La informática en el proceso de enseñanza aprendizaje de la física en el preuniversitario (página 2)

En el proceso de enseñanza aprendizaje de cualquier asignatura se presentan dificultades de mayor o menor envergadura en dependencia del nivel de complejidad de los contenidos, de los intereses y motivaciones de los educandos y de la preparación de los docentes entre otras causas, sin embargo, de forma general, se destacan las siguientes: (MINED, 2001)

• Acumulación de insuficiencias en el resultado del aprendizaje, que se incrementan de grado en grado y que se manifiestan en el limitado desempeño de los alumnos en la asimilación y uso de los conocimientos, que en general son débiles y no rebasan el plano reproductivo.

• La estimulación al desarrollo intelectual y la formación de habilidades para aprender a aprender se trabaja de forma limitada, en ocasiones de manera espontánea.

Se puede inferir que estas dificultades también están presentes en el preuniversitario. Las causas que provocan la presencia de ellas están, entre otras: (MINED, 2001)

• El alumno tiende a aprender de forma reproductiva, observándose muy afectado el desarrollo de habilidades y sus posibilidades para la reflexión crítica y autocrítica de los conocimientos que aprende, de ahí que su participación consciente en el proceso sea limitada.

• Resulta complejo identificar dónde el alumno "se detiene" en el aprendizaje y ofrecer las ayudas y estimulación que precisa para que se produzca la apropiación.

• La práctica pedagógica no siempre asegura suficiente ejercitación y control sistemático que permita la identificación del error y ejercer la ayuda a tiempo.

• Es insuficiente la atención a las formas de orientación y control de la actividad del aprendizaje, que propicien eliminar la tendencia poco reflexiva de los estudiantes a ejecutar sin que medien los procesos de análisis y razonamiento requeridos.

Estas causas afectan el proceso de enseñanza aprendizaje de todas las asignaturas, particularmente en Física del preuniversitario se han presentados diferentes dificultades, entre las que se encuentran:

• Rechazo a la asignatura por parte de los estudiantes y falta de interés en los conocimientos científicos de ésta.

• Persistencia en los estudiantes de concepciones no científicas con las cuales pretenden dar respuesta o solución a los problemas de la Física y memorización de los conceptos, leyes y teorías de esta asignatura.

• Insuficiente desarrollo de trabajos experimentales y de laboratorios y poca correspondencia entre el contenido recibido y los fenómenos y sucesos de la naturaleza que le rodean, así como utilización de métodos no adecuados por parte de los profesores en el proceso de enseñanza aprendizaje de la Física.

• Insuficiente uso de los recursos informáticos para elevar la efectividad y la modernización de los trabajos prácticos de laboratorio.

Estas y muchas otras dificultades son encontradas en disímiles trabajos, en los que se aborda el tema desde diferentes puntos de vista y donde se ofrecen soluciones desde tendencias diferentes, a pesar de los múltiples esfuerzos realizados para mejorar la eficiencia del proceso enseñanza aprendizaje de la Física, aún existen deficiencias que no han posibilitado lograr los objetivos de este nivel de enseñanza. A juicio del investigador, ello se debe a la falta de cientificidad en las clases, a la no contextualización de los contenidos con los avances de la ciencia y la técnica y los fenómenos ocurridos en la naturaleza, así como por los diferentes métodos de trabajo empleados por el profesor en los diferentes tipos de clases, evidenciadas en los bajos resultados en el aprendizaje de estos contenidos y las pocas habilidades desarrolladas por los estudiantes, reflejadas en pruebas de ingreso a la educación superior, en comprobaciones nacionales y en el poco dominio de estos contenidos demostrado por los estudiantes que ingresan a la educación superior en diversas carreras.

Desde el mismo surgimiento de las computadoras comienzan a emplearse en la educación, como objeto de estudio y como medio de enseñanza, principalmente en países desarrollados y más lentamente en los subdesarrollados debido a la falta de equipos y dinero para adquirirlos.

A finales de los 70 e inicios de los 80 comienza una revolución en el uso de estas herramientas en las escuelas. Para ello se realizan diversas investigaciones donde surgen diferentes clasificaciones dadas por sus autores: A. Bartolomé (1992) lo clasifica como medio de enseñanza y herramienta de trabajo; J. A. Jiménez (1991) la clasifica como recurso didáctico (Enseñar CON), como instrumento para el aprendizaje (Aprender CON), como contenido curricular (Enseñanza PARA), como recurso de la organización escolar, como instrumento al servicio de la evaluación y como recurso de desarrollo comunitario; J. Vivas y O. Rodríguez (1995), clasifican los diferentes empleos de las computadoras en la educación en Instrucción asistida por computadoras, Alfabetización informática y usuarios inteligentes y por último en Modelos tecnocéntricos, y R. Rodríguez (2000), asume que se puede utilizar de tres formas fundamentales, la computación como objeto de estudio, como medio de enseñanza y como herramienta de trabajo.

Estas clasificaciones no satisfacen, individualmente, las expectativas de este trabajo, pues se considera que la herramienta o sistema que se utiliza es quien determina la forma de realizar la enseñanza, aunque es de reconocer la propuesta de la utilización pedagógica de la informática y la clasificación de J. A. Jiménez (1991), aunque no especifique qué herramientas utilizar y cómo hacerlo a la hora de enseñar o aprender con ellas.

Para superar algunas de estas limitaciones Pérez, (2000) propone que la escuela debe promover la alfabetización informática de la sociedad, la accesibilidad a estos medios, ya que si la sociedad los utiliza, la escuela no debe quedarse atrás, pues esto no sólo afecta factores de interés y motivación del alumnado, sino que contradice los modos de hacer, comunicarse y relacionarse fuera de la escuela.

En Cuba, es voluntad del estado preparar a sus nuevas generaciones, así en el curso 1986-1987, MINED (1996), se dio inicio al programa gubernamental de introducción de la informática con carácter masivo en el sistema nacional de educación, que abarcó todos los subsistemas de educación, algunos de ellos de forma experimental y se concibió, en sentido general, como objeto de estudio, medio de enseñanza y herramienta de trabajo.

Este desarrollo sigue en ascenso cada día y actualmente la computación como asignatura se estudia en todos los niveles de enseñanza, incluyendo la especial; a partir de aquí se comienza a implementar un grupo de acciones para transitar progresivamente de la computación como objeto de estudio hacia el uso masivo de estos recursos como medio de enseñanza.

La mayoría de estas acciones están dirigidas fundamentalmente al uso de softwares educativos dentro de este proceso. Por software educativo se tiene a los programas para ordenador soportados sobre una bien definida estrategia pedagógica, creados con la finalidad específica de ser utilizados como medio didáctico, es decir, para facilitar los procesos de enseñanza y de aprendizaje (Rodríguez, 2000; Marqués, 2004). Esta definición abarca todos los programas que han sido elaborados con un fin didáctico, excluyendo aquellos de uso general que también se utilizan en los centros educativos con funciones didácticas, pues aunque estos puedan desarrollar una función didáctica, no han sido elaborados específicamente con esta finalidad. Este autor coincide con Escalona 2007, al considerar que esta concepción debiera ampliar sus horizontes y salirse de los marcos del software educativo, aprovechando todas las potencialidades que brindan estas tecnologías, es decir, no sólo utilizar este recurso como un apoyo o un complemento de determinada actividad, sino como un elemento mediador e integrador del proceso de enseñanza aprendizaje que contribuya a facilitar la labor del profesor y a mejorar la adquisición de los conocimientos por parte de los estudiantes.

Se debe tener presente los posibles problemas que trae consigo el empleo de estas tecnologías informáticas en la enseñanza, entre los trabajos de C. Truesdell (1984), M. F. Atiyah (1986), citados por M. Guzmán (1991), J. Amillo (1991) y A. García y A. Martínez (1995); se encuentran los siguientes:

• El propio atractivo de la herramienta, pues el alumno puede centrar más su atención en los aspectos operativos que en el problema que se pretende resolver.

• La pérdida de destrezas básicas que pueden desarrollar los ejercicios de cálculo con ordenador, las cuales permiten el desarrollo de "interesantes capacidades mentales" y puede convertir al alumno en un ser pasivo incapaz de tomar papel y lápiz y tratar de resolver un problema por sí mismo.

• Se puede perder el sentido de la dificultad, pues el "asistente" o programa y la máquina lo hacen todo, además el ordenador proporciona la respuesta demasiado pronto, esto priva al estudiante del placer de encontrar por sí sólo la solución y del gozo de hallar la respuesta.

Es cierto que estos problemas y otros no considerados aquí, pueden manifestarse en los estudiantes al utilizar estas herramientas en las clases de Física; esto dependerá del papel que juegue el profesor dentro de este proceso. Además, si se sigue considerando la enseñanza de la forma tradicional y no se tiene en cuenta que estas herramientas hay que adaptarlas a la realidad del sistema educacional cubano y darles un tratamiento tanto psicopedagógico como metodológico, se continuará arrastrando con los problemas anteriores; por lo que es necesario dotar a los profesores de herramientas y conocimientos informáticos acordes con los avances de la ciencia y la técnica, pero que a la vez respondan a la necesidad real del país. El uso de la computación no sólo favorecerá el proceso de enseñanza aprendizaje de los contenidos de la Física, el mismo proceso de enseñanza de la computación se verá favorecido.

Por último se analizan algunos elementos que sustentan la importancia y necesidad de la utilización eficiente de la Informática en las clases de Física del preuniversitario. Entre las principales características que poseen las computadoras que las pueden convertir en un elemento mediador e integrador del proceso de enseñanza aprendizaje se encuentran las siguientes (Izquierdo, 2004; Pardo, 2004):

• Ventajas en la comunicación.

• Gran capacidad para almacenar, transformar y transmitir información.

• Enorme velocidad en la realización de las operaciones.

• Facilidades de visualización y simulación de objetos, fenómenos y procesos.

• Interactividad.

• Facilidades en la elaboración de materiales.

Estas características que poseen las computadoras, que no están presentes en otros medios, propician ser utilizadas para favorecer el proceso de enseñanza aprendizaje. No se trata de sustituir al profesor por estas tecnologías, sino de que éste aproveche todas las potencialidades de estas herramientas para perfeccionar su labor; las formas de uso que les de a las computadoras y las actividades que realice con ellas serán las que las convertirán en buenas mediadoras del aprendizaje.

El tema del uso de la Informática en la Educación ha sido abordado en muchos trabajos investigativos en los últimos años, aunque no se han logrado los resultados que se consideraban. A juicio del autor, el problema radica en saber cómo debe ser usada y cómo ella debe integrarse a los modelos de sistemas educativos actuales y futuros. Esta realidad implica que los profesores e investigadores en la actualidad se encaminen a la búsqueda de nuevas formas de utilización de estas herramientas en la educación, con bases bien fundamentadas práctica y teóricamente y además basadas en las realidades y características de los sistemas educativos donde se van a insertar, por lo que se hace evidente la necesidad de continuar buscando nuevas vías para utilizar eficientemente estos recursos en el proceso de enseñanza aprendizaje de la Física en el preuniversitario, objetivo central de esta investigación.

Muchas de las limitaciones que existen hoy en día a la hora de utilizar las computadoras en la enseñanza se deben a que se le da mayor atención a la tecnología que a las actividades a desarrollar con ellas. Por lo que esta investigación se basa en la perspectiva sociocultural del proceso de enseñanza aprendizaje, ya que el aprendizaje no debe referirse solamente a las estructuras y procesos internos del estudiante, sino que ha de recoger y expresar la interacción de éste con el medio, es decir, su contacto con una cultura de recursos materiales y sociales que apoya en todas partes la actividad cognitiva. (Crook, 1996)

Debido a ello sus fundamentos se encuentran en la teoría sociocultural de Vigotsky, la cual parte de la tesis que expresa que las funciones psíquicas tienen un origen social. Esta tesis condujo a Vigotsky a plantear la estructura mediatizada de estas funciones. Si el origen de las formas superiores de la subjetividad se encuentra en las interacciones de las personas, estas últimas actúan como mediadoras del proceso de conocimiento. Aunque no la única forma de mediación, pues existen otras formas (Moranza y Terre, 1998): Mediación Social, Mediación Instrumental y Mediación Anatómico – fisiológica.

Sin embargo, este trabajo no se centra específicamente en las interacciones sociales como lo han hecho la mayoría de las investigaciones, sino que tiene presente la mediación instrumental, es decir, se considera la computadora como un elemento mediador del aprendizaje.

La computadora como herramienta cuenta con determinadas características que la convierten, no sólo en un simple elemento mediador, sino en la herramienta más completa creada por el hombre hasta el momento para favorecer cualquier proceso de enseñanza aprendizaje.

La Informática podría convertirse en un buen elemento integrador del proceso de enseñanza aprendizaje debido a las potencialidades que presenta este recurso. Por otra parte, debemos aprovechar los efectos motivadores que provocan estas tecnologías para utilizarlas en función de lograr una mayor aceptación de asignatura Física. Se coincide con Torres, (1997) y Vaquero, (1994) cuando plantean que estas tecnologías constituyen un elemento motivador para los alumnos por naturaleza propia.

Otro aspecto a tratar es la activación en la enseñanza, pues al considerar al estudiante como centro del proceso de aprendizaje, su actividad y su esfuerzo en la búsqueda del conocimiento adquieren una relevancia especial. Es por ello que la investigación se enmarca en la teoría de la actividad, cuyos fundamentos psicológicos se formaron en el enfoque histórico cultural de la escuela soviética de L. S. Vigotski, A. R. Luria y A. N. Leontiev.

La teoría de la actividad fue desarrollada posteriormente por P. Y. Galperin que distinguió la formación por etapas de las acciones mentales. Escalona Reyes, (2007) considera el estudio como un sistema de determinados tipos de actividad, cuyo cumplimiento conduce al alumno a los nuevos conocimientos y hábitos. Cada tipo de actividad de estudio es, a su vez, un sistema de acciones unidas por un motivo que, en un conjunto, asegura el logro del objetivo de la actividad de la que forma parte.

De esta manera se debe descomponer la actividad docente en acciones y pasar al estudio de cada una de estas acciones, las que tendrán una estructura y funciones determinadas. La célula básica de la actividad docente lo constituye la acción. La acción puede estar dividida de acuerdo con sus funciones en tres partes: orientadora, de ejecución y control (Galperin, 1958).

Por lo que al introducir las computadoras en la enseñanza, además de saber utilizarlas como se expresó anteriormente, es necesario determinar qué tipos de actividades se van a proponer a los alumnos, pues las acciones que deben realizar han de estar acordes con las funciones y formas descritas anteriormente.

Estos y otros son los elementos esenciales que se determinaron para la utilización planificada y sistemática de las computadoras en el proceso de enseñanza aprendizaje de la Física en el nivel preuniversitario y que además las conviertan en un medio ideal para favorecer el aprendizaje de los estudiantes.

En el contexto de la investigación se considera como Alternativa Metodológica, una vía u opción dirigida a evidenciar cómo poder utilizar de forma planificada y sistemática la Informática en el proceso de enseñanza aprendizaje de la Física.

La alternativa está conformada por cuatro fases y sus respectivas acciones. A continuación aparece una explicación gráfica sobre las diferentes fases de la alternativa y las posibles acciones a realizar para el cumplimiento de cada una de ellas:

Dicha alternativa se instrumentó en el IPVCP "Rafael Cruz Pérez", uno de los nueve preuniversitarios en el campo del municipio "Calixto García" de la provincia Holguín, en el mismo existían; a la hora de la aplicación de la propuesta, cinco grupos del décimo grado, de 28 estudiantes como promedio, para una matrícula total de 142 estudiantes. Además, contaba con un claustro donde existían dos profesionales en formación de las Ciencias Exactas y un Licenciado en Educación en la especialidad de Física y Electrónica, que impartían la asignatura.

Los resultados indicaron que inicialmente el 33,3 % evidenció tener algún conocimiento sobre las relaciones existentes entre los contenidos de Física y los Recursos Informáticos, aunque no sabían cómo les era posible utilizarlos en clases; al finalizar la instrumentación de la propuesta, el 100 % hizo referencia a que conocían nuevas formas para favorecer el proceso de enseñanza aprendizaje de la Física mediante la Informática.

Para ello se fueron llevando a cabo las diferentes acciones contenidas en las cuatro fases de la alternativa, comenzando con la caracterización tanto de los recursos materiales como humanos con que se contaba para el desarrollo de la experiencia.

Al existir tan pocos materiales se decidió buscar varios de ellos en otros lugares y elaborar algunos en la propia escuela. Al contar con estos recursos se procedió a evaluarlos y seleccionar aquellos que más se adaptaban a las características de los estudiantes. Se tuvo en cuenta, además, que antes de la utilización de algún material informático era necesario concebir la preparación de los estudiantes para que se enfrentaran con éxito a las actividades previstas, es decir, se le proporcionó una preparación tecnológica donde, luego de explicar las formas de usar el recurso, se expuso cómo poder utilizarlos de modo que les favorecieran su desarrollo futuro; aunque es de señalar que para la selección de los mismos primero se analizaba la facilidad de empleo y su navegación en él.

De esta forma se fueron materializando las diferentes acciones de la Alternativa Metodológica y con ello cada vez más se evidenciaba el aumento del interés de los estudiantes por la asignatura, la utilización de los recursos informáticos en la realización de sus actividades y especialmente en el aprendizaje de los diferentes contenidos, favoreciendo la solidez de los mismos.

Es evidente que, medir el aprendizaje de los estudiantes requiere mucho más tiempo del que tomó la aplicación de la propuesta de esta investigación. En consecuencia, sólo se refieren algunas evidencias empíricas que pudieron constatarse al observar que todos lo estudiantes poseían habilidades en el uso de estos recursos para mejorar su aprendizaje y constatar además, que los utilizaban para aprender o profundizar en los contenidos recibidos en dicha asignatura y cómo se apoyan en ellos para preparar los materiales que presentaron en el trabajo extraclase de la postprueba y para realizar la presentación de los resultados obtenidos en la realización de la misma.

En el anexo 1 "Estado comparativo del aprendizaje de los estudiantes antes y después de aplicar la Alternativa Metodológica", se puede apreciar de manera gráfica cómo mejoró significativamente el aprendizaje de los estudiantes mediante la intervención parcial en la práctica de la propuesta, lo que evidencia con claridad la validez de la Alternativa Metodológica para favorecer el proceso de enseñanza aprendizaje de la Física.

CONCLUSIONES

El desarrollo actual en la Sociedad exige la actualización constante de los profesores, así como el empleo de nuevas formas de enseñanza. En el contexto de la Educación Preuniversitaria en Cuba y en particular en la enseñanza de la Física esta situación es de gran importancia.

Dentro de la Enseñanza de la Física, no existe de forma planificada y sistemática, una propuesta para la utilización de la Informática como medio de enseñanza. La presente investigación aporta una Alternativa Metodológica dirigida a lograr dicho propósito.

El diagnóstico realizado mostró que los profesores no aprovechan las potencialidades didácticas de los recursos informáticos para desarrollar los contenidos de la Física, lo que incide en los problemas del aprendizaje de la misma en el preuniversitario y en la poca participación y motivación de los estudiantes en el proceso de enseñanza aprendizaje.

La Alternativa Metodológica tiene como esencia, la utilización planificada y sistemática de la Informática en la enseñanza de la Física, de modo que favorezca el aprendizaje de sus contenidos en el preuniversitario.

La implementación parcial de la alternativa en la práctica y su consecuente valoración, a partir de los paradigmas cuantitativo y cualitativo, demostró que la utilización planificada y sistemática de la informática favorece el aprendizaje de la Física en el proceso de enseñanza aprendizaje en preuniversitario e incide positivamente en la participación activa del estudiante en dicho proceso.

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ANEXO 1

ESTADO COMPARATIVO DEL APRENDIZAJE DE LOS ESTUDIANTES ANTES Y DESPUÉS DE APLICAR LA ALTERNATIVA METODOLÓGICA

Autor:

Lic. Raúl Más Rodés

Categoría Docente: Profesor Auxiliar

Título académico o grado científico: Máster en Ciencias de la Educación

Línea temática: Interdisciplinariedad en la enseñanza de la Matemática, la Informática y la Física.

Institución a la que pertenece: Sede Universitaria Pedagógica. Calixto García.

E-mail:

ENCE 2009

Holguín