1
ESCUELA DE POSTGRADO
UNIVERSIDAD CÉSAR VALLEJO
ESCUELA DE POSTGRADO
TESIS
EL SOFTWARE EDUCATIVO INTERACTIVE PHYSICS Y SU
INFLUENCIA EN EL APRENDIZAJE COLABORATIVO DE LA FÍSICA,
EN LOS ALUMNOS DE LA I.E.S. INDUSTRIAL 32 – PUNO.
PARA OBTENER EL GRADO DE:
MAGÍSTER EN EDUCACIÓN
CON MENCIÓN EN DOCENCIA Y GESTIÓN EDUCATIVA
AUTORES:
ANDRÉS LEONIDAS QUISPE VILCA
ASCENCIO CHIPANA TARQUI
ASESOR:
Dra. GLADYS GUZMAN CANCHERO
TRUJILLO – PERÚ
2010
DEDICATORIA
A mi madre Justa Vilca. Por su
apoyo abnegada en el logro de
mis objetivos.
ANDRÉS
A mi familia por su apoyo
constante para la realización de
mis metas.
ASCENCIO
2
AGRADECIMIENTOS
A LA UNIVERSIDAD CÉSAR VALLEJO Y A LA FACULTAD DE
EDUCACIÓN, porque contribuye al desarrollo humano, social y científico
de quienes conformamos esta casa de estudios.
A los Docentes de la Facultad de Educación, de la sección de Postgrado
por haber contribuido en nuestra formación de Maestro en educación.
A nuestra familia por su apoyo moral quienes con sus valiosos consejos
nos encaminan hacia el logro de nuestros objetivos.
A los amigos, por haber impartido, durante los años de nuestra formación
de Maestro en educación, sentimientos de cooperación, solidaridad,
comprensión, tolerancia y respeto.
3
PRESENTACIÓN
Actualmente nos encontramos en una era donde el conocimiento tiene una
gran valoración, que exige a sus ciudadanos tener acceso a un nivel de
conocimiento suficiente, sobre todo en una sociedad como la actual, que les
permita adoptar sus propias decisiones, así como formarse una opinión
fundamentada acerca de los debates suscitados en su comunidad.
En consecuencia, la educación no puede limitarse a la adquisición de
saberes puramente formales, sino que también debe procurar la adquisición de
una actitud asentada en la capacidad de asombro, la confianza en sí mismo y el
espíritu crítico, así como de habilidades experimentales, que sólo podrá
alcanzarse mediante una enseñanza eficaz, afrontando las dificultades
planteadas.
Las simulaciones creadas en Interactive Physics constituyen micromundos
en los que se representan distintos objetos sometidos a los principios de la
dinámica. El estudiante puede modificar las distintas variables relevantes para el
fenómeno simulado. A su vez, el simulador ofrece al alumno la información
necesaria a cerca del móvil.
El principal problema abordado en esta investigación ha consistido en la
validación en el aula del programa educativo Interactive Physics, basada en el
aprendizaje colaborativo dirigido por el profesor y asistido por un simulador
informático de fenómenos físicos, que estimula, facilita y potencializa el
aprendizaje de la física en los alumnos de Quinto Grado de Educación
Secundaria.
Finalmente, permanece abierta la oportunidad de integrar las tecnologías de
la información y comunicación en el aula de física, sin perder de vista, que el
ordenador constituye una herramienta intelectual con la que el estudiante pueda
aprender ciencia, siempre y cuando el profesor incorpore en el aula un diseño
instruccional adecuado a su contexto escolar.
4
ÍNDICE
PRESENTACIÓN--------------------------------------------------------------------------------iv
RESUMEN-----------------------------------------------------------------------------------------x
INTRODUCCIÓN-------------------------------------------------------------------------------xiv
CAPÍTULO I: PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN
1.1. Planteamiento del problema-----------------------------------------------------------16
1.2. Formulación del problema--------------------------------------------------------------19
1.2.1. Problema general----------------------------------------------------------------19
1.2.2. Problemas específicos----------------------------------------------------------19
1.3. Justificación--------------------------------------------------------------------------------19
1.4. Limitaciones--------------------------------------------------------------------------------20
1.5. Antecedentes------------------------------------------------------------------------------21
1.6. Objetivos------------------------------------------------------------------------------------24
1.6.1. Objetivo General------------------------------------------------------------------24
1.6.2. Objetivos Específicos-----------------------------------------------------------24
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
2.1. Bases Teóricas----------------------------------------------------------------------------26
2.1.1. Integración de las tecnologías de información y comunicación en
los centros educativos----------------------------------------------------------26
2.1.2. Las TIC en el aprendizaje------------------------------------------------------29
2.1.3. El uso de los ordenadores para facilitar el proceso de enseñanza-
aprendizaje de las ciencias----------------------------------------------------29
2.1.4. Interacciones en el aula de informática y nuevas funciones del
profesor------------------------------------------------------------------------------31
2.1.5. El ordenador en la enseñanza de la física---------------------------------34
2.1.6. Programas informáticos--------------------------------------------------------36
2.1.6.1. Dinamic para Windows-----------------------------------------------36
2.1.6.2. Mobile---------------------------------------------------------------------36
2.1.6.3. Interactive Physics----------------------------------------------------37
2.1.7. El software educativo Interactive Physics----------------------------------37
2.1.7.1. Descripción general del software ----------------------------------39
2.1.7.2. Reconociendo el entorno del Interactive Physiscs-------------40
2.1.7.3. Pasos para crear y grabar nuevas simulaciones---------------41
5
2.1.7.4. Interactive Physics, un programa para la simulación en
Física----------------------------------------------------------------------49
2.1.7.4.1. Realización de las simulaciones-----------------------49
2.1.7.4.2. Algunas simulaciones a modo de ejemplo----------50
2.1.7.4.3. Ventajas de la simulación-------------------------------54
2.1.8 Aportaciones de la psicología para el aprendizaje de las ciencias
en la era de la informática-----------------------------------------------------55
2.1.8.1. Aprendizaje por asociación-----------------------------------------56
2.1.8.1.1. Asociacionismo conductual-----------------------------56
2.1.8.1.2. Teorías computacionales o del procesamiento
de la información------------------------------------------57
2.1.8.2. Aprendizaje por reestructuración --------------------------------58
2.1.8.2.1. Psicología de la Gestalt----------------------------------58
2.1.8.2.2 Teoría de la Equilibración de Piaget------------------59
2.1.8.2.3 Teoría del aprendizaje de Vygotskii-------------------61
2.1.8.2.4. Teoría del aprendizaje asimilativo o significativo
de Ausubel--------------------------------------------------63
2.1.9. Aprendizaje de la Física-------------------------------------------------------66
2.1.10. Aprendizaje colaborativo-----------------------------------------------------68
2.1.10.1. Principios del aprendizaje colaborativo------------------------70
2.1.10.2. El aprendizaje colaborativo asistido por ordenador--------71
2.1.10.3. Roles y responsabilidades de profesores y alumnos en el
aprendizaje colaborativo.-------------------------------------------73
2.1.11. Organización del área de ciencia tecnología y ambiente-------------77
2.1.11.1. Comprensión de información-------------------------------------77
2.1.11.2. Indagación y Experimentación-----------------------------------78
2.1.11.3. Juicio Crítico----------------------------------------------------------78
2.2. Definición de Términos Básicos-------------------------------------------------------79
2.2.1. Aprendizaje------------------------------------------------------------------------79
2.2.2. Enseñanza-------------------------------------------------------------------------79
2.2.3. Hardware---------------------------------------------------------------------------80
2.2.4. Informática-------------------------------------------------------------------------81
2.2.5. Interactive Physics---------------------------------------------------------------81
6
2.2.6. Física--------------------------------------------------------------------------------81
2.2.7. Nivel de Educación Secundaria----------------------------------------------81
2.2.8. Ordenador--------------------------------------------------------------------------82
2.2.9. Computadora personal---------------------------------------------------------82
2.2.9. Realidad Virtual------------------------------------------------------------------83
2.2.10. Software---------------------------------------------------------------------------83
2.2.11. Software educativo-------------------------------------------------------------83
CAPÍTULO III: MARCO METODOLÓGICO
3.1. Hipótesis------------------------------------------------------------------------------------84
3.1.1. Hipótesis general-----------------------------------------------------------------84
3.1.2. Hipótesis específicas------------------------------------------------------------84
3.2. Variables------------------------------------------------------------------------------------85
3.2.1. Definición conceptual------------------------------------------------------------85
3.2.2. Definición operacional-----------------------------------------------------------86
3.2.3. Indicadores-------------------------------------------------------------------------86
3.3. Metodología--------------------------------------------------------------------------------88
3.3.1. Tipo y método de estudio------------------------------------------------------88
3.3.2. Diseño de estudio----------------------------------------------------------------88
3.4. Población y muestra---------------------------------------------------------------------88
3.5. Técnicas e instrumentos de recolección de datos--------------------------------90
3.6. Procesamiento de datos----------------------------------------------------------------93
3.7. Prueba de hipótesis----------------------------------------------------------------------93
3.8. Métodos de análisis de datos----------------------------------------------------------93
CAPÍTULO IV: RESULTADOS
4.1. Descripción --------------------------------------------------------------------------------95
4.1.1. Acerca de algunos aspectos cualitativos de la investigación --------95
4.1.2. Presentación y descripción de los resultados-----------------------------97
4.1.2.1. Situación de los alumnos antes del experimento--------------97
4.1.2.2. Comparación de medias de dos poblaciones independien-
tes de varianzas desconocidas ----------------------------------104
4.1.2.3. Registro de conocimiento informático --------------------------106
4.1.2.4. Encuesta para los alumnos sobre las actividades con
simulador --------------------------------------------------------------111
7
4.1.2.5. Encuesta para alumnos sobre aprendizaje colaborativo - -113
4.1.2.6. Aprendizaje logrado en el grupo control y en el grupo
experimental, después de aplicarse el experimento -------117
4.1.2.7. Comparación de medias de dos poblaciones normales
independientes de varianzas desconocidas. ----------------121
4.1.2.8. Resultados de las comparaciones de las notas obtenidas
por los alumnos grupo control en el pre test y post test----123
4.1.2.9. Prueba de hipótesis estadística del pre test y post test del
grupo control.---------------------------------------------------------124
4.1.2.10. Resultados de las comparaciones de las notas obtenidas
por los alumnos del grupo experimental en el pre test y
post test ---------------------------------------------------------------126
4.1.2.11. Prueba de hipótesis estadística del pre test y post test
del grupo experimental. -------------------------------------------127
4.2. Discusión de resultados --------------------------------------------------------------128
4.2.1. Comparación con los resultados de otros autores. -------------------128
4.2.2. Discusión-------------------------------------------------------------------------130
V. CONCLUSIONES Y SUGERENCIAS-----------------------------------------------132
5.1. Conclusiones-----------------------------------------------------------------------------132
5.2. Sugerencias------------------------------------------------------------------------------134
VI. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS -----------------------------------------------135
ANEXOS----------------------------------------------------------------------------------------140
Instrumentos del pre test
01. Test de conocimiento informático----------------------------------------------141
02. Pre test sobre aprendizaje de la física----------------------------------------142
Instrumentos del post test
03. Post test sobre el aprendizaje de la física-----------------------------------144
04. Encuesta anónima sobre el aprendizaje colaborativo--------------------146
05. Encuesta de opinión sobre las actividades con simulador--------------147
Matriz de consistencia
06. Matriz de consistencia------------------------------------------------------------149
Escalas de calificación para cada instrumento.
07. Tabla de especificaciones del test de conocimiento informático-------149
8
08. Tabla de especificaciones - pre test-------------------------------------------151
09. Tabla de especificaciones - post test-----------------------------------------154
10. Baremo sobre el aprendizaje colaborativo----------------------------------157
11. Baremo sobre encuesta de opinión sobre las actividades con
simulador----------------------------------------------------------------------------157
Validación de instrumentos
12. Tabla de validez de constructo – pre test-----------------------------------158
13. Tabla de validez de constructo – post test---------------------------------159
14. Tabla de validez de constructo – opinión sobre las actividades con
simulador----------------------------------------------------------------------------161
15. Tabla de validez de constructo – aprendizaje colaborativo------------162
16. Resultados estadísticos---------------------------------------------------------163
9
RESUMEN
El presente trabajo de investigación titulado “El software educativo Interactive
Physics y su influencia en el aprendizaje colaborativo de la física, en los alumnos
de la I.E.S. Industrial 32 – Puno”. Es el resultado de una investigación real y
consciente, y que a su vez tiene el propósito de tener información sobre la
influencia del Software Educativo Intercative Physics en el desarrollo de las
actividades de aprendizaje en física.
El objetivo general es Determinar la influencia del software educativo
Interactive Physics mediante la generación de simulaciones en el aprendizaje
colaborativo de la Física, en los alumnos de la I.E.S. Industrial 32 – Puno.
Se formuló para ello la hipótesis siguiente El software educativo Interactive
Physics mediante la generación de simulaciones influye en forma determinante en
el aprendizaje colaborativo de la Física, en los alumnos de la I.E.S. Industrial 32 –
Puno.
La investigación realizada pertenece al tipo de estudio descriptivo explicativo,
cuyo diseño de estudio es cuasi-experimental y el método de investigación
cuantitativa.
La población de investigación esta conformada por los alumnos de Quinto
Grado de la Institución Educativa Secundaria Industrial 32 de la Ciudad de Puno.
Para el análisis e interpretación de resultados se utilizan los cuadros y
gráficos estadísticos debidamente organizados.
Arribando a la siguiente conclusión: la influencia del software educativo
Interactive Physics, se puede observar, en el rendimiento de los alumnos (del
grupo experimental) quienes en el pre test un 70% estuvo en el nivel regular, 18%
en un nivel bueno y un 1% en un nivel muy bueno; pasando a un 26% en el nivel
regular, un 52% en el nivel bueno y un 11% en un nivel muy bueno en el post test
10
(Cuadros 06 y 16), posibilita aprendizajes superiores en el aprendizaje
colaborativo de la física.
Se espera que la presente investigación, constituya un conglomerado de
experiencias impartidos en las actividades de aprendizaje de física con los
alumnos de Quinto Grado, en cuanto se refiere al diseño de simulaciones con el
programa educativo Interactve Physics, el mismo que facilita y potencia el
aprendizaje eficiente en los alumnos.
11
ABSTRACT
The present research work once “The educative Software was put a title to
Interactive Physics and his influence in the collaborative learning of physics, in the
I.E.S. Industrial's pupils 32 – Puno.” The result comes from a real and conscious
investigation, and that in turn you have the purpose to have information on the
influence of the Software Educative Intercative Physics in the development of the
learning activities in physics.
The general objective is To Determine the influence of the educational
software Interactive Physics in the generation of these simulations in the
collaborative learning of the Physics in the I.E.S. Industrial's pupils, 32 – Puno.
Formulated him for it the hypothesis following The educational software
Interactive Physics in the generation of these simulations influence in forme
deterninate in the collaborative learning of the Physics in the I.E.S. Industrial's
pupils, 32 – Puno.
The realized investigation belongs to the kind of descriptive explanatory study, whose design of study is quasi experimental and the method of quantitative investigation.
The population of investigation this conformed by the Educational Secondary
Institution's pupils of Fifth Grade Industrial 32 of Puno's City.
For analysis and the pictures and statistical graphics properly organized
utilize interpretation of results themselves.
Leading the following conclusion: The influence of the educational software
Interactive Physics, can observe him, in the pupils's performance ( of the
experimental group ) those who in the pre test a 70 % was in the fairly good level,
18 % in a good level and a 1 % in a very good level; passing a 26 % in the fairly
good level, a 52 % in the good level and a 11 % in a very good level in the after
test (Tie 06 and 16 ), make possible superior learnings in the collaborative learning
of physics.
12
It is expected that investigation present it, constitute a conglomerate of
experiences given in the learning activities of physics with the pupils of Fifth
Grade, in as much as Interactive Physics refers to the design of simulations with
the educational program himself, the same that you make it easy to increase the
power of the efficient learning in the pupils.
13
INTRODUCCIÓN
En cumplimiento a las exigencias formales de la Universidad, presentamos a
consideración de la Unidad de Post-Grado, la investigación: "EL SOFTWARE
EDUCATIVO INTERACTIVE PHYSICS Y SU INFLUENCIA EN EL APRENDIZAJE
COLABORATIVO DE LA FÍSICA, EN LOS ALUMNOS DE LA I.E.S. INDUSTRIAL
32 – PUNO”, conducente a la obtención del Grado Académico de Magíster en
Educación, con mención en Docencia y Gestión Educativa.
La tesis desarrollada bajo la modalidad de investigación cuasiexperimental,
pretende hacer una revaloración del programa educativo Interactive Physics, que
trata de solucionar uno de los aspectos descuidados en la actualidad del trabajo
didáctico. Asimismo, la aplicación del aprendizaje colaborativo, basado en
conceptos de cooperación, trabajo en equipo, comunicación y responsabilidad.
La tesis en su conjunto, integra la siguiente estructura:
Capítulo I: describe el problema objeto de investigación, frente al proceso de
aprendizaje de la física uno de los factores que motivaron la decisión de investigar
sobre el tema, fue el hecho de observar en la práctica docente la relación vertical
entre docentes y alumnos, quienes pasivamente interiorizan la enseñanza del
maestro; por otro lado, los docentes de ciencias en su mayoría, hacen uso de una
metodología convencional, debido a ello la práctica docente no concibe el material
educativo que facilite la búsqueda de aprendizajes significativos.
Capítulo II: comprende el marco teórico conceptual, establece aspectos
relevantes referidos a la informática educativa “el software educativo Interactive
Physics”, las teorías del aprendizaje, aprendizaje de la Física y el aprendizaje
colaborativo.
Capítulo III: está referido al marco metodológico en el cual se establece las
hipótesis de investigación, así como las variables: variable independiente el
software educativo Interactive Physics y el aprendizaje colaborativo; la variable
14
dependiente el aprendizaje de la física. Asimismo la investigación corresponde al
tipo de estudio descriptivo – explicativa, con el diseño de investigación
cuasiexperimental, con pre test y post test de dos grupos: el grupo control sin
tratamiento y el grupo experimental con tratamiento.
Capítulo IV: muestra los resultados bajo procedimientos estadísticos, la
presentación de cuadros y gráficos; los mismos que han sido analizados e
interpretados para dar paso a las conclusiones de la investigación, señalando la
relación existente, el efecto de la variable independiente en la variable
dependiente (cuadro Nº 19), se visualiza el promedio de las notas de los alumnos
del grupo experimental en el pre test es 12,56 puntos pasando a un puntaje de
13,86 puntos en el post test.
Capítulo V: recoge las conclusiones y sugerencias derivadas de la investigación.
15
CAPÍTULO I
PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN
1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Debido a la existencia de indicios del fracaso escolar sobre la enseñanza
y aprendizaje de las ciencias (Proyecto PISA1, Programme for Indicators of
Student Archievement, en 2000), acompañado por un creciente rechazo y
actitudes negativas hacia la ciencia. Es por ello que las asignaturas optativas
y los itinerarios científicos son escogidos por una minoría de alumnos de
educación secundaria.
Hurtado M. Alejandro2 manifiesta que en los momentos actuales la
enseñanza de cualquier disciplina requiere de herramientas tecnológicas en
donde los medios informáticos juegan un papel fundamental. Estos medios
permiten agilizar los procesos de aprendizaje de los estudiantes, sin importar
el nivel o grado de escolaridad, y son a la vez una herramienta para los
docentes que orientan la construcción y elaboración del conocimiento en
dichas disciplinas.
1 PISA: Proyecto internacional para la producción de indicadores de rendimiento de los alumnos/ OCDE. (2000). Madrid. Ministerio de Educación, Cultura y deportes. INCE. En: [http://www.pisa.oecd.org.] 2007: 15 de marzo.
2 Hurtado Márquez, Alejandro y Fonseca, Mercado. (2002). “Física con Interactive Physics”. Universidad Distrital Francisco José de caldas. Bogota-Colombia. Pág. 11.
16
Por otro lado, se han aplicado cuatro pruebas nacionales en los años
1996, 1998, 2001 y 2004. Donde, los alumnos peruanos han participado en
dos pruebas internacionales: en el Laboratorio Latinoamericano de Evaluación
de la Calidad Educativa, promovido por la UNESCO (1997) y en el Programa
PISA (2001)3.
Desde el momento en que empezaron a difundirse los resultados de
esas evaluaciones, el país ha podido conocer algunas de las características
más importantes del aprendizaje de los estudiantes. Se ha identificado lo que
los estudiantes saben hacer, con respecto a lo que deberían saber hacer en el
grado en que se encuentran, según el Diseño Curricular Nacional aprobado
por el Ministerio de Educación, y se conocen un poco más las causas por las
cuáles algunos alumnos tienen mejores resultados que otros. El principal
aporte de las evaluaciones fue cambiar la concepción sobre el proceso y los
resultados educativos: no basta que los alumnos sean promovidos de un
grado al siguiente, sino que logren realmente los objetivos que estaban
previstos. Las evaluaciones demostraron que eso no estaba sucediendo.
Siendo un esfuerzo meritorio, en ocasiones la difusión de los resultados
de las evaluaciones terminó mal orientado. La crítica hacia el trabajo que
realizan los profesores y lo que aprenden los alumnos fue en momentos
despiadada y sin políticas correctivas de por medio. La educación continuó
desatendida y siendo segunda prioridad en la asignación de recursos, como lo
era antes de que estas evaluaciones se aplicaran.
Asimismo, en nuestro medio existe un alto número de alumnos que
acceden a las aulas sin ningún interés, por la cantidad de áreas que le
corresponde estudiar entre otras razones. Las actividades de aprendizaje en
el aula son un elemento tedioso que soporta como algo inevitable y el
esfuerzo queda por completo en manos del profesor, mientras el alumno se
3 Díaz Díaz, Hugo. (s/f). “Panorama Actual de la Educación Peruana”. Una Visión del Período 2000-2006 y su Proyección al 2011. Resumen ejecutivo. Pág. 9.
17
deja arrastrar sin poner de su parte, el desarrollo de capacidades se deduce a
escuchar, copiar y resolver mecánicamente los ejercicios.
Por otro lado, los docentes de ciencias en su mayoría, hacen uso de una
metodología convencional, debido a ello la práctica docente no concibe el
material educativo, y si los utiliza es sólo como un medio complementario;
carece de imaginación, creatividad, innovación e iniciativa. Por lo que la
educación se limita a la adquisición de conocimientos puramente formales.
Es muy común pensar que la física es una materia difícil de aprender,
más aún cuando ha sido causa de frustración de muchos alumnos, que han
reprobado el curso en alguno de los niveles donde se enseña, desde la
secundaria hasta la universidad. Una de las razones por las que la física
resulta difícil de aprender está en su esencia misma como disciplina, ya que la
física se encarga de mostrarnos cómo se comporta la naturaleza con la que
estamos en contacto día a día. En este contacto vamos observando y
construyendo nuestros preconceptos, muchas veces de manera errónea. Un
ejemplo representativo de esta problemática: es la creencia popular de que,
un cuerpo con mayor masa llega en menor tiempo al suelo que uno más
liviano cuando son soltados desde una misma altura, lo que se deduce de una
observación cotidiana del fenómeno mismo, sin tomar en cuenta otros
factores. Estos conceptos incorrectos, adquiridos en un primer contacto con la
naturaleza, hacen difícil el aprendizaje de los conceptos correctos. Más aún,
la enseñanza que comúnmente llamamos tradicional, no puede eliminarlos de
una manera efectiva antes de enseñar los correctos, ya que entra en
competencia la experiencia previa del alumno con una idea presentada en el
salón sin experimentación ni discusión.
18
1.2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
El problema de investigación lo enunciamos de la siguiente manera:
1.2.1. PROBLEMA GENERAL
¿De qué manera influye el software educativo Interactive Physics
mediante la generación de simulaciones en el aprendizaje colaborativo
de la Física en los alumnos de la I.E.S. Industrial 32 - Puno?
1.2.2. PROBLEMAS ESPECÍFICOS
a. ¿Cuál es el nivel de aprendizaje de la física, mediante la enseñanza
tradicional en los alumnos del quinto grado de secundaria?
b. ¿Cuáles son los niveles de conocimiento informático de los alumnos,
para la generación de simulaciones con el software educativo
Interactive Physics?
c. ¿Cuál es el efecto del aprendizaje colaborativo, en cada equipo de
trabajo en relación al logro de capacidades de área de ciencia
tecnología y ambiente?
d. ¿Cuál es la influencia del software educativo Interactive Physics en el
aprendizaje colaborativo de la física?
1.3. JUSTIFICACIÓN
El presente trabajo de investigación se realizará con el afán de
contribuir a la solución del problema metodológico en el proceso de
enseñanza y aprendizaje de la física, asimismo servirá para dar a conocer a
los docentes, alumnos y a la ciudadanía en general, sobre las bondades del
Interactive Physics, ya que el programa en mención contribuirá a que los
19
alumnos aceleren sus procesos de aprendizaje y a su vez el programa
mencionado permite la observación, descubrimiento y exploración del mundo
de la Física mediante un amplio y excitante juego de simulaciones.
El aprendizaje de la Física en el alumno, en cierta medida depende del
grado y trabajo individual que desarrolla los docentes. Hoy frente al reto, es
necesario un nuevo estilo de trabajo pedagógico mucho más ameno, y
atractivo que involucre a los alumnos en su propio aprendizaje. Es entonces
que surge la necesidad de aprovechar adecuadamente algunos software, en
la medida que los alumnos experimenten indirectamente. Por ello el
programa educativo Interactive Physics permite explorar el mundo físico con
simulaciones emocionantes.
En la Institución Educativa, el presente trabajo de investigación servirá
para adecuar y potenciar su aplicación, en beneficio de los alumnos como
también de los docentes en la mejora del aprendizaje para lograr la calidad
educativa.
1.4. LIMITACIONES
La limitación más relevante en el presente trabajo de investigación es
en cuanto a los alumnos, ya que no todos están familiarizados con el uso del
lenguaje informático.
El horario consignado al área de Ciencia Tecnología y Ambiente para la
enseñanza de la física, no es suficiente para el desarrollo efectivo de las
actividades de aprendizaje con el simulador Interactive Physics.
Las limitaciones mencionadas han sido superadas mediante el manejo
básico del computador y la familiarización con el software Interactive
Physics, asimismo, referido al horario se ha adecuado con horas adicionales
fuera del horario de clases, implementadas con materiales digitalizados en
CDs conteniendo el programa y guías elaboradas sobre la aplicación del
20
programa Interactive Physics, para que se ejerciten voluntariamente a criterio
del estudiante.
1.5. ANTECEDENTES
La utilización de entornos de simulación con fines de la enseñanza de la
física es muy poco frecuente en nuestro país. Es posible que se estén
realizando experiencias al respecto en los diferentes niveles del sistema
educativo; pero que no son de conocimiento de los estudiantes y profesores.
De ahí que esta ocasión resulta importante para compartir algunas
experiencias y motivar en el aprovechamiento adecuado de algunos software
que estén a nuestro alcance. En este sentido encontramos investigaciones
que tienen relación con el presente trabajo, se indican a continuación:
Sierra Fernández, José Luís. “Estudio de la influencia de un entorno de
simulación por ordenador en el aprendizaje por investigación de la Física en
Bachillerato” 4.
El autor arribó a las siguientes conclusiones:
a. La realización con los estudiantes de pequeños trabajos de investigación
dirigida por el profesor. Con ayuda de programa de simulación de
fenómenos físicos, es variable para la enseñanza de la física en
Bachillerato. Además, esta metodología facilita el aprendizaje de
contenidos conceptuales de mecánica, así como de procedimiento y
actitudes científicas.
b. Cuando los estudiantes se inician en la realización de trabajos de
investigación y experimentan con el simulador tienden en ocasiones a
modificar variables del fenómeno que no son relevantes para contrastar
sus hipótesis. Por tanto los entornos informáticos de simulación más
eficaces desde el punto de vista didáctico son los que implementan una
4 Tesis Doctoral. Universidad de Granada. España. (2004). Pág. 240.
21
diversidad suficiente de modelos físicos, con distinto nivel de complejidad
como sucede en programa Mobile. Así, cada modelo físico implementado
se asocia con una determinada pantalla informativa para el estudiante, de
manera que la secuencia de tareas propuestas requiere que el alumno
experimente con distintos modelos de dificultad progresiva.
c. Por otra parte, algunos alumnos reconocen ser incapaces de explicar
ciertas observaciones efectuadas en la pantalla del ordenador que refutan
sus hipótesis iniciales acerca del fenómeno investigado. En estas
situaciones, los simuladores didácticos más eficaces ofrecen al alumno
distintos niveles de ayuda específica para cada trabajo de investigación
que se aborde.
Covián Regales, Enrique. “El proceso enseñanza-aprendizaje de la
Mecánica de Newton en las carreras técnicas: evaluación de la utilidad y
rendimiento académico de la simulación informática de fenómenos
mecánicos en su aprendizaje y su influencia en la corrección de
preconceptos” 5.
El autor arribó a las conclusiones siguientes:
a. Para todas las poblaciones analizadas se obtienen alta presencia y
persistencia de preconceptos. Mediante la aplicación de la experiencia
didáctica propuesta -Simulación informática de fenómenos mecánicos- se
consigue mejorar la comprensión de la Mecánica y corregir en distinta
medida la influencia de los preconceptos considerados.
b. La experiencia didáctica propuesta potencia la componente práctica y
sirve para incorporar herramientas informáticas al proceso enseñanza
aprendizaje incrementando la participación del alumnado y recibiendo por
ello una positiva valoración por parte de éste.
5 Tesis Doctoral. Universidad Politécnica de Madrid. España. (2004). En: [http://oa.upm.es/129/] 2007: 12 de Marzo.
22
Huamán Monroy, Godofredo. “Influencia del método experimental
didáctico y el refuerzo del aprendizaje asistido por computadora en el
rendimiento académico de física de los estudiantes de educación de la UNA
Puno, 2006” 6
El autor arribó a las conclusiones siguientes:
a. Cuando se aplica el método experimental didáctico en la enseñanza de
física, los alumnos elevan significativamente su rendimiento académico en
comparación a los alumnos que aprenden con métodos tradicionales,
teniendo un promedio de 11,75 puntos y una menor dispersión,
incremento que se afirma con el 1% de probabilidad de error, como lo
demuestra el análisis de varianza realizado.
b. Cuando se aplica el refuerzo del aprendizaje de los alumnos asistido por
computadora en la asignatura de física, se eleva significativamente el
rendimiento académico de los mismos, alcanzando un promedio de 12,17
en comparación a los alumnos que han desarrollado el curso de métodos
tradicionales, esto se afirma con 1% de error.
c. Cuando se aplica en forma conjunta el método experimental didáctico y el
refuerzo del aprendizaje asistido por computadora es en proceso de
enseñanza aprendizaje de la física, se observa la interacción de ambas
variables, influyendo significativamente y en forma positiva en el
rendimiento académico de los alumnos, elevando el promedio a 15,92
puntos y disminuyendo la dispersión de las notas, se afirma esto con el
1% de error.
Jiménez Aliaga, Edith S. y Cañapataña Larico, Lucila B. “Aplicación del
software educativo en la enseñanza y aprendizaje de estática y cinemática
en Educación Secundaria” 7.
6 Tesis para optar el Grado Académico de Magíster en Educación. Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Lima. (2008). Pág. 103.
23
Los autores llegaron a las conclusiones siguientes:
a. El proceso enseñanza-aprendizaje de la física en los alumnos de quinto
grado de educación secundaria del complejo educativo Maria Auxiliadora
de Puno es más eficiente en la aplicación de software educativo.
b. La enseñanza y aprendizaje de estática y cinemática mejora con la
aplicación del software educativo tipo apoyo elaborado en lenguaje de
programación visual en entorno Windows por constituir un material
atractivo y fácil de utilizar.
1.6. OBJETIVOS
1.6.1. OBJETIVO GENERAL
Determinar la influencia del software educativo Interactive Physics
mediante la generación de simulaciones en el aprendizaje colaborativo
de la Física, en los alumnos de la I.E.S. Industrial 32 – Puno.
1.6.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
a. Determinar los niveles de aprendizaje de la física, sin aplicación del
software educativo Interactive Physics en los alumnos del quinto
grado de secundaria.
b. Identificar los niveles de conocimiento informático de los alumnos
para la generación de simulaciones con el software educativo
Interactive Physics.
c. Determinar el efecto del aprendizaje colaborativo en cada equipo de
trabajo en relación al logro de capacidades de área de ciencia
tecnología y ambiente.7 Tesis para optar Titulo de Licenciado en Educación. Universidad Nacional de Altiplano. Puno. (1997).
Pág. 73.
24
d. Determinar la influencia del software educativo Intercative Physics en
el aprendizaje colaborativo de la física.
25
CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
2.1. BASES TEÓRICAS
2.1.1. INTEGRACIÓN DE LAS TECNOLOGÍAS DE INFORMACIÓN Y
COMUNICACIÓN EN LOS CENTROS EDUCATIVOS
Cada día es más frecuente el uso de las llamadas Nuevas
Tecnologías de la Información y la Comunicación en el campo de la
educación. Los grandes avances y el fortalecimiento tecnológico que
permiten el uso de los ordenadores, los programas de software, las
redes informáticas, las librerías digitales y el acceso a Internet tanto en
la enseñanza y el aprendizaje, han motivado a gran parte de la
comunidad educativa a emprender numerosas iniciativas tecnológicas
y despertando el interés del resto.
Cerych8 distingue tres factores determinantes para la
incorporación del ordenador en los centros educativos:
8 Cerych, L. (1985). “Problems arising from the use of new technologies in education”. European Journal of Education, Nº 20: Pág. 2-3.
26
a) Pedagógico: según el cual el ordenador se concibe como una
nueva herramienta pedagógica que destaca por su carácter
interactivo.
b) Sociológico: la necesidad del ordenador en la educación es
propiciada por padres de alumnos, autoridades, organizaciones
educativas internacionales, editoriales, etc.
c) Económico: las necesidades y exigencias del mercado de trabajo
obligan al uso de los ordenadores y, por tanto, a la alfabetización
informática de los futuros trabajadores.
Esta transferencia de las TIC a los centros educativos suele
llevarse a cabo a lo largo de tres etapas:
1ra. etapa: el ordenador se introduce como una nueva utilidad
educativa, convirtiéndose en objeto de estudio.
2da. etapa: el valor de las TIC como recurso educativo comienza a ser
apreciado y desarrollado. Como consecuencia, las TIC se convierten
en un contenido transversal del currículum.
3ra. etapa: las TIC influyen en el contenido y los objetivos de la
enseñanza, así como en la metodología y el sistema de enseñanza.
Hasta la fecha, la mayoría de los centros educativos aún no ha
superado la primera etapa, ya que al intentar integrar las TIC en la
práctica docente surgen dificultades, tales como:
Obstáculo físico: se crean aulas de ordenadores que son utilizadas
casi exclusivamente para la asignatura de Informática, no
disponiéndose de horas suficientes para el resto de las
asignaturas.
27
Obstáculo de currículum: como consecuencia del obstáculo físico,
no es posible considerar actividades basadas en el ordenador en
las programaciones de las distintas asignaturas.
Actitud del profesor: en ocasiones, debido a la falta de información,
la informática se percibe como una amenaza, un desafío, una
innovación más, manteniendo el profesor una actitud escéptica
frente a las potenciales mejoras que puede aportar.
Inadecuación de algunos programas informáticos a una realidad
escolar concreta, por su complejidad, interfaz poco ergonómica,
contenido que hay que enseñar no incluido en la programación de
la asignatura, etc.
Nuevo papel de los profesores: se necesitan nuevas estrategias y
metodologías de enseñanza para conseguir que las TIC actúen
como verdaderos estimuladores intelectuales.
La innovación no es un proceso directo y natural, ya que los
entornos informáticos son complejos y requieren de un cierto
tiempo para aprender su manejo. Además, la aplicación informática
puede involucrar ciertas decisiones pedagógicas y epistemológicas.
Insuficiente cooperación entre los centros educativos y la industria
informática: los programadores y fabricantes de programas
informáticos educativos deben tener más en cuenta el entorno
escolar al cual van dirigidos sus productos, así como las
necesidades y prescripciones de los profesores.
Coexistencia de los medios informáticos con los recursos
didácticos tradicionales, aprovechando lo mejor de cada uno según
el contexto de aprendizaje. El profesor tiene que ser consciente
28
tanto de las virtudes como de las limitaciones del entorno
informático en relación con los recursos clásicos de aula.
2.1.2. LAS TIC EN EL APRENDIZAJE
Para el uso de las TIC en el aula9, partimos de que el
conocimiento supone siempre una mediación simbólica para su
codificación y para su tratamiento y, por tanto, cada medio simbólico
(lingüístico, matemático, icono, gestual, informático) aporta sus
especificidades en los procesos de conocimiento y el aprendizaje. El
interés de la utilización de las computadoras en la enseñanza reside
precisamente en la aportación que puedan hacer estos instrumentos
al modificar algunos de los procesos cognitivos responsables del
aprendizaje: énfasis en la manipulación de símbolos, actividades que
exigen cierto rigor y precisión, necesidad de planificar y organizar
acciones, énfasis en la traducción de la notación simbólica a otra,
favorecer las actividades metacognitivas, etc.
Entonces, será importante considerar las interacciones que se
pueden hacer entre los alumnos durante los procesos de aprendizaje
cuando trabajan con un computador. Las actividades de
computadores favorecen el intercambio y la discusión entre alumnos
sobre todo en situaciones en las que dos o más alumnos trabajan con
una computadora. Este intercambio enriquece el aprendizaje al exigir
una explicación de los conocimientos, al jugar un rol autorregulador
del aprendizaje del alumno o al permitir que se comparta, a veces, se
distribuyan tareas de aprendizaje y que en situaciones individuales el
alumno a de ejecutar sin ayuda.
2.1.3. EL USO DE LOS ORDENADORES PARA FACILITAR EL
PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LAS CIENCIAS
9 Estela Vilela, Carlos Daniel. (2004). “Nuevas Tecnologías de Información y Comunicación en la Educación Secundaria”. Manual de Capacitación. Programa Huascarán. Lima. Pág. 50.
29
Las formas principales10 para utilizar los ordenadores en el
proceso de enseñanza-aprendizaje de las ciencias, se pueden utilizar
como:
Recurso didáctico.
Medio de información y comunicación.
Herramienta de trabajo.
Elemento innovador.
A continuación se explica detalladamente cada una de las
formas propuestas:
El objetivo fundamental del uso del ordenador como recurso
didáctico es el de apoyar la labor del profesor durante el desarrollo
de la clase: para facilitar la presentación de información, simular un
fenómeno o proceso, desarrollar un determinado tema, profundizar en
un contenido a través del repaso o ejercitación, evaluar al estudiante,
etc. En este caso el papel rector lo juega el profesor, no en el sentido
de la utilización del medio, porque lo utilizan ambos incluso puede que
el alumno lo utilice más; sino en que los materiales a utilizar sean
orientados por él, los cuales deben haber sido creados o al menos
revisados por el profesor, donde además éste haya concebido un
tratamiento pedagógico para el uso de los mismos. Los alumnos por
su parte tienen la tarea de aprovechar al máximo las potencialidades
de los materiales elaborados para apropiarse del contenido.
En la segunda forma, como medio de información y
comunicación, el principal objetivo es el de profundizar en los
contenidos donde, lo mismo el alumno que el profesor, buscan
información a través del ordenador para su auto preparación, además
de propiciar el desarrollo de la cultura general de los alumnos y su
desarrollo integral. Es importante reflexionar sobre el análisis crítico
10 Escalona Reyes, Miguel. (2002). Instituto Pre-Vocacional de Ciencias Pedagógicas “Rafael Cruz Pérez”. Cuba. En: [http://www.rieoei.org/deloslectores/997Escalona.PDF ] 2007: 20 de Abril.
30
que se debe hacer para constatar la validez de la información
encontrada debido a la enorme facilidad con que hoy en día se crea y
transmite información, por lo que se hace necesario buscar las
fuentes y además debatir lo encontrado, pues mucha información no
equivale a profundos conocimientos.
En su uso como herramienta de trabajo el objetivo es apoyar y
hacer más eficiente el trabajo diario de estudiantes y profesores, lo
mismo para la confección de materiales impresos o electrónicos que
en la realización de cálculos, cuadros o en el almacenamiento,
transformación y transmisión de la información, etc. Aquí alumnos y
profesores se aprovechan de las facilidades que les ofrece esta
herramienta para perfeccionar sus trabajos.
Por último, como elemento innovador para resolver
determinados problemas sobre un contenido, asignatura o área de
conocimientos a través de la realización de trabajos investigativos de
un alumno, grupos de alumnos, profesor(es) o de profesores y
alumnos. Los cuales deben aportar materiales impresos y/o
electrónicos que podrán ser usados luego por los alumnos de otros
grupos, grados, escuelas, etc. Aquí los alumnos y profesores
demostrarán sus conocimientos sobre la materia objeto de estudio y
sus conocimientos informáticos, los cuales también se profundizan
con estos trabajos.
2.1.4. INTERACCIONES EN EL AULA DE INFORMÁTICA Y NUEVAS
FUNCIONES DEL PROFESOR.
El análisis de las interacciones se centra sobre el modo en que
los alumnos se relacionan con el material didáctico y con el entorno.
En este sentido los cambios potenciales en la relación profesor -
alumno en el aula de Informática: los alumnos se sienten más libres
para decidir, sin temor a cometer errores y aceptando la crítica
31
impersonal de la máquina; el profesor pierde su papel magistral y se
transforma en un consejero que ayuda al alumno en su confrontación
con el ordenador.
Varios autores11 destacan el hecho de que una utilización
adecuada del ordenador estimula el diálogo entre los alumnos y el
profesor.
Chatterton12 señala un cambio cualitativo en los diálogos de los
alumnos cuando se utiliza el ordenador y cuando se lleva a cabo un
trabajo práctico tradicional. En éste, los alumnos suelen centrarse en
los detalles del experimento, de manera que observaciones como
“¿qué probeta utilizamos?”, “¿cuánta masa cogemos?” superan al
número de preguntas sobre las causas de los cambios observados.
En cambio, durante las sesiones de aprendizaje asistido por
ordenador la situación se invierte, sintiéndose los alumnos obligados
a preguntarse las razones que explican los hechos generados por el
modelo del ordenador y a hacerse una idea de los principios que
intervienen.
La experiencia muestra que el uso del ordenador por alumnos
que trabajan en grupo potencia su eficacia. Esto estimula el
aprendizaje cooperativo y la enseñanza entre iguales, desarrollando
destrezas comunicativas y sociales13.
Chatterton señala que gran parte del aprendizaje útil se produce
en las interacciones de grupo, con independencia del ordenador, y
destaca la importancia de estas actividades cuando se utiliza el
software, en contraste con la práctica habitual en las clases
tradicionales.11 O’Shea, B. (1988). “DARTS”. Journal of Computer, Assisted Learning, 4 (1), Pág. 47-50.12 Chatterton, J. L. (1985). “Evaluating CAL in the classroom”, en Reid, I. y Rushton, J. (eds.). Teachers,
computers and the classroom. Manchester University Press. Pág. 88-95.13 Webb, N. M. (1989). “Peer interaction and learning in small groups”. International Journal of
Educational Research. Pág. 13, 21-39.
32
El aprendizaje asistido por ordenador puede facilitar a los
alumnos la oportunidad de responsabilizarse más de sus actividades
y de su aprendizaje. En consecuencia, los alumnos reflexionan más
que durante las clases tradicionales y pueden trabajar a su propio
ritmo.
Esta transferencia de responsabilidad o autonomía creciente del
alumno en el aprendizaje suscita problemas respecto a la toma de
decisión de cuándo y cómo interviene el profesor para no restar
iniciativa al alumno.
Por tanto, el profesor continúa siendo el elemento clave en la
enseñanza asistida por ordenador, al diseñar las actividades de aula,
decidir el uso que los alumnos darán al software y asumir el papel
más adecuado para la consecución de un ambiente favorable para el
aprendizaje.
El profesor pasa de ser un mero transmisor de conocimientos a
un facilitador del aprendizaje de sus alumnos.
Las funciones asumidas por el profesor pueden ser las
siguientes:
Proveedor de recursos: el profesor recoge y prepara diversos
procedimientos y materiales para la realización de actividades
independientes del ordenador (fichas de trabajo de los alumnos,
diapositivas, vídeos, etc.), o modifica los materiales incluidos en los
programas para adaptarlos a la clase concreta o a los objetivos
planteados.
Organizador: el profesor planifica el uso de los ordenadores, según
el número de éstos y el estilo docente puesto en práctica
(demostraciones interactivas dirigidas a la clase, resolución
33
cooperativa de problemas por pequeños grupos de alumnos,
trabajos individuales, etc.).
Tutor: el docente desarrolla actividades de tutoría sobre grupos
reducidos para fomentar las tareas de reflexión y búsqueda de un
modelo o una respuesta a un problema.
Investigador: el docente obtiene información sobre el proceso de
aprendizaje y detecta las dificultades de sus alumnos a partir de las
observaciones sobre el uso del software en el aula. La observación
es necesaria para supervisar las estrategias de aprendizaje de los
estudiantes cuando utilizan el ordenador y para ayudar a definir el
conocimiento previo necesario en los alumnos para un uso
adecuado del ordenador.
Facilitador: el docente facilita el aprendizaje de los alumnos,
preparándolos adecuadamente para que extraigan el máximo
provecho de los programas utilizados.
2.1.5. EL ORDENADOR EN LA ENSEÑANZA DE LA FÍSICA
La aparición de computadoras14, que en forma integrada
permiten trabajar con audio y video, proporciona una eficiente
herramienta para la docencia, pues posibilita mostrar directamente en
el aula de clases el material elaborado en ellas y también relacionar
interactivamente los conocimientos teóricos con la realidad que nos
rodea; lo cual constituye un valioso recurso en la enseñanza,
especialmente en aquellas materias que tienen un carácter
experimental como es el caso de la Física y sus áreas afines.
14 Paniagua, Adriana y Pobrete, Héctor. (2002). “Uso de Multimedia en el Aprendizaje de la Física”. Departamento de Física. Facultad de ciencias. Universidad de Los Andes. Venezuela. En: [http://lsm.dei.uc.pt/ribie/docfiles/txt200341732941EL%20USO%20DE%20LOS%20MULTIMEDIOS.pdf] 2007: 14 de Mayo.
34
Rojano15 describe la experiencia de un proyecto de innovación
educativa desarrollado en México, en el que se incorpora el uso de las
tecnologías de información y la comunicaron a la enseñanza de la
Física y las Matemáticas, lo cual se traduce en modelos específicos
para la enseñanza de las áreas mencionadas, se concibe bajo los
siguientes principios:
Didáctico, mediante el cual se diseñan actividades para el aula
siguiendo un tratamiento fenomenológico de los conceptos que se
enseñan.
De especialización, por el que se seleccionan herramientas y
piezas de software de contenido. Los criterios de selección se
derivan de didácticas específicas acordes con cada materia (Física
y Matemáticas).
Cognitivo, por cuyo conducto se selecciona herramientas que
permiten la manipulación directa de objetos matemáticos y de
modelos de fenómenos mediante representaciones ejecutables.
Empírico, bajo el cual se seleccionan herramientas que han sido
probadas en algún sistema educativo.
Pedagógico, por cuyo intermedio se diseñan las actividades de uso
de las TIC para que promuevan el aprendizaje colaborativo y la
interacción entre los alumnos, así como entre profesores y
alumnos.
De equidad, con el que se seleccionan herramientas que permiten
a los alumnos de secundaria el acceso temprano a ideas
importantes en ciencias y matemáticas.
15 Rojano, Teresa. (2006). Incorporación de entornos tecnológicos de aprendizaje a la cultura escolar. Proyecto de innovación educativa en matemáticas y ciencias en escuelas secundarias publicas de México. Revista Iberoamericana. Nº 33. En:[http://www.rieoei.org/rie33a07.htm] 2007: 19 de Mayo.
35
El método computarizado16, se desprende de la instrucción
programada, de la que sigue sus conceptos y procedimientos, pero
con el uso de una computadora, la que debe ser manejada a través
de una serie de instrumentos, ordenes datos, funciones, etc.
establecidos previamente en un “programa”. El diseño del modelo es
de carácter lógico, es decir simbólico o matemático.
El ordenador requiere que el alumno sepa manejarlas
correctamente, aprendiendo primero a utilizar el aparato, conocer su
lenguaje, la forma de programar y operar. Asimismo el ordenador
puede emplearse en todo nivel educativo y en todas las áreas,
creatividad, juegos, simulaciones, etc., resultando cada vez más
eficaz el uso de la multimedia.
La enseñanza de la Física se puede beneficiar del uso del
ordenador, a través de varias vías: el cálculo numérico y la
programación, la utilización de programas interactivos, y finalmente,
las expectativas que abre Internet.
2.1.6. PROGRAMAS INFORMÁTICOS
2.1.6.1. DINAMIC PARA WINDOWS
Se trata de un programa didáctico para la simulación del
movimiento bidimensional de una partícula, confinada a un
recinto cerrado y sometida a fuerzas definidas por el alumno y
que puede colisionar contra las paredes, según distintos
coeficientes de restitución. El alumno puede modificar distintas
variables del fenómeno.
2.1.6.2. MOBILE
16 Almeida Sáenz, Orlando. (2000). “Tecnología educativa en el enfoque pedagógico y aplicación básica del constructivismo”. Editora Gráficos “J.C”. Lima. Pág. 127.
36
Este programa constituye una versión de Dinamic
evolucionada que incorpora importantes mejoras técnicas y
didácticas. Simula el movimiento de hasta tres cuerpos
simultáneamente, incorporando distintos entornos de
simulación con modelos físico-matemáticos de diferente nivel
de complejidad, estos entornos de simulación ofrecen al
alumno la posibilidad de modificar distintos variables
relevantes.
2.1.6.3. INTERACTIVE PHYSICS
El Interactive Physics es el programa educativo premiado
de Design Simulation Technologies, hace fácil observar,
descubrir, y explorar el mundo físico con simulaciones
emocionantes. Trabajando de cerca con los educadores de la
física, el equipo de Interactive physics ha desarrollado un
programa fácil de usar y visualmente atractivo que realiza
grandemente la enseñanza de la física.
En el presenta trabajo de investigación elegimos el
programa Interactive physics dado que es un simulador de
problemas de física válido para secundaria o primeros cursos
universitarios. Capaz de modelar una amplia colección de
problemas y experimentos físicos trabajando como laboratorio
virtual, asimismo contamos con el software en la institución
educativa y a la vez esta en el idioma español, lo que facilita en
cierta medida su aplicación; más no de los otros programas
mencionados.
2.1.7. EL SOFTWARE EDUCATIVO INTERACTIVE PHYSICS
Todo programa de simulación es mínimamente abierto por cuanto
permite al usuario variar algunos datos y/o parámetros de control de la
37
simulación. Sin embargo, el caso de Interactive Physics, supone un
tipo de simulación con características que lo hacen especialmente
adaptado para su uso instructivo:
Es un entorno de simulación (esto es, permite realizar diferentes
pruebas de simulación) dentro de la enseñanza de la Física. El tipo
de contenidos curriculares que cubre son la enseñanza de
Mecánica Clásica.
Las simulaciones que pueden organizarse de parte del profesor y
alumnos son ilimitadas. Cada simulación consiste en el diseño de
uno o varios móviles (construidos mediante formas poligonales), de
una situación espacial entre ellos (planos, objetos fijos, etc.) y la
aplicación de unas fuerzas que determinaran su movimiento. Una
vez diseñada la simulación, se ejecuta: los móviles se mueven en
función del resto de objetos y fuerzas de la situación.
Las simulaciones son siempre visuales. El movimiento se ve en la
pantalla del ordenador y es una representación (idealizada como
toda representación) de los movimientos reales de los cuerpos. La
representación es “realista” en el sentido de describir las
trayectorias que las leyes de la Física prescriben. Factores
generales como la fuerza de la gravedad, el rozamiento o la
elasticidad pueden ser variados globalmente y afectan a la
trayectoria de los objetos implicados.
El alumno puede obtener datos numéricos o gráficos de un buen
número de variables implicados (velocidad, aceleración, rotación,
posición, momento angular, etc.) Los simuladores de los aparatos
de medida de estos datos pueden verse en pantalla de manera
simultánea en la ejecución de la simulación. Los datos obtenidos
pueden ser trasvasados fácilmente a una hoja de cálculo para su
análisis posterior.
38
Finalmente, el desarrollo animado de la simulación queda
registrado en la memoria del ordenador, pudiendo ser tratado como
una cinta de video: parándolo, acelerándolo, volviendo tras, etc.
En conjunto, se trata de un entorno de simulación muy poderoso
a la vez que es muy circunscrito a su dominio. La posición de profesor
o del alumno cuando lo utiliza es la de poseer un control muy elevado
sobre un numero de parámetros muy importantes, con un interfaz de
uso inmediato basado en el ratón y teclado. Las limitaciones del
entorno responden a las limitaciones y/o simplificaciones en la
enseñanza de la Física a los niveles educativos mencionados.
2.1.7.1. DESCRIPCIÓN GENERAL DEL SOFTWARE
Interactive Physics es un software17 que permite realizar
simulaciones en diferentes áreas de la Física con objetos
dibujados en la pantalla del computador. Podría decirse que es
un laboratorio en movimiento elaborado desde el computador,
en donde la animación da vida a los fenómenos simulados. El
número de simulaciones que se puede realizar es limitado sólo
por la imaginación del usuario.
Interactive Physics combina una simple interfaz de
usuario con la poderosa máquina que simula los fundamentos
de la mecánica newtoniana.
Se pueden generar simulaciones dibujando con el ratón
sobre la pantalla del computador objetos, como se hace en los
programas de dibujo en los cuales pueden aparecer resortes,
cuerdas amortiguadores, poleas, medidores y una gran
variedad de masas de diferentes formas.
17 Hurtado Márquez, Alejandro y Fonseca, Mercado. (2002). Op. cit. Pág. 15-16.
39
En otras palabras, se establece un modelo, que es una
representación computarizada de algún sistema del mundo real
y se produce con el fin de simular su comportamiento y estudiar
sus características.
El Interactive Physics, el modelo se define utilizando un
conjunto de cuerpos y constricciones (por ejemplo, cuerdas,
poleas, motores y articulaciones). Al ejecutar una simulación,
los cuerpos y las constricciones actúan de modos definidos, por
lo general para producir un movimiento.
2.1.7.2. RECONOCIENDO EL ENTORNO DEL INTERACTIVE
PHYSICS
Después de cargar el programa, Interactive Physics inicia
una nueva ventana sin título y mostrando sobre la pantalla los
diferentes elementos del programa (ver Fig. 1).
FIGURA 1. PANTALLA INICIAL DEL INTERACTIVE PHYSICS 2000
EN ESPAÑOL.
40
La barra de herramientas contiene todos los elementos que
pueden ser usados para crear simulaciones. Con las
herramientas se pueden definir objetos, resortes, cuerdas,
fuerzas y muchos otros objetos.
Los controles de la simulación permiten manejar la
ejecución y la visualización de la simulación, con ello se
pueden controlar los pasos y tiempos de la simulación.
La barra de coordenadas permite ver las coordenadas del
objeto y algunas de sus características como radio u
orientación.
La franja de ayuda describe de manera concisa las
características de la herramienta u objeto localizado con
puntero del ratón. Por ejemplo, para el caso mostrado en la
Figura 1, después de ubicar el cursor en el icono ,
aparece un mensaje, el cual muestra que esta herramienta
determina una fuerza aplicada a un determinado objeto.
2.1.7.3. PASOS PARA CREAR Y GRABAR NUEVAS
SIMULACIONES18
Los pasos para crear y grabar simulaciones con el
software educativo Interactive Physics es como sigue:
Ir al menú Archivo y seleccionar Nuevo para abrir un nuevo
documento.
Dibujar y ubicar diferentes objetos con sus constricciones en
el Espacio de trabajo: para realizar cualquier simulación en
el Interactive Physics se debe disponer algún objeto sobre el
18 Ídem. Pág. 17-22.
41
espacio de trabajo, el cual representa el sitio donde se
realizará la simulación de acuerdo con propiedades físicas
del mundo como: el campo gravitacional, campo eléctrico,
resistencia del aire, entre otros.
Antes de colocar el objeto, es necesario que dicho espacio
de trabajo se adecué a un sistema de coordenadas (en este
caso, cartesianas x, y), que contenga escalas que puedan dar
información de la posición del objeto en un momento
determinado. Para que aparezcan las divisiones de las
respectivas escalas se va al menú Vista y se pica (hace clic)
en Espacio de trabajo, donde se despliega ahora una caja de
herramientas (ver Fig. 2), se pica en Líneas cuadriculadas y
en Ejes X, Y. Las líneas cuadriculadas nos ayudaran a alinear
los objetos. Si se desean otros atributos, el usuario puede
seleccionarlos.
FIGURA 2. CAJA DE HERRAMIENTAS DEL SUBMENÚ: ESPACIO
DE TRABAJO
Elegir un objeto (un círculo, por ejemplo), colocarlo y
dibujarlo del tamaño que se desee en el Espacio de
trabajo. Al hacer doble clic (o ir al menú Ventanas al
escoger la opción de propiedades) aparece el cuadro de
diálogo, en la Figura 3, allí se pueden especificar sus
Propiedades, por ejemplo masa, coordenadas,
42
componentes de velocidad, coeficiente de fricción,
elasticidad, momento de inercia, entre otras.
FIGURA 3. CUADRO DE DIÁLOGO PARA DEFINIR PROPIEDADES
DE LOS OBJETOS.
Después de elegir las características del objeto hay que
determinar físicamente las interacciones que dicho objeto
podría tener con relación al mundo real, es decir, definir el
Cuadro del mundo. En Interactive Physics la simulación
tiene de manera que se puedan conformar diferentes
parámetros físicos externos, que se denominan los
parámetros del mundo. Al crear un documento para una
simulación nueva, los ajustes iniciales para el mundo son:
Gravedad (Gravity): La Tierra (9.81m/s2).
Resistencia aérea (Air resistence): ninguno.
Electrostática (Electrostatic): ninguno.
Campo de fuerza (Field Force): ninguno.
Estos valores asignados por defecto se pueden cambiar
utilizando las opciones en el menú Mundo. Así por ejemplo
43
cuando de dicho menú se escoge la opción Gravedad, se
muestra un cuadro de diálogo como se ve en la Figura 4.
FIGURA 4. CUADRO DE DIÁLOGO PARA EL MANEJO DE
SIMULACIONES FÍSICAS CON GRAVEDAD.
Si se desea visualizar por ejemplo el vector velocidad, a
medida que se realiza la simulación, se debe ir al menú
Definir, se selecciona Vector y el submenú que aparece se
pica en Velocidad.
Un vector que se coloca sobre puntos y cuerpos
representa gráficamente, por ejemplo, la velocidad, la
aceleración y las propiedades de la fuerza. Para modificar la
longitud del vector en la pantalla, se utiliza la opción Longitud
de vectores en el menú Definir.
Un vector es una flecha cuya longitud representa la
magnitud de una cantidad física vectorial. Aquellos vectores
que designan velocidad y aceleración tienen su origen en el
centro de masa del cuerpo. Los vectores que exhiben valores
de fuerza pueden originarse en el centro de masa del cuerpo o
apuntar hacia el centro del mismo.
44
Los vectores que exhiben fuerzas que aparecen entre
cuerpos que chocan pueden estar en el punto de contacto o en
el centro de masa de cada cuerpo.
La longitud de un vector se basa en su factor de magnitud
y escala. Según las propiedades de un vector, éste puede ser
demasiado largo o corto para ser representado. El factor de
escala de los vectores (ver figura 5) se puede ajustar con la
opción de Longitud de los vectores en el menú Definir.
FIGURA 5. OPCIONES DE MODIFICACIÓN DE LA LONGITUD DE
LOS VECTORES EN LA SIMULACIÓN.
Los vectores en Interactive Physics se pueden exhibir de
varias maneras: a) mostrando sus componentes x, y. b)
dibujando el vector resultante de colores diferentes,
velocidad(azul), aceleración(verde), fuerza(rojo), o c) dibujando
el vector en su punto de aplicación o en el Centro de masa del
cuerpo sobre que actúa (para los vectores de fuerza
solamente). La aparición de los vectores se puede cambiar
desde la opción Exhibir vectores en el menú Definir (ver Fig.
6).
45
Después de exhibir los vectores en la simulación. Se
pueden quitar si ni se desea verlos, para ello se usa la opción
Sin vectores del menú Definir para eliminar los vectores no
deseados (el objeto debe estar relacionado).
FIGURA 6. OPCIONES PARA MODIFICAR LA APARIENCIA DE LOS
VECTORES.
Ir al menú Medir para instalar medidores y gráficas que
muestran la formación a ser analizada durante la simulación.
El medidor aparece automáticamente en el espacio de
trabajo; para el presente ejemplo se muestra la velocidad y
en función del tiempo, el cual es obtenido de dicho menú
picando la Velocidad y luego escogiendo el submenú la
opción Gráfica Y.
Se puede medir casi cualquier propiedad física en una
simulación. Los medidores permiten obtener una información
numérica y gráfica acerca de la simulación.
Se pueden usar los medidores estándar o personalizarlos
para medir, exhibir o evaluar expresiones aritméticas y
matemáticas.
46
Los medidores caen en un plano diferente del documento
pera que no interfieran con la simulación efectiva. En
Interactive Physics, las simulaciones tienen dos planos: uno
para el modelo (construido de cuerpos y constricciones) y uno
para otros objetos (como los medidores y controles). Al ejecutar
una simulación del modelo ningún objeto en el otro plano
(como un medidor o un control) va a interferir con el
movimiento del modelo.
Para iniciar la simulación picar en el botón Arrancar de la
barra de herramientas. Puede observarse que la trayectoria
no aparece dibujada; para ver la se va al menú Ventanas
luego el submenú Apariencia se escoge un criterio de
selección (ver Fig. 7) que nos dará la forma en que se
muestra dicha trayectoria a medida que se hace la
simulación.
FIGURA 7. CUADRO DE DIÁLOGO PARA DEFINIR LA APARIENCIA
DEL OBJETO EN LA SIMULACIÓN.
Al escoger una de las tres opciones de seguimiento
mostradas en la Figura 7, Interactive Physics deja una
imagen del objeto en movimiento, para los cuerpos y
constricciones solamente, en ciertos intervalos ajustables.
Se pueden seguir todos los objetos o uno a la vez.
Los objetos pueden dejar huellas visibles de su contorno,
centro de masa, o vectores, para permitir seguir la acción
física durante toda la simulación.
47
Se puede controlar el seguimiento mediante el comando
Seguir en el menú del Mundo y las opciones de
Seguimiento en la ventana de la Apariencia. Después de
escoger alguna de las opciones de seguimiento y ejecutada
la simulación, si se quiere borrar el trazo se va al menú
Mundo y se escoge la opción Borrar huella
automáticamente.
Si se desea poner un título o comentario para la simulación,
simplemente hay que ir a la barra de herramientas, se pica el
ícono A y se lleva el cursor al apantalla y se edita como en
cualquier software de dibujo. Esta opción permite añadir
etiquetas a las simulaciones y alguna otra información. las
etiquetas se consideran objetos textuales y se pueden
corregir o borrar; su aspecto también se pude cambiar si se
desea modificar el tipo de letra hay que ir al menú Objeto y
seleccionar la opción Tipo, se escoge el tipo de letra (o el
tamaño o estilo) deseado del submenú y el cambio nuevo
afecta a todo el texto dentro de ese objeto textual. Si se
desea borrar el texto, se pica sobre la herramienta (o icono)
flecha , se selecciona un objeto textual y se pulsa
Suprimir para borrar.
Además el texto que se pueda añadir con la herramienta
texto, también es viable exhibir los nombres de los objetos
en la pantalla. Esto se logra seleccionando Mostrar en el
cuadro de Apariencia del objeto.
Para guardar la simulación ir al menú Archivo y escoger la
opción Guardar como. No olvidar que los archivos
almacenados que contienen las simulaciones realizadas por
los usuarios tiene la extensión IP.
48
2.1.7.4. INTERACTIVE PHYSICS, UN PROGRAMA PARA LA
SIMULACIÓN EN FÍSICA19
2.1.6.4.1. REALIZACIÓN DE LAS SIMULACIONES
Construir una simulación es relativamente
sencillo a través de las herramientas de trabajo que
incluye el programa. Basta con dibujar un objeto y un
escenario. Con él, se puede dibujar cualquier tipo de
objeto, enlazarlo con otro a través de cuerdas,
muelles, comunicarle cierta velocidad y/o aceleración.
Se pueden incluir poleas, ruedas dentadas, motores,
etc.
A los objetos se le pueden asociar dibujos como
coches, balones, personas, etc., que se moverán
junto con el objeto, dando mayor sensación de
realidad. Y todo esto se pone en funcionamiento
accionando la tecla ARRAN.
Así, la actividad con entornos de simulación se
situaría en la interacción entre el mundo de los signos
y el de las ideas, mientras que las actividades
enfocadas hacia la manipulación de lo concreto
pueden desarrollarse sólo en el eje mundo real-
mundo de las ideas, y la utilización de los dispositivos
experimentales permite la comunicación entre el
mundo real y el de los signos.
Por tanto, las actividades con entornos de
simulación permiten y facilitan que el alumno
relacione diferentes registros de representación,
favoreciendo la comprensión de las teorías y modelos.
19 De la Torre Barbero, Miguel. (1998) Op. Cit. Pág. 39.
49
2.1.7.4.2. ALGUNAS SIMULACIONES A MODO DE
EJEMPLO
SIMULACIÓN Nº 1: TRAYECTORIA DE UNA PELOTA LANZADA POR UN VEHÍCULO EN MOVIMIENTO.
SIMULACIÓN Nº 2. MOVIMIENTO DE UNA BARCA EN UN RÍO.
50
SIMULACIÓN Nº 3. UN EJEMPLO DE MOVIMIENTO PARABÓLICO.
SIMULACIÓN Nº 4. FUERZAS SOBRE UN CUERPO APOYADO EN UNA SUPERFICIE HORIZONTAL.
51
SIMULACIÓN Nº 5. MOVIMIENTO SOBRE UN PLANO INCLINADO.
SIMULACIÓN Nº 6. UN EJEMPLO DE BALANCE ENERGÉTICO.
52
SIMULACIÓN Nº 7. ESTUDIO DE LA FUERZA ELÁSTICA.
SIMULACIÓN Nº 8. ESTUDIO DEL MOVIMIENTO DEL PÉNDULO SIMPLE.
53
SIMULACIÓN Nº 9. UN EJEMPLO DEL ESTUDIO DE CAMPO GRAVITATORIO.
2.1.7.4.3. VENTAJAS DE LA SIMULACIÓN
Todos los estudiantes de Física tienen
dificultades alguna vez a la hora de visualizar qué es
lo que ocurre en un problema físico. Una buena
representación mental de lo que está pasando les
ayudaría a resolver los problemas de forma más
eficaz. Por lo tanto, es conveniente ver lo que ocurre
en una situación física, ya sea en la vida real o con la
ayuda de una simulación.
Las simulaciones que se pueden realizar con el
programa Interactive Physics son especialmente
interesantes porque, la mayoría de ellas, permiten el
control de uno o más de los parámetros relevantes.
El programa Interactive Physics20 está centrado
sobre el registro de representación figurativa y
20 Schecker, H. (1993). “Learning physics by making models”. Physics Education, 28, Pág. 102-106.
54
favorece la producción de representaciones gráficas
de medidas.
2.1.8. APORTACIONES DE LA PSICOLOGÍA PARA EL APRENDIZAJE
DE LAS CIENCIAS EN LA ERA DE LA INFORMÁTICA
La mayoría de los psicólogos suele clasificar las teorías del
aprendizaje en conductistas o conductuales, que inspiran al modelo
didáctico de transmisión-recepción, y teorías cognitivas, que han
fundamentado a diversos modelos didácticos.
Esta distinción se refiere esencialmente a qué es lo que se
aprende. Así, en las teorías conductistas el aprendizaje se define
como un cambio en la conducta del individuo. En cambio, las teorías
cognitivas se interesan por los cambios desencadenados en procesos
de conocimiento subyacentes y no directamente observables, tales
como memoria, atención, etc.
Sin embargo, Pozo21 propone otra clasificación de las teorías del
aprendizaje sobre la base de cómo se aprende, es decir, en función
de los mecanismos que dan lugar al aprendizaje. Este autor considera
mecanismos del aprendizaje no tanto los procesos psicológicos
generales implicados en todo acto de aprendizaje (percepción,
atención, motivación, etc.) como los procesos psicológicos específicos
del aprendizaje.
En este marco de clasificación, Pozo distingue las siguientes
teorías del aprendizaje:
2.1.8.1. APRENDIZAJE POR ASOCIACIÓN21 Pozo, J. I. (1987). “Aprendizaje de la ciencia y pensamiento casual”. Gráficos Muriel, S.A. Visor.
Madrid. Pág. 181-186.
55
La conducta o el conocimiento humano deben estudiarse
a partir de sus unidades constituyentes básicas (principio del
atomismo). Por tanto, cualquier actividad humana estaría
compuesta por una serie de unidades de pequeña escala:
estímulos y respuestas en las teorías conductistas, o
secuencias de condición-acción en las teorías del
procesamiento de información.
Estas unidades mínimas se combinan, de modo que una
conducta o un conocimiento es un agregado de las unidades
constituyentes más simples (principio de asociacionismo). Las
leyes de la contigüidad y de la repetición rigen la yuxtaposición
de las unidades mínimas. En consecuencia, el aprendizaje es
concebido como un efecto acumulativo de la práctica (ley del
ejercicio de Thorndike), procediendo de lo simple a lo complejo,
en el que las asociaciones ya establecidas pueden interferir
con los nuevos aprendizajes.
2.1.8.1.1. ASOCIACIONISMO CONDUCTUAL
Toda actividad humana se reduce a sus
aspectos conductuales observables, de manera que lo
aprendido es siempre la asociación entre un estímulo
y una respuesta manifiesta (condicionamiento clásico
de Pavlov) o entre una respuesta manifiesta y un
cambio contingente en el medio (condicionamiento
instrumental de Skinner).
Como se analizará más adelante, la teoría de
Skinner inspiró las primeras aplicaciones informáticas
en la educación.
2.1.8.1.2. TEORÍAS COMPUTACIONALES O DEL
56
PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIÓN22
Aunque pueden ser consideradas como
versiones sofisticadas del conductismo, representan
la tradición cognitiva de naturaleza mecanicista y
asociacionista.
Estas teorías asumen que unas pocas
operaciones simbólicas relativamente básicas, tales
como codificar, comparar, localizar, almacenar, etc.,
bastan para dar cuenta de la inteligencia humana y de
la capacidad de crear conocimientos e innovaciones.
El ordenador se adopta como metáfora del
funcionamiento cognitivo humano. Esta metáfora
presenta dos versiones: una fuerte, con un programa
de principios coherente y contrastable, que admite
una equivalencia funcional entre ambos sistemas y
otra débil, con un programa vago e indefinido, que no
acepta tal equivalencia pero sí admite el vocabulario y
los conceptos informáticos.
El ser humano, como el ordenador, es concebido
como un sistema “informívoro”, en el sentido de que
ambos constituyen sistemas cognitivos cuyo
“alimento” es la información y cuya estructura básica
es la memoria. Por tanto, la mente es un procesador
de información que necesita los siguientes elementos:
una entrada y salida que le permitan relacionarse con
el ambiente externo; una memoria (de corto y largo
plazo) que le permita almacenar y tener la estructura
simbólica; una serie de procesos que reciben como
22 Ídem. Pág.187-194.
57
entrada una secuencia de símbolos y producen como
resultado otra combinación de símbolos; y finalmente
un control de la conducta del sistema, que tenga
acceso y sea capaz de evocar e interpretar entradas y
salidas de los procesos. En definitiva, cualquier
proceso cognitivo puede ser comprendido
reduciéndolo a las unidades mínimas de que está
compuesto.
2.1.8.2. APRENDIZAJE POR REESTRUCTURACIÓN
Estas teorías representan la tradición cognitiva de
naturaleza organicista y estructuralista. Pozo califica a estas
teorías del aprendizaje como de verdaderamente
constructivistas.
Las teorías del aprendizaje por reestructuración admiten
que los conocimientos no se acumulan, sino que se organizan
en estructuras. Por tanto, el aprendizaje constituye el proceso
por el que cambian esas estructuras, haciéndose cada vez
más complejas. El significado de un concepto se establece a
partir de otros conceptos dentro de una estructura general.
2.1.8.2.1. PSICOLOGÍA DE LA GESTALT23
Esta teoría supera el enfoque atomista del
aprendizaje por asociación, rechazando la idea de
que el todo es igual a la suma de sus partes
componentes.
El aprendizaje se realiza mediante una
reorganización de la estructura global de los
23 Ídem. Pág. 195-198
58
conocimientos mediante la comprensión súbita de
los problemas (insight), por lo que se concede más
importancia a la comprensión que a la simple
acumulación de conocimientos.
En consecuencia, la psicología de la Gestalt
distingue entre pensamiento productivo, implicado
en el descubrimiento de una nueva organización
perceptiva o conceptual con respecto a un problema,
y pensamiento reproductivo, consistente en aplicar
fórmulas o conocimientos previamente adquiridos a
situaciones nuevas.
Se considera más eficaz el aprendizaje
comprensivo o por reestructuración que el
aprendizaje memorístico o asociativo.
Asimismo, esta teoría destaca los posibles
efectos negativos de la experiencia previa para los
nuevos aprendizajes mediante el concepto de fijeza
funcional.
2.1.8.2.2 TEORÍA DE LA EQUILIBRACIÓN DE PIAGET
El comportamiento y el aprendizaje humano
deben interpretarse en términos de equilibrio. Así, el
aprendizaje se produciría cuando tuviera lugar un
desequilibrio o un conflicto cognitivo entre dos
procesos complementarios, que son la asimilación y
la acomodación. Mediante la asimilación, el sujeto
interpreta la información que proviene del medio en
función de sus esquemas o estructuras de
conocimiento disponibles.
59
La acomodación es la modificación de un
esquema asimilador o de una estructura, causada
por los elementos que se asimilan24. Por tanto, la
acomodación supone no sólo una modificación de
los esquemas previos, en función de la información
asimilada, sino también una nueva asimilación o
reinterpretación de los datos o conocimientos
anteriores, en función de los nuevos esquemas
construidos.
El progreso de las estructuras cognitivas se
basa en una tendencia a un equilibrio creciente entre
ambos procesos.
Este equilibrio se produce en tres niveles de
complejidad creciente:
Los esquemas del individuo deben estar en
equilibrio con los objetos que asimilan.
Los diversos esquemas del individuo deben estar
en equilibrio entre sí.
Los esquemas previamente diferenciados deben
alcanzar una integración jerárquica.
Piaget diferencia dos tipos de respuesta a los
estados de desequilibrio: respuesta no adaptativa,
en la que no existe aprendizaje, ya que el sujeto no
toma conciencia del conflicto existente y, por tanto,
no modificará sus esquemas; respuesta adaptativa,
en la que el sujeto es consciente de la perturbación
e intenta resolverla.
24 Ídem. Pág. 199-204.
60
2.1.8.2.3 TEORÍA DEL APRENDIZAJE DE VYGOTSKII25
Considera que el ser humano no se limita a
responder a los estímulos sino que actúa sobre
ellos, transformándolos. Esto es posible gracias a la
mediación de instrumentos que se interponen entre
el estímulo y la respuesta.
Frente a la cadena de estímulos y respuestas
del asociacionismo, Vygotskii propone un ciclo de
actividad en el que, gracias al uso de instrumentos
mediadores, el sujeto actúa y modifica el estímulo,
no limitándose a responder ante su presencia de
modo reflejo. Los mediadores son instrumentos que
transforman la realidad en lugar de imitarla.
Vygotskii considera que la adquisición de
conocimiento comienza siendo interpersonal, en el
sentido de que el conocimiento es objeto de
intercambio social, para a continuación hacerse
intrapersonal cuando es internalizado por el
individuo.
La formación de significados como proceso de
internalización supone una posición teórica
mediadora entre la idea asociacionista de que los
significados se toman del exterior, de acuerdo con el
principio de correspondencia, y la teoría de Piaget
según la cual el sujeto construye sus significados de
forma autónoma.
25 Ministerio de Educación. (1999). “Módulo de capacitación para docentes de Educación secundaria”. ICISEC. Puno. Pág. 15.
61
En este sentido, reestructuración y
acumulación asociativa, lejos de ser excluyentes,
constituyen procesos interdependientes.
Asimismo, esta teoría del aprendizaje
diferencia entre niveles de desarrollo efectivo y de
desarrollo potencial. El primero está determinado por
lo que el individuo consigue hacer de manera
autónoma, mientras que el otro nivel representa lo
que sería capaz de hacer con ayuda de otras
personas o de instrumentos mediadores.
La diferencia entre el desarrollo efectivo y el
desarrollo potencial, denominada zona de desarrollo
potencial, debe ser objeto de atención preferente en
el aprendizaje.
La teoría de Vygotskii considera que los
individuos presentan dos sistemas de conceptualizar
la realidad que interaccionan entre sí: uno basado en
categorías difusas o probabilísticas, y otro
consistente en conceptos clásicos o lógicamente
definidos.
Entre las categorías difusas se encuentran los
denominados seudo conceptos, que representan
agrupaciones de objetos a partir de sus rasgos
sensoriales inmediatos y que constituyen un puente
hacia la formación de los conceptos.
Asimismo, Vygotskii distingue entre concepto
espontáneo (o cotidiano) y concepto científico.
Aunque ambos tienen el mismo referente, presentan
62
distintos significados y son construidos mediante
procesos diferentes.
Los conceptos cotidianos se adquieren a partir
de los objetos a que se refieren, yendo siempre de lo
concreto hacia lo abstracto y dirigiéndose la
actividad consciente del sujeto hacia los propios
objetos.
En cambio, los conceptos científicos se
adquieren por relación jerárquica con otros
conceptos, yendo siempre de lo abstracto hacia lo
concreto y estando dirigida la actividad consciente
del sujeto hacia los propios conceptos.
Por tanto, los conceptos cotidianos no pueden
convertirse en conceptos científicos mediante los
procesos tradicionales de abstracción, a lo sumo
pueden llegar a ser representaciones generales.
Los conceptos científicos sólo pueden
aprenderse cuando los conceptos espontáneos
están relativamente desarrollados.
2.1.8.2.4. TEORÍA DEL APRENDIZAJE ASIMILATIVO O
SIGNIFICATIVO DE AUSUBEL26
Se ocupa específicamente de los procesos de
aprendizaje y enseñanza de los conceptos
científicos a partir de los conceptos previamente
formados por el niño en su vida cotidiana. Esta
teoría asume que el conocimiento está organizado
26 Pozo, J. I. (1987). Op. Cit. Pág. 205- 210.
63
en estructuras y que el aprendizaje tiene lugar
cuando existe una reestructuración debida a la
interacción entre las estructuras presentes en el
sujeto y la nueva información.
Este aprendizaje precisa de una instrucción
formalmente establecida, presentando de modo
organizado y explícito la información que debe
desequilibrar las estructuras existentes.
Ausubel considera que toda situación de
aprendizaje es susceptible de un análisis desde dos
dimensiones, como se muestra en la figura 8. Cada
uno de estos ejes corresponde a un continuo: el eje
vertical representa el tipo de aprendizaje realizado
por el alumno, desde el aprendizaje meramente
memorístico hasta el aprendizaje plenamente
significativo; el eje horizontal se refiere a la
estrategia de instrucción planificada para fomentar el
aprendizaje, desde la enseñanza por transmisión-
recepción hasta la enseñanza basada en el
descubrimiento autónomo.
Ausubel considera el proceso de aprendizaje
del alumno independiente de la estrategia instructiva
diseñada por el profesor.
FIGURA 8. CLASIFICACIÓN DE LAS SITUACIONES DE
APRENDIZAJE SEGÚN AUSUBEL, NOVAK Y HANESIAN27.
27 Ausubel, D. P. et al (1983). “Psicología educativa. Un punto de vista cognoscitivo”. México. Trillas. Pág. 35.
64
Aprendizaje significativo
Clarificación de las relaciones entre los conceptos
Enseñanza audiotutelar bien diseñada
Conferencia o presentación de un libro de texto
Trabajo de laboratorio
Investigación más rutinaria
Aprendizaje por repetición
Tablas de multiplicar
Aplicación de fórmulas para resolver problemas
Resolución mediante ensayo y error
Enseñanza por transmisión
Enseñanza basada en el descubrimiento guiado
Enseñanza basada en el descubrimiento autónomo
Investigación científica
Un aprendizaje es significativo, y por tanto
eficaz, cuando puede incorporarse a las estructuras
de conocimiento que posee el sujeto, de modo que
el nuevo material adquiere significado para el sujeto
a partir de su relación con los conocimientos
anteriores.
Para conseguir esto, no sólo es necesario que
el material educativo posea un significado en sí
mismo, conteniendo elementos organizados, sino
también que el alumno disponga de los requisitos
cognitivos necesarios para asimilar ese significado.
Estos requisitos para Ausubel son: la predisposición
hacia el aprendizaje significativo, ya que comprender
supone siempre un esfuerzo para el que el
estudiante debe encontrar algún motivo; la presencia
de ideas inclusoras en la estructura cognitiva del
alumno, con las que se pueda relacionar el nuevo
material.
2.1.9. APRENDIZAJE DE LA FÍSICA
65
No hay ningún misterio especial en el aprendizaje de la física y no
es correcto pensar que solamente algunos pocos nacieron con la rara
habilidad de entender la física. La verdad es que todos tenemos
habilidades para apreciar la física, uno de los temas más bellos y
fascinantes que la mente humana ha tenido el placer de conocer. La
física trata muchos de los temas más fundamentales que se puedan
estudiar, utiliza a plenitud las cualidades de la mente y pone al espíritu
humano en contacto con las más profundas verdades del cosmos. La
mejor manera de enfrentar un curso de física es con el espíritu del
aventurero audaz, dispuesto a recorrer territorios desconocidos
enfrentando retos que fortalecen el espíritu y entrenan la mente. Sobra
además recordar que la física es la más fundamental de las ciencias,
sobre la cual descansan todas las demás ciencias naturales, y de
cuyas leyes depende toda la tecnología. No es exagerado afirmar que
no existe conocimiento más fundamental e importante sobre el cual
descanse el progreso material y tecnológico del mundo. Así, en su
futura carrera como ingeniero o científico, los conocimientos que ahora
adquiera, formarán parte indispensable y rutinaria en su práctica
profesional28.
Estudiar física es diferente a otros cursos que usted haya
tomado, pues requiere poner simultáneamente en práctica múltiples
conocimientos y habilidades: memoria, abstracción, matemáticas,
geometría, sentido del espacio y del movimiento, intuición de lo físico,
imaginación. Tal vez lo más difícil es la conexión entre la realidad
física y las matemáticas abstractas, pues por un lado, uno desarrollan
intuitivamente ciertas percepciones de la realidad física, y por otro,
aprende ciertas matemáticas puras. En la física se hace la conexión,
con el objeto de poner de forma precisa y rigurosa la descripción del
fenómeno físico en el lenguaje matemático. En este proceso uno
aprende que la naturaleza física habla el lenguaje de las matemáticas,
28 Negret, J. P. (2003). “Aprendizaje de la Física”. En: [http://wwwprof.uniandes.edu.co/~jnegret/guia.htm] 2007: 25 de Mayo.
66
y que muchas de nuestras simples intuiciones acerca del mundo físico
son imperfectas. También encontramos que en física la memoria es
importante, pero no suficiente, así que no basta con memorizar
conceptos o fórmulas, tal como en muchos casos aprendimos en el
colegio.
Por otro lado, encontramos que es importante la
conceptualización y la intuición de lo físico, pero como ciencia exacta
es necesario además aprender a extraer resultados numéricos con
predicciones precisas. Aunque la física es un tema extenso, el
aprendizaje de la física está muy lejos del enciclopedismo, esto es, la
acumulación indiscriminada de conocimientos. Por el contrario, la
física debe tomarse como un ente altamente unificado, en donde gran
variedad de fenómenos se describen con un número muy reducido de
conceptos y relaciones. Por esto mismo, es una disciplina acumulativa,
en donde se encadenan los conceptos uno tras otro, y en donde se
debe dominar el todo29.
Los profesores debemos situarnos en un nuevo paradigma
educativo. Un enfoque que privilegie las actividades de aprendizaje
por encimas de las actividades de enseñanza. Ello implica que los
docentes tengamos que adoptar una nueva concepción de la
enseñanza, un nuevo enfoque que deje de lado el viejo esquema del
profesor que se asume como “dador de conocimiento” y que recurre a
su voz y al pizarrón para cumplir con su tarea “transmisora”.
Se trata entonces de entender que el centro de la actividad
educativa es el aprendizaje del alumno y que nuestra
responsabilidad como docentes es diseñar y operar estrategias
para que ellos construyan sus propios saberes, a partir de la
29 Valdez Cuevas, Rosario y Uribe Domínguez, Marco A. (2000). “Aprendizaje de la Física”. Universidad Autónoma de Sinaloa. En: [http://www.educar.org/articulos/TICenFisica.asp][2007: 15 de Mayo.
67
interactividad con los materiales de estudio y de la interacción con
su profesor y sus compañeros de clase.
Por ello es imprescindible el uso de las Nuevas Tecnologías de
Información y comunicación, por ejemplo, manejar simuladores que
permitan que los estudiantes manipulen variables de los distintos
procesos experimentales propios de su aprendizaje.
Resulta claro que el docente requiere capacitación para
desarrollar su actividad a tono con el paradigma centrado en el
aprendizaje. Igualmente se requiere formarlo para que aplique las
herramientas de las Nuevas Tecnologías de Información y
Comunicación en el ámbito educativo. Por ello, se plantea la
necesidad de instrumentar un programa de formación de
profesores como condición indispensable para echar a andar un
cambio en las formas de concebir y desarrollar el aprendizaje.
2.1.10. APRENDIZAJE COLABORATIVO
En el aprendizaje colaborativo se rechaza la observación
pasiva, la repetición, la memorización para promover la
confrontación de opiniones, el compartir conocimientos, el liderazgo
múltiple y la multidisciplinariedad. Como indica Gros30, “Los
alumnos desarrollan sus propias estrategias de aprendizaje,
señalan sus objetivos y metas, al mismo tiempo que se
responsabilizan de qué y cómo aprender. La función del profesor
es apoyar las decisiones del alumno”. Cada participante asume su
papel dentro del grupo, como líder de los conocimientos que se le
han asignado, pero cada uno comprende que el grupo necesita de
él para completar los conceptos que el grupo desea conocer. Cada
participante aporta lo mejor de sí para que el grupo consiga un
beneficio, consiguiéndose que se establezca una relación de 30 Gros, B. (1997). Diseño y programas educativos. Pautas pedagógicas para la elaboración de Software.
Barcelona, Ariel. Pág.99
68
interdependencia que favorece la autoestima de los participantes y
las relaciones interpersonales dentro del grupo.
En el aprendizaje colaborativo, cada integrante participa para
extraer unas conclusiones que se desprenden de la aportación de
cada individuo para llegar a un acuerdo en un tema. Todos los
integrantes del grupo son líderes y evaluadores de los conceptos
que se exponen, aunque exista un coordinador de los esfuerzos del
grupo, no actúa en ningún momento como líder. Como nos explican
Strijbos31.
El aprendizaje colaborativo es una propuesta de enseñanza-
aprendizaje basada en los conceptos de cooperación, trabajo en
equipo, comunicación y responsabilidad. La cooperación se realiza
mediante tareas que son realizadas y supervisadas por todo el
grupo, cuyos miembros han de actuar como ejecutores y
evaluadores de las propuestas. El trabajo en equipo es
fundamental, pero a diferencia del aprendizaje grupal, en el
aprendizaje colaborativo no existe un líder, sino que cada uno
actúa como líder en la tarea que le ha designado el grupo.
En su sentido básico, aprendizaje colaborativo (AC) se refiere
a la actividad de pequeños grupos desarrollada en el salón de
clase. Aunque el AC es más que el simple trabajo en equipo por
parte de los estudiantes, la idea que lo sustenta es sencilla: los
alumnos forman "pequeños equipos" después de haber recibido
instrucciones del profesor. Dentro de cada equipo los estudiantes
intercambian información y trabajan en una tarea hasta que todos
sus miembros la han entendido y terminado, aprendiendo a través
de la colaboración32.31 Strijbos, J. et al. (2004). “Designing for Interaction; Six Steps to Designing Computer-Supported Group-
Basedd Learning”, en Computers & Education, 42. Pág. 404.32 Dirección de Investigación y Desarrollo educativo. Instituto Tecnológico y de estudios Superiores de
Monterrey. “Las estrategias y técnicas didácticas en el rediseño”. Pág. 3 En: [http://es.wikipedia.org/wiki/Aprendizaje_colaborativo] 2007: 17 de Mayo.
69
2.1.10.1. PRINCIPIOS DEL APRENDIZAJE COLABORATIVO
Más que una técnica, el aprendizaje colaborativo es
considerado una filosofía de interacción y una forma
personal de trabajo, que implica el manejo de aspectos
tales como, el respeto a las contribuciones y capacidades
individuales de los miembros del grupo.
El aprendizaje colaborativo no es sinónimo de trabajo
en grupo, lo que distingue a los grupos colaborativos de
otro tipo de situaciones grupales, es el desarrollo de la
interdependencia positiva entre los estudiantes, es decir de
una toma de conciencia de que sólo es posible lograr las
metas individuales de aprendizaje si los demás
compañeros del grupo logran también las suyas.
En un ambiente de aprendizaje colaborativo, los
estudiantes trabajan en grupos pequeños para lograr metas
comunes y procurar así, un beneficio tanto para sí mismos
como para los demás integrantes del grupo.
Un grupo que trabaja bajo en enfoque del aprendizaje
colaborativo ha de sustentarse en los siguientes
principios33.
Cada estudiante contribuye de un modo particular al
logro de las metas del grupo. Nadie gana méritos “a
costa” del trabajo de los demás.
Los estudiantes se brindan ayuda y apoyo mutuo en el
cumplimiento de las tareas y el trabajo hacia la
obtención de metas comunes.
33 Damian Casas, Luis Oswaldo.(2007). “Guía para el desarrollo de capacidades” Edit. Gráfica Navarrete S.A. Lima. Pág. 67.
70
Cada estudiante es individualmente responsable de una
parte equitativa del trabajo de grupo.
Las actividades colaborativas están basadas en
habilidades sociales o interpersonales tales como:
confianza mutua, comunicación clara y sin
ambigüedades, apoyo mutuo y resolución constructiva
de conflictos.
El grupo se somete a procesos de reflexión acerca de su
trabajo y, a partir de ello, toma decisiones en cuanto a su
funcionamiento, a la vez que contribuye al desarrollo de
procesos metacognitivos.
El trabajo colaborativo es una expresión formalizada de
los valores y actitudes que imperan en una situación de
aprendizaje, caracterizada por una comunidad en la que
se respeta la expresión de puntos de vista diferentes.
La formación de grupos es intencional y basada en la
heterogeneidad. Los grupos se constituyen en base a las
diferencias de habilidades, así como de características
de personalidad y género de los estudiantes.
2.1.10.2. EL APRENDIZAJE COLABORATIVO ASISTIDO POR
ORDENADOR
El aprendizaje colaborativo se beneficia de las nuevas
tecnologías en los siguientes aspectos34.
a) Estímulo de la comunicación interpersonal en el
aprendizaje virtual ya que posibilita el intercambio de
información de los miembros del grupo involucrado.
b) Facilita el trabajo colaborativo, ya que se puede
compartir información, mediante ficheros, contactar
rápidamente, realizar foros de discusión, etc.
34 Calzadilla, M. E. (2001). “Aprendizaje colaborativo y tecnologías de la información y comunicación”. En Revista Iberoamericano de Educación. Pág. 8.
71
c) Se puede realizar un seguimiento del progreso de los
integrantes del grupo a través de las acciones que
realizan y que automáticamente podemos seguir con las
nuevas tecnologías. Esto era imposible anteriormente ya
que la transmisión de la información era muy lenta.
d) Acceso a la información y los contenidos del
aprendizaje, mediante las bases de datos accesibles en
Internet y los programas de aprendizaje.
e) La gestión y administración de los alumnos es más
sencilla ya que disponemos de todos sus datos y que
pueden ser de utilidad en momentos concretos.
f) La creación de material que permita el aprendizaje a
distancia y la evaluación de los implicados en el grupo,
sin necesidad de ser presencial.
g) Posibilidad de utilizar experiencias anteriores en un
banco de datos para observar los progresos de las
experiencias colaborativas.
h) Difusión de las experiencias y poder contactar con otros
grupos que realicen experiencias similares,
compartiendo conocimientos y fuentes bibliográficas.
i) Investigar sobre distintos logros con otros grupos
aunque estén en lugares muy distintos.
j) Existe una gran flexibilidad cognitiva, ya que cada
participante puede elegir su propio recorrido, según su
nivel de aprendizaje y no tiene porque estar atado a los
progresos estáticos en papel, sino que puede
experimentar y volver a empezar si el ritmo es
demasiado acelerado. También permite que cada
integrante escoja el grupo en el que desea participar
libremente y el coordinador de la actividad actúa como
supervisor meramente.
k) El aprendizaje colaborativo asistido por ordenador facilita
la tarea para aquellos miembros que prefieren no
72
enfrentarse a las clases presenciales con el grupo y se
deciden por el trabajo remoto.
Hemos de tener presente, sin embargo, que el trabajo
colaborativo existe tanto presencialmente como asistido por
ordenador35. La ventaja que tenemos con esta posibilidad es
disponer de más flexibilidad para su aplicación, pero sin
embargo no debemos de asociar el aprendizaje colaborativo
con las nuevas tecnologías, ya que éstas son una
herramienta más de la que disponemos actualmente. La
mejor propuesta formativa será la que escoja la mejor
herramienta según el carácter del grupo y tareas a
desarrollar, ya que cada una exige una aplicación distinta.
Según Srtijbos36 el diseño de aquellas actividades
basadas en el aprendizaje colaborativo se ha de centrar en
cinco elementos críticos que afectan la interacción que
existe entre los estudiantes. Estos elementos son los
objetivos del aprendizaje, los tipos de tareas, el nivel de la
estructura de las actividades, el tamaño del grupo y la
tecnología utilizada. Todo esto ha de ser supervisado y
evaluado, ya que la evaluación ha de formar parte de cada
uno de estos elementos y del diseño de la actividad.
2.1.9.3. ROLES Y RESPONSABILIDADES DE PROFESORES Y
ALUMNOS ENEL APRENDIZAJE COLABORATIVO.
El profesor no es sólo una persona que habla y da
información sino es considerado dentro del aprendizaje
colaborativo como facilitador o entrenador, un colega o mentor,
una guía y un co-investigador y por ello asume muchas
responsabilidades, los cuales son37:
35 Baeza, P. et al. (1999) “Aprendizaje colaborativo asistido por computador: La esencia interactiva”. En Revista Digital de Educación y Nuevas Tecnologías: Contexto Educativo. Pág. 2.
36 Strijbos, J. Op. Cit. Pág. 405.37 Dirección de Investigación y Desarrollo educativo. Instituto Tecnológico y de estudios Superiores de
Monterrey. Op. Cit. Pag. 8
73
MOTIVAR a los estudiantes, despertando su atención e interés
antes de introducir un nuevo concepto o habilidad. Algunas
estrategias de motivación pueden ser: pedir a los estudiantes
que expliquen un escenario de crucigrama, compartir las
respuestas personales relacionadas con el tema, utilizar un
estímulo visual o auditivo, adivinar las respuestas a preguntas
que serán nuevamente formuladas final de la sesión.
PROPORCIONAR a los estudiantes una experiencia concreta
antes de iniciar la explicación de una idea abstracta o
procedimiento, se puede hacer una demostración, exhibir un
vídeo o cinta de audio, se pueden traer materiales y objetos
físicos a la clase, analizar datos, registrar observaciones, inferir
las diferencias críticas entre los datos de la columna “eficaz vs.
ineficaz” o “correcto vs. incorrecto”, etc.
VERIFICAR que se haya entendido y que se escuche
activamente durante las explicaciones y demostraciones. Pida
a los estudiantes que demuestren, hablen o pregunten acerca
de lo que entendieron. Las estrategias de escucha activa en
una presentación son: completar una frase, encontrar un error
interno, pensar una pregunta, generar un ejemplo, buscar notas
con evidencias que respalden o contradigan lo que se presenta
en clase.
OFRECER a los estudiantes la oportunidad de reflexionar o
practicar la nueva información, conceptos o habilidades. Estas
sesiones pueden incluir la construcción de argumentos a favor
o en contra, escribir resúmenes, analizar datos, escribir una
crítica, explicar eventos, denotar acuerdo o desacuerdo con los
argumentos presentados o resolver problemas.
74
REVISAR el material antes del examen. Ceda esta
responsabilidad a los estudiantes pidiéndoles que hagan
preguntas de examen, se especialicen en el tema y se
pregunten mutuamente. Pueden también diseñar un repaso en
clase o elaborar resúmenes de información importantes para
usarse durante el examen.
CUBRIR eficientemente información textual de manera
extensa. Los estudiantes pueden ayudarse mutuamente
mediante lecturas presentando resúmenes que contengan
respuestas que los demás compañeros puedan completar.
PEDIR UN RESUMEN después del examen, asegurando que
los estudiantes han aprendido de su examen o proyecto. Dirija
sesiones de repaso para después del examen y pedir a los
alumnos que se ayuden mutuamente en la comprensión de
respuestas alternativas. La principal responsabilidad de cada
estudiante es ayudar a sus compañeros a aprender.
Los alumnos para asegurar una participación activa y
equitativa en la que cada uno tenga la oportunidad de
participar, pueden jugar roles dentro del grupo. Cualquier
cantidad de roles, en cualquier combinación puede ser utilizada
para una gran variedad de actividades, dependiendo del
tamaño del grupo y de la tarea. Algunos roles pueden ser los
siguientes:
SUPERVISOR: monitorea a los miembros del equipo en la
comprensión del tema de discusión y detiene el trabajo cuando
algún miembro del equipo requiere aclarar dudas. Esta persona
lleva al consenso preguntando: “¿todos de acuerdo?”, “¿ésta
es la respuesta correcta?”, “¿dices que no debemos seguir con
el proyecto?”, “¿estamos haciendo alguna diferencia entre
estas dos categorías?” y “¿desean agregar algo más?”.
75
ABOGADO DEL DIABLO: cuestiona sobre ideas y
conclusiones ofreciendo alternativas. Dice por ejemplo: “¿estás
seguro que ese tema es importante?”, “¿confías en que
realmente funcione?”
MOTIVADOR: se asegura de que todos tengan la oportunidad
de participar en el trabajo en equipo y elogia a los miembros
por sus contribuciones. Este estudiante dice: “no sabíamos
nada de ti”, “gracias por tu aportación”, “esa es una excelente
respuesta”, “¿podemos pedir otra opinión?”
ADMINISTRADOR DE MATERIALES: provee y organiza el
material necesario para las tareas y proyectos. Este estudiante
dice: “¿alguien necesita un proyector para la siguiente junta?”,
“los plumones están al lado de la mesa, por si los necesitas”.
OBSERVADOR: monitorea y registra el comportamiento del
grupo con base en la lista de comportamientos acordada. Este
estudiante emite observaciones acerca del comportamiento del
grupo y dice: “Me di cuenta de que el nivel de tensión
disminuyó” y “esto parece ser un gran tema que podemos
investigar, ¿podemos ponerlo en la agenda para la próxima
junta?”
SECRETARIO: toma notas durante las discusiones de grupo y
prepara una presentación para toda la clase. Este estudiante
dice: “¿debemos decirlo de esta forma?”, “les voy a leer otra
vez esto, para asegurarnos que sea correcto”.
REPORTERO: resume la información y la presenta a toda la
clase. Este estudiante dice: “les presentaré lo que hemos
decidido” y “esto es lo que hemos logrado hasta el momento”.
76
CONTROLADOR DEL TIEMPO: monitorea el progreso y
eficiencia del grupo. Dice: “retomemos el punto central”,
“considero que debemos seguir con el siguiente punto”,
“tenemos tres minutos para terminar el trabajo” y “estamos a
tiempo”.
2.1.11. ORGANIZACIÓN DEL ÁREA DE CIENCIA TECNOLOGÍA Y
AMBIENTE38
Ciencia Tecnología y Ambiente es un área que contribuye
al desarrollo integral de la persona, en relación con la
naturaleza de la cual forma parte, con la tecnología y con su
ambiente, en el marco de una cultura científica. Pretende
brindar alternativas de solución a los problemas ambientales y
de la salud en la búsqueda de lograr una mejora de la calidad
de vida.
Consecuentemente con estos propósitos, el área esta
organizado en capacidades y en contenidos básicos. Las
capacidades que se busca desarrollar en esta área son:
2.1.11.1. COMPRENSIÓN DE INFORMACIÓN
Es la capacidad que permite internalizar diversos
procesos que se dan en la naturaleza partiendo de
situaciones cotidianas, brindar explicaciones a los hechos,
teorías y leyes que rigen el comportamiento de procesos
físicos, químicos y biológicos; estableciendo relaciones entre
los seres vivos y su ambiente para interpretar la realidad y
actúa en armonía con la naturaleza, lo cual supone una
alfabetización científica.
38 Macedo Flores, David. et al (2005). “Diseño Curricular Nacional de Educación Básica Regular”. Ministerio de Educación. Perú. Pág. 209.
77
2.1.11.2. INDAGACIÓN Y EXPERIMENTACIÓN
A partir de procesos naturales, tecnológicos y
ambientales, para desarrollar el pensamiento científico con
sentido crítico y creativo, el manejo de instrumentos y
equipos que permita optimizar el carácter experimental con
sentido crítico y creativo, el manejo de instrumentos y
equipos que permita optimizar el carácter experimental de
las ciencias como un medio para aprender a aprender.
El manejo y uso adecuado de instrumentos y equipos
en experimentos concretos, que implica la realización de
montajes de equipos censillos, mediciones con instrumentos
apropiados y expresión de las cantidades obtenidas de una
manera clara y precisa, procurando que el estudiante se
ejercite en el dominio de capacidades y actitudes positivas
hacia el estudio de las ciencias, consolidando sus
experiencias mediante la aplicación de sus conocimientos.
2.1.11.3. JUICIO CRÍTICO
Es la capacidad que permite argumentar sus ideas a
partir de problemas vinculados con la salud, el ambiente y
las implicancias del desarrollo tecnológico teniendo como
base el conocimiento científico, de manera que logran
desarrollar capacidades como el análisis, la reflexión y otras,
comprendiendo los efectos de la intervención humana
individual y colectiva, la conservación del ambiente y, de
manera recurrente, la calidad de vida del país.
En este nivel las capacidades se desarrollan a partir del
estudio de la ciencia y su relación con el desarrollo
tecnológico, el estudio de los seres vinculados con el
78
cuidado de la salud y el ambiente, los cuales permiten a los
estudiantes investigar haciendo uso de la metodología
científica. Se promueve actitudes como la curiosidad
científica, el interés por el mundo de las ciencias, valorando
la importancia de mantener el equilibrio de los ecosistemas,
promoviendo el uso de tecnologías apropiadas que no dañen
el ambiente.
2.2. DEFINICIÓN DE TÉRMINOS BÁSICOS
2.2.1 APRENDIZAJE
Aprender39 es incorporar en el. Cerebro experiencias y/o vivencias,
o fenómenos de la realidad. Lo aprendido queda depositado en la
intimidad orgánica y mental como:
Conocimiento: que es útil para adaptarse a realidades futuras de la
vida, que diariamente nos pone a prueba. Es la erudición
Aprendizaje: material psicológico que va formando las estructuras
de ser interno de la persona madura.
2.2.2 ENSEÑANZA
Es el conjunto de acciones que desarrolla el profesor a través de
las cuales se ayuda al alumno a evocar experiencias y a desarrollar
actividades orientándolo con precisión por medio de las técnicas
adecuadas. Este nuevo enfoque ha variado la antigua formación
que sostenía que la enseñanza es la transmisión de conocimientos;
actualmente prevalece la idea de enseñanza como dirección del
aprendizaje40
39 Cuba Figueroa, Juan. (2004), “Manual practico del aprendizaje moderno” Edit. Cultural, S.A. Madrid-España. Pág. 14.
40 Crisologo A., Juan. (1986) “Didáctica creativa – Evaluación del educando” UNE. Enrique Guzmán y Valle, La Cantuta. Pág. 44.
79
2.2.3 HARDWARE
Es la parte física del computador que esta constituida por
diferentes elementos o componentes que cumplen una función
pero, a la vez, existe una independencia entre estos. Podemos
organizar estos elementos de la siguiente manera.
Las funciones elementales son: entrada, proceso y salida. Los
dispositivos de entrada aceptan entradas del mundo exterior. Entre
los dispositivos de entrada mas comunes están el teclado y el ratón
o Mouse, pero existen otros dispositivos como las lecturas de
discos compactos y disquetes, los lápices ópticos, escáneres,
cámaras, etc. Los dispositivos de salida muestran el resultado a
través de los monitores, las impresiones, los proyectos multimedia,
etc.
El procesador o unidad central del procesamiento se encarga de
llevar a cabo todos los cálculos de aritmética y lógica, tomando
decisiones con los valores de la información. Algunos lo conocen
como el cerebro de la computadora porque controla, gestiona y
ejecuta cada una de las instrucciones que lleva a cabo en
procesador41.
2.2.4. INFORMÁTICA
Es la ciencia de la información automatizada, todo aquello que
tiene relación con el procesamiento de datos, utilizando las
computadoras y/o los equipos de procesos automáticos de
información. Es la ciencia que se encarga de la automatización del
manejo de la información42.
41 Estela Vilela, Carlos Daniel. (2004), Op. Cit. Pág. 25.42 Desarrollo de Proyectos. (s/f).Informática. En: [http://personales.com/mexico/tepic/fabiola/] 2007:
15 de Mayo.
80
2.2.5 INTERACTIVE PHYSICS
Permite la observación, descubrimiento y exploración del mundo de
la física mediante un amplio y excitante juego de simulaciones.
Interactive Physics es un programa muy fácil de usar y de gran
atractivo visual que mejora significativamente la educación de la
asignatura de Física43.
2.2.6. FÍSICA
Se encarga del estudio de las propiedades de la materia, del
tiempo, del espacio y de las relaciones que se dan entre ellos. Es
decir, estudia las leyes que rigen la naturaleza, como su nombre lo
indica ya que proviene del nombre griego que significa “la causa de
los fenómenos naturales”44.
2.2.7. NIVEL DE EDUCACIÓN SECUNDARIA
La Educación Secundaria constituye el tercer nivel de la Educación
Básica Regular dura 5 años. Ofrece una educación integral a los
estudiantes mediante una formación científica, humanista y técnica.
Afianza su identidad personal y social. Profundiza los aprendizajes
logrados en el nivel de Educación Primaria. Esta orientada al
desarrollo de capacidades que permitan al educando acceder a
conocimientos humanísticos, científicos y tecnológicos en
permanente cambio. Forma para la vida, el trabajo, la convivencia
democrática, el ejercicio de la ciudadanía y para acceder a niveles
superiores de estudio.45
2.2.8. ORDENADOR
43 Aertia Software. (s/f). “Interactive Physics”. En: [http://www.aertia.com/productos.asp?pid=243] 2007: 13 de mayo.
44 Alvares, Sylvia y Alzadora, Calderón. (2005). “BIOS”. Serie de Ciencia, Tecnología y Ambiente para secundaria. Edit. Norma. S.A. Lima. Pág. 13
45 Macedo Flores, David. Et al (2005). Op. Cit. Pág. 7
81
Una Computadora u Ordenador es un sistema digital con
tecnología microelectrónica, capaz de procesar datos a partir de un
grupo de instrucciones denominado programa. La estructura básica
de una computadora incluye microprocesador (CPU), memoria y
dispositivos de entrada/salida (E/S), junto a los buses que permiten
la comunicación entre ellos. En resumen la computadora es una
dualidad entre hardware (parte física) tales como: la pantalla, el
teclado o el disco duro y software (parte lógica), que interactúan
entre sí para una determinada función.46
En español decimos ordenador, mientras que en América latina
dicen computadora. Su palabra proviene del inglés y la nuestra del
francés.
2.2.9. COMPUTADORA PERSONAL
Computadora digital personal basada en un microprocesador y
diseñada para ser utilizada por una sola persona a la vez.
2.2.10. REALIDAD VIRTUAL47
Realidad virtual: un sistema de computación usado para crear un
mundo artificial donde que el usuario tiene la impresión de estar
en ese mundo y la habilidad de navegar y manipular objetos en él.
La realidad virtual es un camino que tienen los humanos para
visualizar, manipular e interactuar con computadoras y con
información extremadamente compleja.
2.2.11. SOFTWARE
46 Wikipedia La Inciclopedia Libre. (s/f). Ordenador. En: [http://es.wikipedia.org/wiki/Computadora] 2007: 26 de Mayo.
47 Lycos. (s/f). Realidad Virtual. En: [http://usuarios.lycos.es/artofmusic/the_matrix_vr/definicion_vr.html] 2007: 26 de Mayo.
82
Es la parte lógica del sistema de cómputo. Es decir, conjunto de
instrucciones en leguaje electrónico conocidos como programas.
Estos programas están diseñados para resolver problemas y
alimentan la memoria de la maquina a través de dispositivos de
entrada como el teclado y el ratón.48
2.2.12. SOFTWARE EDUCATIVO
Está constituido por programas creados para servir como medio
didáctico, es decir, para facilitar los procesos de aprendizaje.
Entre estos tenemos los programas tutoriales, los simuladores y
constructores. Por ejemplo: Logo, Micromundos, clic, Interactive
Physiscs, etc.49
48 Estela Vilela, Carlos Daniel. (2004), Op. Cit. Pág. 26.49 Ídem. Pág. 27.
83
CAPÍTULO III
MARCO METODOLÓGICO
3.1. HIPÓTESIS
3.1.1. HIPÓTESIS GENERAL
El software educativo Interactive Physics mediante la generación de
simulaciones influye en forma determinante en el aprendizaje
colaborativo de la Física, en los alumnos de la I.E.S. Industrial 32 –
Puno.
3.1.2. HIPÓTESIS ESPECÍFICAS
a. El nivel de aprendizaje de la física, antes de la aplicación del
programa Interactive Physics en los alumnos del quinto grado de
secundaria es regular.
b. El nivel de conocimiento informático de los alumnos, para la
generación de simulaciones con el software educativo Interactive
Physics es básico, y dinamiza el aprendizaje de los alumnos a través
del número ilimitado de simulaciones.
84
c. El aprendizaje colaborativo en cada equipo de trabajo en relación al
logro de capacidades de área de ciencia tecnología y ambiente,
permite el desarrollo de habilidades de razonamiento superiores,
pensamiento crítico y seguridad en sí mismo.
d. El software educativo Interactive Physics influye significativamente,
observándose un incremento significativo en el nivel de aprendizaje
colaborativo de la física.
3.2. VARIABLES
3.2.1. DEFINICIÓN CONCEPTUAL
La variable independiente para el presente trabajo de investigación,
es la aplicación del “Software educativo Interactive Physics”, que viene a
ser un programa de simulación del mundo físico, que se ejecuta a través
de un ordenador; que a su vez facilita la comprensión, manejo de
información y el “Aprendizaje colaborativo de la Física”; se basa en
conceptos de cooperación, trabajo en equipo, comunicación y
responsabilidad. Se refiere a la actividad de pequeños grupos en clase
con los alumnos del 5to grado de de Educación Secundaria de la I.E.S.
Industrial 32 de la Ciudad de Puno.
La variable dependiente es el “Aprendizaje de la Física”, es sobre
todo referente al logro de las capacidades del área Ciencia Tecnología y
Ambiente los mismos que son: Comprensión de Información, Indagación
y Experimentación y Juicio crítico, estas capacidades de área
constituyen las unidades de recojo y análisis de la información y
comunicación de los resultados de la evaluación en los alumnos del 5to
grado de de Educación Secundaria de la I.E.S. Industrial 32 de la Ciudad
de Puno.
85
3.2.2. DEFINICIÓN OPERACIONAL
VARIABLES DIMENSIÓN INDICADORESINSTRUMENTOS
DE MEDIDAVARIABLE INDEPEN-DIENTESoftware educativo Interactive Physics y el aprendizaje colaborativo.
Entorno del programa Interactive Physics.
Entorno de simulación.
Conocimiento informático.
Aprendizaje colaborativo.
Crea objetos dibujando círculos, bloques, y polígonos.
Mide la velocidad, la aceleración, la fuerza, el ímpetu, la energía, etc., en unidades métricas o inglesas.
Crea las sogas, los resortes, los amortiguadores, las poleas, las canalizaciones, los impulsos lineares, y los motores que giran en el entorno virtual.
Escucha y mide los volúmenes de sonidos, las frecuencias de los sonidos, y los efectos Doppler en las simulaciones.
Varía la resistencia del aire, la gravedad, o las características materiales en la elaboración de simulaciones.
Crea representaciones visualmente atractivas uniendo gráficos a los objetos.
Observa los resultados como números, gráficos, y vectores animados.
El simulador Interacitve Physics en el aprendizaje de la física.
Trabajo en equipo. La física es atractiva con actividades de
simulación. Se aprende mejor la física utilizando simulador
Interactive Physics. La simulación en el aprendizaje de los
conceptos de física. La comunicación entre el profesor y los
alumnos en actividades con simulador. El tiempo en la utilización de los simuladores. Las actividades de simulación. El programa es pertinente para trabajar con
facilidad. Opina sobre las actividades con simulador.
Conoce diversos programas de informática; procesador de textos, hoja de cálculo, programas didácticos, correo electrónico, Web, lenguajes de programación, programas de uso especifico.
Opina sobre el uso de la informática en el aprendizaje de la Física.
Presenta sus tareas. Se esfuerza por conseguir el logro. Respeta las opiniones de su equipo. Comparte sus conocimientos. Toma la iniciativa en su equipo.
Asume los errores con naturalidad. Es cortes con sus compañeros. Practica la empatía. Escucha con atención las indicaciones del
profesor. Brindan ayuda y apoyo mutuo en el
cumplimiento de las tareas.
Encuesta de opinión sobre las actividades con simulador.
Test de conocimiento informático.
Encuesta sobre el aprendizaje colaborativo.
VARIABLE Comprensión Identifica los conceptos de desplazamiento y Pre–Test y post-
86
DEPENDIENTEAprendizaje de
la Física.
de Información.
Indagación y Experimentación.
Juicio crítico.
espacio recorrido. Analiza el principio de la inercia, observando
que un cuerpo mantiene su movimiento sin que actúe ninguna fuerza sobre él.
Discrimina datos, hechos con respecto al movimiento.
Infiere datos basados en la experiencia de caída libre
Discrimina conceptos de caída libre. Describe características de objetos y
fenómenos sobre estática. Infiere datos basados en la experiencia
relacionados a la fuerza y equilibrio. Analiza el principio fundamental de la
dinámica, observando la influencia de la masa y de la fuerza sobre el movimiento de la partícula.
Analiza problemas relevantes relacionas a los gráficos del movimiento.
Construye soluciones a problemas diversos de un mundo en movimiento.
Infiere de hechos y resultados de experiencia respecto a caída libre y movimiento parabólico
Construye soluciones a problemas diversos de movimiento, fuerza y equilibrio.
Infiere resultados de hechos y resultados de experiencia respecto a fuerza y aceleración.
Construye soluciones a problemas diversos sobre fuerza y energía mecánica.
Argumenta relaciones de causa – efecto concerniente a caída libre de los cuerpos.
Valora estrategias metacognitivas para emitir juicio de valor relacionado al movimiento parabólico.
Argumenta opiniones sobre un mundo en movimiento.
Argumenta relaciones de causa – efecto concerniente a un mundo en movimiento.
Valora estrategias metacognitivas para emitir juicio de valor relacionado al rozamiento de los cuerpos.
Argumenta opiniones sobre trabajo mecánico y Energía.
test sobre comprensión de Información.
Pre–Test y post-test sobre Indagación y experimentación.
Pre–Test y post-test sobre juicio crítico.
3.3. METODOLOGÍA
87
3.3.1. TIPO Y MÉTODO DE ESTUDIO
El presente trabajo de investigación corresponde al tipo de estudio
descriptiva-explicativa, orientado a experimentar el Software Educativo
Interactive Physics en el aprendizaje de la Física en los alumnos de
quinto grado de la I.E.S. Industrial 32 de la ciudad de Puno.
Se emplearán métodos cuantitativos de investigación, en base al manejo
de la variable independiente, para saber su incidencia en la variable
dependiente.
3.3.2. DISEÑO DEL ESTUDIO
El diseño de investigación es cuasiexperimental; con Pre Test y
Post Test con dos grupos; el grupo control (sin tratamiento), y el grupo
experimental (con tratamiento).
G.E. : O1 X O3
G.C. : O2 O4
G.E. : Grupo Experimental.
G.C. : Grupo Control.
O1, O2.: Pre Test. Aprendizaje de la Física
O3, O4.: Post Test. Rendimiento CTA
X. : Software Educativo Interactive Physics y Aprendizaje
colaborativo
3.4. POBLACIÓN Y MUESTRA
A. Población: alumnos de 5to grado de la Institución Educativa Secundaria
Industrial 32 de la Ciudad de Puno que consta de seis secciones, el cual
88
está distribuida de la siguiente manera:
CUADRO Nº 01. POBLACIÓN ESCOLAR DEL QUINTO GRADO DE LA I.E.S.
INDUSTRIAL 32 – PUNO, 2007.
GRADO SECCIÓNNÚMERO DE
ESTUDIANTES%
5to.
5to.
5to.
5to.
5to.
5to.
A
B
C
D
E
F
21
21
22
27
17
24
16
16
17
20
13
18
TOTAL 6 Secciones 132 100
FUENTE: Nómina de matrícula y registro de asistencia 2007.
B. Muestra: consta de tres secciones, alumnos de 5to grado de la I.E.S.
Industrial 32 de la ciudad de Puno, escogidos al azar; las secciones A, B y
F como grupo experimental de 66 alumnos; y las secciones D, E y C como
grupo de control de 66 alumnos. Dichas muestras son tomadas a criterio
de los investigadores, por estar éstas secciones en iguales condiciones de
aprendizaje, y está distribuido en la siguiente cuadro:
CUADRO Nº 02. MUESTRA REPRESENTATIVA DEL ÁREA DE ESTUDIO
I.E.S. INDUSTRIAL 32 – PUNO.
GRUPO GRADO Y SECCIÓNNÚMERO DE
ESTUDIANTES%
Experimental
Control
5to A, B, F
5to D, E, C
66
66
50
50
TOTAL 6 Secciones 132 100
FUENTE: Nómina de matrícula y registro de asistencia 2007.
3.5. TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS
89
Las técnicas e instrumentos de recolección de datos que se utilizó para
obtener información son:
a) Técnica del Examen.- Con el propósito de hacer el diagnóstico
correspondiente del aprendizaje de los alumnos del grupo experimental y
control, se utilizaron:
Prueba de entrada o pre-test.
Prueba de salida o post-test.
b) Técnica de Encuesta.- Consiste en estructurar preguntas para obtener
datos sobre las variables de estudio:
Cuestionario.
Escala de Likert.
Las principales técnicas e instrumentos utilizados en el presente trabajo
de investigación son los siguientes:
Instrumentos del pre test.
Test de conocimiento informático. (ANEXO Nº 01)
Pre test sobre aprendizaje de la física. (ANEXO Nº 02)
Instrumentos del post test.
Post test sobre el aprendizaje de la física. (ANEXO Nº 03)
Encuesta anónima sobre el aprendizaje colaborativo. (ANEXO Nº 04)
Encuesta de opinión sobre las actividades con simulador. (ANEXO Nº
05)
Escalas de calificación para cada instrumento.
Tabla de especificaciones del test de conocimiento informático.
(ANEXO Nº 07)
Tabla de especificaciones para el pre test. (ANEXO Nº 08)
Tabla de especificaciones para el post test. (ANEXO Nº 09)
Baremo sobre el aprendizaje colaborativo. (ANEXO Nº 10)
Baremo sobre encuesta de opinión sobre las actividades con
simulador. (ANEXO Nº 11)
VALIDACIÓN DE LOS INSTRUMENTOS.
90
Validez de constructo: cálculo de Kuder Richarson para test o
prueba con dos alternativas (V o F, correcto o incorrecto).
Escala:
0 = incorrecta
1 = correcta
r= kk−1 [ S
i2−∑ pi q i
Si2 ]
Donde:
r: coeficiente de Kuder Richarson
k: número de ítems
Si2 : varianza de los puntajes totales
pi: número de respuestas correctas
qi: número de respuestas incorrectas
Coeficiente Descripción
0,00 a 0,20 Despreciable
0,20 a 0,40 Muy baja
0,40 a 0, 60 Moderada
0,60 a 0,80 Marcada
0,80 a 1,00 Muy alta
Validez de constructo: cálculo de coeficiente de Crombach, para test
de opinión (actitudes) = tipo Likert
rn=k
k−1 [1−∑ Si2
St2 ]
Donde:
rn: coeficiente de Crombach
k: número de ítems
Si: varianza de los puntajes de cada ítem
St: varianza de los puntajes totales
91
Coeficiente Descripción
0,00 a 0,20 Despreciable
0,20 a 0,40 Muy baja
0,40 a 0, 60 Moderada
0,60 a 0,80 Marcada
0,80 a 1,00 Muy alta
El pre test se validó con la validez de constructo: cálculo de Kuder
Richarson, para lo cual se aplicó una prueba piloto a 20 alumnos escogidos al
azar, luego de hacer los cálculos pertinentes de la cuadro, el coeficiente de
Kuder Richarson es igual a 0,5 y está comprendido entre los valores de 0,4 y
0,6 inclusive, corresponde a la descripción moderada, por ende el instrumento
es válido y su aplicación es recomendada. (ANEXO Nº 12)
El post test también se validó con la validez de constructo: cálculo de
Kuder Richarson, aplicándose una prueba piloto a 20 alumnos escogidos al
azar, el coeficiente calculado es igual a 0,7 y está comprendido entre los
valores de 0,6 y 0,8 inclusive, corresponde a la descripción marcada, por lo
que el instrumento es válido y su aplicación es recomendada. (ANEXO Nº 13)
El test de opinión sobre las actividades con el simulador, se validó con la
validez de constructo: cálculo de coeficiente de Crombach, se escogió al azar
20 alumnos a los cuales se les aplicó la encuesta, dado que el coeficiente de
Crombach obtenido es igual a 1,0 y está comprendido entre los valores de 0,8
y 1,0 inclusive, corresponde a la descripción muy alta, el instrumento es válido
al 100% y su aplicación recomendada. (ANEXO Nº 14)
El test de opinión sobre el aprendizaje colaborativo, también se validó
con la validez de constructo: cálculo de coeficiente de Crombach, se aplicó a
20 alumnos escogidos al zar una encuesta piloto, el coeficiente de Crombach
obtenido es igual a 0,9 y está comprendido entre los valores de 0,8 y 1,0
inclusive, corresponde al descripción muy alta, por los que el instrumento es
válido y su aplicación es recomendada. (ANEXO Nº 15)
92
3.6. PROCESAMIENTO DE DATOS
Para el procesamiento y análisis de datos, se ha empleado el diseño
estadístico con medidas de tendencia central y las medidas de dispersión con
sus respectivos cuadros y gráficos; luego se hizo la contrastación de los
resultados de ambos grupos.
Medidas de tendencia central:
Media aritmética.
Mediana.
Moda.
Medidas de dispersión:
Varianza y desviación estándar.
Coeficiente de variación.
3.7. PRUEBA DE HIPÓTESIS
Para verificar la confiabilidad de los resultados del presente trabajo de
investigación, se utilizó la prueba de hipótesis para diferencia de medias de
dos poblaciones con varianzas poblacionales desconocidas, con el fin de
determinar la influencia del software educativo Interactive Physics mediante la
generación de simulaciones en el aprendizaje colaborativo de la Física, en los
alumnos del quinto grado de educación secundaria de la Institución Educativa
Industrial 32 de la ciudad de Puno.
3.8. MÉTODOS DE ANÁLISIS
El análisis cuantitativo busca detectar posibles cambios estadísticamente
significativos entre las respuestas a los Pre-Test y a los Post-Test.
Análisis de frecuencias de indicadores mediante los programas
estadísticos; SPSS y EXCEL.
93
94
CAPÍTULO IV
RESULTADOS
4.1. DESCRIPCIÓN
4.1.1. ACERCA DE ALGUNOS ASPECTOS CUALITATIVOS DE LA
INVESTIGACIÓN.
En este punto, queremos informar sobre la manera de cómo se ha
realizado el experimento, como ya se mencionó, se han utilizado dos
grupos; un grupo experimental y un grupo control, en la cual cada grupo
estuvo conformado por 66 alumnos.
En el grupo experimental se han aplicado en el proceso de
enseñanza aprendizaje de física, el refuerzo del aprendizaje asistido por
el ordenador con el software educativo Interactive Physics y asimismo
los alumnos han trabajado en pequeños grupos poniendo en práctica el
aprendizaje colaborativo.
En el grupo control, no se ha aplicado ninguna de las variables
independientes mencionadas.
95
La aplicación del software educativo Interactive Physics, ha
consistido en los apartados siguientes:
- Un apartado para “Diagnosticar” el conocimiento informático de los
alumnos, para lo cual se ha aplicado una encuesta, cuyo resultado
nos da a conocer que más de la mitad o sea el 50% de los alumnos
no cuentan con una computadora en casa. el cuadro Nº 08, muestra
los resultados sobre el conocimiento de los programas informáticos,
utilizadas habitualmente por los alumnos en un nivel básico entre las
siguientes: procesador de textos, hoja de cálculo, programas
didácticos, correo electrónico, pagina Web, lenguajes de
programación y programas de uso específico.
- Un segundo apartado para la “Familiarización” del programa
Interactive Physics, donde se le dio una información teórica y práctica
sobre elaboración de simulaciones en el ordenador.
- Un tercer apartado “Simulaciones” permitió presentar a los alumnos
simulaciones físicas en un número de 2 a 3 por cada tema,
simulaciones construidas por los mismos alumnos con ayuda del
docente, en el conocido programa Interactive Physics, para lo cual
cada alumno contaba con una guía elaborada por el docente.
- Un cuarto apartado “Evaluación” en el cual cada alumno tenía que
desarrollar y responder las preguntas propuestas en la guía de
aprendizaje que previamente era trabajado en pequeños grupos.
Sobre la realización de las actividades con simulador Interactive
Physics se ha aplicado una encuesta con escalas de valoración (ver
anexo Nº 05) a los alumnos a fin de que puedan mostrar su aprobación o
rechazo a la forma como se ha realizado. Los resultados de dicha
encuesta en el cuadro Nº12 muestra que los alumnos están de acuerdo
con las distintas afirmaciones planteadas en dicha encuesta de opinión.
96
En cuanto al aprendizaje colaborativo, se ha aplicado también una
encuesta con escala de valoración (ver anexo Nº 04) a los alumnos para
que puedan opinar acerca de su participación en las actividades de
aprendizaje. En los resultados de dicha encuesta se tiene que casi
siempre (4,12 de media) el estudiante se esfuerza por trabajar con sus
compañeros, casi siempre (4,05 de media) el alumno sigue los planes
trazados por el grupo, trabaja satisfactoriamente y sin perturbar a los
otros. (Cuadro Nº 13)
4.1.2. PRESENTACIÓN Y DESCRIPCIÓN DE LOS RESULTADOS
4.1.2.1. SITUACIÓN DE LOS ALUMNOS ANTES DEL EXPERIMENTO
La prueba de entrada aplicada pretende analizar el conocimiento
de los contenidos básicos de la física de 132 alumnos del Quinto Grado
de Educación Secundaria, en la fase previa del experimento de la
investigación. Para evaluar estas variables, los alumnos de los grupos
experimental y control responden una serie de cuestionarios diseñados.
El test sobre la mecánica newtoniana permite diagnosticar el nivel
de conocimiento de los alumnos acerca de la cinemática y la dinámica.
97
CUADRO Nº 03: NOTAS DE LOS ALUMNOS DEL GRUPO EXPERIMENTAL
ALUMNOSCUANTIFICACIONES (NOTAS) PRE TEST
CUANTIFICACIONES (NOTAS) POST TEST
ALUMNOSCUANTIFICACIONES
(NOTAS)PRE TEST
CUANTIFICACIONES (NOTAS)
POST TEST
01 10 10 34 13 14
02 11 14 35 13 14
03 13 15 36 12 13
04 13 14 37 14 16
05 13 14 38 11 11
06 12 16 39 13 14
07 15 16 40 14 15
08 12 13 41 13 14
09 10 10 42 14 15
10 12 13 43 13 14
11 12 13 44 12 15
12 10 11 45 15 16
13 12 13 46 12 18
14 10 10 47 15 17
15 11 12 48 15 16
16 10 10 49 11 13
17 11 11 50 11 11
18 09 09 51 13 14
19 12 16 52 13 15
20 12 13 53 13 14
21 12 13 54 12 13
22 11 11 55 14 16
23 15 17 56 13 15
24 13 14 57 11 10
25 12 15 58 12 13
26 13 15 59 13 14
27 13 14 60 11 12
28 13 14 61 16 17
29 15 17 62 13 15
30 13 15 63 13 15
31 13 15 64 15 17
32 13 14 65 17 18
33 10 09 66 13 15
FUENTE: Pre test y post test aplicada a los alumnos (ANEXO Nº 02, 03)
98
CUADRO Nº 04: NOTAS DE LOS ALUMNOS DEL GRUPO CONTROL
ALUMNOSCUANTIFICACIONES
(NOTAS) PRE TEST
CUANTIFICACIONES (NOTAS)
POST TESTALUMNOS
CUANTIFICACIONES (NOTAS)
PRE TEST
CUANTIFICACIONES (NOTAS)
POST TEST
01 10 09 34 13 11
02 12 11 35 13 12
03 11 13 36 14 14
04 14 14 37 13 13
05 13 11 38 13 11
06 15 15 39 13 14
07 11 10 40 10 9
08 12 13 41 17 17
09 16 16 42 14 16
10 12 11 43 14 13
11 14 15 44 17 17
12 12 11 45 16 17
13 13 9 46 13 13
14 13 13 47 13 16
15 14 15 48 10 10
16 14 13 49 11 13
17 13 13 50 13 15
18 15 14 51 15 15
19 12 12 52 13 15
20 11 10 53 9 9
21 14 12 54 13 14
22 12 11 55 14 14
23 13 15 56 11 10
24 11 10 57 12 14
25 12 14 58 12 12
26 9 10 59 12 11
27 13 14 60 11 13
28 10 9 61 11 11
29 16 15 62 11 10
30 11 13 63 13 16
31 18 17 64 11 10
32 11 10 65 11 12
33 13 13 66 12 13
FUENTE: Pre test y post test aplicada a los alumnos (ANEXO Nº 02, 03)
99
CUADRO Nº 05. DISTRIBUCIÓN DE 66 ALUMNOS DEL QUINTO GRADO DE
LA I.E.S. INDUSTRIAL 32 DE PUNO, CATEGORIZANDO SEGÚN LAS NOTAS
OBTENIDAS EN PRE-TEST.
CATEGORIAS NOTASGRUPO CONTROL
Xi fi % Fi %Hi
DEFICIENTE [08 - 11> 9,5 6 9 6 9
REGULAR [11 - 14> 12,5 42 64 48 73
BUENO [14 - 17> 15,5 15 23 63 96
MUY BUENO [17 - 20> 18,5 3 4 66 100
TOTAL 66 100Fuente: Cuadro Nº 04
En la cuadro precedente se observa las siguientes características:
Existen 6 alumnos que representa el 9% del total que tienen notas inferiores
11 puntos que corresponde a la categoría deficiente. Estos resultados destacan la
dificultad del alumno en cuanto al desarrollo de las capacidades; comprensión de
información, indagación y experimentación del mismo modo el juicio crítico.
El mayor número de alumnos o sea 42 que representa el 64% del total que
tienen notas mayores o iguales a 11 e inferiores a 14 puntos, corresponde a la
calificación de la categoría regular. En este sentido es el valor con mayor
frecuencia en el cuadro que antecede.
Hay 15 alumnos que representa el 23% del total que tienen notas mayores o
iguales a 14 e inferiores 17 puntos que corresponde a la categoría bueno. Estos
resultados nos muestran la existencia de alumnos con destacada calificación en
relación con el aprendizaje.
El menor número de alumnos es decir 3 alumnos que representa el 4% del
total, tienen notas superiores o iguales a 17 puntos, representa a la categoría muy
bueno, esta situación refleja la alta puntuación obtenida en el pre-test sobre el
conocimiento de la física.
100
CUADRO Nº 06. DISTRIBUCIÓN DE 66 ALUMNOS DEL QUINTO GRADO DE
LA I.E.S. INDUSTRIAL 32 DE PUNO, CATEGORIZANDO SEGÚN LAS NOTAS
OBTENIDAS EN PRE-TEST.
CATEGORÍAS NOTASGRUPO EXPERIMENTAL
Xi fi % Fi %Hi
DEFICIENTE [08 - 11> 9,5 7 11 7 11
REGULAR [11 - 14> 12,5 46 70 53 81
BUENO [14 - 17> 15,5 12 18 65 99
MUY BUENO [17 - 20> 18,5 1 1 66 100
TOTAL 66 100 FUENTE: Cuadro Nº 03
En la cuadro Nº 06 nos ilustra las siguientes características:
El 70% de alumnos o sea 46 se ubican en la categoría regular con notas
mayores o iguales a 11 puntos e inferiores a 14 puntos, estos resultados nos
muestran que los alumnos en su mayoría tiene un conocimiento regular en cuanto
al aprendizaje de la física específicamente relacionado al conocimientos de
mecánica newtoniana.
Hay 12 alumnos que representa el 18% del total, tienen notas superiores o
iguales a 14 e inferiores a 16 puntos. De igual manera existe sólo un alumno que
representa el 1% del total que tienen notas mayores o iguales a 17 puntos
corresponden a los calificativos de la categoría muy bueno.
101
9 11
6470
2318
52
0
10
20
30
40
50
60
70
PO
RC
EN
TA
JE
DEFICIENTE REGULAR BUENO MUY BUENO
CATEGORÍA DE LAS NOTAS
GRÁFICO Nº 01. HISTOGRAMA COMPARATIVO DE FRECUENCIAS,
CATEGORIZANDO SEGÚN LAS NOTAS OBTENIDAS POR LOS ALUMNOS
DEL GRUPO CONTROL Y DEL GRUPO EXPERIMENTAL.
GRUPO CONTROL GRUPO EXPERIMENTAL
FUENTE: Cuadros Nros. 05 y 06
Las comparaciones entre los grupos control y experimental se observa en
el Gráfico Nº 01 con las siguientes características:
El mayor porcentaje de alumnos tanto en el grupo control y experimental
son 64% y 70% del total respectivamente, se ubican dentro de la categoría regular
con notas mayores o iguales a 11 puntos e inferiores a 13 puntos. Asimismo se
observa en el gráfico en lo que corresponde a la categoría muy bueno sólo el 5%
de alumnos del grupo control y 2%, de alumnos del grupo experimental con notas
superiores o iguales a 17 puntos. Por consiguiente afirmamos que los alumnos de
ambos grupos mencionados tienen características similares en cuanto al
aprendizaje de la física antes de aplicarse el experimento.
102
CUADRO Nº 07. CUADRO COMPARATIVO DE LOS RESULTADOS DE LAS
MEDIDAS DE TENDENCIA CENTRAL Y DISPERSIÓN DE LAS NOTAS DEL
PRE-TEST
MEDIDASGRUPO
EXPERIMENTALGRUPO DE CONTROL
Media aritmética 12,56 12.70
Mediana 13,00 13.00
Moda 13,00 13,00
Desviación Standard 1,59 1,88
Varianza 2,53 3,54
FUENTE: Tratamiento estadístico por grupos.
El promedio de las notas en ambos grupos es semejante con poca variación
por consiguiente están en iguales condiciones de aprendizaje, ya que la media del
grupo experimental es 12,56 puntos que es semejante a la media del grupo
control que es de 12,70 puntos ubicándose ambos promedios en el intervalo
correspondiente a la categoría regular.
El promedio de las desviaciones de las notas de los alumnos del grupo
experimental respecto a la nota promedio es de 1,59 puntos y del grupo control es
de 1,88 puntos. Entonces el coeficiente de variación en ambos grupos es menor
al 15%, por ello deducimos que ambos grupos son homogéneos.
Respecto al Pre-test de ambos grupos observamos que en las medidas de
tendencia central y de dispersión, las características son semejantes en los
puntajes obtenidos, así como se observa en el cuadro que antecede.
103
4.1.2.2. COMPARACIÓN DE MEDIAS DE DOS POBLACIONES
INDEPENDIENTES DE VARIANZAS DESCONOCIDAS.
Con el fin de obtener conclusiones confiables con la rigurosidad
estadística efectuamos la prueba de hipótesis para la diferencia de
medias de los dos grupos tanto del grupo de control y del grupo
experimental, para el pre test. Para ello como se conoce la varianza
poblacional se asume que es igual a la varianza muestral.
i) PLANTEAMIENTO DE HIPÓTESIS ESTADÍSTICA
Hipótesis Nula: Ho : µe ≤ µc
“El promedio de puntajes obtenidos por los alumnos del grupo
experimental son iguales a los puntajes obtenidos del grupo control”.
Hipótesis Alternativa: Ha : µe ≠ µc
“El promedio de puntajes obtenidos por los alumnos del grupo
experimental no son iguales a los puntajes obtenidos del grupo
control”.
ii) NIVEL DE CONFIANZA: 1 – α = 0,95 Ó 1 – α = 95%
α = 0,05
α/2 = 0,025
iii) NIVEL DE DECISIÓN:
Como n = ne + nc = 66 + 66 = 132 y 132 > 30; entonces se aplica la
distribución Z.
Si Zc > Zt, se rechaza Ho
iv) PUNTOS CRÍTICOS:
Zt = Z0,025 = ±1,96
104
Zc = -0,46
v) CONCLUSIÓN:
Como Zc < Zt, entonces se acepta Ho, significa que los puntajes en
promedio de los dos grupos son iguales con 95% de confianza.
Las características observadas y comparadas del grupo
experimental y del grupo de control están en similares condiciones
de aprendizaje.
105
Z=X e−X c
√ Se2
ne
+Sc
2
nc
Z=12 ,56−12 ,70
√ 2 ,5366
+ 3 ,5466
21,225,8
53
0
10
20
30
40
50
60
PO
RC
EN
TA
JE
Computadorapersonal
Ordenador No tiene
CATEGORÍAS
ALUMNOS
4.1.2.3. REGISTRO DE CONOCIMIENTO INFORMÁTICO
CUADRO Nº 08. DISTRIBUCIÓN DE ALUMNOS QUE POSEEN ORDENADOR
Posee Ud.Frecuencia Porcentaje
Porcentaje válido
Porcentaje acumulado
Válidos Computadora personal
14 21,2 21,2 21,2
Ordenador 17 25,8 25,8 47,0 No tiene 35 53,0 53,0 100,0 Total 66 100,0 100,0
FUENTE: Encuesta sobre conocimiento informático (Anexo Nº 01 )
GRÁFICO Nº 02. DISTRIBUCIÓN DE ALUMNOS QUE POSEEN ORDENADOR
FUENTE: Cuadro Nº 08
En cuadro 08 y en el gráfico 02 refleja, que el mayor número de alumnos o
sea el 53% del total no cuentan con un ordenador en casa, esto dificulta en cierta
medida el conocimiento de la informática.
Un 25,8% de los alumnos tienen ordenador (dispositivo consistente en CPU,
pantalla, teclado y mouse) en casa, y el 21,2 % de alumnos cuentan con una
computadora personal (computadora digital personal, Laptop), estos datos nos
muestran la disponibilidad de un ordenador para aprender y/o manipular en
cualquier momento.
106
1,95
2,14
2,38 2,38 2,32
2,122,05
0
0,5
1
1,5
2
2,5
Procesadorde textos
Hoja decálculo
Programasdidácticos
Correoelectrónico
Webs Lenguaje deprogramación
Programas deuso especifico
ÍTEMS DE LA ENCUESTA
ALUMNOS
CUADRO Nº 09. DISTRIBUCIÓN DE ALUMNOS SOBRE CONOCIMIENTO
INFORMÁTICO.
N Mínimo Máximo Media Desv. típ.Maneja Ud. Procesador de textos 66 1 4 1,95 ,849
Maneja Ud. Hoja de cálculo 66 1 4 2,14 ,926
Maneja Ud. Programas Didácticos 66 1 4 2,38 1,092
Maneja Ud. Correo electrónico 66 1 4 2,38 ,989
Maneja Ud. Webs 66 1 4 2,32 ,931Maneja Ud. Lenguajes de programación 66 1 4 2,12 1,074
Maneja Ud. Programas de uso específico 66 1 4 2,05 ,999
N válido (según lista) 66
FUENTE: Encuesta sobre conocimiento informático (Anexo Nº 01 )
GRÁFICO Nº 03 DISTRIBUCIÓN DE ALUMNOS SOBRE CONOCIMIENTO
INFORMÁTICO.
FUENTE: Cuadro Nº 09
107
En el cuadro 9 y el gráfico 3 se aprecia el número de aplicaciones
informáticas utilizadas habitualmente, relacionado con los niveles de aprendizaje
en cuanto al manejo de las programas, los mismos que están en categorías; (1)
no maneja, (2) básico, 3 (intermedio) y 4 (avanzado).
En la pregunta: maneja Ud. procesador de textos, observamos en el cuadro y
gráfico correspondiente una media de 1,95; lo que nos indica que los alumnos
tienen un conocimiento básico en el programa.
En el manejo de la hoja de cálculo, tiene una media de 2,14 del cual
concluimos que el nivel de conocimiento de los alumnos es también básico con
baja tendencia a nivel intermedio.
En programas didácticos y correo electrónico tiene una media de 2,38;
entonces el nivel de conocimiento de los alumnos está en un nivel básico con
tendencia al nivel intermedio. En los otros programas; webs, lenguaje de
programación y en programas de uso específico se observa también que el nivel
de conocimiento de los alumnos es un nivel básico con tendencia al nivel
intermedio.
108
ALUMNOS
4,50%
66,70%
28,80%
Una novedad
Un avance dela ciencia
Un instrumento de trabajo
CUADRO Nº 10. DISTRIBUCIÓN DE LOS ALUMNOS Y SU APRECIACIÓN DE
LA INFORMÁTICA
De acuerdo a su criterio la informática representa
Frecuencia PorcentajePorcentaje
válidoPorcentaje acumulado
Válidos Una novedad 3 4,5 4,5 4,5
Un avance de la ciencia
44 66,7 66,7 71,2
Un instrumento de trabajo 19 28,8 28,8 100,0
Total 66 100,0 100,0
FUENTE: Encuesta sobre conocimiento informático (Anexo Nº 01)
GRÁFICO Nº 04. DISTRIBUCIÓN DE LOS ALUMNOS Y SU APRECIACIÓN DE
LA INFORMÁTICA
FUENTE: Cuadro Nº 10
El cuadro 10 y gráfico 04 nos ilustra, la apreciación de los alumnos sobre la
informática de los cuales el mayor porcentaje o sea el 66,7% del total manifiestan
que es un avance de la ciencia. Por otro lado existe el 28,8% de alumnos quienes
consideran como un instrumento de trabajo y finamente sólo el 4,5% de alumnos
opinan que la informática es una novedad.
109
9,1
31,8
56,1
3
0
10
20
30
40
50
60
PO
RC
EN
TA
JE
Interesante Muy importante Adecuado Aburrido
CATEGORÍAS
ALUMNOS
CUADRO Nº 11. DISTRIBUCIÓN DE ALUMNOS SOBRE EL USO DEL
ORDENADOR EN EL AULA
El uso del ordenador en las clases de Física es:
Frecuencia PorcentajePorcentaje
válidoPorcentaje acumulado
Válidos Interesante 6 9,1 9,1 9,1
Muy importante
21 31,8 31,8 40,9
Adecuado 37 56,1 56,1 97,0
Aburrido 2 3,0 3,0 100,0
Total 66 100,0 100,0
FUENTE: Encuesta sobre conocimiento informático (Anexo Nº 01)
GRÁFICO Nº 05. DISTRIBUCIÓN DE ALUMNOS SOBRE EL USO DEL
ORDENADOR EN EL AULA
FUENTE: Cuadro Nº 11
En el cuadro 11 y gráfico 5, se aprecia sobre la opinión de alumnos sobre el
uso del ordenador en el aula, de los cuales el mayor número de alumnos o sea el
56,1% afirman que es adecuado, el 31,8% opinan que el simulador es muy
importante, el 9,1% manifiestan que es interesante y solo el 3% de alumnos
opinan de que es aburrido. Lo cual significa que el uso del ordenador en el
desarrollo de las sesiones de aprendizaje tiene un impacto positivo en el
aprendizaje de la Física.
110
4.1.2.4. ENCUESTA PARA LOS ALUMNOS SOBRE LAS ACTIVIDADES CON
SIMULADOR.
CUADRO Nº 12. DISTRIBUCIÓN DE ALUMNOS SOBRE LA ENCUESTA DE LAS
ACTIVIDADES CON SIMULADOR.
N Mínimo Máximo Media Desv. típ.El uso de los simuladores en Física es interesante. 66 2 5 4,14 ,839
Trabajar en equipo ayuda a aprender más y mejor. 66 2 5 4,33 ,709
La Física es más atractiva cuando se realizan actividades de investigación.
66 2 5 4,03 ,764
Se aprenden mejor los conceptos de Física cuando se utilizan simuladores. 66 2 5 3,91 ,890
Las actividades de investigación facilitan el aprendizaje de los conceptos de Física.
66 1 5 4,09 ,872
La comunicación entre el profesor y los alumnos mejora cuando se realizan actividades de investigación con simuladores.
66 1 5 3,97 1,081
El tiempo que se ha dedicado a la utilización de los simuladores ha sido adecuado.
66 2 5 3,83 ,776
Considera que las actividades de investigación realizadas han sido difíciles.
66 1 5 3,50 1,085
El programa Interactive Physics permite trabajar con facilidad en las simulaciones. 66 2 5 3,77 ,891
El programa Interactive Physics estimula la creatividad.
66 1 5 3,92 ,966
N válido (según lista) 66
FUENTE: Encuesta aplicada a los alumnos. 2007
111
4,144,33
4,03 3,914,09 3,97
3,83
3,53,77
3,92
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5C
AT
EG
OR
ÍAS
: 1
AL
5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
ÍTEMS DE LA ENCUESTA
GRÁFICO Nº 06. HISTOGRAMA SOBRE LA ENCUESTA DE LAS ACTIVIDADES
CON SIMULADOR.
FUENTE: Cuadro Nº 12
De el cuadro 12 y gráfico 06 que antecede el alumnado cumplimenta, tras la
realización de las actividades con el simulador Interactive Physics, un cuestionario
con el fin de indagar las opiniones de los alumnos acerca de la experiencia
desarrollada. Se observa que en el Ítem 2 la media es 4,33 corresponde al
categoría “de acuerdo”, lo cual nos induce a concluir que el grupo de alumnos
esta de acuerdo en trabajar en equipo ayuda a aprender más y mejor.
En el gráfico se puede observar que la media alcanzada por los alumnos en
cada una de los ítems presentados refleja aproximadamente igual a 4, el cual
corresponde al calificativo de la categoría “de acuerdo” con tendencia a la
categoría “muy de acuerdo”, mientras que una menor proporción de ellos tienden
a la categoría “ni de acuerdo ni en desacuerdo”
112
4.1.2.5. ENCUESTA PARA ALUMNOS SOBRE APRENDIZAJE
COLABORATIVO
CUADRO Nº 13. DISTRIBUCIÓN PORCENTUAL DE LA ENCUESTA PARA
ALUMNOS SOBRE EL APRENDIZAJE COLABORATIVO
SIEMPRECASI
SIEMPRE A VECES CASI NUNCA NUNCA TOTALNº % Nº % Nº % Nº % Nº %
Termino las tareas que me son confiados. 29 43,9 23 34,8 12 18,2 1 1,5 1 1,5 66
Me esfuerzo por trabajar con todos mis compañeros. 22 33,3 30 45,5 14 21,2 0 0,0 0 0,0 66
Procuro comprender nuevas ideas que me son sugeridas por mis compañeros.
24 36,4 27 40,9 15 22,7 0 0,0 0 0,0 66
Comparto mis conocimientos con mis compañeros. 16 24,2 23 34,8 23 34,8 1 1,5 3 4,5 66
Sigo los planes trazados por el grupo, trabajo satisfecho para el grupo, sin perturbar a los otros.
22 33,3 31 47,0 9 13,6 2 3,0 2 3,0 66
Cedo cuando reconozco que no tengo razón. 16 24,2 22 33,3 22 33,3 6 9,1 0 0,0 66
Respeto el derecho de mis compañeros. 33 50,0 25 37,9 7 10,6 1 1,5 0 0,0 66
Pienso en las dificultades que pueden estar pasando mis compañeros.
17 25,8 28 42,4 17 25,8 2 3,0 2 3,0 66
Escucho con atención cuando se dirigen a mí, y a los demás miembros del grupo.
30 45,5 23 34,8 12 18,2 1 1,5 0 0,0 66
Escucho con atención las indicaciones del profesor. 34 51,5 26 39,4 4 6,1 1 1,5 1 1,5 66
Están dispuestos a prestar ayuda a sus compañeros cuando ésta es necesaria.
40 60,6 19 28,8 3 4,5 3 4,5 1 1,5 66
FUENTE: Encuesta aplicada a los alumnos (Anexo Nº 04)
En el cuadro 13, se observa con respecto a cada una de las interrogantes
de la encuesta aplicada a los alumnos, los resultados en mayor porcentaje se
ubican en las escales de calificación que comprenden; siempre, casi siempre y a
113
veces, esto nos da entender que los alumnos tienen una participación activa en
las actividades de aprendizaje.
CUADRO Nº 14. DISTRIBUCIÓN DE LA ENCUESTA PARA ALUMNOS SOBRE
APRENDIZAJE COLABORATIVO
N Mínimo Máximo Media Desv. típ.Termino las tareas que me son confiados. 66 1 5 4,18 ,893
Me esfuerzo por trabajar con todos mis compañeros. 66 3 5 4,12 ,734
Procuro comprender nuevas ideas que me son sugeridas por mis compañeros. 66 3 5 4,14 ,762
Comparto mis conocimientos con mis compañeros.
66 1 5 3,73 1,001
Sigo los planes trazados por el grupo, trabajo satisfecho para el grupo, sin perturbar a los otros.
66 1 5 4,05 ,935
Cedo cuando reconozco que no tengo razón. 66 2 5 3,73 ,937
Respeto el derecho de mis compañeros. 66 1 5 4,35 ,794
Pienso en las dificultades que pueden estar pasando mis compañeros. 66 1 5 3,85 ,949
Escucho con atención cuando se dirigen a mí, y a los demás miembros del grupo.
66 1 5 4,23 ,856
Escucho con atención las indicaciones del profesor. 66 1 5 4,38 ,799
Están dispuestos a prestar ayuda a sus compañeros cuando esta es necesaria. 66 1 5 4,42 ,895
N válido (según lista) 66
FUENTE: Encuesta aplicada a los alumnos (Anexo Nº 04)
114
4,184,12 4,14
3,73
4,05
3,73
4,35
3,85
4,23
4,384,42
3,2
3,4
3,6
3,8
4
4,2
4,4
4,6
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
ITEMS DE LA ENCUESTA
GRÁFICO Nº 07. HISTOGRAMA DE LA ENCUESTA PARA ALUMNOS SOBRE
APRENDIZAJE COLABORATIVO
FUENTE: Cuadro Nº 14
En el cuadro 14 y gráfico 7 se aprecia en el ítem 01 la media es 4,18 su
actitud de los alumnos para terminar las tareas que les son confiadas es
favorable. En el ítem 2 la media es 4,12 la actitud de los alumnos es también
favorable para esforzarse a trabajar con todo sus compañeros así de esa manera
cada estudiante contribuye de un modo particular al logro de las metas de grupo.
Se aprecia también en el ítem 3 cuya media es 4,14 en la cual los alumnos
afirman comprender las nuevas ideas que le son sugeridas por sus compañeros, y
en el ítem 4 se puede observar que la media es menor o sea 3,73 lo que nos
indica que la actitud de los alumnos es un poco favorable en compartir los
conocimientos adquiridos con sus compañeros, éstos resultados muestran una
tendencia pasiva en cuanto a la confianza mutua, comunicación clara y apoyo
mutuo en el grupo.
Se observa también en el ítem 5 cuya media es 4,05 la actitud de los
alumnos es favorable para seguir los planes trazados por el grupo, trabajando
115
satisfecho y sin perturbar a los otros, y en el ítem se puede apreciar una media de
3,72 una actitud poco favorable de los alumnos para ceder cuando reconocen que
no tienen razón. En este sentido el grupo se somete a procesos de reflexión
acepta su trabajo y, a partir de ello, toma decisiones en cuanto a su
funcionamiento.
En los ítems 7 la media que se aprecia en el cuadro es 4,35 la tendencia de
los alumnos en cuanto a su actitud es favorable para respetar el derecho de de
sus compañeros y en el ítem 8 con media 3,85 hay una actitud también favorable
de los alumnos quienes piensan en los dificultades que puedan estar pasando sus
compañeros, por lo que los alumnos practican la empatía.
Del mismo modo en los ítems 9, 10 y 11 las medias son 4,23; 4,38 y 4, 42
respectivamente en las cuales, la actitud de los alumnos es favorable para brindar
ayuda a sus compañeros cuando ésta es necesaria y escuchar con atención las
indicaciones del profesor y de los más miembros del grupo, así mismo, para el
trabajo colaborativo en una situación de aprendizaje, se caracteriza por una
comunidad en la que se respeta la expresión de puntos de vista diferentes.
116
4.1.2.6. APRENDIZAJE LOGRADO EN EL GRUPO CONTROL Y EN EL GRUPO
EXPERIMENTAL, DESPUÉS DE APLICARSE EL EXPERIMENTO
CUADRO Nº 15. DISTRIBUCIÓN DE 66 ALUMNOS DEL QUINTO GRADO
CATEGORIZANDO SEGÚN LAS NOTAS OBTENIDAS EN POST-TEST.
CATEGORÍAS NOTASGRUPO CONTROL
Xi fi % Fi %Hi
DEFICIENTE [08 - 11> 9,5 14 21 14 21
REGULAR [11 - 14> 12,5 27 41 41 62
BUENO [14 - 17> 15,5 21 32 62 94
MUY BUENO [17 - 20> 18,5 4 6 66 100
TOTAL 66 100 FUENTE: Cuadro Nº 04
Los resultados en el cuadro Nº 15 refleja las siguientes características:
Catorce alumnos que representa el 21% del total, tienen notas inferiores a 11
puntos, el mismo que corresponde a la categoría deficiente. El mayor número de
alumnos o sea 27 que representa el 41% del total tienen calificativos que
corresponden a la categoría regular, cuyas notas son iguales o superiores a 14
puntos e inferiores a 17 puntos.
21 alumnos que representa el 32% del total, tienen notas iguales o mayores
a 14 puntos y menores a 17 puntos, corresponde a los calificativos de la categoría
bueno. Existen también 4 alumnos que representa el 6% del total, tienen
calificativos que corresponden a la categoría muy bueno.
117
CUADRO Nº 16. DISTRIBUCIÓN DE 66 ALUMNOS DEL QUINTO GRADO
CATEGORIZANDO SEGÚN LAS NOTAS OBTENIDAS EN POST-TEST.
CATEGORÍAS NOTASGRUPO EXPERIMENTAL
Xi fi % Fi %Hi
DEFICIENTE [08 - 11> 9,5 7 11 16 11
REGULAR [11 - 14> 12,5 17 26 33 36
BUENO [14 - 17> 15,5 35 53 68 89
MUY BUENO [17 - 20> 18,5 7 11 75 100
TOTAL 66 100 Fuente: Cuadro Nº 03
En el cuadro precedente se observa las siguientes características:
Existen 7 alumnos que representa el 11% del total, tienen notas inferiores a
11 puntos, corresponde a las calificaciones de la categoría deficiente, asimismo
existen 17 alumnos que representa el 26% del total, tienen calificativos que
corresponden a la categoría regular cuyas notas son iguales o superiores a 11
puntos e inferiores a 14 puntos.
El mayor número de alumnos o sea 35 que representa el 53% del total,
tienen notas mayores o superiores a 14 puntos y menores a 17 puntos,
corresponde a la categoría bueno. Hay 7 alumnos que representa el 11% del total
tienen notas iguales o superiores a 17 puntos, los mismos que corresponden a los
calificativos de la categoría muy bueno. Estos resultados nos muestran que el
simulador Interactve Physics produce efectos positivos en cuanto al aprendizaje
de la física.
118
21
11
41
26
32
53
611
0
10
20
30
40
50
60
PO
RC
EN
TA
JE
DEFICIENTE REGULAR BUENO MUY BUENO
CATEGORÍA DE NOTAS
GRÁFICO Nº 08. HISTOGRAMA COMPARATIVO DE FRECUENCIAS,
CATEGORIZANDO SEGÚN LAS NOTAS OBTENIDAS POR LOS ALUMNOS
DEL GRUPO CONTROL Y DEL GRUPO EXPERIMENTAL.
GRUPO CONTROL GRUPO EXPERIMENTAL
FUENTE: Cuadros Nros. 15 y 16
En el gráfico que antecede, observamos que el 41% de los alumnos del
grupo control tienen calificativos correspondientes a la categoría regular, mientras
que en el grupo experimental el mayor número de alumnos o sea 53% tienen
calificativos que corresponden a la categoría bueno. De estos resultados cabe
destacar que los resultados de la prueba de salida permiten determinar la
importancia que tiene la aplicación del software educativo Interactive Physics en
el aprendizaje de la física en los alumnos de la educación básica regular.
Del mismo modo afirmamos que los alumnos de ambos grupos tienen
características diferentes, así como se muestra en el gráfico que antecede en
cuanto al aprendizaje de la física. Por ende el software educativo Interactive
Physics dinamiza y posibilita aprendizajes superiores a través de simulaciones.
119
CUADRO Nº 17. CUADRO COMPARATIVA DE LOS RESULTADOS DE LAS
MEDIDAS DE TENDENCIA CENTRAL Y DISPERSIÓN DE LAS NOTAS DEL
POST-TEST.
MEDIDAS
GRUPO
EXPERIMENTAL GRUPO DE CONTROL
Media aritmética 13,86 12,74
Mediana 14,00 13,00
Moda 14,00 13,00
Desviación Standard 2,18 2,28
Varianza 4,76 5,21
FUENTE: Tratamiento estadístico por grupos.
El análisis e interpretación del cuadro anterior es la siguiente:
El promedio de las notas en ambos grupos son diferentes, la media del grupo
experimental es de 13,86 que es superior a la media del grupo control cuyo valor
es de 12,74 puntos, ubicándose el promedio del grupo experimental en la
categoría bueno y del grupo control en la categoría regular.
Las desviaciones de las notas de los alumnos del grupo experimental,
respecto a la nota promedio es de 2,18 puntos y del grupo control es de 2,28
puntos. De lo cual deducimos que las notas son mas uniformes en el grupo
experimental, que en el grupo de control.
El cuadro 15 se aprecia que el promedio de nota alcanzada por los alumnos
del grupo experimental es mayor al promedio alcanzado por los alumnos del
grupo control, entonces la aplicación del software educativo Interactive Physics en
las sesiones de aprendizaje dinamiza el aprendizaje de los estudiantes a través
del número ilimitado de simulaciones.
120
4.1.2.7. COMPARACIÓN DE MEDIAS DE DOS POBLACIONES NORMALES
INDEPENDIENTES DE VARIANZAS DESCONOCIDAS.
Con el fin de obtener conclusiones confiables con rigurosidad
estadística efectuamos la prueba de hipótesis para la diferencia de medias
de los dos grupos control y experimental, para el post test. Se plantea la
hipótesis nula y la hipótesis alterna.
i) PLANTEAMIENTO DE HIPÓTESIS ESTADÍSTICA
Hipótesis Nula: Ho : µe ≤ µc
“El promedio de puntajes obtenidos por los alumnos del grupo
experimental son iguales a los puntajes obtenidos del grupo control”.
Hipótesis Alternativa: Ha : µe ≠ µc
“El promedio de puntajes obtenidos por los alumnos del grupo
experimental son mayores a los puntajes obtenidos del grupo control”.
ii) NIVEL DE CONFIANZA: 1 – α = 0,95 ó 1 – α = 95%
α = 0,05
iii) NIVEL DE DECISIÓN:
Como n = ne + nc = 66 + 66 = 132 y 132 > 30; entonces se aplica la
distribución Z.
Si Zc > Zt, se rechaza Ho
iv) PUNTOS CRÍTICOS:
Zt = Z0,05 = 1,64
121
Zc = 2,88
v) CONCLUSIÓN:
Como Zc > Zt, es decir, 2,88 > 1,64 entonces se rechaza la hipótesis
nula y se acepta la hipótesis alterna, lo que significa que los alumnos
del grupo experimental obtuvieron mejores aprendizajes que los del
grupo control.
El aprendizaje colaborativo y asistida por un simulador, produce
aprendizajes superiores en los alumnos y el efecto de la orientación del
profesor relacionado a la generación de simulaciones influye en forma
positiva.
122
Z=X e−X c
√ Se2
ne
+Sc
2
nc
Z=13 , 86−12 ,74
√ 4 ,7666
+ 5 ,2166
4.1.2.8. RESULTADOS DE LAS COMPARACIONES DE LAS NOTAS
OBTENIDAS POR LOS ALUMNOS GRUPO CONTROL EN EL PRE
TEST Y POST TEST
GRÁFICO Nº 09. HISTOGRAMA COMPARATIVA DE FRECUENCIAS,
CATEGORIZANDO SEGÚN LAS NOTAS OBTENIDAS POR LOS ALUMNOS
DEL GRUPO CONTROL EN EL PRE TEST Y POST TEST
9
21
64
41
23
32
5 6
0
10
20
30
40
50
60
70
PO
RC
EN
TA
JE
DEFICIENTE REGULAR BUENO MUY BUENO
CATEGORÍA DE LAS NOTAS
PRE TEST
POST TEST
FUENTE: Cuadros Nros. 05 y 15
CUADRO Nº 18. CUADRO COMPARATIVO DE LOS RESULTADOS DE LAS
MEDIDAS DE TENDENCIA CENTRAL Y DISPERSIÓN DELAS NOTAS DEL PRE
TEST Y POST TEST DEL GRUPO CONTROL
MEDIDAS PRE TEST POST TEST
Media aritmética 12,70 12,74
Mediana 13,00 13,00
Moda 13,00 13,00
Desviación Standard 1,88 2,28
Varianza 3,54 5,21FUENTE: Tratamiento estadístico del grupo control
123
4.1.2.9. PRUEBA DE HIPÓTESIS ESTADÍSTICA DEL PRE TEST Y POST TEST
DEL GRUPO CONTROL.
Con el fin de obtener conclusiones confiables con la rigurosidad
estadística efectuamos la prueba de hipótesis estadísticas para la
diferencia de medias de los resultados del grupo de control, para el pre
test y post test. Para ello como se conoce la varianza poblacional se
asume que es igual a la varianza muestral.
i) PLANTEAMIENTO DE HIPÓTESIS ESTADÍSTICA
Hipótesis Nula: Ho : µs ≤ µe
“No hay diferencia significativa entre las notas obtenidas del post test
y pre test para los alumnos del grupo control”.
Hipótesis Alternativa: Ha : µs ≠ µe
“Hay diferencia significativa entre las notas obtenidas del post test y
pre test para los alumnos del grupo control”.
ii) NIVEL DE CONFIANZA: 1 – α = 0,95 Ó 1 – α = 95%
α = 0,05
α/2 = 0,025
iii) NIVEL DE DECISIÓN:
Como n = ns + ne = 66 + 66 = 132 y 132 > 30; entonces se aplica la
distribución Z.
Si Zc > Zt, se rechaza Ho
iv) PUNTOS CRÍTICOS:
Zt = Z0,025 = ±1,96
124
Z=Xs−X e
√ Ss2
ns
+Se
2
ne
Z=12 ,74−12 ,70
√ 5 ,2166
+ 3 ,5466
Zc = 0,11
v) CONCLUSIÓN:
Como Zc < Zt, entonces se acepta Ho, significa que No hay diferencia
significativa entre las notas obtenidas del post test y pre test para los
alumnos del grupo control con 95% de confianza.
125
4.1.2.10. RESULTADOS DE LAS COMPARACIONES DE LAS NOTAS
OBTENIDAS POR LOS ALUMNOS DEL GRUPO EXPERIMENTAL EN
EL PRE TEST Y POST TEST
GRÁFICO Nº 10. HISTOGRAMA COMPARATIVA DE FRECUENCIAS,
CATEGORIZANDO SEGÚN LAS NOTAS OBTENIDAS POR LOS ALUMNOS
DEL GRUPO EXPERIMENTAL EN EL PRE TEST Y POST TEST
11 11
70
26
18
53
2
11
0
10
20
30
40
50
60
70
PO
RC
EN
TA
JE
DEFICIENTE REGULAR BUENO MUY BUENO
CATEGORÍA DE LAS NOTAS
PRE TEST
POST TEST
FUENTE: Cuadros Nros. 06 y 16
CUADRO Nº 19. CUADRO COMPARATIVA DE LOS RESULTADOS DE LAS
MEDIDAS DE TENDENCIA CENTRAL Y DISPERSION DE LAS NOTAS DEL
PRE TEST Y POST TEST DEL GRUPO EXPERIMENTAL
MEDIDAS PRE TEST POST TEST
Media aritmética 12,56 13,86
Mediana 13,00 14,00
Moda 13,00 14,00
Desviación Standard 1,59 2,18
Varianza 2,53 4,76FUENTE: Tratamiento estadístico del grupo experimental
126
4.1.2.11. PRUEBA DE HIPÓTESIS ESTADÍSTICA DEL PRE TEST Y POST
TEST DEL GRUPO EXPERIMENTAL.
Con el fin de obtener conclusiones confiables con rigurosidad
estadística efectuamos la prueba de hipótesis para la diferencia de
medias de los resultados del grupo experimental, para el pre test y post
test. Se plantea la hipótesis nula y la hipótesis alterna.
i) PLANTEAMIENTO DE HIPÓTESIS ESTADÍSTICA
Hipótesis Nula: Ho : µs ≤ µe
“No hay diferencia significativa en las notas del post test y pre test
para los alumnos del grupo experimental con relación al aprendizaje
de la física”.
Hipótesis Alternativa: Ha : µs ≠ µe
“Hay diferencia significativa en las notas del post test y pre test para
los alumnos del grupo experimental con relación al aprendizaje de la
física”.
ii) NIVEL DE CONFIANZA: 1 – α = 0,95 ó 1 – α = 95%
α = 0,05
iii) NIVEL DE DECISIÓN:
Como n = ns + ne = 66 + 66 = 132 y 132 > 30; entonces se aplica la
distribución Z.
Si Zc > Zt, se rechaza Ho
iv) PUNTOS CRÍTICOS:
Zt = Z0,05 = 1,64
127
Z=Xs−X e
√ Ss2
ns
+Se
2
ne
Z=13 , 86−12 ,56
√ 4 , 7666
+ 2, 5666
Zc = 3,94
v) CONCLUSIÓN:
Como Zc > Zt, es decir, 3,94 > 1,64 entonces se rechaza la
hipótesis nula y se acepta la hipótesis alterna, lo que significa que hay
diferencia significativa en las notas del post test y pre test para los
alumnos del grupo experimental con relación al aprendizaje de la
física.
4.2. DISCUSIÓN DE RESULTADOS
4.2.1. COMPARACIÓN CON LOS RESULTADOS DE OTROS AUTORES.
Sierra Fernández, José Luís. “Estudio de la influencia de un entorno
de simulación por ordenador en el aprendizaje por investigación de la
Física en Bachillerato” 50. Sostiene que, los pequeños trabajos de
investigación dirigida por el profesor y con ayuda del programa de 50 Tesis Doctoral. Universidad de Granada. Op Cit. Pág. 240.
128
simulación de fenómenos físicos facilita el aprendizaje de contenidos
conceptuales de mecánica; asimismo sostiene también que los entornos
informáticos de simulación son más eficaces desde el punto de vista
didáctico y ofrecen al alumno distintos niveles de ayuda especifica para
cada trabajo de investigación que aborde.
Covián Regales, Enrique. “El proceso enseñanza-aprendizaje de la
Mecánica de Newton en las carreras técnicas: evaluación de la utilidad y
rendimiento académico de la simulación informática de fenómenos
mecánicos en su aprendizaje y su influencia en la corrección de
preconceptos” 51. Sostiene que, mediante la aplicación de simulación
informática de fenómenos físicos se consigue mejorar la comprensión de
la mecánica y corregir la influencia de los preconceptos considerados.
Sostiene también que la simulación informática sirve para incorporar
herramientas informáticos al proceso enseñanza aprendizaje
incrementando la participación del estudiante.
Huamán Monroy, Godofredo. “Influencia del método experimental
didáctico y el refuerzo del aprendizaje asistido por computadora en el
rendimiento académico de física de los estudiantes de educación de la
UNA – Puno, 2006”52. Concluye que cuando se aplica el método
experimental didáctico en la enseñanza de la física y se realiza el
refuerzo del aprendizaje asistido por computadora, los alumnos elevan
su rendimiento académico significativamente en comparación a la
aplicación individual de cada uno de ellas y aún más en relación a los
alumnos en los cuales no se aplica ninguna de estas variables.
Jiménez Aliaga, Edith S. y Cañapataña Larico, Lucila B. “Aplicación
del software educativo en la enseñanza y aprendizaje de estática y
cinemática en Educación Secundaria” 53. Sostiene que el proceso
51 Tesis Doctoral. Universidad Politécnica de Madrid. Op Cit.52 Tesis para optar el Grado Académico de Magíster en Educación. Universidad Nacional Mayor de San
Marcos. Op. Cit.. Pág. 103.53 Tesis para optar Titulo de Licenciado en Educación. Universidad Nacional de Altiplano. Op. Cit. Pág. 73.
129
enseñanza aprendizaje de la física en los alumnos de quinto grado de
educación secundaria, es más eficiente con la aplicación del software
educativo elaborado en Lenguaje de Programación por constituir un
material atractivo y fácil de utilizar.
El presente trabajo de investigación “El software educativo
Interactive Physics y su influencia en el aprendizaje colaborativo de la
física en los alumnos de la I.E.S. Industrial 32 – Puno”, en comparación
con los trabajos anteriormente mencionados se caracteriza debido a que
se ha trabajado dos variables; el aprendizaje colaborativo y el software
educativo Interactive Physics asistido por un ordenador, el nivel de
aprendizaje colaborativo se muestra en los resultados de la encuesta,
donde se tiene que casi siempre (4,12 de media) el estudiante se
esfuerza por trabajar con sus compañeros, casi siempre (4,14) procura
comprender nuevas ideas sugeridas por sus compañeros, (Cuadro Nº
12), permite el desarrollo de habilidades de razonamiento superiores,
pensamiento crítico y seguridad en sí mismo. En cuanto a la influencia
del software educativo Interactive Physics, se puede observar en el
rendimiento de los alumnos (del grupo experimental) quienes en el pre
test un 70% estuvo en el nivel regular, 18% en un nivel bueno y un 1%
en un nivel muy bueno, pasando a un 26% en el nivel regular un 52% en
el nivel bueno y un 11% en un nivel muy bueno en el post test (Cuadros
06 y 16), posibilita aprendizajes superiores en el aprendizaje
colaborativo de la física.
4.2.2. DISCUSIÓN.
Según los datos obtenidos en el cuadro Nº 18, se puede observar
que los alumnos del grupo control tienen un promedio aritmético de
12,70 puntos en el pre test, manteniéndose casi el mismo promedio
aritmético de 12,74 en el post test, esto debido a que no se ha aplicado
ninguna de las variables independientes como el software educativo
Interactive Physics y el aprendizaje colaborativo.
130
Sin embargo, en el cuadro Nº 19 lo más sobresaliente es que el
rendimiento académico de los alumno del grupo experimental, en el cual
se han aplicado las variables independientes como el software educativo
Interactive Physics y el aprendizaje colaborativo, ha elevado su
promedio aritmético de 12,56 puntos en el pre test, pasando a un
promedio aritmético de 13,86 puntos en el post test y una dispersión
moderada en torno a éste.
Ahora bien, las observaciones directas anotadas en los párrafos
anteriores, se corroboran con el análisis de varianza en el punto del
proceso de la prueba de hipótesis, se puede observar que cuando se
aplican las variables independiente en el proceso experimental, tiene
una influencia significativa alta, tal como se muestra en el cuadro Nº 19 y
gráfico Nº 10.
De acuerdo a los datos obtenidos en el presente trabajo
experimental y discutidos en los párrafos anteriores, podemos confirmar
nuestra hipótesis de investigación que en términos generales indican, si
es que se aplican las variables; el software educativo Interactive Physics
y el aprendizaje colaborativo, elevan el rendimiento académico de los
alumnos de manera significativa.
Se ha verificado también que la aplicación de ambas variables
independientes en el grupo experimental, dan lugar a una interacción
entre ellos produciéndose mejores resultados en el aprendizaje de la
física de los alumnos, se puede afirmar esto con los resultados de los
cuadros Nros. 12, 13 y 14.
131
CONCLUSIONES
Dado los resultados de la investigación, nos permite llegar a las siguientes
conclusiones:
PRIMERA:
El nivel de aprendizaje de los alumnos en física, en el cual no se aplicó
el programa Interactive Physics, es regular, con un promedio aritmético
de 12,56 puntos en el grupo experimental y 12,70 puntos en el grupo
control (Cuadro Nº 07).
SEGUNDA:
El conocimiento informático de los alumnos está en un nivel básico
(Cuadro Nº 09), lo cual es suficiente para la generación de
simulaciones con el programa Interactive Physics mediante la cual
dinamiza el aprendizaje de los alumnos (Cuadro Nº 12) a través de un
número ilimitado de simulaciones.
TERCERA:
El efecto del aprendizaje colaborativo se muestra en los resultados de
la encuesta, donde se tiene casi siempre (4,12 de media) el estudiante
se esfuerza por trabajar con sus compañeros, casi siempre (4,14)
procura comprender nuevas ideas sugeridas por sus compañeros,
(Cuadro Nº 12), permite el desarrollo de habilidades de razonamiento
superiores, pensamiento crítico y seguridad en sí mismo.
CUARTA:
La influencia del software educativo Interactive Physics, se puede
observar en el rendimiento de los alumnos (del grupo experimental),
quienes en el pre test un 70% estuvo en el nivel regular, 18% en un
nivel bueno y un 1% en un nivel muy bueno, pasando a un 26% en el
nivel regular un 52% en el nivel bueno y un 11% en un nivel muy
bueno; en el post test (Cuadros 06 y 16), se muestra también en las
pruebas de hipótesis del post test de ambos grupos la Zc > Zt o sea
132
2,88 > 1,64 lo que significa en definitiva la diferencia significativa en las
notas del grupo control y del grupo experimental, influyendo
significativamente y posibilitando aprendizajes superiores en el
aprendizaje colaborativo de la física.
133
SUGERENCIAS
Dado los resultados de la investigación, nos permitiremos dar las siguientes
sugerencias:
PRIMERA:
En definitiva, en todas las Instituciones Educativas de Nivel
Secundario, para la enseñanza de la física y otras materias permanece
abierta la oportunidad de integrar de una manera realista las
Tecnologías de Información y Comunicación en el aula, sin perder de
vista que el ordenador constituye una herramienta intelectual con la
que el alumno puede aprender ciencia, siempre y cuando el profesor
incorpore en el aula un diseño instruccional adecuado a su contexto
escolar.
SEGUNDA:
A todos los profesores, invitamos a poner en práctica y fomentar el uso
de la metodología de aprendizaje, empleando el simulador Interactive
Physics para obtener mejores resultados en el aprendizaje de los
alumnos y en la formación de la personalidad del mismo.
TERCERA:
A las Instituciones Educativas Secundarias, quienes cuenten con el
aula de innovación pedagógica de la Dirección Regional de Educación
de Puno, los software educativos interactivos, deben estar inmersos en
la implementación de un diseño curricular como material pedagógico
de apoyo, para traducir las grandes intencionalidades del currículo en
el trabajo operativo de aula.
134
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Almeida Sáenz, Orlando. (2000). “Tecnología educativa en el enfoque
pedagógico y aplicación básica del constructivismo”. Editora Gráficos “J.C”.
Lima.
Alvares, Sylvia y Alzadora, Calderón. (2005). “BIOS”. Serie de Ciencia,
Tecnología y Ambiente para secundaria. Edit. Norma. S.A. Lima.
Ausubel, D. P. et al (1983). “Psicología educativa. Un punto de vista
cognoscitivo”. México. Trillas.
Ávila Acosta, Roberto. (1992). “Introducción a la metodología de la
investigación”. Estudios y Ediciones R.A. Lima-Perú.
Baeza, P. et al. (1999) “Aprendizaje colaborativo asistido por computador: La
esencia interactiva”. En Revista Digital de Educación y Nuevas Tecnologías:
Contexto Educativo.
Calzadilla, M. E. (2001). “Aprendizaje colaborativo y tecnologías de la
información y comunicación”. En Revista Iberoamericano de Educación. Pág.
8.
Cerych, L. (1985). “Problems arising from the use of new technologies in
education”. European Journal of Education, Nº 20.
Chatterton, J. L. (1985). “Evaluating CAL in the classroom”, en Reid, I. y
Rushton, J. (eds.). Teachers, computers and the classroom. Manchester
University Press.
Crisólogo A., Juan. (1986) “Didáctica creativa – Evaluación del educando”
UNE. Enrique Guzmán y Valle, La Cantuta.
135
Cuba Figueroa, Juan. (2004), “Manual practico del aprendizaje moderno” Edit.
Cultural. S.A. Madrid-España.
Damian Casas, Luis Oswaldo. (2007). “Guía para el desarrollo de
capacidades” Edit. Gráfica Navarrete S.A. Lima.
Díaz Díaz, Hugo. (s/f). “Panorama Actual de la Educación Peruana”. Una
Visión del Período 2000-2006 y su Proyección al 2011. Resumen ejecutivo.
Estela Vilela, Carlos Daniel. (2004). “Nuevas Tecnologías de Información y
Comunicación en la Educación Secundaria”. Manual de Capacitación.
Programa Huascarán. Lima.
Gros, B. (1997). Diseño y programas educativos. Pautas pedagógicas para la
elaboración de Software. Barcelona, Ariel.
Gutiérrez Osco, Felipe y Tumi Quispe, Julio A. (2002). “Diseños estadísticos
aplicados a la educación”. Editorial Titikaka. UNA-Puno.
Hernández Sampieri, Roberto. et al (2003). “Metodología de la investigación”.
México, D.F.: McGRAW-HILL.
Hurtado Márquez, Alejandro y Fonseca, Mercado. (2002). “Física con
Interactive Physics”. Universidad Distrital Francisco José de caldas. Bogota-
Colombia.
Huamán Monroy, Godofredo. (2008). “Influencia del método experimental y el
refuerzo del aprendizaje asistido por computadora en el rendimiento
académico de física de los estudiantes de educación de la UNA – Puno, 2006”.
Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Tesis para optar el Grado
Académico de Magíster en Educación. Lima.
136
Jiménez Aliaga, Edith s. y Cañapataña Larico, Lucila B. (1997). “Aplicación del
software educativo en la enseñanza y aprendizaje de estática y cinemática en
Educación secundaria”. Universidad Nacional de Altiplano. Tesis para optar
Titulo de Licenciado en Educación. Puno.
Macedo Flores, David. et al (2005). “Diseño Curricular Nacional de Educación
Básica Regular”. Ministerio de Educación. Perú.
Ministerio de Educación. (1999). “Modulo de capacitación para docentes de
Educación secundaria”. ICISEC. Puno.
O’Shea, B. (1988). “DARTS”. Journal of Computer, Assisted Learning, 4 (1).
Pozo, J. I. (1987). “Aprendizaje de la ciencia y pensamiento casual”. Gráficos
Muriel, S.A. Visor. Madrid.
Sánchez Carlessi, Hugo y Reyes Mesa, Carlos. (2002). “Metodología y
Diseños de Investigación Científica”. Editorial Universitaria, Universidad
Ricardo Palma. Lima.
Schecker, H. (1993). “Learning physics by making models”. Physics Education,
28.
Sierra Fernández, José Luís. (2004). “Estudio de la influencia de un entorno de
simulación por ordenador en el aprendizaje por investigación de la Física en
Bachillerato”. Centro de Investigación y Documentación Educativa. Modalidad
Tesis Doctoral. Granada-España.
Strijbos, J. et al. (2004). “Designing for Interaction; Six Steps to Designing
Computer-Supported Group-Basedd Learning”, en Computers & Education, 42.
Webb, N. M. (1989). “Peer interaction and learning in small groups”.
International Journal of Educational Research.
137
REFERENCIAS DE INTERNET
Aertia Software. (s/f). “Interactive Physics”. En:
[http://www.aertia.com/productos.asp?pid=243] 2007: 13 de mayo.
Covián Regales, Enrique. (2004), “El proceso enseñanza-aprendizaje de la
Mecánica de Newton en las carreras técnicas: evaluación de la utilidad y
rendimiento académico de la simulación informática de fenómenos mecánicos
en su aprendizaje y su influencia en la corrección de preconceptos”.
Universidad Politécnica de Madrid. Modalidad Tesis Doctoral. Madrid-España.
En: [http://oa.upm.es/129/] 2007: 12 de Marzo.
De la Torre Barbero, Miguel. (1998). “Interactive Physics, un Programa de
Simulación en Física”. Madrid. Pág. 39. En:
[http://www.curiedigital.net/curiedigital/1998/IIJ/MTB39-45.pdf] 2007: 16 de
Mayo.
Desarrollo de Proyectos. (s/f).Informática. En:
[http://personales.com/mexico/tepic/fabiola/] 2007: 15 de Mayo.
Dirección de Investigación y Desarrollo educativo. Instituto Tecnológico y de
estudios Superiores de Monterrey.(s/f) “Las estrategias y técnicas didácticas
en el rediseño”. Pág. 3 En:
[http://es.wikipedia.org/wiki/Aprendizaje_colaborativo] 2007: 17 de Mayo.
Escalona Reyes, Miguel. (2002). Instituto Pre-Vocacional de Ciencias
Pedagógicas “Rafael Cruz Pérez”. Cuba. En:
[http://www.rieoei.org/deloslectores/997Escalona.PDF] 2007: 20 de Abril.
Lycos. (s/f). Realidad Virtual. En:
[http://usuarios.lycos.es/artofmusic/the_matrix_vr/definicion_vr.html] 2007: 26
de Mayo.
138
Negret, J. P. (2003). “Aprendizaje de la Física”. En:
[http://wwwprof.uniandes.edu.co/~jnegret/guia.htm] 2007: 25 de Mayo.
Paniagua, Adriana y Pobrete, Héctor. (2002). “Uso de Multimedia en el
Aprendizaje de la Física”. Departamento de Física. Facultad de ciencias.
Universidad de Los Andes. Venezuela. En:
[http://lsm.dei.uc.pt/ribie/docfiles/txt200341732941EL%20USO%20DE%20LOS
%20MULTIMEDIOS.pdf] 2007: 14 de Mayo.
PISA: Proyecto internacional para la producción de indicadores de rendimiento
de los alumnos/ OCDE. (2000). Madrid. Ministerio de Educación, Cultura y
deportes. INCE. En: [http://www.pisa.oecd.org.] 2007: 15 de marzo.
Rojano, Teresa. (2006). Incorporación de entornos tecnológicos de
aprendizaje a la cultura escolar. Proyecto de innovación educativa en
matemáticas y ciencias en escuelas secundarias publicas de México. Revista
Iberoamericana. Nº 33. En: [http://www.rieoei.org/rie33a07.htm ] 2007: 19 de
Mayo.
Valdez Cuevas, Rosario y Uribe Domínguez, Marco A. (2000). “Aprendizaje de
la Física”. Universidad Autónoma de Sinaloa. En:
[http://www.educar.org/articulos/TICenFisica.asp ] 2007: 15 de Mayo.
Wikipedia La Enciclopedia Libre. (s/f). Ordenador. En:
[http://es.wikipedia.org/wiki/Computadora] 2007: 26 de Mayo.
139
ANEXOS
140
AXEXO Nº 01:
REGISTRO DE CONOCIMIENTO INFORMÁTICO
INDICACIONES:
Marque con una X en cada caso. Puede marcar más de una alternativa a la vez.
1. Posee Ud. :Computadora personal Ordenador No tiene
2. Maneja Ud., en un nivel básico, intermedio o avanzado:
Procesador de textos No maneja Nivel básico Nivel intermedio Nivel avanzado
Hoja de cálculo No maneja Nivel básico Nivel intermedio Nivel avanzado
Programas didácticos No maneja Nivel básico Nivel intermedio Nivel avanzado
Correo electrónico No maneja Nivel básico Nivel intermedio Nivel avanzado
Webs No maneja Nivel básico Nivel intermedio Nivel avanzado
Lenguajes de programación No maneja Nivel básico Nivel intermedio Nivel avanzado
Programas de uso específico No maneja Nivel básico Nivel intermedio Nivel avanzado
3. De acuerdo a su criterio la informática representa:
Una novedad Un avance de la ciencia Un instrumento de trabajo
4. El uso del ordenador en las clases de física es:
Interesante Muy importante Adecuado Aburrido
141
ANEXO Nº 02:
PRUEBA DE CIENCIA, TECNOLOGÍA Y AMBIENTE.
APELLIDOS Y NOMBRES: ________________________________ Nº de Orden: ____GRADO Y SECCIÓN: _________________________Fecha: ______________________
Instrucciones: Marque la alternativa que mejor exprese su respuesta en cada una de la preguntas.
01.La distancia recorrida es la medida:
a) Del vector posiciónb) Del desplazamientoc) De la distanciad) De la trayectoriae) De la velocidad
02.La velocidad de la Luna alrededor de la Tierra es:
a) Cerob) Constantec) Variabled) Cada vez menore) Cada vez mayor
03.Cuando en una pista recta un automóvil acelera, en cada segundo transcurrido las distancias que recorre el automóvil son cada vez:
a) Menoresb) Igualesc) Mayoresd) Pueden ser igualese) Pueden ser menores
04.¿Con qué ángulo de elevación debe saltar un altleta el salto de longitud?
a) 30ºb) 37ºc) 45ºd) 53ºe) 90º
05.Dentro de un ascensor que acelera hacia arriba, los cuerpos soltados caen:
a) Mas rápidob) Mas lento
c) De igual modod) No caene) Fantan datos
06.En la correspondencia v - t halle la distancia que recorre el móvil en los últimos 4s.
a) 4mb) 8mc) 12md) 16me) 50m
07.En una pista recta se encuentran dos vehículos separados 300m, ambos salen hacia su encuentro con velocidades constantes v1 = 13 m/s y v2
= 7 m/s. ¿Después de qué tiempo se encuentran?
a) 15s b) 30s c) 18s d) 20se) 22s
08.Un automóvil corre a razón de 108 km/h y luego frena, de tal modo que logra detenerse por completo en 6s. ¿Cuál es su aceleración? (Rpta. en m/s2)
a) 5 m/s2
b) -6 m/s2
c) 6 m/s2
d) -5 m/s2
e) 10 m/s2
09.Una piedra se encuentra a 80 m del piso, y se deja caer libremente. ¿Qué velocidad poseerá un instante antes del impacto? (g=10m/s2)
142
a) 40m/s b) 30m/s c) 20m/s d) 10m/s e) 15 m/s
10.Se lanza una flecha con una velocidad inicial de 20m/s formando un ángulo de 53º con la horizontal, si demora en llegar al suelo 8s. ¿Qué distancia recorre horizontalmente?
a) 68mb) 56mc) 48md) 96me) 27m
11.Si dejamos caer un cuerpo en el aire. ¿Cómo cambia la aceleración?
a) Aumentab) Se mantiene igualc) Disminuyed) Depende de la masae) No cae
12.Si lanzamos dos botellas de plástico iguales, una llena de agua y otra vacía, verticalmente hacia arriba con la misma velocidad. ¿Cuál llegará antes al suelo?
a) La botella llena de aguab) La botella vacíac) Ambas llegan al mismo instanted) No caene) Faltan datos
13.Una misma pelota lanzada con la misma velocidad inicial y con el mismo ángulo. ¿Dónde llegaría más lejos, en la tierra o en la luna?
a) En la lunab) En la tierrac) En ambas llegan a la misma
distanciad) Depende de la masae) Faltan datos
14.¿La masa de la pelota influye en su alcance horizontal cuando es lanzada en el vacío? ¿y en el aire?
a) En el vació no influye y si en el aireb) Si influye en el aire también en el
vacíoc) Si influye en el vació y no en el aired) No influye en el aire y si influye en el
vacíoe) Faltan datos
15.En el vacío, dos cuerpos de igual masa se lanzan verticalmente desde la misma altura y con la misma velocidad inicial, uno hacia arriba y el otro hacia abajo. ¿Cuál llega al suelo con mayor velocidad?
a) El cuerpo que va hacia abajob) El cuerpo que va hacia arribac) Ambos cuerpos llegan con la misma
velocidadd) Depende de la alturae) Faltan datos
143
ANEXO Nº 03:
PRUEBA DE CIENCIA, TECNOLOGÍA Y AMBIENTE.
APELLIDOS Y NOMBRES: __________________________________________ Nº de Orden: ____
GRADO Y SECCIÓN: __________________________________Fecha: ______________________
Instrucciones: Marque la alternativa que mejor exprese su respuesta en cada una de la preguntas.
01.En el Sistema Internacional de Unidades el peso se mide en:a) kg-fb) kgc) Newtond) Poundale) Joule
02.El peso de los cuerpos es una fuerza __________.a) Nuclearb) Molecularc) Gravitacionald) Electromagnéticae) Tensorial
03.El torque mide la capacidad de una fuerza para producir:a) Traslaciónb) Deformaciónc) Rotaciónd) Movimientoe) Aceleración
04.Un cuerpo estará en equilibrio si cumple:a) La primera condición de equilibriob) La segunda condición de equilibrioc) La primera o segunda condición de
equilibriod) La primera y la segunda condición
de equilibrioe) Ninguna condición
05.La causa de la aceleración es:a. La masab. La velocidadc. El desplazamiento
d. La fuerzae. El trabajo
06. Un bloque de madera de 15N descansa sobre un plano inclinado liso amarrado a una estaca mediante una cuerda, halle la tensión en esta cuerda.
a) 12Nb) 15Nc) 6Nd) 9Ne) N.A.
07. Siendo W = 48N. Calcular la tensión “A”. (Polea de peso despreciable).a) 48Nb) 24Nc) 144Nd) 96Ne) 100N
08. Encontrar la compresión que experimenta los bloques, si se sabe que no existe rozamiento.a) 42Nb) 10Nc) 20Nd) 44Ne) 46N
09. ¿Cuál es el peso de un astronauta de 80 kg en la Luna? (g = 1,7 m/s2)
a) 106Nb) 116Nc) 126Nd) 136Ne) 146N
144
10. Al arar, un tractor arrastra el arado con una fuerza de 6000 N. ¿Qué trabajo realiza con ello en un recorrido de 15 m?a) 60 000Jb) 70 000Jc) 80 000Jd) 90 000Je) 100 000J
11 Un proyectil es verticalmente lanzado hacia arriba, en la cúspide la trayectoria el cuerpo esta:
a) En reposo instantáneob) En equilibrio instantáneoc) Instantaneamente en reposo y en
equilibriod) Ni en reposo ni en equilibrioe) En equilibrio
12 Cuando una fuerza resultante sobre una partícula es cero, tendremos que la partícula ________.
a) No se mueveb) Se mueve con velocidad constantec) Esta moviendosed) Esta en reposo o moviendose a
velocidad constante
e) N.A.
13 ¿Qué fuerza es la que impulsa hacia delante al andar?a) Pesob) Normalc) Fricción estáticad) Fricción cinéticae) Fuerza muscular
14 Cuando empujamos un muro, nos cansamos, sin embargo el trabajo mecánico sobre el muro es :
a) Pequeñob) Grandec) Muy granded) Infinitoe) Cero
15 Cuando un fruto maduro cae de un árbol se cumple que:
a) La energía potencial se conservab) La energía cinética se conservac) La energía potencial se transforma a
cinéticad) La energía cinética se transforma a
potenciale) N.A.
145
ANEXO Nº 04:
ENCUESTA ANÓNIMA PARA ALUMNOS SOBRE APRENDIZAJE COLABORATIVO
Indicaciones:Señor alumno(a) a continuación se dan una serie de ítems, de las cuales marcara una sola categoría, acuerdo a su participación.
1. Termino las tareas que me son confiados.
Siempre ( ) Casi siempre ( ) A veces ( ) Casi nunca ( ) Nunca ( )
2. Me esfuerzo por trabajar con todos mis compañeros.
Siempre ( ) Casi siempre ( ) A veces ( ) Casi nunca ( ) Nunca ( )
3. Procuro comprender nuevas ideas que me son sugeridas por mis compañeros.
Siempre ( ) Casi siempre ( ) A veces ( ) Casi nunca ( ) Nunca ( )
4. Comparto mis conocimientos con mis compañeros.
Siempre ( ) Casi siempre ( ) A veces ( ) Casi nunca ( ) Nunca ( )
5. Sigo los planes trazados por el grupo, trabajo satisfecho para el grupo, sin perturbar a los otros.
Siempre ( ) Casi siempre ( ) A veces ( ) Casi nunca ( ) Nunca ( )
6. Acepto cuando reconozco que no tengo razón.
Siempre ( ) Casi siempre ( ) A veces ( ) Casi nunca ( ) Nunca ( )
7. Respeto el derecho de mis compañeros.
Siempre ( ) Casi siempre ( ) A veces ( ) Casi nunca ( ) Nunca ( )
8. Pienso en las dificultades que pueden estar pasando mis compañeros.
Siempre ( ) Casi siempre ( ) A veces ( ) Casi nunca ( ) Nunca ( )
9. Escucho con atención cuando se dirigen a mí, y a los demás miembros del grupo.
Siempre ( ) Casi siempre ( ) A veces ( ) Casi nunca ( ) Nunca ( )
10. Escucho con atención las indicaciones del profesor.
Siempre ( ) Casi siempre ( ) A veces ( ) Casi nunca ( ) Nunca ( )
11. Están dispuestos a prestar ayuda a sus compañeros cuando esta es necesaria.
Siempre ( ) Casi siempre ( ) A veces ( ) Casi nunca ( ) Nunca ( )
146
ANEXO Nº 05
ENCUESTA ANÓNIMA PARA LOS ALUMNOS
INDICACIONES:A continuación se dan una serie de ítems, de las cuales marcará Ud., una sola alternativa que mejor refleje su opinión.
1. El uso de los simuladores en Física es interesante.
a. Muy de acuerdob. De acuerdoc. Ni de acuerdo, ni en desacuerdod. En desacuerdoe. Muy en desacuerdo
2. Trabajar en equipo ayuda a aprender más y mejor.
a. Muy de acuerdob. De acuerdoc. Ni de acuerdo, ni en desacuerdod. En desacuerdoe. Muy en desacuerdo
3. La Física es más atractiva cuando se realizan actividades de investigación.
a. Muy de acuerdob. De acuerdoc. Ni de acuerdo, ni en desacuerdod. En desacuerdoe. Muy en desacuerdo
4. Se aprenden mejor los conceptos de Física cuando se utilizan simuladores.
a. Muy de acuerdob. De acuerdoc. Ni de acuerdo, ni en desacuerdod. En desacuerdoe. Muy en desacuerdo
5. Las actividades de investigación facilitan el aprendizaje de los conceptos de Física.
a. Muy de acuerdob. De acuerdoc. Ni de acuerdo, ni en desacuerdod. En desacuerdoe. Muy en desacuerdo
6. La comunicación entre el profesor y los alumnos mejora cuando se realizan actividades conjuntas de investigación con simuladores.
a. Muy de acuerdob. De acuerdoc. Ni de acuerdo, ni en desacuerdod. En desacuerdoe. Muy en desacuerdo
7. El tiempo que se ha dedicado a la utilización de los simuladores ha sido adecuado.
a. Muy de acuerdob. De acuerdoc. Ni de acuerdo, ni en desacuerdod. En desacuerdoe. Muy en desacuerdo
8. Considera que las actividades de investigación realizadas han sido difíciles.
a. Muy de acuerdob. De acuerdoc. Ni de acuerdo, ni en desacuerdod. En desacuerdoe. Muy en desacuerdo
9. El programa Interactive Physics permite trabajar con facilidad en las simulaciones.
a. Muy de acuerdob. De acuerdoc. Ni de acuerdo, ni en desacuerdod. En desacuerdoe. Muy en desacuerdo
10. El programa Interactive Physics, estimula la creatividad.
a. Muy de acuerdob. De acuerdoc. Ni de acuerdo, ni en desacuerdod. En desacuerdoe. Muy en desacuerdo
147
148
ANEXO Nº 06:
MATRIZ DE CONSISTENCIATÍTULO: El Software Educativo Interactive Physics y su Influencia en el Aprendizaje Colaborativo de la Física, en los alumnos de la I.E.S. Industrial 32 – Puno.
PROBLEMA OBJETIVOS HIPÓTESIS VARIABLES DIMENSIÓN INDICADORESPOBLACION Y MUESTRA
TIPO Y DISEÑO DE ESTUDIO
MÉTODOS Y TÉCNICAS
INSTRUMENTOS
PROBLEMA GENERAL¿De qué manera influye el software educativo Interactive Physics mediante la generación de simulaciones en el aprendizaje colaborativo de la Física en los alumnos de la I.E.S. Industrial 32 - Puno?
SUB – PROBLEMAS
a. ¿Cuál es el nivel de aprendizaje de la física, mediante la enseñanza tradicional en los alumnos del quinto grado de secundaria?
b. ¿Cuáles son los niveles de conocimiento informático de los alumnos para la generación de simulaciones con el software educativo Interactive Physics?
c. ¿Cuál es el efecto del aprendizaje colaborativo, en cada equipo de trabajo, en relación al logro de capacidades de área de ciencia tecnología y ambiente?
d. ¿Cuál es la influencia del software educativo Interactive Physics en el aprendizaje colaborativo de la física?
OBJETIVO GENERALDeterminar la influencia del software educativo Interactive Physics mediante la generación de simulaciones en el aprendizaje colaborativo de la Física, en los alumnos de la I.E.S. Industrial 32 – Puno.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
a. Determinar los niveles de aprendizaje de la física, sin aplicación del software educativo Interactive Physics en los alumnos del quinto grado de secundaria.
b. Identificar los niveles de conocimiento informático de los alumnos para la generación de simulaciones con el software educativo Interactive Physics.
c. Determinar el efecto del aprendizaje colaborativo, en cada equipo de trabajo, en relación al logro de capacidades de área de ciencia tecnología y ambiente.
d. Determinar la influencia del software educativo Intercative Physics en comparación con la enseñanza tradicional, en el aprendizaje colaborativo de la física.
HIPÓTESIS GENERALEl software educativo Interactive Physics mediante la generación de simulaciones influye en forma determinante en el aprendizaje colaborativo de la Física, en los alumnos de la I.E.S. Industrial 32 – Puno.
HIPÓTESIS ESPECÍFICAS
a. El nivel de aprendizaje de los alumnos en física, antes de la aplicación del programa Interactive Physics y el aprendizaje colaborativo es regular.
b. El conocimiento informático para la generación de simulaciones con el software educativo Interactive Physics dinamiza el aprendizaje de los alumnos a través del número ilimitado de simulaciones.
c. El aprendizaje colaborativo, en cada equipo de trabajo, en relación al logro de capacidades de área de ciencia tecnología y ambiente permite el desarrollo de habilidades de razonamiento superiores, pensamiento crítico y seguridad en sí mismo.
d. El software educativo Interactive Physics, influye significativamente, observándose un incremento significativo en el nivel de aprendizaje colaborativo de la física.
VARIABLE INDEPENDIENTEEl Software educativo Interactive Physics y el Aprendizaje Colaborativo.
VARIABLE DEPENDIENTEAprendizaje de la Física.
Entorno del programa Interactive Physics.
Entorno de simulación.
Conocimiento informático.
Aprendizaje colaborativo.
Comprensión de Información.
Indagación y Experimentación.
Juicio crítico.
Crea objetos dibujando círculos, bloques, y polígonos. Mide la velocidad, la aceleración, la fuerza, el ímpetu, la energía, etc., en
unidades métricas o inglesas. Crea las sogas, los resortes, los amortiguadores, las poleas, las canalizaciones,
los impulsos lineares, y los motores que giran en el entorno virtual. Escucha y mide los volúmenes de sonidos, las frecuencias de los sonidos, y
los efectos Doppler en las simulaciones. Varía la resistencia del aire, la gravedad, o las características materiales en la
elaboración de simulaciones. Crea representaciones visualmente atractivas uniendo gráficos a los objetos. Observa los resultados como números, gráficos, y vectores animados.
El simulador Interacitve Physics en el aprendizaje de la física. Trabajo en equipo. La física es atractiva con actividades de simulación. Se aprende mejor la física utilizando simulador Interactive Physics. La simulación en el aprendizaje de los conceptos de física. La comunicación entre el profesor y los alumnos en actividades con
simulador. El tiempo en la utilización de los simuladores. Las actividades de simulación. El programa es pertinente para trabajar con facilidad. Opina sobre las actividades con simulador.
Conoce diversos programas de informática; procesador de textos, hoja de cálculo, programas didácticos, correo electrónico, Web, lenguajes de programación, programas de uso especifico.
Opina sobre el uso de la informática en el aprendizaje de la Física.
Presenta sus tareas. Se esfuerza por conseguir el logro. Respeta las opiniones de su equipo. Comparte sus conocimientos. Toma la iniciativa en su equipo. Asume los errores con naturalidad. Es cortés con sus compañeros. Practica la empatía. Escucha con atención las indicaciones del profesor. Brindan ayuda y apoyo mutuo en el cumplimiento de las tareas.
Identifica los conceptos de desplazamiento y espacio recorrido. Analiza el principio de la inercia, observando que un cuerpo mantiene su
movimiento sin que actúe ninguna fuerza sobre él. Discrimina datos, hechos con respecto al movimiento. Infiere datos basados en la experiencia de caída libre. Discrimina conceptos de caída libre. Describe características de objetos y fenómenos sobre estática. Infiere datos basados en la experiencia relacionados a la fuerza y equilibrio. Analiza el principio fundamental de la dinámica, observando la influencia de
la masa y de la fuerza sobre el movimiento de la partícula.
Analiza problemas relevantes relacionas a los gráficos del movimiento. Construye soluciones a problemas diversos de un mundo en movimiento. Infiere de hechos y resultados de experiencia respecto a caída libre y
movimiento parabólico. Construye soluciones a problemas diversos de movimiento, fuerza y
equilibrio. Infiere resultados de hechos y resultados de experiencia respecto a fuerza y
aceleración. Construye soluciones a problemas diversos sobre fuerza y energía mecánica.
Argumenta relaciones de causa – efecto concerniente a caída libre de los cuerpos.
Valora estrategias metacognitivas para emitir juicio de valor relacionado al movimiento parabólico.
Argumenta opiniones sobre un mundo en movimiento. Argumenta relaciones de causa – efecto concerniente a un mundo en
movimiento. Valora estrategias metacognitivas para emitir juicio de valor relacionado al
rozamiento de los cuerpos.Argumenta opiniones sobre trabajo mecánico y energía.
La población y muestra de la investigación estará conformado por los estudiantes de quinto grado de la I.E.S. Industrial 32 de la ciudad de Puno.
El tamaño de la muestra se determinara al azar, lo cual estará conformado por tres secciones de quinto grado.
Tipo de estudio descriptivo explicativo.
Diseño de estudio cuasiexperimental.
Método de investigación empleada son básicamente cualitativos y cuantitativos.
Las técnicas consideradas para la presente investigación son: Cualitativas:- Escala de Likert
Cuantitativas: - Encuesta- Examen
Encuesta de opinión sobre las actividades con simulador.
Test de conocimiento informático.
Encuesta sobre el aprendizaje colaborativo.
Pre–Test y post-test sobre comprensión de Información.
Pre–Test y post-test sobre Indagación y experimenta-ción.
Pre–Test y post-test sobre juicio crítico.
ANEXO Nº 07:
TABLA DE ESPECIFICACIONES DEL TEST DE CONOCIMIENTO INFORMÁTICO
VARIABLE DIMENSIONES INDICADORESPESO
%
Nº DE
ITEMS
REACTIVOS
El software educativo Interactive Physics.
Conocimiento informático
Conoce diversos programas de informática; procesador de textos, hoja de cálculo, programas didácticos, correo electrónico, Web, lenguajes de programación, programas de uso específico.
10
70
01
07
01. Posee Ud. :Computadora personal Ordenador No tiene
02. Maneja Ud., en un nivel básico, intermedio o avanzado:
Procesador de textos No maneja Nivel básico Nivel intermedio Nivel avanzado
Hoja de cálculo No maneja Nivel básico Nivel intermedio Nivel avanzado
Programas Didácticos No maneja Nivel básico Nivel intermedio Nivel avanzado
Correo Electrónico No maneja Nivel básico Nivel intermedio Nivel avanzado
Webs No maneja Nivel básico Nivel intermedio Nivel avanzado
Lenguajes de programación No maneja Nivel básico Nivel intermedio Nivel avanzado
149
Opina sobre el uso de la informática en el aprendizaje de la Física.
10
10
01
01
Programas de uso específico No maneja Nivel básico Nivel intermedio Nivel avanzado
03. De acuerdo a su criterio la informática representa:
Una novedad
Un avance de la ciencia
Un instrumento de trabajo
04. El uso del ordenador en las clases de física es:
Interesante
Muy importante
Adecuado
Aburrido
Total 100 10
150
ANEXO Nº 08:
TABLA DE ESPECIFICACIONES PARA EL PRE-TEST
VARIABLE DIMENSIONES INDICADORES PESO %Nº DE ITEMS
REACTIVOS
Aprendizaje colaborativo de la Física.
Comprensión de Información.
Identifica los conceptos de desplazamiento y espacio recorrido.
Analiza el principio de la inercia, observando que un cuerpo mantiene su movimiento sin que actúe ninguna fuerza sobre él.
Discrimina datos, hechos con respecto al movimiento
Infiere datos basados en la experiencia de caída libre.
6 30 1
1
2
1
1. La distancia recorrida es la medida:
a) Del vector posiciónb) Del desplazamientoc) De la distanciad) De la trayectoriae) De la velocidad
2. La velocidad de la Luna al rededor de la Tierra es:
a) Cerob) Constantec) Variabled) Cada vez menore) Cada vez mayor
3. Cuando en una pista recta un automóvil acelera, en cada segundo transcurrido las distancias que recorre el automóvil son cada vez:
a) Menoresb) Igualesc) Mayoresd) Pueden ser igualese) Puedenser menores
4. ¿Con qué ángulo de elevación debe saltar un altleta el salto de longitud?
a) 30ºb) 37ºc) 45ºd) 53ºe) 90º
5. Dentro de un ascensor que acelera hacia arriba, los cuerpos soltados caen:
a) Mas rápidob) Mas lentoc) De igual modod) No caene) Fantan datos
151
Indagación y Experimentación.
Analiza problemas relevantes relacionas a los gráficos del movimiento.
Construye soluciones a problemas diversos de un mundo en movimiento.
Infiere de hechos y resultados de experiencia respecto a caída libre y movimiento parabólico.
8 40 1
2
2
6. En la correspondencia v - t halle la distancia que recorre el móvil en los últimos 4 s.
a) 4mb) 8mc) 12md) 16me) 50m
7. En una pista recta se encuentran dos vehículos separados 300m. Ambos salen hacia su encuentro con velocidades constantes v1 = 13 m/s y v2 = 7 m/s. ¿Después de qué tiempo se encuentran?
a) 15s b) 30s c) 18s d) 20se) 22S
8. Un automóvil corre a razón de 108 km/h y luego frena, de tal modo que logra detenerse por completo en 6s. ¿Cuál es su aceleración? (Rpta. en m/s2)
a) 5 m/s2 b) -6 m/s2 c) 6 m/s2 d) -5 m/s2
e) 10 m/s2
9. Una piedra se encuentra a 80 m del piso, y se deja caer libremente. ¿Qué velocidad poseerá un instante antes del impacto? (g=10m/s2)
a) 40m/s b) 30m/s c) 20m/s d) 10m/s e) 15 m/s
10. Se lanza una flecha con una velocidad inicial de 20m/s formando un ángulo de 53º con la horizontal. Si demora en llegar al suelo 8s. ¿Qué distancia recorre horizontalmente?
a) 68m b) 56m c) 48m d) 96me) 27m
152
Juicio crítico Argumenta relaciones de causa – efecto concerniente a caída libre de los cuerpos.
Valora estrategias metacognitivas para emitir juicio de valor relacionado al movimiento parabólico.
Argumenta opiniones sobre un mundo en movimiento
6 30
2
2
1
11. Si dejamos caer un cuerpo en el aire. ¿Cómo cambia la aceleración?
a) Aumentab) Se mantiene igualc) Disminuyed) Depende de la masae) No cae
12. Si lanzamos dos botellas de plástico iguales, una llena de agua y otra vacía, verticalmente hacia arriba con la misma velocidad, ¿Cuál llegará antes al suelo?
a) La botella llena de aguab) La botella vacíac) Ambas llegan al mismo instanted) No caene) Faltan datos
13. Una misma pelota lanzada con la misma velocidad inicial y con el mismo ángulo. ¿Dónde llegaría más lejos, en la tierra o en la luna?
a) En la lunab) En la tierrac) En ambas llegan a la misma distanciad) Depende de la masae) Faltan datos
14. ¿La masa de la pelota influye en su alcance cuando es lanzada en el vacío? ¿Y en el aire?
a) En el vació no influye y si en el aireb) Si influye en el aire también en el vacióc) Si influye en el vació y no en el aired) No influye en el aire y si influye en el vacióe) Faltan datos
15. En el vacío, dos cuerpos de igual masa se lanzan verticalmente desde la misma altura y con la misma velocidad inicial, uno hacia arriba y el otro hacia abajo. ¿Cuál llega al suelo con mayor velocidad?
a) El cuerpo que va hacia abajob) El cuerpo que va hacia arribac) Ambos cuerpos llegan con la misma velocidadd) Depende de la alturae) Faltan datos
20 100 15
153
ANEXO Nº 09:
TABLA DE ESPECIFICACIONES PARA EL POST-TEST
VARIABLE DIMENSIONES INDICADORES PESO %Nº DE ITEMS
REACTIVOS
Aprendizaje colaborativo de la Física.
Comprensión de Información.
Discrimina conceptos de caída libre.
Describe características de objetos y fenómenos sobre estática.
Infiere datos basados en la experiencia relacionados a la fuerza y equilibrio.
Analiza el principio fundamental de la dinámica, observando la influencia de la masa y de la fuerza sobre el movimiento de la partícula.
6 30
2
1
1
1
1. En el Sistema Internacional de Unidades el peso se mide en:
a) kg-fb) kgc) Newtond) Poundale) Joule
2. El peso de los cuerpos es una fuerza __________.
a) Nuclearb) Molecularc) Gravitacionald) Electromagneticae) Tesorial
3. ¿El torque mide la capacidad de una fuerza para producir
a) Traslaciónb) Deformaciónc) Rotaciónd) Movimientoe) Aceleración
4. Un cuerpo estará en equilibrio si cumple:
a) La primera condición de equilibriob) La segunda condición de equilibrioc) La primera o segunda condición de equilibriod) La primera y la segunda condición de equilibrioe) Ninguna condición
5. La causa de la aceleración es:
a) La masab) La velocidadc) El desplazamientod) La fuerzae) El trabajo
Indagación y Construye soluciones a problemas 8 40 2
154
Experimentación. diversos de movimiento, fuerza y equilibrio.
Infiere resultados de hechos y resultados de experiencia respecto a fuerza y aceleración.
Construye soluciones a problemas diversos sobre fuerza y energía mecánica.
2
1
06. Un bloque de madera de 15N descansa sobre un plano inclinado liso amarrado a una estaca mediante una cuerda, halle la tensión en esta cuerda.
a) 12Nb) 15Nc) 6Nd) 9Ne) N.A.
07. Siendo W = 48N. Calcular la tensión “A”. (Polea de peso despreciable).a) 48Nb) 24Nc) 144Nd) 96Ne) 100N
08. Encontrar la compresión que experimenta los bloques, si se sabe que no existe rozamiento.
a) 42Nb) 10Nc) 20Nd) 44Ne) 46N
09. ¿Cuál es el peso de un astronauta de 80 kg en la Luna? (g = 1,7 m/s2)
a) 106Nb) 116Nc) 126Nd) 136Ne) 146N
10. Al arar, un tractor arrastra el arado con una fuerza de 6000N. ¿Qué trabajo realiza con ello en un recorrido de 15 m?
a) 60 000Jb) 70 000Jc) 80 000Jd) 90 000Je) 100 000J
Juicio crítico. Argumenta relaciones de causa – efecto concerniente a un mundo en movimiento.
6 30 2 11 Un proyectil es verticalmente lanzado hacia arriba, en la cúspide la trayectoria el cuerpo está:
155
Valora estrategias metacognitivas para emitir juicio de valor relacionado al rozamiento de los cuerpos.
Argumenta opiniones sobre trabajo mecánico y energía.
1
2
a) En reposo instantáneob) En equilibrio instantáneoc) Instantaneamente en reposo y en equilíbriod) Ni en reposo ni en equilíbrioe) En equilíbrio
12 Cuando una fuerza resultante sobre una paríicula es cero, tendremos que la partícula ________
a) No se mueveb) Se mueve con velocidad constantec) Esta moviendosed) Esta en reposo o moviendose a velocidad constantee) N.A.
13 Qué fuerza es la que impulsa hacia delante al andar?
a) Pesob) Normalc) Fricción estáticad) Fricción cinéticae) Fuerza muscular
14 Cuando empujamos un muro, nos cansamos, sin embargo el trabajo mecánico sobre el muro es :
a) Pequeñob) Grandec) Muy granded) Infinitoe) Cero
15 Cuando un fruto maduro cae de un arbol se cumple que:
a) La energía potencial se conservab) La energía cinética se conservac) La energía potencial se transforma a cinéticad) La energía cinética se transforma a potenciale) N.A.
20 100 15
156
ANEXO Nº 10:
BAREMO SOBRE EL APRENDIZAJE COLABORATIVO
VARIABLE DIMENSIÓN INDICADORES ITEMS Nº DE ITEMS ESCALA
PUNTAJERANGO TOTAL DE
INDICADORESRANGO TOTAL DE
LA DIMENSION
Aprendizaje colaborativo de la Física.
Actitud ante al área
Presenta sus tareas.
Se esfuerza por conseguir el logro.
Respeta las opiniones de su equipo.
Comparte sus conocimientos.
Toma la iniciativa en su equipo.
Asume los errores con naturalidad.
Es cortes con sus compañeros.
Práctica la empatía.
Escucha con atención las indicaciones.
Brindan ayuda y apoyo mutuo en el cumplimiento de las tareas.
1. Termino las tareas que me son confiados.
2. Me esfuerzo por trabajar con todos mis compañeros.
3. Procuro comprender nuevas ideas que me son sugeridas por mis compañeros.
4. Comparto mis conocimientos con mis compañeros.
5. Sigo los planes trazados por el grupo, trabajo satisfecho para el grupo, sin perturbar a los otros.
6. Acepto cuando reconozco que no tengo razón.
7. Respeto el derecho de mis compañeros.
8. Pienso en las dificultades que pueden estar pasando mis compañeros.
9. Escucho con atención cuando se dirigen mí, y a los demás miembros del grupo.
10. Escucho con atención las indicaciones del profesor.
11. Están dispuestos a prestar ayuda a sus compañeros cuando esta es necesaria
1
2
3
4
5
6
7
8
9-10
11
Siempre ( )Casi siempre ( )A veces ( )Casi nunca ( )Nunca ( )
157
ANEXO Nº 11:
BAREMO SOBRE ENCUESTA DE OPINIÓN SOBRE LAS ACTIVIDADES CON SIMULADOR
VARIABLE DIMENSIÓN INDICADORES ITEMSNº DE ITEMS
ESCALAPUNTAJE
RANGO TOTAL DE INDICADORES
RANGO TOTAL DE LA
DIMENSION
El software educativo interactive Physics.
Entorno de simulación.
El simulador interacitve physiucs en el aprendizaje de la física.
Trabajo en equipo.
La física es atractiva con actividades de simulación.
Se aprende mejor la física utilizando simulador interactive physics.
La simulación en el aprendizaje de los conceptos de física.
La comunicación entre el profesor y los alumnos en actividades con simulador.
El tiempo en la utilización de los simuladores.
Las actividades de simulación.
El programa es pertinente para trabajar con facilidad.
Opina sobre las actividades con simulador.
1. El uso de los simuladores en Física es interesante.
2. Trabajar en equipo ayuda a aprender más y mejor.
3. La Física es más atractiva cuando se realizan actividades de investigación.
4. Se aprenden mejor los conceptos de Física cuando se utilizan simuladores.
5. Las actividades de investigación facilitan el aprendizaje de los conceptos de Física.
6. La comunicación entre el profesor y los alumnos mejora cuando se realizan actividades de investigación con simuladores.
7. El tiempo que se ha dedicado a la utilización de los simuladores ha sido adecuado.
8. Las actividades de investigación realizadas han sido difíciles.
9. El programa Interactive Physics permite trabajar con facilidad en las simulaciones.
10. El programa Interactive Physics, estimula la creatividad
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Muy de acuerdo De acuerdo IndiferenteEn desacuerdo Muy en desacuerdo
158
159
ANEXO Nº 12:
VALIDEZ DE CONSTRUCTO: CÁLCULO DE KUDER RICHARSON PARA PRE-
TEST
Sujeto/Item 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Puntaje
total
1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 6
2 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 6
3 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 4
4 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 5
5 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 8
6 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 6
7 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 6
8 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 10
9 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 9
10 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 8
11 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 7
12 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 4
13 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 11
14 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 2
15 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 3
16 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 7
17 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 5
18 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 8
19 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 4
20 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 5
Sumatoria 6 8 8 13 6 10 8 8 8 10 7 8 13 6 5 124
Promedio
0.3
0
0.4
0
0.4
0
0.6
5
0.3
0
0.5
0
0.4
0
0.4
0
0.4
0
0.5
0
0.3
5
0.4
0
0.6
5
0.3
0
0.2
5 6.20
desv.Estan
d
0.4
7
0.5
0
0.5
0
0.4
9
0.4
7
0.5
1
0.5
0
0.5
0
0.5
0
0.5
1
0.4
9
0.5
0
0.4
9
0.4
7
0.4
4 2.33
Varianza
0.2
2
0.2
5
0.2
5
0.2
4
0.2
2
0.2
6
0.2
5
0.2
5
0.2
5
0.2
6
0.2
4
0.2
5
0.2
4
0.2
2
0.2
0 5.43
pi
0.3
0
0.4
0
0.4
0
0.6
5
0.3
0
0.5
0
0.4
0
0.4
0
0.4
0
0.5
0
0.3
5
0.4
0
0.6
5
0.3
0
0.2
5 0.41
qi
0.7
0
0.6
0
0.6
0
0.3
5
0.7
0
0.5
0
0.6
0
0.6
0
0.6
0
0.5
0
0.6
5
0.6
0
0.3
5
0.7
0
0.7
5 0.59
pi x qi
0.2
1
0.2
4
0.2
4
0.2
3
0.2
1
0.2
5
0.2
4
0.2
4
0.2
4
0.2
5
0.2
3
0.2
4
0.2
3
0.2
1
0.1
90.24
r = 0,5
Dado que el coeficiente de Kuder Richarson es igual a 0,5 y está
comprendido entre los valores de 0,4 y 0,6 inclusive, corresponde a la descripción
moderada. Por lo que el instrumento es válido y por ende su aplicación es
recomendada.
160
ANEXO Nº 13:
VALIDEZ DE CONSTRUCTO: CÁLCULO DE KUDER RICHARSON PARA
POST-TEST
Sujeto/Item 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Puntaje
total
1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 8
2 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 6
3 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 5
4 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 5
5 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 8
6 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 7
7 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 6
8 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 12
9 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 13
10 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 8
11 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 7
12 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 4
13 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 13
14 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 2
15 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 3
16 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 9
17 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 5
18 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 7
19 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 6
20 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 7
Sumatoria 9 8 8 13 7 12 8 8 9 10 8 8 15 9 9 141
Promedio 0.45 0.40 0.40 0.65 0.35 0.60 0.40 0.40 0.45 0.50 0.40 0.40 0.75 0.45 0.45 7.05
Desv.estand 0.51 0.50 0.50 0.49 0.49 0.50 0.50 0.50 0.51 0.51 0.50 0.50 0.44 0.51 0.51 2.98
Varianza 0.26 0.25 0.25 0.24 0.24 0.25 0.25 0.25 0.26 0.26 0.25 0.25 0.20 0.26 0.26 8.89
pi 0.45 0.40 0.40 0.65 0.35 0.60 0.40 0.40 0.45 0.50 0.40 0.40 0.75 0.45 0.45 0.47
qi 0.55 0.60 0.60 0.35 0.65 0.40 0.60 0.60 0.55 0.50 0.60 0.60 0.25 0.55 0.55 0.53
pi x qi 0.25 0.24 0.24 0.23 0.23 0.24 0.24 0.24 0.25 0.25 0.24 0.24 0.19 0.25 0.25 0.25
r = 0,7
Dado que el coeficiente de Kuder Richarson es igual a 0,7 y esta comprendido
entre los valores de 0,6 y 0,8 inclusive, corresponde a la descripción marcada. Por
lo que el instrumento es válido y por ende su aplicación es recomendada.
161
ANEXO Nº 14:
VALIDEZ DE CONSTRUCTO: CÁLCULO CON COEFICIENTE DE CROMBACH
TEST DE OPINIÓN SOBRE LAS ACTIVIDADES CON EL SIMULADOR
Sujeto/Item 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Puntaje
total
1 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 50
2 4 4 3 4 4 4 4 3 4 4 38
3 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 40
4 5 4 4 4 4 3 4 2 4 4 38
5 2 4 2 4 2 1 4 4 2 2 27
6 4 5 4 5 4 5 5 4 4 4 44
7 3 3 4 4 4 3 3 3 4 4 35
8 5 5 5 4 2 5 4 4 3 4 41
9 2 2 4 4 4 4 4 4 4 4 36
10 3 4 4 3 5 5 4 5 4 4 41
11 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 50
12 5 5 4 4 5 5 3 4 3 3 41
13 5 5 5 3 5 5 4 3 4 5 44
14 3 4 4 3 5 4 3 2 2 4 34
15 3 3 4 4 4 4 4 4 4 4 38
16 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 40
17 2 4 4 4 4 4 4 4 4 4 38
18 4 5 5 4 4 5 4 3 3 4 41
19 4 5 4 5 5 5 5 4 5 5 47
20 4 4 5 4 5 4 4 3 4 4 41
Sumatoria 76 84 83 81 84 84 81 74 76 81 804
Promedio3,8
04,20 4,15 4,05 4,20 4,20 4,05 3,70 3,80 4,05 40,20
Desv.
Stand.
1,0
60,83 0,75 0,60 0,89 1,01 0,60 0,86 0,83 0,69 5,37
Varianza1,1
20,69 0,56 0,37 0,80 1,01 0,37 0,75 0,69 0,47 28,80
rn = 1,0
162
Dado que el coeficiente de Crombach es 1,0 y esta comprendido entre los
valores de 0,8 y 1,0 inclusive, corresponde a la descripción muy alta. Por lo que el
instrumento es válido al 100%, su aplicación es recomendada.
163
ANEXO Nº 15:
VALIDEZ DE CONSTRUCTO: CÁLCULO CON COEFICIENTE DE CROMBACH
TEST DE OPINIÓN SOBRE EL APRENDIZAJE COLABORATIVO.
Sujeto/Item 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Puntaje
total
1 2 2 2 3 2 2 2 2 2 4 2 25
2 2 5 5 5 4 5 5 5 4 4 5 49
3 5 4 5 4 4 3 5 4 5 5 5 49
4 5 5 4 4 4 5 5 4 3 5 5 49
5 5 5 5 5 4 4 4 4 5 4 4 49
6 3 5 3 5 5 4 4 3 5 5 4 46
7 4 4 4 3 3 3 4 5 5 5 4 44
8 4 4 3 3 3 3 5 5 4 5 5 44
9 5 4 3 3 5 3 4 4 5 4 5 45
10 5 4 5 3 4 5 5 4 5 5 5 50
11 4 4 3 3 4 5 2 3 5 4 5 42
12 5 4 4 4 4 5 5 5 4 5 5 50
13 4 5 5 5 4 5 4 5 4 5 5 51
14 2 3 3 2 1 3 3 1 3 3 4 28
15 4 5 4 3 4 3 4 4 4 5 5 45
16 3 3 5 1 5 4 4 4 4 5 5 43
17 4 4 3 5 3 3 5 5 3 4 5 44
18 3 5 5 3 1 3 4 5 4 4 5 42
19 3 3 5 4 5 4 4 4 3 5 5 45
20 3 4 4 5 4 5 5 5 5 5 5 50
Sumatoria 75 82 80 73 73 77 83 81 82 91 93 890
Promedio 3.75 4.10 4.00 3.65 3.65 3.85 4.15 4.05 4.10 4.55 4.65 44.50
Desv.Estan
d 1.07 0.85 0.97 1.14 1.18 0.99 0.93 1.10 0.91 0.60 0.75 6.82
Varianza 1.14 0.73 0.95 1.29 1.40 0.98 0.87 1.21 0.83 0.37 0.56 46.58
rn = 0,9
Dado que el coeficiente de Crombach es igual a 0,9 y esta comprendido
entre los valores de 0,8 y 1,0 inclusive, corresponde a la descripción muy alta. Por
lo que el instrumento es válido y por ende su aplicación es recomendada.
164
ANEXO Nº 16: RESULTADOS ESTADÍSTICOS
1. Resultados del pre test y del post test
CUADRO Nº 20: NOTAS DEL GRUPO EXPERIMENTAL
Nº ALUMNOS CUANTIFICACIONES (NOTAS) PRE TEST
CUANTIFICACIONES (NOTAS) POST TEST
01 ANAHUA ORDOÑO, Yeny Feliciana 10 1002 BUZTINZA ILAQUITA, Marisela 11 1403 CASTRO COLQUE, Sandra Veronica 13 1504 CCAMAPASA HUARCAYA, Maria Elisabeth 13 1405 CHOQUE CHURA, Vianney Clotilde 13 1406 CRUZ CUNO, Yovana Yaneth 12 1607 CRUZ QUISPE, Yudith 15 1608 IBAÑEZ BEJAR, Miriam 12 1309 JOSEC QUISPE, Victoria 10 1010 LLANOS CCAMA, Pilar Gladys 12 1311 MAMANI CONDORI, Gloria Griselda 12 1312 MAMANI SIHUAYRO, Suma Rosa Pankara 10 1113 PACOMPIA CALDERON, Cinthia Milagros 12 1314 PARI HUANCAPAZA, Lizbhet Herika 10 1015 QUENTA FLORES, Nancy luz 11 1216 QUIÑONES PILCO, Mariluz 10 1017 QUISPE JUARES, Flor Maritza 11 1118 SOLORZANO MAMANI, Mirtha Yenny 09 0919 TANTAHUAHUA POMA, Corina 12 1620 TEVES ALCA, Luz Yenny 12 1321 TUPA ROMERO, Eva Manuela 12 1322 VILCANQUI FLORES, Beatriz Yenni 11 1123 ARI CCALLA, Yanet Roxana 15 1724 BACA MAMANI, Ayde Nelida 13 1425 CAHUIDE BALCON, Lissela 12 1526 CHAMBI APAZA, Katia Frida 13 1527 CONDORI MAMANI, Dany Mercedes 13 1428 CONDORI PEDRZA, Agueda 13 1429 CUTIPA MAMANI, Ely 15 1730 ESCOBAR MAMANI, Mery Eugenia 13 1531 FLORES TAPIA, Madeline Nilda 13 1532 GODOY COYURE, Zenayda Gabriela 13 1433 HUARACHI BEDON, Lizeth Yohana 10 0934 HUMPIRI ANDIA, Maria Elena 13 1435 MAMANCHURA MIRANDA, Silvia Luz 13 1436 MAMANI CHOQUE, Mariela Nancy 12 1337 MAMANI SALAS, Dina Yessenia 14 1638 PARADES CUTIPA, Yudith 11 1139 QUIJO CHOQUE, Amanda Milagros 13 14
165
40 SALAMNCA NINA, Sara 14 1541 TANTAHUAHUA POMA, Reyna 13 1442 TICONA CHINO, Beatriz 14 1543 ARPA CENTON, Victor Luis 13 1444 ARPASI CARPIO, Edy Higinio 12 1545 BUTRON YGNACIO, Jhonny Abel 15 1646 CALLACONDO PONCE, Jose Luis 12 1847 CCAMA ROQUE, Wilson 15 1748 CHIQUE QUISPE, Darwin Felix 15 1649 CONDORI CHOQUEHUANCA, Duoglas Gonzalo 11 1350 CONDORI DURAN, Eliseo 11 1151 CRUZ CONDORI, Marcos David 13 1452 FUENTES SALAMANCA, Rudy Lodwing 13 1553 HUALLPA FLORES, Henry Hernan 13 1454 IBAÑEZ CALDERON, Erick 12 1355 LARICO QUISPE, Froilan 14 1656 MAMANI MARON, Juan Alberto 13 1557 MAMANI PACHO, Elisban 11 1058 MAMANI PACHO, Horacio 12 1359 MAMANI VELASQUEZ, Alan 13 1460 MAYE AROCUTIPA, Wilson Carlos 11 1261 MOLLINEDO CANDIA, Robert Alexander 16 1762 MONTURA LLANQUE, Ruben 13 1563 PARI HUANCA, Walter 13 1564 QUISPE CACASACA, Marco Aurelio 15 1765 RAMOS CABRERA, Hamilton 17 1866 RIVERA HUANCA, Fernando Jorge 13 15
CUADRO Nº 21: NOTAS DEL GRUPO CONTROL
Nº ALUMNOS CUANTIFICACIONES (NOTAS) PRE TEST
CUANTIFICACIONES (NOTAS) POST TEST
01 CALLOHUANCA TACORA, Miriam Rocio 10 0902 CANASA VILLA, Lissette Gianina 12 1103 CHAMBI CONDORI, Sandra Paulina 11 1304 CUTIMBO CHARCA , Mariela Marilú 14 1405 ESCARCENA MARCE, Rosa Amelia 13 1106 GEMENEZ QUISPE, Nely 15 1507 GUILLAN MAMANI, Sara 11 1008 HUANCA CRUZ, Rosmery 12 1309 JUCULACA CHOQUE, Erika Mirian 16 1610 JUCULACA CHURA , Denices 12 1111 LLANOS SUAÑA, Lourdes 14 1512 LOPEZ COILA, Claudia Luzmarina 12 1113 MAMANI TEVES, Marisol 13 9
166
14 MEDINA MEDINA, Nancy Yanina 13 1315 MENECES COLQUE, Stefani Danitza 14 1516 NINA MAMANI, Yeny Maruja 14 1317 PARILLO PANCA , Elisabeth 13 1318 PUMA COLQUE, Karen Mercedes 15 1419 QUISPE QUISPE, Nilda 12 1220 RAMOS COLQUE, Yola 11 1021 SANCHEZ MAMANI, Claudia 14 1222 VELASQUESZ MAMANI, Medy Yaned 12 1123 AGUILAR COAQUIRA, Jova Yudith 13 1524 ALCA BLAS, Norma 11 1025 ARPA QUILLE, Cesilia Beatriz 12 1426 BALCON CRUZ, Fraddy 09 1027 CALLOHUANCA RIVERA, Victor Hugo 13 1428 CASTRO MAMANI, Edgar Rene 10 0929 CATACORA PARI, Sandra 16 1530 CUNO COILA, Ana Beatriz 11 1331 ENCINAS FLORES, Fredy 18 1732 FLORES DURAN, Gladys 11 1033 FLORES DURAN, Kadim Nimia 13 1334 GALARZA TIPO, Beatriz 13 1135 JIMENES MITA, Dora July 13 1236 JULI JULI, Jose Luis 14 1437 LLANOS NINA, Jhon Charles 13 1338 MAMANI CUTIPA, Americo 13 1139 MAMANI MAMANI, Guido Severo 13 1440 MANZANO GUTIERREZ, Rober 10 0941 ÑACA SOSA, Dalila 17 1742 QUINO LAYME, Dominga Lucy 14 1643 QUISPE MONTURA, Franklin Antonio 14 1344 RAMOS QUENAYA, Katerin 17 1745 SARDON PANCA, Edilberto Abad 16 1746 SUCAPUCA TAPIA, Jhoel Baltazar 13 1347 TICONA MAQUERA, Nury Mercedes 13 1648 ZEVALLOS FERNANDES, Ronald Duberlin 10 1049 AROCUTIPA CURUZ, Ronal 11 1350 CAHUI QUISPE, Blanca Elizabeth 13 1551 CHALLAPA PUMA, Juana Felicia 15 1552 CONDORI FLORES , Gladys Graciela 13 1553 DAVALOS GOZALES, Sandra Soledad 09 0954 HUARACHI BLANCO, Yulissa Cinthia 13 1455 HUARCAYA MAMANI , Juan Ederly 14 1456 LOPEZ CACHI, Denisse Yesenia 11 1057 MACHACA MAMANI, Gustavo 12 1458 MAMANI CAPAQUIRA, Jesus 12 12
167
59 MAMANI RAMOS, Lizbeth Aurea 12 1160 MAMANI SOSA, Carina Roxana 11 1361 QUILCA NINA, Catalina 11 1162 QUISPE CHUCUYA, Dante 11 1063 QUISPE NINA, Olga Asunción 13 1664 SARAZA ÑACA, Maria Clara 11 1065 SOSA HUANCA, Lizet 11 1266 TIPO CANSAYA, Ebliana 12 13
168
CUADRO Nº 22. DISTRIBUCIÓN DE 66 ALUMNOS DEL QUINTO GRADO DE LA
I.E.S. INDUSTRIAL 32 DE PUNO, CATEGORIZANDO SEGÚN LAS NOTAS
OBTENIDAS EN PRE-TEST. DEL GRUPO EXPERIMENTAL
CALIFICACIONESFRECUENCI
A
FRECUECIA ACUMULAD
A
PROCENTAJE
PORCENTAJE
ACUMULADO
09 1 1 1,5 1,5
10 6 7 9,1 10,6
11 9 16 13,6 24,2
12 14 30 21,2 45,5
13 23 53 34,8 80,314 4 57 6,1 86,415 7 64 10,6 97,016 1 65 1,5 98,517 1 66 1,5 100,0
TOTAL 66 100,0
GRÁFICO Nº 11. HISTOGRAMA SOBRE LAS NOTAS OBTENIDAS DEL PRE TEST
DE LOS ALUMNOS DEL GRUPO EXPERIMENTAL
1,5
9,1
13,6
21,2
34,8
6,1
10,6
1,5 1,50,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
PO
RC
EN
TA
JES
9 10 11 12 13 14 15 16 17
CALIFICACIONES
NOTAS DE LOSALUMNOS
169
CUADRO Nº 23. DISTRIBUCIÓN DE 66 ALUMNOS DEL QUINTO GRADO DE LA
I.E.S. INDUSTRIAL 32 DE PUNO, CATEGORIZANDO SEGÚN LAS NOTAS
OBTENIDAS EN POST-TEST. DEL GRUPO EXPERIMENTAL
CALIFICACIONESFRECUENCI
A
FRECUECIA ACUMULAD
A
PROCENTAJE
PORCENTAJE
ACUMULADO
09 2 2 3,0 3,0
10 5 7 7,6 10,6
11 5 12 7,6 18,2
12 2 14 3,0 21,2
13 10 24 15,2 36,414 15 39 22,7 59,115 13 52 19,7 78,816 7 59 10,6 89,417 5 64 7,6 97,018 2 66 3,0 100,0
TOTAL 66 100,0
GRÁFICO Nº 12. HISTOGRAMA SOBRE LAS NOTAS OBTENIDAS DEL POST
TEST DE LOS ALUMNOS DEL GRUPO EXPERIMENTAL
3,0
7,6 7,6
3,0
15,2
22,7
19,7
10,6
7,6
3,0
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
PO
RC
EN
TA
JES
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
CALIFICACIONES
NOTAS DE LOSALUMNOS
170
3,0
6,1
19,7
16,7
27,3
13,6
4,5 4,53,0
1,5
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
PO
RC
EN
TA
JES
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
CALIFICACIONES
NOTAS DE LOSALUMNOS
CUADRO Nº 24. DISTRIBUCIÓN DE 66 ALUMNOS DEL QUINTO GRADO DE LA
I.E.S. INDUSTRIAL 32 DE PUNO, CATEGORIZANDO SEGÚN LAS NOTAS
OBTENIDAS EN PRE-TEST. DEL GRUPO CONTROL
CALIFICACIONESFRECUENCI
A
FRECUECIA ACUMULAD
A
PROCENTAJE
PORCENTAJE
ACUMULADO
09 2 2 3,0 3,0
10 4 6 6,1 9,1
11 13 19 19,7 28,8
12 11 30 16,7 45,5
13 18 48 27,3 72,714 9 57 13,6 86,415 3 60 4,5 90,916 3 63 4,5 95,517 2 65 3,0 98,518 1 66 1,5 100,0
TOTAL 66 100,0
GRÁFICO Nº 13. HISTOGRAMA SOBRE LAS NOTAS OBTENIDAS DEL PRE TEST
DE LOS ALUMNOS DEL GRUPO CONTROL
171
CUADRO Nº 25. DISTRIBUCIÓN DE 66 ALUMNOS DEL QUINTO GRADO DE LA
I.E.S. INDUSTRIAL 32 DE PUNO, CATEGORIZANDO SEGÚN LAS NOTAS
OBTENIDAS EN POST-TEST. DEL GRUPO CONTROL
CALIFICACIONESFRECUENCI
A
FRECUECIA ACUMULAD
A
PROCENTAJE
PORCENTAJE
ACUMULADO
09 5 5 7,6 7,6
10 9 14 13,6 21,2
11 9 23 13,6 34,8
12 5 28 7,6 42,4
13 13 41 19,7 62,114 9 50 13,6 75,815 8 58 12,1 87,916 4 62 6,1 93,917 4 66 6,1 100,0
TOTAL 66 100,0
GRÁFICO Nº 14. HISTOGRAMA SOBRE LAS NOTAS OBTENIDAS DEL POST
TEST DE LOS ALUMNOS DEL GRUPO CONTROL
7,6
13,6 13,6
7,6
19,7
13,6
12,1
6,1 6,1
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
14,0
16,0
18,0
20,0
PO
RC
EN
TA
JES
9 10 11 12 13 14 15 16 17
CALIFICACIONES
NOTAS DE LOSALUMNOS
172