Printer Friendly

Ensenanza de la fisica orientando la practica experimental como investigacion/Physics teaching practice as guiding the experimental research/Pratica de Ensino de Fisica como orientar a pesquisa experimental.

Resumen

El objetivo de este trabajo fue determinar si orientando la actividad experimental como investigacion dirigida lograba un cambio conceptual en los estudiantes de Licenciatura en Matematicas y Fisicas e Ingenieria de la Universidad Popular del Cesar (UPC). Partiendo de dos trabajos de grado realizados en los anos 2001 y 2002 en la UPC, los cuales evidenciaban que la formacion experimental en fisica de los estudiantes de Ingenieria y licenciatura en Matematicas y Fisica de la UPC era deficiente y ademas no cumplia con los principios basicos del quehacer cientifico; lo cual es un verdadero obstaculo en el proceso de indagacion y comprension de la naturaleza.

Palabras Clave: Fisica, experimental, investigadores, Ensenanza, aprendizaje

Abstract

The aim of this study was to determine if the experimental orienting research activity directed achieved a conceptual change in students of Degree in Mathematics and Physics and Engineering of the Popular University of Cesar (UPC). Based on two degree works carried out in 2001 and 2002 at the UPC, which evidenced that the experimental training physics students of Engineering and BA in Mathematics and Physics of the UPC was poor and it did not meet the basic principles of scientific work; which it is a real obstacle in the process of inquiry and understanding of nature.

Keywords: Experimental,Physics, researchers, teaching, learning

Resumo

O objetivo deste estudo foi determinar se a atividade de pesquisa de orientacao experimental dirigido alcancada uma mudanca conceitual em estudantes de Licenciatura em Matematica e Fisica e Engenharia da Universidade Popular de Cesar (UPC). Com base em duas obras de graduacao realizados em 2001 e 2002 na UPC, que evidenciou que os alunos de formacao fisica experimental de Engenharia e BA em Matematica e Fisica da UPC era pobre e nao cumprir com os principios basicos do trabalho cientifico; que e um verdadeiro obstaculo no processo de investigacao e compreensao da natureza.

Palavras-chave: Physics, Experimental, pesquisadores, ensino,aprendizagem

Ensenanza de la fisica orientando la practica experimental como investigacion

La ensenanza de las ciencias, como la fisica, se ha desarrollado tradicionalmente de manera teorico-practica, por su naturaleza experimental. En este sentido el laboratorio es pieza fundamental en la ensenanza de las ciencias, ya que este proporciona la oportunidad que los estudiantes desarrollen una serie de competencias. Muchas investigaciones, incluso dentro de la Universidad Popular del Cesar (UPC) han generado dudas sobre el aporte real de la ensenanza dentro del laboratorio, apuntando hacia la metodologia de ensenanza del trabajo experimental como posible generadora de dificultades de aprendizaje. En este sentido, esta investigacion pretende hacer uso de una de las metodologias que han surgido como propuesta a la problematica descrita, esta es la de orientar las practicas experimentales como investigacion dirigida, la cual esta sustentada en la teoria del constructivismo que posibilita a docentes como estudiantes estimular la construccion de conocimientos gracias a la aplicacion de una serie de parametros.

El objetivo del presente trabajo es determinar si Orientando la actividad experimental como investigacion dirigida se logra un cambio conceptual en estudiantes de Licenciatura en Matematicas y Fisicas e Ingenieria de la UPC en la tematica de termodinamica en el segundo semestre del 2015.

MARCO TEORICO

Ensenanza de la fisica

Para aprender ciencias es necesario, un proceso de construccion, no de reproduccion de conocimientos, lo que implica que la ensenanza de la fisica debe dejar de ser una transmision de conocimientos estaticos e indudables, sino una construccion humana, la cual le permita al estudiante seleccionar y organizar la informacion relevante y logre integrarla por si mismo de forma coherente y articulada a sus conocimientos previos, para asi lograr un aprendizaje significativo y critico acorde a los desafios tecnologicos y sociales del mundo actual. Para lograr lo anterior es necesario poner en practica la formulacion de problemas, realizacion de experimentos, observaciones y demostraciones; y asi alcanzar que los alumnos comprendan los modelos cientificos y la propia naturaleza de las ciencias, incentivando de esta forma una participacion mas activa de los estudiantes. Bajo esta fundamentacion ha surgido una serie de estrategias las cuales buscan integrar el aprendizaje de conceptos, la resolucion de problemas y el trabajo practico; tales componentes complementariamente se aprenden mejor cuando los aprendices son guiados a traves de la estrategia de "investigacion dirigida".

Aprendizaje significativo

Es preciso entender que el aprendizaje es significativo cuando nuevos conocimientos pasan a significar algo para el aprendiz, cuando el es capaz de explicar situaciones con sus propias palabras, cuando es capaz de resolver problemas nuevos. Ese aprendizaje se caracteriza por la interaccion entre los nuevos conocimientos y aquellos especificamente relevantes ya existentes en la estructura cognitiva del sujeto que aprende, estos conocimientos previos son el factor mas importante segun Ausubel y Novak (1980). El otro factor de extrema relevancia para el aprendizaje significativo es la predisposicion para aprender, el esfuerzo deliberado, cognitivo y afectivo, para relacionar de manera no arbitraria y no literal los nuevos conocimientos a la estructura cognitiva.

Investigacion dirigida

La Investigacion Dirigida mas que un metodo de ensenanza se puede considerar como un metodo de construccion del aprendizaje, el cual brinda a los estudiantes la oportunidad de participar activamente en los procedimientos propios de la metodologia cientifica, como: la formulacion del problema, la emision de hipotesis, la elaboracion de estrategias, la resolucion del problema y en el analisis de los resultados. Y donde el docente pasa de ser el actor principal a ser un mediador el cual orienta a los estudiantes para que estos logren aprender conceptos, actitudes, o procedimientos que les permita tener mayor destreza al enfrentarse a problemas teoricos o practicos.

La investigacion dirigida se convierte entonces en una herramienta fundamental para la construccion del conocimiento y el proceso de mediacion pedagogica a partir de las concepciones previas, viendose reflejada la teoria del constructivismo y del aprendizaje significativo [10].

Se puede afirmar entonces que la investigacion dirigida es una estrategia utilizada por los docentes de ciencias para:

* acercar a sus estudiantes a lo que es ser un cientifico, pero nunca pretender que sean cientificos en realidad.

* la construccion del aprendizaje, donde los estudiantes aplican metodologias que los llevan por caminos de auto aprendizaje y llegar asi a la premisa de

"aprender a aprender".

* acercar el conocimiento o conceptos cientificos a la realidad cotidiana. [11]

Por lo tanto, la meta de la investigacion dirigida debe ser promover en los estudiantes no solo cambios conceptuales sino tambien cambios en sus procedimientos y actitudes.

Las ideas presentadas hasta aqui nos llevan a replantear la ensenanza de la fisica dentro del laboratorio, de una practica de "receta" a una practica como investigacion.

Enfoque metodologico

Teniendo en cuenta que la presente investigacion es de caracter cualitativa, la metodologia trabajada para la solucion de los objetivos se enmarca en el enfoque epistemologico intuitivo-vivencial, lo que se buscaba era observar la realidad del estudiante dentro de un laboratorio de fisica, ademas orientar el trabajo experimental a una investigacion dirigida. El metodo que permitio el desarrollo de esta investigacion fue el metodo interpretativo.

El metodo interpretativo maneja una serie de pasos que permitirian dar respuesta al problema de investigacion planteado; desde la teoria de accion esta conformado por tres fases la cuales son recoleccion, procesamiento e interpretacion de la informacion; maneja tres tecnicas que son entrevistas semi-estructuradas, categorizacion e interpretacion de texto escrito; y los instrumentos que trabaja son cuestionarios y disenos experimentales, trascripciones y documentos organizados.

Finalmente, La investigacion aqui presentada es cualitativa de tipo descriptiva, utilizando como componente metodologico el metodo interpretativo, fundamentado el pensamiento intuitivo-vivencial; donde se busca analizar como es el trabajo de los estudiantes de tres asignaturas de la Universidad Popular del Cesar dentro del laboratorio orientandolo como investigacion dirigida y mirar si hay un cambio conceptual en las tematicas trabajadas.

Escenarios

Se trabajo con estudiantes de la Universidad Popular del Cesar sede Valledupar, pertenecientes a los programas de ingenieria y licenciatura en matematicas y fisica.

El escenario consta de 32 estudiantes, de los cuales 16 pertenecian al programa de licenciatura en matematicas y fisica, los 16 restante a los programas de ingenieria de Sistema y Electronica. Los cuales cursaban entre el sexto y el septimo semestre; y entre el cuarto y el quinto semestre respectivamente.

Instrumentos

El sustento teorico de la investigacion esta en la teoria del aprendizaje significativo planteada por Ausubel, la cual tiene como principio rector el siguiente "averiguese lo que el estudiante ya sabe y ensenese en consecuencia"; por lo tanto inicialmente se diseno una entrevista semi estructurada a traves de un pre-test, el cual constaba de una seria de preguntas abiertas y cerradas relacionada con la tematica de termodinamica, con el fin de conocer sus preconceptos.

Otros instrumentos utilizados en la investigacion enmarcados en los objetivos planteados, fue la elaboracion de cinco rubricas, los cuales pretendia definir de forma general indicadores, para valorar el grado de adquisicion de la competencia

"aplicar el metodo cientifico en dentro del laboratorio" durante el desarrollo de las practicas experimentales como investigacion, enfocadas al trabajo cooperativo.

Por ultimo, se elaboraron unos post-test con el proposito de averiguar la evolucion de las ideas cuestionadas en el pre-test, y que fueron afianzadas en la ejecucion de los experimentos.

RESULTADOS

A continuacion, se muestran los resultados obtenidos en cada una de las preguntas de los test por practicas experimentales, teniendo en cuenta la categorizacion y los tres escenarios (curso de experimental 1, curso de experimental 2 y un curso de ondas)

Practica de dilatacion termica

Para esta practica el pre-test constaba de 6 preguntas en total, de las cuales 3 eran abiertas y el restante cerradas. Debido a que las preguntas cerradas pueden inducir a las estudiantes a dar respuestas preestablecidas, no se consideraron de suma importancia para analizar los preconceptos. De los 32 estudiantes que conformaban los 3 escenarios, 10 de ellos realizaron el pre-test para esta practica; dos estudiantes de Exp. 1, cuatro estudiantes eran de Exp. 2 y cuatro estudiantes pertenecian el curso de ondas.

Practica de radiacion termica

Para esta practica el pre-test constaba de 5 preguntas en total, de las cuales 3 eran abiertas y las restantes eran cerradas. De los 32 estudiantes que conformaban los 3 escenarios, 14 de ellos realizaron el pre-test para esta practica. De los cuales, dos estudiantes eran de Exp. 1, cuatro estudiantes eran de Exp. 2 y ocho estudiantes pertenecian el curso de ondas.

Se puede inferir que los catorces estudiantes no manejan el concepto de radiacion de cuerpo negro.

Analisis de los post-test por practica experimental.

Practica de dilatacion termica

De las cuatro preguntas abiertas evaluadas en el post-test, tres de ellas habian sido evaluadas en el pre-test, haciendo una comparacion entre dichos resultados, podemos observar que despues de aplicada nuestra investigacion se obtuvieron resultados significativos (0% - 60%; 10% - 100%; 10% - 80%), incluso en una pregunta que ellos no conocian pero que estaba enmarcada en su tematica

Practica radiacion termica

Los resultados muestran que todos los estudiantes de experimental uno y dos respondieron acertadamente las preguntas del post test, es decir que en los escenarios de licenciatura en matematicas y fisica se puede intuir que los estudiantes quedaron con conceptos claros justo en el momento despues de terminar las practicas experimentales.

Analisis comparativo de los pre-test y post-test.

Despues del analisis de los pre-test y del pos-test podemos ver que hay indicios para decir que despues de aplicada nuestra investigacion se obtuvo un cambio conceptual en los estudiantes.

Esta afirmacion esta fundamentada en el analisis que se hizo a los pre-test, observando que la mayoria de los estudiantes no sabian del tema tratado y, ademas, no daban una respuesta correcta a los interrogantes. Mientras en el analisis de los pos-test mostro que la mayoria de los estudiantes dieron respuestas correctas con justificaciones correctas.

Analisis del trabajo en el laboratorio como investigacion dirigida

El trabajo experimental de los estudiantes utilizando la estrategia de la investigacion dirigida, se evaluo por medio de rubricas que median las habilidades que los estudiantes debian tener al momento de realizar una practica experimental. Luego de observar el proceso de los estudiantes dentro del laboratorio se pudieron dar las siguientes apreciaciones.

* Los estudiantes se les noto motivados al momento de proponerles que el trabajo experimental se haria con la metodologia de investigacion dirigida, aunque algunos estudiantes por lo general de ondas, no se les noto a gusto al empezar el trabajo ya que las practicas de laboratorio de fisica se venian dando con guias de trabajo en donde el estudiante solo debia seguir una serie de pasos para llegar a los resultados.

* La practica experimental a llevar a cabo por cada grupo, fue presentada a traves de una pregunta abierta, generando la accion participativa de cada integrante, donde cada uno mostraba su idea acerca de como era la solucion del problema. Luego de esa discusion se oriento la emision de hipotesis por parte de los estudiantes.

CONCLUSIONES

La investigacion realizada encaminada a determinar si orientando la actividad experimental como investigacion dirigida a fin de lograr un cambio conceptual en estudiantes de Lic. Matematicas y Fisicas e Ingenieria de la UPC, nos permitio elaborar el siguiente cuerpo de conclusiones.

* la orientacion de las practicas experimentales como investigacion requiere, en general, mas tiempo para el desarrollo de las tematicas que el que se requiere en la forma actual como se vienen orientando las practicas en el laboratorio Miguel Angel Vargas Zapata.

* La investigacion dirigida permite que los estudiantes desempenen un papel mas activo en el desarrollo de cada practica experimental acercandolos mas al quehacer cientifico, debido a que los estudiantes hacen uso de sus conocimientos para la solucion de situaciones problematicas.

* El docente que implemente la metodologia de investigacion dirigida dentro del laboratorio tendra mucho trabajo, ya que en todo momento debe estar pendiente del proceso de los estudiantes, evaluando tanto las habilidades de disenar un experimento como en la adquisicion de sus conocimientos.

* Al aplicar la metodologia propuesta en esta investigacion se vio que hubo un cambio en los conceptos que manejaban los estudiantes de pregrado de la universidad, pero no se puede concluir que fue un cambio conceptual como tal, ya que para que este se de es necesario un proceso en el cual el tiempo es influyente. Lo que se puede decir luego de terminar este trabajo es que aplicar el metodo de investigacion dirigida dentro del laboratorio de fisica acerca al estudiante al proceso de las ciencias y aspectos conceptuales, que permiten al estudiante la construccion de su aprendizaje.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

RUIZ PINO. Luis Alfonso. La investigacion dirigida como estrategia metodologica, para orientar practicas

experimentales de biologia, en la basica secundaria, de la sede

educativa bachillerato Patia del municipio del PATIA -- CAUCA, Tesis de Maestria, Universidad Nacional de Colombia sede Palmira, Colombia, 2012.

Revista Brasilera de la Ensenanza de la Fisica, Papel de actividad experimental en la educacion cientifica, Volumen 21, Segunda edicion, Agosto 2006.

Las rubricas de evaluacion en el desempeno de competencias: ambitos de investigacion y docencia, Rubricas para evaluar la competencia especifica: aplicar el metodo cientificos en laboratorios, Barcelona, Espana.

Revista Electronica de Ensenanza de las Ciencias, el ciclo reflexivo

Cooperativo: un modelo didactico para la ensenanza de las ciencias, volumen 3 n[grados]2, ano 2004

Gomez Gutierrez Juan Luis, aprendizaje cooperativo: metodologia didactica para la escuela inclusiva; Comision Regional de Educacion La Salle, 2007.

Revista Educacion y Futuro; El aprendizaje cooperativo y la ensenanza tradicional en el aprendizaje de la fisica; Madrid, Espana; 2012; pags.179-200

PIEDRAHITA Fabio; RUIZ Leonardo; Formacion experimental en fisica de los estudiantes de ingenieria de la universidad popular del cesar; trabajo de grado, Universidad Popular del Cesar, Colombia, 2002.

DIAZ DAZA Ilsa Maria, SERRANO CARRILLO Pedro Alexander, Estudio diagnostico sobre la formacion experimental en fisica de los estudiantes de la licenciatura en matematicas y fisica de la universidad popular del cesar, tesis de pregrado, Universidad Popular del Cesar, Colombia, 2001.

MOREIRA Marco Antonio, Aprendizaje significativo: teoria y practica, Madrid Espana, ano 2000.

GIL PEREZ Daniel, Diez anos de investigacion en didactica de las ciencias: realizaciones y perspectivas, Revista de Ensenanza de las ciencias, Volumen 12, 1994 pags. 154-164.

CAMPANARIO J, MOYA A, ?como ensenar ciencias? principales tendencias y propuestas, Revista Ensenanza de las ciencias, 1999. Vol 17. Pags. 179-192.

Fernando Jose Chinchilla Buelvas (1)

(1) Universidad Popular del Cesar, Valledupar -Cesar-Colombia. Contacto: fjchinchilla@unicesar.edu.co
                                          PROGRAMAS
                 Licenciatura Matematicas     Licenciatura Matematicas
                       y Fisica                     y Fisica

ASIGNATURAS         Experimental 1                Experimental 2
                      (Exp. 1)                      (Exp. 2)
N. ESTUDIANTES          4                              12

                    PROGRAMAS

                    Ingenierias

ASIGNATURAS      Ondas y termodinamica

N. ESTUDIANTES            16

PREGUNTA



?Por que al andar descalzo sobre                      No responde
el marmol sentimos mayo:
sensacion de frio que al hacerlo
sobre una alfombra, cuya temperatura
es identica?
                                            Afirmacion incorrecta
                                          Afirmacion correcta con
                                                 razon incorrecta
                                          Afirmacion correcta con
                                           justificacion correcta
? Como podria colocarse una llanta                    No responde
de hierro a una rueda de madera
para que ajuste perfectamente?
Explique.
                                            Afirmacion incorrecta
                                          Afirmacion correcta con
                                                 razon incorrecta
                                          Afirmacion correcta con
                                           justificacion correcta

PREGUNTA                                    CATEGORIZACION           %
                                        N[grados] ESTUDIANTES    TOTAL
                                        Exp. 1   Exp. 2   Onda

                                            O        4      1      50%
?Por que al andar descalzo sobre
el marmol sentimos mayo:
sensacion de frio que a! hacerlo
sobre una alfombra, cuya temperatura
es identica?                                1        0      2      30%
                                            1        0      1      20%

                                            0        0      0       0%

                                            1        3      1      50%
? Como podria colocarse una llanta
de hierro a una rueda de madera
para que ajuste perfectamente?
Explique.                                   1        0      2      30%
                                            0        0      1      10%

                                            0        1      0      10%

PREGUNTA                                        CATEGORIZACION


?Por que las placas solares sor                    No responde
color oscuro?
                                         Afirmacion incorrecta
                                       Afirmacion correcta con
                                              razon incorrecta
                                       Afirmacion correcta con
                                         justificacion conecta
?Por que es preferible usar                        No responde
prendas blancas en dias de calor?
                                         Afirmacion incorrecta
                                       Afirmacion correcta con
                                              razon incorrecta
                                       Afirmacion correcta con
                                         justificacion conecta
Cuando calentarnos la comi de                      No responde
utilizando el microondas ?Que
mecanismo de transferencia de
calor se esta dando? Justifique
                                         Afirmacion incorrecta
                                       Afirmacion correcta con
                                              razon incorrecta
                                       Afirmacion correcta con
                                         justificacion conecta

PREGUNTA                               N[grados] ESTUDIANTES     TOTAL
                                       Exp.1   Exp. 2.   Onda

?Por que las placas solares sor            0         1      2   21,40%
color oscuro?
                                           2         3      6   78,60%
                                           0         0      0       0%

                                           0         0      0       0%

?Por que es preferible usar                0         1      4   35,70%
prendas blancas en dias de calor?
                                           1         1      3   35,70%
                                           o         1      1   14,30%

                                           1         1      0   14,30%

Cuando calentarnos la comi de              0         1      0    7.1 %
utilizando el microondas ?Que
mecanismo de transferencia de
calor se esta dando? Justifique
                                           1         1      0   14.30%
                                           1         2      8    78.6%

                                           0         0      0       0%

PREGUNTA                                       CATEGORIZACION

?Por que al andar descalzo                        No responde
sobre el marmol sentimos mayor
sensacion de frio que al hacerlo
sobre una alfombra, cuya
temperatura es identica?
                                        Afirmacion incorrecta
                                      Afirmacion correcta con
                                             razon incorrecta
                                      Afirmacion correcta con
                                        justificacion conecta
?Como podria colocarse una                        No responde
llanta de hierro a una rueda de
madera para que ajuste
pertedamerite? Explique.
                                        Afirmacion incorrecta
                                      Afirmacion correcta con
                                             razon incorrecta
                                      Afirmacion correcta con
                                        justificacion conecta
?Cuando una burbuja de jabon                      No responde
tiene dimensiones mayores,
cuando hace frio o calor? ?Poi
que?
                                        Afirmacion incorrecta
                                      Afirmacion correcta con
                                             razon incorrecta
                                      Afirmacion correcta con
                                        justificacion conecta

PREGUNTA                               N (=) ESTUDIANTES       %
                                                              TOTAL
                                      Exp.1   Exp. 2   Onda

?Por que al andar descalzo                0        0      0     0%
sobre el marmol sentimos mayor
sensacion de frio que al hacerlo
sobre una alfombra, cuya
temperatura es identica?
                                          0        1      2    30%
                                          1        0      0    10%

                                          1        3      2    60%

?Como podria colocarse una                0        0      0     0%
llanta de hierro a una rueda de
madera para que ajuste
pertedamerite? Explique.
                                          0        0      0     0%
                                          0        0      0     0%

                                          2        4      4   100%

?Cuando una burbuja de jabon              0        0      0     0%
tiene dimensiones mayores,
cuando hace frio o calor? ?Poi
que?
                                          0        0      0     0%
                                          0        2      0    20%

                                          2        2      4   80 %

PREGUNTA                                      CATEGORIZACION

?Por que las placas solares son                  No responde
color oscuro?
                                       Afirmacion incorrecta
                                     Afirmacion correcta con
                                            razon incorrecta
                                     Afirmacion correcta con
                                      justificacion correcta
?Por que no ES recomendable                      No responde
usar prendas negras en dias
saleados?
                                       Afirmacion incnrrecta
                                     Afirmacion Dorrecta con
                                            razon incorrecta
                                     Afirmacion correcta con
                                      justificacion correcta
?Por que no es recomendable                      No responde
que el cuarto donde duermes
este pintado de color negro?
                                        Afirmacion incomecla
                                     Afirmacion correcta con
                                            razon incorrecta
                                     Afirmacion corneota con
                                      justificacion correcta

PREGUNTA                             N[grados] ESTUDIANTES      %
                                                               TOTAL
                                      Exp.1   Exp. 2   Onda

?Por que las placas solares son           0        0      1       7.10%
color oscuro?
                                          0        0      1       7.10%
                                          0        0      1       7.10%

                                          2        4      5      78.70%

?Por que no ES recomendable               0        0      0       0%
usar prendas negras en dias
saleados?
                                          0        0      0       0%
                                          0        0      0       0%

                                          2        4      8     100%

?Por que no es recomendable               0        0      0       0%
que el cuarto donde duermes
este pintado de color negro?
                                          0        0      0       0%
                                          1        1      2      28.80%

                                          1        3      6      71.40%
COPYRIGHT 2017 Universidad Distrital. Centro de Investigaciones y Desarrollo Cientifico
No portion of this article can be reproduced without the express written permission from the copyright holder.
Copyright 2017 Gale, Cengage Learning. All rights reserved.

Article Details
Printer friendly Cite/link Email Feedback
Author:Buelvas, Fernando Jose Chinchilla
Publication:Revista Cientifica
Date:Jan 15, 2017
Words:3886
Previous Article:Concepciones didacticas en la ensenanza del campo electrico/Conceptions didactics in the electric field teaching/Concepcoes didacticas em ensino o...
Next Article:Correlaciones metacognitivas para procesos significativos de ensenanza-aprendizaje de la fisica en ingenierias/Metacognitive correlations for...

Terms of use | Privacy policy | Copyright © 2019 Farlex, Inc. | Feedback | For webmasters