Prototipos didácticos de física para el desarrollo de prácticas sobre movimiento
Enviado por Yuraima Noheli Cardenas Albornoz
El proceso de enseñanza y aprendizaje de la física se da a través de diversidad de estrategias haciendo uso de recursos didácticos. En la presente investigación tiene como propósito el diseño de los prototipos didácticos para el desarrollo de prácticas sobre movimiento, con la finalidad que los estudiantes logren un aprendizaje significativo, combinando la teoría con la práctica en las diversas actividades. La metodología se enfocó bajo una investigación acción-participativa y transformadora; donde se diagnóstico, problematizó, planifico, se diseño los prototipos didácticos como estrategia de enseñanza, aplicación y evaluación de los mismos. Los prototipos fueron elaborados con materiales de bajo costo y de fácil adquisición. La aplicación de estos, logro desarrollar el pensamiento crítico y lógico en los estudiantes, el trabajo en equipo, logrando que los estudiantes puedan solucionar problemas de la vida cotidiana.
Palabras Claves: Prototipo, enseñanza de la Física, Aprendizaje Significativo, Recursos Didácticos.
ABSTRACT
The process of teaching and learning physics is through diversity strategies making use of educational resources. In this research it aims to design prototypes for teaching practices on the development of movement, in order for students to achieve significant learning, combining theory with practice in the various activities. The methodology is focused under a transformative and participatory action-research; where diagnosis, problematize, I plan, teaching prototypes as a teaching strategy, implementation and evaluation thereof was design. The prototypes were made with materials of low cost and readily available. The application of these, achieving develop critical and logical thinking in students, teamwork, achieving that students can solve problems of everyday life.
Keywords: Prototype, physics teaching, meaningful learning, teaching resources.
A finales del siglo XX, se presentaron cambios significativos a Nivel Mundial en los sectores de la educación, sobre todo en los países sub desarrollados, teniendo presente que sólo la educación hace al ser humano capaz de moverse hacia la producción de algo distinto de lo que ha recibido. Sin educación la humanidad volvería a su estado primitivo. Por eso mismo la educación no puede desinteresarse por el futuro, porque sólo éste le garantiza de no volver al pasado.
La importancia de usar referentes cotidianos en la didáctica de las Ciencias, en particular en la Enseñanza de la Física, ha sido una preocupación constante desde la década de los sesenta, diversos autores y organizaciones internacionales han propuestos metodologías y estrategias para incrementar el logro y la motivación de los estudiantes, destacando siempre el uso de los recursos experimentales y de la experimentación en la ilustración de las Ciencias Naturales. Por otra parte, referente al modos de la experimentación, se debe tener presente que no existe partición entre la teoría y las actividades de laboratorio, sino que hay una estrecha relación entre ambas.
Con sustento en lo anterior, y mediante las recomendaciones de la Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura (UNESCO, 1998), Venezuela inició un proceso de reforma educativa nacional. Por tal razón, el Instituto Politécnico Nacional realizó una reforma de su modelo educativo, caracterizado por programas de estudio más flexibles, de contenidos de conocimientos básicos sólidos que garanticen la actualización permanente. Es decir, un modelo centrado en el proceso de enseñanza y aprendizaje. Permitiendo así, que los estudiantes construyan sus conocimientos con el apoyo y la guía del docente, y que ellos mismos diseñen y definan sus propias trayectorias, así como su ritmo de trabajo, con miras a generar una formación integral y de alta calidad
Científica, tecnológica y humanística.
Cabe mencionar, que el sistema educativo necesita, para realizar su labor, recursos humanos, físicos y financieros cada vez mayores; por eso, en las últimas décadas, los diferentes gobiernos han dado a la educación la primera prioridad, destinando, para ello, importantes porciones del Presupuesto Nacional. La información de los diagnósticos de diversos estudios sobre el bachillerato reporta que, en algunos planteles la matrícula está saturada, mientras que en otros la cantidad de alumnos es escasa. Los porcentajes de deserción, reprobación y eficiencia terminal son insatisfactorios frente a los propósitos planteados. La infraestructura de los planteles deficiente y la vinculación con el entorno todavía son muy limitadas. Asimismo, se deben dar cambios dentro del campo educativo sobre todo en las áreas de Ciencias Naturales tomando en cuenta el aprender hacer y que el docente sea más investigativo.
No obstante el modelo educativo propuesto por el ministerio de educación en el año 2004 planteaba la incorporación de prácticas de laboratorios para el refuerzo de los contenidos; Para Crisafulli y Villalba (2013) señala:
"La educación media en Venezuela como una oportunidad para desarrollar las capacidades técnicas y científicas de los niños y adolescentes, condicionadas a los contenidos y métodos integrados de diversas disciplinas escolares, en este caso, vinculadas al área de ciencias, y según éste, respondían al modelo de aprender haciendo y enseñar produciendo"(p. 476).
El nuevo modelo educativo venezolano se basa en observar la educación desde el punto de las ciencias como una oportunidad para desarrollar capacidades técnicas y científicas a partir de los contenidos articuladas a una planificación que permita garantizar prácticas vividas, para la construcción de un estudiante crítico y reflexivo capaz de solucionar e innovar.
Es por ello, que en el Municipio Ezequiel Zamora, específicamente en Santa Bárbara de Barinas, se evidencia que los docentes de Ciencias Naturales especialmente en el área de Física en la U.E.N "Elías Araque Muller" no utilizan estrategias didácticas al momento de dar las clases planificadas, teniendo en cuenta que dentro del aprendizaje se debe dar el proceso teórico-práctico, con la finalidad que las clases sean más amenas y el estudiante este motivado con la finalidad que obtengan un aprendizaje significativo. En vista de esta problemática presente se toma como objetivo general diseñar prototipos didácticos de Física para el desarrollo de prácticas sobre el Movimiento en los estudiantes de 3º "A", tomando en cuenta, que la ciencia es una actividad eminentemente práctica, además de teórica; lo cual hace que en su enseñanza, el laboratorio sea un elemento indispensable, donde su finalidad es fomentar una enseñanza más activa, participativa e individualizada, donde se impulse el método científico y el espíritu crítico.
Cabe mencionar, que uno de los principales problemas que afecta el proceso de enseñanza y aprendizaje es la manera en que el docente transmite el conocimiento, ya que se debe dejar a un lado la manera tradicional, pues impide que los estudiantes descubran, construyan y reconstruyan el conocimiento. Por tal motivo, el docente debe enseñarles a los estudiantes a pensar, para así centrar el papel de mediador que tiene el docente en el proceso de aprendizaje, a través de estrategias didácticas el docente permite que el alumno construya sus propios conocimientos. Por consiguiente, durante la investigación realizada se siguieron una serie de etapas para lograr el objetivo planteado y observar los resultados obtenidos, tales como:
Se diagnóstico el uso de estrategias didácticas que aplican los docentes de Física y los conocimientos que poseen los estudiantes en cuanto a los núcleos temáticos, el cual se aplico dos instrumentos de recolección de información, una dirigida a los docentes de Física observándose que no promueven estrategias didácticas efectivas para elevar el nivel académico y al mismo tiempo motivar a los estudiantes para que así crean sus propios conocimientos. Por tal motivo, se visualizo dentro del aula desinterés por la asignatura, estrés estudiantil y bajo rendimiento escolar, por tal motivo se realiza una investigación acción-participativa y transformadora con la finalidad de buscar solución a dicha problemática.
Luego se caracterizo el uso de prototipos como recurso didáctico para la ejecución de las planificaciones del área de física tomando en cuenta todos los procesos didácticos tales como: conceptualización, construcción teórica, contextualización, I.C.I y participación socio-comunitaria; en efecto, la construcción de prototipos de una forma sencilla, rápida y barata para experimentar, ayuda a entender mejor los problemas a los que nos enfrentamos, visualizar las posibles soluciones ideadas de manera tangible, pensar sobre ellas, compartir opiniones, descubrir y por supuesto para poder emitir valoraciones mucho más concretas sobre lo que funciona y lo que no.
Por ello se hace necesario, realizar durante la ejecución de la investigación una serie de estrategias dentro de la planificación desde el inicio hasta el cierre del I Lapso del 2016, para así lograr los objetivos planteados; por lo tanto, se investigo mediante la intervención docente-estudiante sobre los núcleos temáticos planteados en el Proyecto de Aprendizaje y la diversidad de prototipos que se pueden realizar para realizar las practicas necesaria para el proceso de enseñanza-aprendizaje, haciendo uso de las TIC`S y demás recursos bibliográficos, logrando que los estudiantes sean más investigativos para la elaboración de los prototipos y de tal manera demostrar creatividad y trabajo en equipo desde un punto de vista interdisciplinario, con el propósito de aprovechar y desarrollar habilidades y destrezas que poseen los estudiantes.
Por último, se sistematizo los resultados obtenidos de acuerdo a las actividades ejecutadas durante la investigación realizada haciendo uso de instrumentos de recolección de información tales como: Encuesta y Escala de estimación. Para ello, se elabora la siguiente distribución de frecuencia y gráficos circulares de tal manera visualizar la configuración general y organizacional de los datos determinados.
¿El docente le muestra las posibilidades que ofrece la elaboración de prototipos para la enseñanza de los núcleos temáticos del área de Física?
Según los resultados obtenidos, se tiene que tres (03) estudiante que corresponde al 11% indica que los docentes muestran las posibilidades que ofrece la elaboración de prototipos para la enseñanza dentro del área de física; mientras que veinticinco (25) estudiantes que simbolizan un 89% indican que no han recibido ese tipo de orientaciones por parte de los docentes. Lo que muestra, que dentro del desarrollo del proceso educativo no se han ofrecido las posibilidades que ofrece la elaboración de prototipos, impidiendo el acercamiento docente-estudiante.
¿Desarrolla el pensamiento lógico mediante la utilización de recursos didácticos como la elaboración de prototipos?
Las respuestas arrojadas en el grafico nº 2 indican que veintiocho (28) discentes que representan el 100% no adquieren el conocimiento lógico; puesto que no construyen prototipos dentro del aula, donde reflejen la relación entre sujeto y objeto, teniendo como particularidad que el conocimiento adquirido una vez procesado no se olvida, ya que la experiencia no proviene de los objetos sino de su acción sobre los mismos. Lo que demuestra la importancia que tiene que los estudiantes elaboren prototipos dentro del aula de clase.
A continuación, se presenta de manera sistematizada los resultados obtenidos al finalizar el proceso de investigación acción-participativa y transformadora, en cuanto al proceso de enseñanza y aprendizaje que se dio durante las prácticas docente, demostrando que a través de la elaboración de prototipos los estudiantes tomaron más interés por el área de física, visualizándose un mayor rendimiento escolar, con la finalidad que los estudiantes obtengan un aprendizaje significativo, de tal manera poder enfrentar problemas de la vida cotidiana.
¿La elaboración de prototipos, transformo el conocimiento de los estudiantes durante el proceso de enseñanza y aprendizaje?
Las respuestas arrojadas en el grafico nº 3 indican que veintiocho (28) estudiantes que representan el 100% se visualiza que si se transformo el conocimientos de los alumnos durante el proceso de enseñanza y aprendizaje, a partir del uso de recursos didácticos como lo es la elaboración de prototipos, demostrando así lo importante que es el uso de estrategias que permitan mostrar otras formas de enseñar y pueda ser implementados en aquellos lugares donde se carezca de recursos didácticos. A continuación, se presenta la imagen de los resultados obtenidos durante el proceso de IAPT.
Reflexión teórico – metodológica
La teoría es uno de los elementos más importantes en el proceso de investigación, la misma orienta al investigador a mantenerse dentro de una línea de explicaciones y le señala los límites de este; de ahí que, favorece al logro del proceso, al permitirle interpretar los resultados obtenidos. De igual manera, se realiza una investigación más profunda y sustentada por otras investigaciones realizadas anteriormente por otros autores relacionados con el tema de la elaboración de prototipos, al respecto, Pérez (2010) señala: "Los antecedentes, son todos aquellos trabajos de investigación que proceden al que se está realizando, pero que además guarda mucha relación con los objetivos del estudio que se aborda". (p.1). como puede observarse son los trabajos previamente realizados y validados por otros autores sobre tema semejantes al tema general como lo es la elaboración de prototipos, facilitando la comprensión de la investigación.
Por lo tanto, se realiza una investigación más profunda y sustentada por otras investigaciones realizadas anteriormente por otros autores relacionados con la elaboración de prototipos, según el Ing. David Socorro Nevárez Quintana (2010) desarrolla una investigación en la Cd. Chihuahua Chih. Titulado "Módulo de Física: Prototipo de Laboratorio para Prácticas de Mecánica Activa", dicha investigación tiene como objetivo Contribuir a la formación integral de los estudiantes del Bachillerato en el área de las ciencias experimentales y facilitar al docente el uso de instrumentos de experimentación que sitúen a los jóvenes en la comprensión de las Leyes de la Mecánica. Obteniendo resultados satisfactorios, ya que los estudiantes de manera general, reconocen que el uso de instrumentos didácticos les facilita el conocimiento y la comprensión de las leyes de la mecánica.
De igual forma, Criado et al. (2007) realizaron una investigación sobre la construcción de una Cámara Oscura empleando una caja de cartón (materiales caseros) en dos versiones, una más sencilla y otra más sofisticada, verificando la utilidad didácticas en una clase de Ciencia. Dicha actividad se viene realizando desde hace ocho años con alumnos de Magisterio de la Universidad de Zaragoza, dentro de la asignatura Didáctica de la Física y de la Química, como trabajo práctico de la unidad denominada: ¿Cómo construir el conocimiento investigando? En ese orden de ideas, en los diseños de prototipos experimentales de bajo costo, se excluye la aplicación de un manual de uso docente
El manual de uso docente, está elaborado en tres fases: en la primera fase se encuentra la denominación, el propósito para el cual fue diseñado el prototipo y el croquis del prototipo (una foto real del prototipo fabricado). En la segunda fase, se explican los detalles de construcción y funcionamiento del prototipo, costo aproximado, forma de presentación (completo), el uso del prototipo, las observaciones y el proyecto en el hogar como estrategia dirigida extra escolar, para que cada estudiante la realice individualmente y posteriormente la comente en clase. La tercera fase, orientaciones para los docentes y estudiantes, consiste en el desarrollo de los principales conceptos y leyes físicas involucradas en el prototipo, las actividades y preguntas sugeridas.
En concordancia, Falcón (1989) menciona: La metodología centrada en la enseñanza por descubrimiento y basada en el uso de prototipos experimentales empleando materiales de fácil consecución (Figura 1), tiene la virtud adicional de producir al final del proceso nuevos prototipos que sirven al instructor para futuras demostraciones experimentales en el aula de forma didáctica y recreativa, especificando los contenidos, definiciones y actividades de aula que pueden efectuarse con determinados modelos.
Figura 1. Falcón (1989) Esquema metodológico de la Enseñanza por Descubrimiento basada en el uso de Prototipos Experimentales de fácil consecución.
Las bases teóricas se refieren principalmente a los dos componentes principales de la acción relativa a los objetivos, por una parte los prototipos como didáctica y por otra parte las practicas sobre Movimiento, como contenido presente en el área de Física, en la cual los estudiantes tienden a confundir relativamente; por ello, estas forman parte fundamental ya que consiste en los conceptos, importancia y descripción de todos los tópicos a presentar.
En este contexto, los prototipos sirven para simular el resultado de un producto. Es el resultado de incontables horas de esfuerzo invertidas en desarrollar un producto, desde su conceptualización hasta la entrega final, que incluyen el diseño y rediseño del producto. Vale mencionarse también que el prototipo puede tener una misión de demostración, de prueba. Es más, la mayoría de los prototipos que se crean son utilizados con este objetivo, y luego, una vez que se han mostrado y que los expertos lo evalúen y dan su visto bueno; asimismo, la puesta en práctica del famoso prueba y error, porque el prototipo permite justamente eso, probarlo y advertir fallas antes de su fabricación o presentación, siendo este de gran importancia dentro del ámbito educativo.
De igual manera, los recursos didácticos son el conjunto de materiales, herramientas y medios implementado por el docente para desarrollar la planificación del proceso de enseñanza y aprendizaje, los mismos son de gran importancia, puesto que permiten que el estudiante se motive a involucrarse en dicho proceso, estimulando la función de los sentidos para obtener la comprensión y aprehensión del conocimiento.
Según Gutiérrez (2009) señala:
Que las siguientes características del docente actual debe ser: con una actitud de cambio a la innovación pedagógica; tolerante, reflexiva, alegre, entusiasta, dispuesta y creativa; enamorado de su vocación, de su escuela y sus niños; sensible, humano, cariñoso, solidario y responsable; capaz de escuchar a los niños y sensible a su realidad social; qué aplique valores para que sea modelo para sus alumnos; preocupado porque los alumnos aprendan y apliquen lo aprendido; oriente y sea mediador en las dificultades; trabaje en equipo y sea respetuoso con sus compañeros; sean padres, enfermeros, orientadores, psicólogos, amigos de sus alumnos; motive al alumno a valorar aprender-aprender, a convivir, a hacer y ser; aplique diversas estrategias para lograr proceso de enseñanza-aprendizaje eficaz; que se preocupe por generar procesos de conocimientos en los niños basándose en el perfil del grado, y que valore su identidad personal y nacional. (p.18).
Es por ello, que se debe tener claro que el docente debe enseñar a pensar donde los docentes reorienten la manera de enseñar. Ya no es posible seguir transmitiendo el conocimiento de manera tradicional, pues impide que los estudiantes descubran, construyan y reconstruyan el conocimiento. Por tal motivo, se decide enseñarles a pensar, para así centrar el papel de mediador que tiene el docente en el proceso de aprendizaje, además de brindar una buena base motivacional y un clima de respeto. Los docentes deben reforzar los siguientes aspectos: favorecer un clima de respeto y cordialidad en el aula, motivando el desarrollo de la capacidad de escuchar las opiniones de los demás; promover una actitud abierta a la crítica y el interés por la explicación.
Además, el Aprender a conocer, donde estudiante se va apropiando de los conocimientos básicos por medio de la abstracción, simbolización y conceptualización; se dice que él sabe. Es aquí donde intervienen los docentes de la especialidad, fomentando y promoviendo el pensamiento crítico, la autonomía y el trabajo colaborativo de los alumnos a través de diversas estrategias psicopedagógicas y de preguntas exploratorias, aclaratorias, orientadoras, convergentes, analíticas y de pensamiento divergente. Aprender a hacer, una vez interiorizado el nuevo conocimiento, el estudiante puede comunicarlo y utilizarlo, hacer uso comprensivo de los objetos o elementos de un sistema de significación. Es decir, el alumno debe aplicar los conocimientos adquiridos en su quehacer (práctica cotidiana) o a través de ejemplos hipotéticos elaborados en equipo. Ejemplo de esto es la elaboración del prototipo.
En este sentido, las bases legales son el basamento jurídico sobre el cual se sustenta la investigación. Dentro de esta se presenta la Constitución de la Republica Bolivariana de Venezuela (1999), en su artículo 102 señala:
La educación es un derecho humano y un deber social fundamental, es democrática, gratuita y obligatoria. El estado la asumirá como función declinable y de máximo interés en todos sus niveles y modalidades, y como instrumento del conocimiento científico, humanístico y tecnológico al servicio de la sociedad. La educación es un servicio público y está fundamentada en el respeto a todas las corrientes del pensamiento, con la finalidad de desarrollar el potencial creativo de cada ser humano y el pleno ejercicio de su personalidad en una sociedad democrática basada en la valoración ética del trabajo y en la participación activa, consciente y solidaria en los procesos de transformación social, consustanciados con los valores de la identidad nacional y con una visión latinoamericana y universal.
Para realizar una investigación de carácter científico, es necesario desarrollar la presencia de una metodología, de acuerdo a la metodología empleada en este trabajo se desarrolló interviniendo directamente en el proceso educativo y pensando en las condiciones reales dentro del cual ocurre, por lo cual el estudio se enmarco como una investigación acción-participativa y transformadora. Bisquera (2004) señala que: "el proceso de investigación-acción constituye un proceso continuo, una espiral, donde se van dando los momentos de, diagnóstico, problematización, diseño de una propuesta de cambio, aplicación de la propuesta y evaluación, para luego reiniciar un nuevo circuito partiendo de una nueva problematización" (p. 58).
Por consiguiente, el método de la investigación-acción participación (IAPT) combina dos procesos, el de conocer y el de actuar, implicando en ambos a la población cuya realidad se aborda. Al igual que otros enfoques participativos, la IAPT proporciona a las comunidades y a las agencias de desarrollo un método para analizar y comprender mejor la realidad de la población (sus problemas, necesidades, capacidades, recursos), y les permite planificar acciones y medidas para transformarla y mejorarla. Es un proceso que combina la teoría y la praxis, y que posibilita el aprendizaje, la toma de conciencia crítica de la población sobre su realidad, su empoderamiento, el refuerzo y ampliación de sus redes sociales, su movilización colectiva y su acción transformadora.
Para el diseño de los prototipos didácticos para las prácticas de Física se siguió la propuesta de Bisquera, partiendo el estudio de la siguiente manera: diagnostico, problematización, planificación, diseño de los prototipos didácticos como estrategia de enseñanza, aplicación y evaluación del prototipo.
La Educación se encuentra actualmente en un proceso de reestructuración, con el propósito de mejorar la calidad y solucionar las dificultades que se presentan dentro del proceso de aprendizaje y enseñanza. Por lo tanto, implementar una propuesta didáctica para la Enseñanza por descubrimientos y/o recursos experimental dentro de las Ciencias Naturales (Física) se requiere, el diseño de prototipos y experimentos, para que el estudiante pueda conciliar el episteme cognitivo de los aprendizajes programados con la experiencia vivencial del fenómeno. Los resultados obtenidos con el diseño de prototipos didácticos relacionados con el Movimiento, fue validado y probado en aula, demostraron ser una herramienta eficaz para el logro de la didáctica experimental.
Con respecto, al diseño de prototipos didáctico, se logro desarrollar en los estudiantes el pensamiento crítico y lógico, a través de la búsqueda de información y elaboración de prototipos; favoreció la autonomía, ya que al contar con toda la información y los elementos los estudiantes se dieron a la tarea de buscar fuentes alternas y materiales alternativos.
En efecto, se dio la motivación y el desarrollo del trabajo colaborativo para alcanzar los objetivos y metas afines a todo el grupo, lo cual quedó demostrado en cada una de las actividades realizadas durante la elaboración del prototipo. Por ejemplo, los estudiantes mostraron respeto, tolerancia, cordialidad, actitud propositiva y participativa para alcanzar las metas propuestas, tanto individualmente como de equipo, lo cual quedó demostrado con los prototipos armados y funcionando. Además, se logró que los estudiantes alcanzaran la metacognición al integrar el conocimiento previo con el nuevo y el adquirido con las revisiones bibliográficas y las clases. Mostraron, también, una actitud de logro al prevenir y solucionar problemas que surgieron durante el desarrollo del presente trabajo.
Finalmente, al integrar todo lo anterior, los estudiantes desarrollaron competencias educativas y profesionales que les permitieron alcanzar las metas y objetivos planteados. Cabe resaltar, que la investigación integró la teoría con la práctica en las diversas actividades. Asimismo, fomentó la construcción del aprendizaje autónomo como una propuesta que partió del aprendizaje significativo y se orientó hacia la formación humana integral como condición esencial del estudiante para desarrollar competencias. Por último, se observa como necesidad la implementación de los grupos estables dentro de la institución donde los docentes poseen permanencia y sus miembros destacan por su alto sentido de compromiso y motivación para el reforzamiento de la enseñanza y aprendizaje dentro de las Ciencias Naturales.
http://www.monografias.com/trabajos58/educacion-en-venezuela/educacion-en-venezuela2
http://www.monografias.com/trabajos89/motivacion-y-importancia-estrategias-didacticas/motivacion-y-importancia-estrategias-didacticas
http://www.cca.org.mx/profesores/cursos/cep21/modulo_2/rol_maestro.htm
http://mriuc.bc.uc.edu.ve/bitstream/handle/123456789/1777/perezfalcon.pdf?sequence=1
http://www.definicionabc.com/general/prototipo.php
Bisquera, R. Proceso de investigación. México: Trillas, 54-59 (2004)
Centro de Formación: L.N.B Elías Araque Miuller.
Disciplina: Física.
Municipio: Ezequiel Zamora.
Estado: Barinas.
Autor:
Licda. Yuraima Noheli Cardenas Albornoz.