Estrategia pedagógica basada en simuladores para potenciar las competencias de solución de problemas de física

Germán David Pérez-Higuera; Jorge Armando Niño-Vega; Flavio Humberto Fernández-Morales

doi:10.15649/2346030X.863

Autores/as

Germán David Pérez-Higuera Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia https://orcid.org/0000-0002-5068-5525
Jorge Armando Niño-Vega Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia https://orcid.org/0000-0001-7803-5535
Flavio Humberto Fernández-Morales Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia https://orcid.org/0000-0002-8970-7146

DOI:

https://doi.org/10.15649/2346030X.863

Palabras clave:

estrategia pedagógica, solución de problemas, enseñanza de física, simuladores

Resumen

En este documento se presentan los resultados de aplicar una estrategia pedagógica basada en software de simulación, orientada a mejorar las competencias de solución de problemas de física. La investigación tiene un enfoque cuantitativo, de tipo descriptivo, y la información se recolectó a través de una prueba diagnóstica y otra final. La muestra fue de 70 estudiantes de grado undécimo, de una institución educativa colombiana. Luego de aplicar la estrategia pedagógica con el simulador PHET, el puntaje promedio fue de 60,97 sobre 100, a diferencia del 43,02 obtenido inicialmente. La mayoría de estudiantes (45), se encontraba inicialmente en desempeño básico, mientras que en la prueba final, la mayor frecuencia se da en el desempeño alto, con 45 estudiantes. La diferencia en el desempeño es significativa, indicando que la estrategia pedagógica con tecnologías digitales generó resultados favorables. Se concluye que la simulación de fenómenos físicos permite a los estudiantes situarse en una actividad científica real, impactando positivamente en su proceso formativo.

Referencias

D. Blanco-Laserna, “El espacio es una cuestión de tiempo”, Buenos Aires: Editorial RBA, 2012.

H. Marino-Vera, L. Mendoza y O. Gualdrón-Guerrero, “Medición automática de variables antropométricas para la evaluación de la respiración usando visión artificial”, Revista de Investigación, Desarrollo e Innovación, vol. 8, nº 1, pp. 161-169, 2017.

E. Ruiz-Macías y J.E. Duarte, “Diseño de un material didáctico computarizado para la enseñanza de oscilaciones y ondas, a partir del estilo de aprendizaje de los estudiantes”, Revista de Investigación, Desarrollo e Innovación, vol. 8, nº 2, pp. 295-309, 2018.

C.A. Cáceres y D. Amaya, “Desarrollo e interacción de un laboratorio virtual asistido y controlado por PLC”, Entre Ciencia e Ingeniería, vol. 10, nº 19, pp. 9-15, 2016.

J.E. Duarte, F. Reyes-Caballero y F.H. Fernández-Morales, “La enseñanza de la física en los currículos de ingeniería”, Revista de Investigación, Desarrollo e Innovación, vol. 4, nº 1, pp. 45-55, 2013.

B.I. Sánchez-Luján, “Aprender y enseñar matemáticas: desafío de la educación”, IE Revista de Investigación Educativa de la REDIECH, vol. 8, nº 15, pp. 7-10, 2017.

L.M. Santos-Trigos, “La transferencia del conocimiento y la formulación o rediseño de problemas en el aprendizaje de las matemáticas”, Revista Mexicana de Investigación Educativa, vol. 2, nº 3, p. 11–30, 1997.

J.F. Alvis-Puentes, E. Aldana-Bermúdez y S.J. Caicedo-Zambrano, “Los ambientes de aprendizaje reales como estrategia pedagógica para el desarrollo de competencias matemáticas en estudiantes de básica secundaria”, Revista de Investigación, Desarrollo e Innovación, vol. 10, nº 1, pp. 135-147, 2019.

L.M. Santos-Trigos, “La resolución de Problemas Matemáticos y el uso coordinado de tecnologías digitales”, Cuadernos de Investigación y Formación En Educación Matemática, vol. 11, nº 15, pp. 333-346, 2016.

O. Vigo-Vargas, “Polémica alrededor del concepto competencia. UCV-HACER”, Revista de Investigación y Cultura, vol. 2, nº 1, pp. 122-130, 2013.

G.L. Vesga-Bravo y R.E. Escobar-Sánchez, “rabajo en solución de problemas matemáticos y su efecto sobre las creencias de estudiantes de básica secundaria”, Revista de Investigación, Desarrollo e Innovación, vol. 9, nº 1, pp. 103-114, 2018.

Y. Uzcátegui y C. Betancourt, “La metodología indagatoria en la enseñanza de las ciencias: una revisión de su creciente implementación a nivel de Educación Básica y Media”, Revista de Investigación, vol. 37, nº 78, pp. 109-127, 2013.

Ministerio de Educación Nacional, MEN, “Estándares Básicos de Competencias en Ciencias Naturales”, 2004. [En línea]. Available: https://www.mineducacion.gov.co/1759/articles-81033_archivo_pdf.pdf . [Último acceso: 02 Jumio 2020].

A. Jiménez-Espinosa, “La dinámica de la clase de matemáticas mediada por la comunicación”, Revista de Investigación, Desarrollo e Innovación, vol. 10, nº 1, pp. 121-134, 2019.

P. Jaramillo, P. Castañeda y M. Pimienta, “Qué hacer con la tecnología en el aula: inventario de usos de TIC para aprender y enseñar”, Informática educativa, vol. 12, nº 2, p. 159–179, 2009.

Ministerio de Educación Nacional, MEN., “Resultados ICFES”, 2019. [En línea]. Disponible en: https://www2.icfesinteractivo.gov.co/resultados.php . [Último acceso: 02 Junio 2020].

R. Timarán-Pereira, J. Caicedo-Zambrano y A. Hidalgo-Troya, “Arboles de decisiones para predecir factores asociados al desempeño académico de estudiantes de bachillerato en las pruebas saber 11°,” Revista de Investigación, Desarrollo e Innovación, vol. 9, nº 2, pp. 363-378, 2019.

K. García, L. Alviarez y A. Torres, “Estrategias para el aprendizaje significativo y su relación con el rendimiento académico en inglés”, Revista Synergies, nº 6, p. 67–80, 2011.

O. Ordóñez-Ortega, E. Gualdrón-Pinto y G. Amaya-Franky, “Pensamiento variacional mediado con baldosas algebraicas y manipuladores virtuales”, Revista de Investigación, Desarrollo e Innovación, vol. 9, nº 2, pp. 347-362, 2019.

A. Garzón-Saladen y Z. Romero-González, “Los modelos pedagógicos y su relación con las concepciones del derecho: puntos de encuentro con la educación en derecho”, Revista de Investigación, Desarrollo e Innovación, vol. 8, nº 2, pp. 311-320, 2018.

J.A. Bernate, M.F. García-Celis, I.P. Fonseca-Franco y N.E. Ramírez-Ramírez, “Prácticas de enseñanza y evaluación en una facultad de educación colombiana”, Revista de Investigación, Desarrollo e Innovación, vol. 10, nº 2, pp. 337-347, 2020.

C.R. Paredes-Curin, “Aprendizaje basado en problemas (ABP): Una estrategia de enseñanza de la educación ambiental, en estudiantes de un liceo municipal de Cañete”, Revista Electrónica Educare, vol. 20, nº 1, pp. 1-26, 2016.

N.A. Vargas-Vargas, J.A. Niño-Vega y F.H. Fernández-Morales, “Aprendizaje basado en proyectos mediados por TIC para superar dificultades en el aprendizaje de operaciones básicas matemáticas”, Revista Boletín Redipe, vol. 9, nº 3, pp. 167-180, 2020.

M.T. Lugo y V. Ithurburu, “Políticas digitales en América Latina, Tecnologías para fortalecer la educación de calidad”, Revista Iberoamericana De Educación, vol. 79, nº 1, pp. 11–31, 2019.

C. Hernández-Gil y F.A. Jaramillo-Gaitán, “Laboratorio de innovación social: hibridación creativa entre las necesidades sociales y las experiencias significativas de los estudiantes de administración de empresas”, Revista de Investigación, Desarrollo e Innovación, vol. 10, nº 2, pp. 267-281, 2020.

University of Colorado, “PhET: Simulaciones gratuitas en línea de física, química, biología, ciencias de la tierra y matemáticas”, 2020. [En línea]. Disponible en: https://phet.colorado.edu/es/. [Último acceso: 02 Junio 2020].

J.E. Díaz-Pinzón, “Aprendizaje de las matemáticas con el uso de simulación”, Sophia, vol. 14, nº 1, pp. 22-30, 2018.

H.F. Collazos y O.D. Castrillón, “Metodología para la Enseñanza del Movimiento Oscilatorio mediante Simulación Computarizada”, Información tecnológica, vol. 30, nº 4, pp. 165-180, 2019.

P. Cadena-Iñiguez, R. Rendón-Medel, J. Aguilar-Ávila, E. Salinas-Cruz, F.R. de-la-Cruz-Morales y D.M. Sangerman-Jarquín, “Métodos cuantitativos, métodos cualitativos o su combinación en la investigación: un acercamiento en las ciencias sociales”, Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas, vol. 8, nº 7, pp. 1603-1617, 2017.

R. Hernández-Sampieri, C. Fernández-Collado y P. Baptista-Lucio, Metodología de la Investigación, Chile: McGraw Hill, 2010.

C. Materola, G. Quiroz, P. Salazar y N. García, “Metodología de los tipos y diseños de estudio más frecuentemente utilizados en investigación clínica”, Revista Médica Clínica Las Condes, vol. 30, nº 1, pp. 36-49, 2019.

Ministerio de Educación Nacional, MEN, “Prueba de Ciencias Naturales Saber”, 2019. [En línea]. Disponible en: https://www.icfes.gov.co/documents/20143/1500084/Marco+de+referencia+ciencias+naturales+saber+11.pdf/1713a30f-87e5-e944-b8bc-07645b9a9a4e. [Último acceso: 02 Junio 2020].

E. Ruiz-Macías, J.E. Duarte y F.H. Fernández-Morales, “Validación de un material didáctico computarizado para la enseñanza de Oscilaciones y Ondas a partir del estilo de aprendizaje de los estudiantes”, Revista Espacios, vol. 39, nº 49, p. 38, 2018.

G.B. Corso-Sicilia y M. Pinilla-Rivera, “Métodos gráficos de análisis exploratorio de datos espaciales con variables espacialmente distribuidas”, Cuadernos latinoamericanos de administración, vol. 13, nº 25, pp. 92-104, 2017.

M.A. López-Gaitán, R.A. Morán-Borbor y J.A. Niño-Vega, “Prácticas experimentales como estrategia didáctica para la comprensión de conceptos de física mecánica en estudiantes de educación superior”, Infometric@ - Serie Ingeniería, Básicas y Agrícolas, vol. 1, nº 1, pp. 1-14, 2018.

J. Cabero-Almenara y J. Costas, “La utilización de simuladores para la formación de los alumnos”, Prisma Social, nº 17, pp. 343-372, 2016.

J.A. Niño-Vega , R.A. Morán-Borbor y F.H. Fernández-Morales, “Educación inclusiva: un nuevo reto para la labor docente en el siglo XXI.”, Infometric@ - Serie Sociales y Humanas, vol. 1, nº 2, pp. 74-94, 18.

J.A. Niño-Vega, F.H. Fernández-Morales y J.E. Duarte, “Diseño de un recurso educativo digital para fomentar el uso racional de la energía eléctrica en comunidades rurales”, Saber, Ciencia y Libertad, vol. 14, nº 2, pp. 256-272, 2019.

A.J. Hernández, “La motivación base fundamental en el proceso enseñanza aprendizaje”, Aibi Revista De investigación, administración E ingeniería, vol. 7, nº 2, pp. 57-61, 2019.

J.O. Forgiony-Santos, “Análisis conceptual de las prácticas inclusivas en el aula, diversidad y convivencia escolar”, Aibi Revista De investigación, administración E ingeniería, vol. 7, nº S1, pp. 36-40., 2019.

G.B. Espinosa-Urbina, “Estrategia pedagógica basada en las tecnologías de información y comunicación (tic), para la enseñanza de los principios básicos de la convivencia social”, Aibi Revista De investigación, administración E ingeniería, vol. 7, nº 2, pp. 33-37, 2019.

J.Y. Duarte-Mora, “Calidad educativa”, Aibi Revista De investigación, administración E ingeniería, vol. 7, nº S1, pp. 32-35, 2019.

C.C. Fonseca-Barrera, J.A. Niño-Vega y F.H. Fernández-Morales, “Desarrollo de competencias digitales en programación de aplicaciones móviles en estudiantes de noveno grado a través de tres estrategias pedagógicas”, Revista Boletín Redipe, vol. 9, nº 4, pp. 179-191, 2020.

J. Ñáñez-Rodríguez, J. Solano-Guerrero y E. Bernal-Castillo, “Ambientes digitales de aprendizaje en educación a distancia para la formación inicial de docentes: percepciones acerca de su pertinencia”, Revista de Investigación, Desarrollo e Innovación, vol. 10, nº 1, pp. 107-119, 2019.

A. Reyes-Lazalde, M. Reyes-Monreal y M.E. Pérez-Bonilla, “Experimentación virtual con el simulador dosis-respuesta como herramienta docente en biología”, Apertura, vol. 8, nº 2, pp. 22-37, 2016.

C.L. Araque-Suárez, “Los retos del mundo globalizado, el docente investigador universitario y su práctica pedagógica”, Aibi Revista De investigación, administración E ingeniería, vol. 7, nº 2, pp. 50-56, 2019.