Enseñanza del concepto de onda armónica en la educación superior desde la teoría del aprendizaje experimental

Angelo Joseph Soto-Vergel; Oriana Alexandra López-Bustamante; Byron Medina-Delgado; Henry de Jesús Gallardo-Pérez; Dinael Guevara-Ibarra

doi:10.15649/2346030X.754

Autores/as

Angelo Joseph Soto-Vergel Universidad Francisco de Paula Santander
Oriana Alexandra López-Bustamante Universidad Francisco de Paula Santander
Byron Medina-Delgado Universidad Francisco de Paula Santander
Henry de Jesús Gallardo-Pérez Universidad Francisco de Paula Santander
Dinael Guevara-Ibarra Universidad Francisco de Paula Santander

DOI:

https://doi.org/10.15649/2346030X.754

Palabras clave:

Aprendizaje experimental, estilos de aprendizaje, enseñanza de las ciencias, onda armónica, ondas electromagnéticas

Resumen

El cambiante escenario pedagógico y didáctico del aula de clase genera una permanente inquietud en todos los ámbitos educativos, en donde la enseñanza de las ciencias ha sido un área de creciente interés. Investigaciones recientes priorizan la búsqueda de estrategias que cierren la brecha existente entre la enseñanza el aprendizaje, la cual se profundiza en una diversa comunidad estudiantil que acompaña sus procesos con el desconocimiento pedagógico de la planta docente, cuyas alternativas didácticas para lograr una formación competente están sustentadas en un pensamiento transmisionista – conductista. Este artículo presenta una alternativa pedagógica de aprendizaje basada en la teoría experiencial de Kolb, tomando como caso de estudio el concepto de onda armónica en la propagación de ondas electromagnéticas. La metodología comprende la formulación de la hipótesis de trabajo desde la teoría del aprendizaje experimental, la definición del contexto sustentado en el enfoque cuantitativo y basado en los estilos de aprendizaje de Kolb, la generación de la estrategia pedagógica siguiendo el modelo CUVIMA, la aplicación de esta en un solo grupo con pretest y postest para conocer las ideas previas y el cambio conceptual y, el análisis de resultados utilizando estadísticos gráficos y la media. Como resultado se identificó que los estudiantes tienen un estilo de aprendizaje Convergente – Asimilador según los estilos de aprendizaje de Kolb, lo cual implica que tienen preferencias hacia las prácticas de laboratorio y de simulación en donde pueden poner a prueba los conceptos teóricos aprendidos. De acuerdo con el análisis de los datos se concluye que la experimentación mejora la comprensión del fenómeno físico estudiado, lo cual está acorde con el estilo de aprendizaje identificado en los estudiantes.

Referencias

L.C. Catalán, M.C. Caballero y M.A. Moreira, “Niveles de Conceptualización en el Campo Conceptual de la Inducción Electromagnética,” Latin-American J. Phys. Educ., vol. 4, no. 1, p. 20, 2010.

N.C. Naizaque, “Diseño De Una Estrategia Didáctica Para La Enseñanza De La Inducción Electromagnética,” Universidad Nacional De Colombia, 2013.

C. Becerra, A. Gras y J. Martínez, “Análisis de la Resolución de Problemas de Física en Secundaria y Primer Curso Universitario en Chile,” Rev. Enseñanza Las Ciencias, vol. 22, no. 2, pp. 275–286, 2004.

C. Furió y J. Guisasola, “Dificultades en el Aprendizaje Significativo de algunos Conceptos de Electrostática,” Rev. Investig. en la Esc., no. 23, pp. 103–114, 1994.

J. Guisasola, A. Montero y M. Fernández, “La Historia del concepto de Fuerza Electromotriz en Circuitos Eléctricos y la elección de Indicadores de Aprendizaje Comprensivo,” Rev. Bras. Ensino Física, vol. 30, no. 1, 2008.

D. Gil y A. Vilches, “Una Alfabetización Científica Para El Siglo XXI: Obstáculos Y Propuestas De Actuación,” Investig. En La Esc., vol. 43, pp. 27–37, 2001.

E.F. Resdish, “The Implications of Cognitive Studies for Teaching Physics,” Am. J. Phys., vol. 62, no. 6, pp. 796–803, 1994.

C. Becerra, A. Gras y J. Martínez, “La Física con una Estructura Problematizada: Efectos sobre el Aprendizaje Conceptual, las Actitudes e Intereses de los Estudiantes,” Rev. Bras. Ensino Física, vol. 29, no. 1, pp. 95–103, 2007.

B.E. Osorio, J.A. Osorio, L.S. Mejía, G.E. Campillo y R. Covaleda, “El Papel de la Actividad Experimental en la Enseñanza y Aprendizaje del Electromagnetismo en la Educación Superior,” Rev. Científica, vol. 2, no. 22, pp. 85–96, 2015, doi: 10.14483/10.14483/udistrital.jour.RC.2015.22.a7.

R.T. Solís, A. Ambrosio, E.C. Ruiz, J. Cortez y M.G. Gil, “Causas Del Alto Índice De Reprobación De Los Alumnos De Ingeniero Industrial Y De Sistemas En La Materia Electromagnetismo Y Factores Para Mejorarlo. Obregón, Sonora”, México: Estrategias Universitarias Para Mejorar Los Resultados Enseñanza-Aprendizaje, 2011.

J. Guisasola, J.M. Almudí y J.L. Zubimendi, “Dificultades de Aprendizaje de los Estudiantes Universitarios en la Teoría del Campo Magnético y Elección de los Objetos de Enseñanza,” Enseñanza las ciencias Rev. Investig. y Exp. didácticas, vol. 21, pp. 79–94, 2003.

J. Guisasola, J.M. Almudí y K. Zuza, “Dificultades de los Estudiantes Universitarios en el Aprendizaje de la Inducción Electromagnética,” Rev. Brasirela Enseñanza Física, vol. 32, no. 1, 2010.

J. Guisasola, J. M. Almudí y K. Zuza, “Explicaciones de los Estudiantes de Primer Curso de Ingeniería sobre los Fenómenos de Inducción Electromagnética,” Rev. Enseñanza la Física, vol. 21, no. 2, pp. 33–47, 2008.

B.E. Osorio, L.S. Mejía, J.A. Osorio, G.E. Campillo y R. Covaleda, “Análisis de la Enseñanza y el Aprendizaje del Electromagnetismo en el nivel Tecnológico y Universitario,” Entre Cienc. e Ing., no. 12, pp. 24–28, 2012.

E. Rentería, J.D. Vergara, B.E. González y Y.U. Cifuentes, “Desarrollo Del Pensamiento Crítico Mediante La Resolución De Problemas, Desde El Enfoque Ciencia, Tecnología, Sociedad y Medio Ambiente (CTSA), En El Estudio De Las Ondas Electromagnéticas (OEM),” Universidad De Antioquia, 2016.

H.E. Maldonado, M. Vergel y C.S. Gómez, “Prácticas Pedagógicas E Índices De Creatividad En La Enseñabilidad De La Física Electromagnética,” Rev. Logos, Cienc. y Tecnol., vol. 7, no. 2, 2016, doi: http://dx.doi.org/10.22335/rlct.v7i2.27.

J.M. Almudí, K. Zuza y J. Guisasola, “Aprendizaje de la Teoría de Inducción Electromagnética en Cursos Universitarios de Física General. Una Enseñanza por Resolución Guiada de Problemas,” Enseñanza las Ciencias. Rev. Investig. Y Exp. Didácticas, vol. 34, no. 2, 2016, doi: 10.5565/rev/ensciencias.1612.

O. Yilmaz y E. Ince, “The Usage of Alternative Assessment Techniques in Determination of Misconceptions about Electromagnetic Field - Magnetism Contents and Effects of Video - Based Experiments on Students Achievement at Distance Learning Course,” Procedia -Social Behav. Sci., vol. 55, pp. 155–160, 2012, doi: 10.1016/j.sbspro.2012.09.489.

M.B. Ibáñez, Á. Di Serio, D. Villarán y C. Delgado, “Experimenting with Electromagnetism using Augmented Reality: Impact on flow Student Experience and Educational Effectiveness,” Comput. Educ., vol. 71, pp. 1–13, Feb. 2014, doi: 10.1016/J.COMPEDU.2013.09.004.

M.A. Teixeira, S. Da-Hora y E. Dos-Santos, “Teaching Electromagnetism by Images Simulations in the Telecommunications Technical Course,” J. Educ. Instr. Stud. World, vol. 6, no. 4, 2016.

J. Moore y J. Christopher, “Efficacy of Multimedia Learning Modules as Preparation for Lecture-Based Tutorials in Electromagnetism,” Educ. Sci., vol. 8, no. 1, p. 23, Feb. 2018, doi: 10.3390/educsci8010023.

N. Govender, “Developing Pre-service Teachers’ Subject Matter Knowledge of Electromagnetism by Integrating Concept Maps and Collaborative Learning,” African J. Res. Math. Sci. Technol. Educ., vol. 19, no. 3, pp. 306–318, Sep. 2015, doi: 10.1080/10288457.2015.1104839.

J.C. Olivares, M. Escalante, R. Escarela, E. Campero, J.L. Hernández y I. López, “Los Crucigramas en el Aprendizaje del Electromagnetismo,” Eureka sobre Enseñanza y Divulg. las Ciencias, vol. 5, no. 3, pp. 334–346, 2008.

M.E. Aguiar, H. Gutiérrez y P. Gutiérrez, “Diseño y aplicación de un cuestionario sobre la práctica docente del profesorado de matemáticas en ingeniería y ciencias,” Góndola, enseñanza y Aprendiz. las ciencias, vol. 13, no. 1, p. 33, Jan. 2018, doi: 10.14483/23464712.11732.

V.A. Villarroel y D.V Bruna, “Competencias Pedagógicas que Caracterizan a un Docente Universitario de Excelencia: Un Estudio de Caso que Incorpora la Perspectiva de Docentes y Estudiantes,” Form. Univ., vol. 10, no. 4, pp. 75–96, 2017, doi: 10.4067/S0718-50062017000400008.

L.F.M. Gutiérrez, J.F.G. Aristizabal y L.E.P. Barrera, “Estado de la relación pedagógica en las facultades de ingeniería de la ciudad de Manizales,” Rev. Educ. en Ing., vol. 11, no. 22, pp. 63–68, 2016, doi: 10.26507/rei.v11n22.677.

I. Fondón, M.J. Madero y A. Sarmiento, “Principales Problemas de los Profesores Principiantes en la Enseñanza Universitaria,” Form. Univ., vol. 3, no. 2, 2010, doi: 10.4067/S0718-50062010000200004.

D.A. Kolb, “Experiential learning: experience as the source of learning and development,” p. 38, 1984.

A.Y. Kolb y D.A. Kolb, “Experiential Learning Theory: A Dynamic, Holistic Approach to Management Learning, Education and Development How You Learn Is How You Live View project,” Armstrong Manag. Learn. Edu. Dev., pp. 42–68, 2008, doi: 10.4135/9780857021038.n3.

J.L. Hierrezuelo y A. Montero, “La ciencia de los alumnos: Su utilización en la didáctica de la física y la química”, 1a ed. Mexico, 2006.

J.I. Pozo y F. Flores, “Cambio Conceptual y Representacional en la Enseñanza de la Ciencia”. A. Machado Libros, 2007.

A. Jaime y G. Rodríguez, “Una propuesta de fundamentación para la enseñanza de la geometría: El modelo de Van Hiele,” in Teoría y práctica en educación matemática, 1a ed., Sevilla, 1990, pp. 295–384.

J. Confrey y A. Maloney, “A Theory of Mathematical Modelling in Technological Settings,” in Modelling and Applications in Mathematics Education, Boston, MA: Springer US, 2007, pp. 57–68.

G. Touma, “Une étude sémiotique sur l’activité cognitive d’interprétation,” Ann. Didact. Sci. Cogn., vol. 14, pp. 79–101, 2009.

R. Duval, “Registres de représentation sémiotique et fonctionnement cognitif de la pensée,” Ann. Didact. Sci. Cogn., vol. 5, pp. 37–65, 1993.

C.A. Cuevas, F.Y. Villamizar y A. Martínez, “Actividades Didácticas para el Tono como Cualidad del Sonido, en Cursos de Física del Nivel Básico, Mediadas por la Tecnología Digital,” Enseñanza las Ciencias. Rev. Investig. y Exp. didácticas, vol. 35, no. 3, pp. 129–150, Nov. 2017, doi: 10.5565/rev/ensciencias.2091.

J. Monaghan y L. Trouche, “Mathematics Teachers and Digital Tools,” Springer, Cham, 2016, pp. 357–384.

L. Trouche, “From Artifact to Instrument: Mathematics Teaching Mediated by Symbolic Calculators,” Interact. Comput., vol. 15, no. 6, pp. 783–800, Dec. 2003, doi: 10.1016/J.INTCOM.2003.09.004.

M.N.O. Sadiku, “Elementos De Electromagnetismo”, 3ra ed. Oxford, 2003.

F.T. Ulaby, “Fundamentos de aplicaciones en electromagnetismo”, Pearson Educación, 2007.

W.H. Hayt y J.A. Buck, “Teoría electromagnética”, McGraw-Hill/Interamerica, 2006.

D.K. Cheng, “Fundamentos De Electromagnetismo Para Ingeniería”, 1ra ed. México: Pearson Educación, 1997.

Consejo Nacional de Acreditación de Colombia - CNA, “Lineamientos para la acreditación de programas de pregado.” Bogotá, p. 52, 2013.

R. Hernández, C. Fernández y P. Baptista, Metodología de la Investigación. 2010.

S. Palella y F. Martins, Metodología de la Investigación Cuantitativa. Caracas: Editorial Pedagógica de Venezuela, 2012.

L. Buendía, M.P. Colás y F. Hernández, Métodos de Investigación en Psicopedagogía. España: McGraw - Hill, 1998.

A. Del-Cid, R. Méndez y F. Sandoval, Investigación: fundamentos y metodología, 2da ed. Pearson Educación de México, 2011.

S.L. Jackson, Research methods: A modular approach, 3ra ed. Cengage Learning, 2015.

I. Benítez, “Utilidad de los métodos de pretest cognitivo para optimizar la calidad de los cuestionarios y aportar evidencias de validez: Una aproximación de investigación mixta,” Universidad de Granada, 2012.

A.Y. Kolb y D.A. Kolb, “The Kolb Learning Style Inventory-Version 3.1 2005 Technical Specifi cations,” Exp. Based Learn. Syst., 2005.

A.Y. Kolb y D.A. Kolb, “Learning Styles and Learning Spaces: Enhancing Experiential Learning in Higher Education,” Source Acad. Manag. Learn. Educ., vol. 4, no. 2, pp. 193–212, 2005.