Impacto del laboratorio virtual en la enseñanza de la física escolar
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Este documento describe un estudio sobre el impacto de un laboratorio virtual en el aprendizaje de la cinemática bidimensional en estudiantes de décimo grado. El estudio comparará los resultados de estudiantes que usen el laboratorio virtual versus una instrucción tradicional para medir el efecto en su actitud, comprensión y habilidades para resolver problemas.
Impacto del laboratorio virtual en la enseñanza de la física escolar
- 1. Foro Bilateral Proyecto de Profesionalización de Profesores Impacto del laboratorio virtual en el aprendizaje por descubrimiento de la cinemática bidimensional en estudiantes de Educación Media Gustavo Adolfo Angulo Mendoza
- 2. Foro Bilateral Proyecto de Profesionalización de Profesores Impacto del laboratorio virtual en el aprendizaje por descubrimiento de la cinemática bidimensional en estudiantes de Educación Media Software para Aprender ciencia simular haciendo ciencia experimentos Movimiento en En Colombia, dos dos ejes: vertical últimos grados de y horizontal. la secundaria
- 3. Foro Bilateral Proyecto de Profesionalización de Profesores Impacto del laboratorio virtual en el aprendizaje por descubrimiento de la cinemática bidimensional en estudiantes de Educación Media Software para Aprender ciencia simular haciendo ciencia experimentos Movimiento en En Colombia, dos dos ejes: vertical y últimos grados de horizontal. la secundaria
- 4. Foro Bilateral Proyecto de Profesionalización de Profesores Interactive Physics®
- 5. Foro Bilateral Proyecto de Profesionalización de Profesores Planteamiento del problema ¿Cuál es el impacto del laboratorio virtual (LV) en el aprendizaje por descubrimiento de la cinemática bidimensional en estudiantes de 10º de Educación Media? • Relación entre el uso de un LV y la actitud de los alumnos. • Diferencia en los niveles de comprensión de los estudiantes. • Relación entre el uso del LV y el desarrollo de habilidades para resolver problemas de física.
- 6. Foro Bilateral Proyecto de Profesionalización de Profesores Objetivos de Investigación Determinar el impacto del LV en el aprendizaje por descubrimiento de la cinemática bidimensional. • Establecer la relación entre el uso del LV y la actitud de los alumnos hacia la ciencia. • Determinar si existe diferencia en el nivel de comprensión de estudiantes que reciben instrucción mediada por un LV y estudiantes que reciben instrucción tradicional. • Establecer la relación entre el uso del LV y el desarrollo de habilidades para resolver problemas de física.
- 7. Foro Bilateral Proyecto de Profesionalización de Profesores Principales líneas teóricas El Laboratorio Virtual • Software para simular experimentos con resultados difíciles de conseguir a través del modelo matemático (Kowalski, 1985). • Recrea fenómenos, contraste de ideas previas, la manipulación de variables. Enfoque en los principios físicos (Sierra, 2000). • Adopción de un nuevo perfil docente: facilitador y orientador (García y Gil, 2006). • Funciones del profesor: proveedor de recursos, organizador, tutor, investigador y facilitador (Sierra, 2005).
- 8. Foro Bilateral Proyecto de Profesionalización de Profesores Principales líneas teóricas El Aprendizaje por Descubrimiento • Aprender ciencia haciendo ciencia (Ausubel, 1985). • La formación en ciencias debe fundamentarse en experiencias que permitan recrear los descubrimientos. • El alumno desarrolla operaciones intelectuales semejantes a las del científico (Kelly, 1955). • Favorecer el descubrimiento, generando preguntas detonantes o problemas que los estudiantes deban resolver. • El modelo didáctico se complementa con otras estrategias para la enseñanza de las ciencias.
- 9. Foro Bilateral Proyecto de Profesionalización de Profesores Principales líneas teóricas Investigaciones relacionadas • Amaya, G. (2008). La simulación computarizada como instrumento del método en el proceso de enseñanza y aprendizaje de la física, desde la cognición situada. • Bayrak, C. (2008). Effects of computer simulations programs on university students’ achievements in physics. • Becerra, F. (2005). Aprendizaje en colaboración mediado por simulación en computador. Efectos en el aprendizaje de procesos termodinámicos. • Sierra, J. L. (2005). Influencia de un entorno de simulación en el aprendizaje por investigación de la Física en Bachillerato.
- 10. Foro Bilateral Proyecto de Profesionalización de Profesores Marco Contextual • Alumnos de 10º de educación media académica. • Cartagena de Indias, Bolívar, Colombia. • Institución pública. Presta el servicio educativo desde el nivel preescolar hasta el nivel medio. • Familias con un nivel socioeconómico medio y medio-bajo. • Nivel de desempeño Superior en las pruebas SABER 11. • Meta: ubicarse en el nivel Muy Superior. • En la asignatura de física el desarrollo de competencias en la prueba se ubica en el nivel medio.
- 11. Foro Bilateral Proyecto de Profesionalización de Profesores Diseño de investigación • Enfoque cuantitativo. • Correlacional. • Diseño cuasiexperimental. Medida de Tratamiento Medida de Grupos la preprueba experimental la posprueba G1 O1 X O2 G2 O3 - O4
- 12. Foro Bilateral Proyecto de Profesionalización de Profesores Sujetos de investigación Promedio Número de Número de Estudiantes Grupos de edad hombres mujeres Repitentes Experimental 15,58 16 11 2 Control 15,39 19 10 0
- 13. Foro Bilateral Proyecto de Profesionalización de Profesores Instrumentos de investigación Variable Instrumento Fiabilidad Validez Coeficiente de Test de Penichet y Análisis Actitud Spearman- Mato factorial Brown Nivel de Prueba Análisis KR-20 Comprensión estandarizada factorial Nivel de Prueba de solución Coeficiente de Coeficiente de habilidades para de problemas Pearson Pearson resolver problemas
- 14. Foro Bilateral Proyecto de Profesionalización de Profesores Validez y la fiabilidad de los instrumentos Validez Instrumento Fiabilidad Coeficiente de Análisis factorial Pearson Coeficiente de Correlación 4 factores explican Test de actitud Spearman-Brown = significativa en 52% un 65% de la 0,756 de ítems varianza total Correlación 8 factores explican Prueba KR-20 = 0,770 significativa en 30% un 81% de la estandarizada de ítems varianza total Fiabilidad Fiabilidad Instrumento intraevaluadora interevaluadora Prueba de solución de Coeficiente de Pearson = Coeficiente de Pearson = problemas 1,00 0,945
- 15. Foro Bilateral Proyecto de Profesionalización de Profesores Procedimiento 1. Fase pre-instruccional: Selección de la muestra. Solicitud de autorizaciones. Pruebas piloto. Pre-pruebas. Validación de la equivalencia inicial de los grupos. 2. Fase instruccional: Desarrollo de las secuencias didácticas. 3. Fase post-instruccional: Aplicación de post-pruebas.
- 16. Foro Bilateral Proyecto de Profesionalización de Profesores Resultados Situación de los estudiantes en la fase pre-instruccional Tabla 1. Resultados del pretest de Penichet y Mato Medida Grupo Experimental Grupo de Control Prueba t 48,65 48,04 0,287 7,42 6,97 Tabla 2. Resultados de la preprueba estandarizada Medida Grupo Experimental Grupo de Control Prueba t 4,57 4,71 0,946 0,38 0,56
- 17. Foro Bilateral Proyecto de Profesionalización de Profesores Formulación de Hipótesis H1: Los alumnos del grupo experimental desarrollan una mejor actitud hacia la ciencia, los conocimientos científicos y las asignaturas de ciencias. H2: Los alumnos del grupo experimental tienen un mayor nivel de comprensión de los conceptos de la cinemática bidimensional. H3: El grupo experimental desarrollan más habilidades para resolver problemas de física .
- 18. Foro Bilateral Proyecto de Profesionalización de Profesores Resultados de la fase post-instruccional Grupo Grupo de Prueba t- Medida Experimental Control Student 60,76 51,00 +9,76 estandarizada actitud Test de 9,415 2,81 4,02 -1,21 9,36 8,90 +0,46 Prueba 2,352 0,49 0,78 -0,32 solución de problemas Prueba de 8,64 8,88 -0,24 1,580 0,67 0,21 +0,46
- 19. Foro Bilateral Proyecto de Profesionalización de Profesores Conclusiones • El uso del LV tiene una incidencia positiva en la actitud y la motivación de los estudiantes. • Los estudiantes que emplean esta herramienta tecnológica tienen un mejor desempeño en la dimensión cognitiva, mejorando el nivel de comprensión. • El uso de LV permite desarrollar habilidades para resolver problemas, pero no reporta una ventaja significativa en este aspecto. • Una estrategia de aprendizaje mediada por el uso de LV resulta más eficaz que una basada en enseñanza expositiva.
- 20. Foro Bilateral Proyecto de Profesionalización de Profesores Recomendaciones • El LV puede ser utilizado para identificar ideas previas. • Permite abordar los eventos físicos desde una perspectiva cualitativa. • Herramienta de evaluación, recuperación y profundización.
- 21. Foro Bilateral Proyecto de Profesionalización de Profesores Futuras Investigaciones • Impacto del LV en otros ámbitos de la física. • Incidencia del LV en otras asignaturas de ciencias y otros niveles educativos. • Estudios cualitativos e influencia de diversos factores.
- 22. Foro Bilateral Proyecto de Profesionalización de Profesores Impacto del laboratorio virtual en el aprendizaje por descubrimiento de la cinemática bidimensional en estudiantes de Educación Media ¡Gracias por su atención!