razonar se construye con práctica sostenida a lo largo del curso, con problemas graduados en dificultad y una evaluación coherente que premie el proceso tanto como el resultado.