Study Design

Una manera posible de enfrentar un trabajo integrado en el que los estudiantes puedan llevar a cabo una conceptualización adecuada y pertinente de los diferentes elementos de la teoría Física y lograr así un aprendizaje desarrollador, basados en la integración del experimento y la simulación, podría darse considerando los siguientes pasos:

1) Revisión del material experimental.

Debe hacerse un inventario muy minucioso de dispositivos y elementos de laboratorio (equipos y manuales) y a la vez de software (de simulación o de adquisición de datos, según sea el caso) disponibles. Esta actividad debe ser el resultado de un trabajo en donde participen profesores, estudiantes y técnicos de laboratorio.

2) Apropiación en el manejo de la instrumentación.

De manera rigurosa y continua tanto estudiantes como profesores deben familiarizarse con las características, las posibilidades y el uso adecuado de los equipos convencionales y/o computarizados, con el fin de ver sus ventajas, desventajas y así direccionar la posible utilización dentro de la asignatura Física Experimental III. En otras palabras, se debe hacer una alfabetización informática y tecnológica en grupos de discusión y disertación respecto de las posibilidades de uso de los materiales y equipos disponibles.

3) Planteamiento de situaciones problémicas:

Puede provenir de una propuesta elaborada por parte de un profesor o grupo de profesores o surgir de una discusión previa con sus estudiantes o de propuestas formuladas por ellos a partir de inquietudes que se concreten en algún problema

particular. Después de hacer el planteamiento se debe realizar una revisión teórica por parte del profesor y los estudiantes, para tener la suficiente información que sea soporte para abordar su solución. Así el profesor detecta que elementos teóricos poseen los estudiantes y cuáles requieren revisión o elaboración durante el trabajo a realizar. En la estrategia que se propone incluye un sistema de tareas de aprendizaje planteadas en las prácticas de laboratorio, reales y virtuales.

4) Prediseño de prácticas de laboratorio.

Muchas de las situaciones problémicas generalmente llevan un componente experimental y por ello se hace necesario diseñar y realizar experiencias pertinentes, las cuales después de ciertos refinamientos deben conllevar a dar solución a la situación planteada. A su vez se debe tener en cuenta si éstas pueden resolverse integralmente con material tradicional, computarizado o simulado. De todas maneras hay que dejar abierta la posibilidad para que por grupos de estudiantes, con la respectiva asesoría del profesor o profesores, se puede independientemente elegir la forma de estudiar el problema, que en general puede contemplar la solución teórica, la solución experimental, el montaje y equipos a utilizar bien sea con equipos convencionales o sistematizados, la solución simulada, con el uso de algún software existente o desarrollándolo cuando ello sea posible. Esto conllevará a que cada grupo asuma diferentes responsabilidades y a su vez diferentes formas de abordar un mismo problema; permite además el análisis y solución de diferentes variantes del problema objeto de estudio, o encargar a cada grupo partes diferentes y en general complementarias del problema.

Aquí surge la necesidad de incentivar fuertemente el carácter científico que tiene el proceso de la experimentación. Cada grupo de estudiantes montará, diseñará y ejecutará los desarrollos experimentales requeridos para resolver algunos de los problemas planteados; para cada una de las prácticas escogidas deberá realizar todos los estudios y análisis pertinentes, en algunos casos mediante la experimentación sistematizada, en otros no sistematizados y en otros mediante la simulación.

6) Revisión y análisis de resultados.

Luego de que cada equipo de estudiantes haya confeccionado el informe técnico de la práctica de laboratorio realizada y enviado a su profesor; la exposición colectiva mediante una presentación en PowerPoint es uno de los puntos bien interesantes. En consenso entre todos los estudiantes y los profesores se discuten los resultados obtenidos en cada equipo y se hacen los respectivos análisis y ajustes, contrastando las ventajas y desventajas de las diferentes formas de abordar el problema.

7) Elaboración del material didáctico.

Dentro del marco de la innovación pedagógica se hace necesario que cada equipo dentro de su propia autonomía, luego de presentados los resultados al grupo, elabore un material didáctico que sirva como punto de referencia para otros equipos y otros cursos escolares.

Por las socializaciones realizadas por el GEF y los estudiantes, que cursaron la Disciplina Física General en las Carreras de Ciencias Técnicas y la asignatura Física Experimental III en la Carrera de Licenciatura en Física, se pudo comprobar que con unas pequeñas guías escritas que contengan algunos criterios básicos o sugerencias para desarrollar las prácticas de laboratorio o para avanzar en la conceptualización de

los elementos fundamentales de la teoría, labor que requiere mayor asesoría por parte de los profesores y mayor esfuerzo por parte de los estudiantes inmersos en la propuesta, se logran mejores resultados en el aprendizaje de la Física.

8) Implementación del material didáctico.

Poner a prueba los resultados y el material diseñado, permitirá validar en gran parte lo desarrollado en la estrategia didáctica. Este es un tema pendiente para nuevas investigaciones.

9) Divulgación de resultados.

Este paso es de vital importancia, ya que permite mostrarse a sí mismo y a otros, el impacto que puede tener una estrategia didáctica, que metodológicamente es una opción para probar si la integración entre diferentes aspectos de la disciplina, la didáctica, las TIC, entre otros, para lograr mayor solidez en la conceptualización y estructuración de la teoría en los estudiantes. La divulgación se puede realizar de diferentes maneras: la publicación en el SIDEF, la escritura de los trabajos de Diploma por parte de los estudiantes, la asistencia a eventos nacionales e internacionales y la publicación en revistas arbitradas.

Cada equipo de estudiantes debe elaborar un artículo que lo acerque a una publicación de carácter científico y en donde se deben mostrar esencialmente los siguientes aspectos: Nombre del problema estudiado, fundamentos teóricos, descripción del medio de enseñanza utilizado, tablas y gráficos con las mediciones realizadas, análisis de los resultados, conclusiones y referencias bibliográficas.

Como requisito previo a la consideración de aplicar la estrategia didáctica para el desarrollo de las prácticas de laboratorio de Electromagnetismo en otras asignaturas de

la Disciplina Física Experimental, de la Carrera de Licenciatura en Física, en la UCLV u otro Centro de Educación Superior, se señala la disponibilidad de:

 Un aula especializada, con las condiciones mínimas para utilizar las TIC en las diferentes formas organizativas típicas de la asignatura a impartir.

 Un Laboratorio de Computación para estudiantes.

 Laboratorios docentes, con los equipos e instrumentos de medición necesarios, para realizar las prácticas de laboratorio sobre diferentes temas de la asignatura que se imparte.

 La documentación necesaria para orientar, ejecutar y controlar las tareas docentes propias del trabajo independiente en las prácticas de laboratorio.

 Un sistema de simulaciones de experiencias físicas, apropiadas para que el proceso con ellas devenga procedimiento metodológico para la formación de conceptos o para la sistematización de acciones.

 Un sistema de prácticas de laboratorio virtuales, de temas afines a las prácticas reales.

 Es preferiblemente que toda esta información se encuentre en un Sitio Web o Plataforma Interactiva, de fácil acceso, que no requiera de la red universitaria y pueda ser copiada, facilitando así su uso, inclusive en los municipios y hogares de residencia de los estudiantes.

Las condiciones de aplicabilidad de esta estrategia didáctica pueden resumirse en:  Disponer de un sistema de tareas de aprendizaje, para las prácticas de laboratorio

(reales y virtuales), que propicien la reflexión, el análisis, la búsqueda de alternativas, que motiven el estudio. Su enunciado debe ser abierto, generalmente

cualitativo, donde la mayor parte de la información que se requiera no aparezca de forma explícita.

 Distribuir a los estudiantes en pequeños equipos de trabajo (dos o tres); para desarrollar las prácticas de laboratorios (reales y virtuales).

 Diseñar espacios que propicien el intercambio de puntos de vista, la exposición y defensa de informes mediante presentaciones en PowerPoint, la colaboración, la socialización de los conocimientos.

 Vincular los contenidos de la asignatura que se imparte con otras de la misma Disciplina.

 Efectuar la defensa de los informes técnicos, confeccionados a partir de las mediciones efectuadas en las prácticas de laboratorio (reales y virtuales), en el Laboratorio de Computación o en un aula especializada.

3.6 Conclusiones del Capítulo.

Aunque las perspectivas de trabajo en el aula, al tratar de integrar el experimento convencional y/o computarizado con la simulación de experiencias físicas son buenas, resulta arriesgado predecir en qué dirección se moverá la informática como elemento fundamental en el avance de la ciencia, mientras la investigación en la enseñanza de la Física muestra que los avances tecnológicos no conllevan necesariamente a una mejora en el aprendizaje.

Algunas tecnologías de punta, como la realidad virtual, el modelado en tres dimensiones y el reconocimiento de voz, ya se están implementando y forman parte de la modalidad on-line y de las aplicaciones del uso de las TIC.

Esta investigación considera que es poco probable que estas tecnologías tengan un impacto significativo en la educación, y en especial en el proceso de enseñanza- aprendizaje de la Física si no se generan nuevas concepciones didácticas y pedagógicas acordes con el uso de las mismas.

CONCLUSIONES

El desarrollo de la investigación conduce a las siguientes conclusiones:

1. Un proceso de enseñanza-aprendizaje desarrollador, bajo la concepción histórico- cultural, tiende a lograr una posición activa en el aprendizaje, lo que demanda un esfuerzo intelectual de los estudiantes y el profesor, debe garantizar que la actividad, la interrelación y la comunicación estén presente en todo momento. En las condiciones actuales de los laboratorios docentes del Departamento de Física, de la UCLV, el desarrollo de las prácticas de laboratorio de Electromagnetismo permite ser reforzado y enriquecido con la utilización de las TIC.

2. El desarrollo de las prácticas de laboratorio de Electromagnetismo, en la Carrera de Licenciatura en Física de la UCLV, está correctamente estructurado, pero predomina la utilización del enfoque tradicional de enseñanza. Los estudiantes parecen no estar motivados por el estudio, tienen limitaciones en sus conocimientos previos y en el acceso a la Internet, hay serias dificultades con la información necesaria para desarrollar las prácticas actuales y pobre utilización de las simulaciones interactivas públicas en el SIDEF. La Facultad de Matemática-Física y Computación tiene los recursos imprescindibles que posibilitan la adopción de un proceso de enseñanza- aprendizaje desarrollador en la Carrera de Licenciatura en Física. Todo lo anterior determina que existen las condiciones para desarrollar una estrategia didáctica que contribuya con el perfeccionamiento del citado proceso.

3. Para fundamentar la estrategia didáctica para el desarrollo de las prácticas de laboratorio de electromagnetismo que permita potenciar un aprendizaje desarrollador en la Carrera de Licenciatura en Física, de la UCLV, mediante la utilización de las

TIC, fue necesario considerar los siguientes aspectos: el enfoque histórico cultural de Vigotsky, la adopción de un PEAD y la sistemática utilización de las TIC. La concepción de la estrategia didáctica parte de un diagnóstico de las necesidades y potenciales educativas, el establecimiento de los fundamentos teórico-metodológicos que la sustentan, la caracterización del sistema de simulaciones, prácticas reales y prácticas virtuales de electromagnetismo disponibles y la utilización del SIDEF.

RECOMENDACIONES

1. Continuar aplicando y perfeccionando la estrategia didáctica para el desarrollo de las prácticas de laboratorio de Electromagnetismo, en la Carrera de Licenciatura en Física, de la UCLV.

2. Aplicar dicha estrategia a otras asignaturas de la Disciplina Física Experimental, de la citada carrera.

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