83 CAPITULO III MARCO METODOLÓGICO La presente

CAPITULO III
MARCO METODOLÓGICO
La presente investigación se desarrolla en torno a una situación
específica, compleja y real. Es específica debido a que pretende analizar las
actuaciones de los estudiantes cuando resuelven situaciones problemáticas
experimentales usando tecnologías instrumental digital de vanguardia. Es
compleja dado el número considerable de condiciones que intervienen. Es
real por cuanto se estudia en el contexto natural de las prácticas de
laboratorio de Física de nivel universitario.
En este capítulo se muestra el enfoque epistemológico, el nivel de la
investigación, su diseño, se detalla la población y muestra, se explica las
técnicas de recolección de datos, donde se expone la descripción del
instrumento que se va aplicar acorde a esta investigación, así como su
validez y confiabilidad y se especifican las técnicas estadísticas que se van a
utilizar en el análisis de los datos.
1. Enfoque epistemológico
Para esta investigación, se consideró una postura positivista, puesto que
se plantea que todo el conocimiento está basado en las observaciones
empíricas, lo que significa distinguir un fenómeno que pueda ser
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observado directamente. Hernández y otros (2006; p.4) señalan que “la
corriente positivista se reconoce en el campo de las ciencias sociales”.
Además Hurtado, (2000, p.5); afirma que si bien se registran diversos
antecedentes del positivismo, asociado fundamentalmente a establecer
conocimientos válidos a través de la experimentación y el mismo se
consolida como un método científico pero también como una concepción
filosófica del mundo.
Así mismo, conocimiento científico, según Arnau (citado por Hurtado
2000, p.7), “es aquel que se obtiene de la utilización del método científico”.
Este método, consiste en plantear un problema y formular diversas hipótesis
que luego se verifican con base en un diseño de investigación, dependiendo
de la investigación que se aborde.
Esta investigación se desarrollo asumiendo los pasos señalados por
Ander-Egg (2004, p.103), cuando se utiliza el método científico:
-
Formular correctamente el problema.
-
Proponer una tentativa de explicación verosímil y constrastable con
la experiencia;
-
Derivar consecuencia de estas suposiciones;
-
Elegir
los
investigación;
instrumentos
metodológicos
para
realizar
la
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-
Obtener los datos que se buscan mediante la contrastación
empírica;
-
Analizar e interpretar los datos y la información recogida;
-
Estimar la validez de los resultados obtenidos y determinar su
ámbito de validez: hacer inferencia a partir de lo que se ha
observado o experimentado.
Lo cual, le permitieron al investigador comprobar la realidad de los
fenómenos, para así agregarlo a un conjunto de conocimientos previos, no
solo como una prescripción para desarrollar investigación y generar
conocimientos, sino como una visión de comprender la vida.
Asumiendo el paradigma positivista, esta investigación se desarrolló
desde una perspectiva cuantitativa, dado que en esta investigación se aplicó
un instrumento de medición de las variables objeto de estudio: modelo de
enseñabilidad y aprendizaje significativo, y a su vez, se realizó un análisis
estadístico a los resultados obtenidos. En este sentido tal como lo señalan
(Hernández, Fernández y Baptista ) (2010, p.4) afirman,
“es secuencial y
probatorio es decir, usa la recolección de datos para probar hipótesis, con
base en la medición numérica y el análisis estadístico, para establecer
patrones de comportamiento y probar teorías”,
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Así mismo, Camacho (2000, p 41), señala que una investigación de
enfoque medicional, es el soporte de las tesis empírico-inductivas de bases
probabilística
con
preferencia
por
los
tratamientos
de
estadísticas
descriptivas e inferencial, en contrastación de la experimentación, verificación
de los datos, entre otros.
2. Tipo de investigación
La presente investigación, es de tipo proyectiva de acuerdo con Hurtado
(2008, p. 49), se considera así, ya que tuvo como objetivo central “Proponer
un Modelo de Enseñabilidad para el aprendizaje significativo de la física en
estudiantes universitarios”, donde este autor reseña que las investigaciones
proyectivas tienen como objetivo diseñar o crear propuestas dirigidas a
resolver determinadas situaciones”. Pues va más alla de la descripción de
conceptos y de las relaciones entre las variables, proporcionando un sentido
de entendimiento al fenómeno que se está estudiando.
En esta perspectiva, el estudio se proyectar mediante el diseño del
modelo de enseñabilidad propuesto en esta investigación, para el logro del
aprendizaje significativo en la unidad curricular física II. Por consiguiente, se
aplicó las tecnologías de instrumentación digital en el laboratorio de Física II
generando prácticas relacionadas al calor, el sonido y la óptica, para así
evaluar el aprendizaje significativo en los estudiantes universitarios de la
licenciatura en educación mención matemáticas y física.
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3. Diseño de la investigación
El diseño de la investigación, es cuasi-experimental, porque busca la
manipulación deliberada, al menos, de la variable independiente (modelo de
enseñabilidad), para observar su efecto y relación sobre la variable
dependiente (aprendizaje significativo de la física). En la relación al diseño
cuasi experimental Hernández, Fernández y Baptista, (2010; p.148), señala n
que en este tipo de diseño “los sujetos no se asignan al azar a los grupos ni
se emparejan, sino que dichos grupos ya están formados antes del
experimento” es decir, que estos ya estaban conformados en grupos nuevos
y homogéneos, antes del proceso experimental.
En este caso, se considerarán dos secciones, 01 y 02. Al inicio del
semestre, a ambas secciones se les aplicó una pre-prueba, para verificar la
equivalencia entre los grupos. Luego, en este diseño se establecieron dos
grupos: uno experimental, (GE) al cual se le aplicó el modelo de
enseñabilidad, con el uso de herramientas tecnológicas instrumentales en el
laboratorio para determinar el aprendizaje significativo de la física; y otro de
control, (GC) que sirvió como punto de referencia para conocer las
variaciones producidas como consecuencia de la estrategia aplicada, el cual
fue sometido al modelo tradicional con el que se realizan las prácticas
experimentales en el laboratorio.
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4. Población, muestra y muestreo
Iniciando como punto de partida en la investigación, se debe proceder a
delimitar la población o conjunto de entidades que participan en un estudio
con determinadas características (Tamayo y Tamayo, 2004; p.92), la misma
quedó constituida por los estudiantes del quinto (5) semestre de la carrera
Matemática y Física de la Facultad de Humanidades y Educación de la
Universidad del Zulia, distribuida en dos secciones de la unidad curricular
Física y laboratorio II, conformada con un total de 84 participantes. Y por otro
lado la población en los docentes fue de un total de 5 profesores de la
cátedra de física.
La muestra estuvo conformada por dos grupos de estudiantes en dos
secciones, los cuales fueron seleccionados a través de un muestreo no
probabilístico, debido a que la selección de la misma NO es el azar, ya que
los alumnos se inscribieron en dos secciones de manera aleatoria y por
conveniencia en cada una de estas. Entonces es preciso decir que estos
grupos están conformados antes del experimento, es decir son grupos
intactos que los constituyen los alumnos cursantes de Física y Laboratorio II,
inscritos el primer periodo del 2012 en dos secciones 01 y 02.
La muestra estuvo constituida por los alumnos cursantes de la cátedra
Física y Laboratorio II, inscritos el periodo I- 2012 conformada por dos grupos
de estudiantes intactos, inscritos en las secciones: 01 y 02., seleccionados
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antes del experimento a través de un muestreo no probabilístico, debido a
que la selección de la misma NO es el azar de manera aleatoria. Es un
grupo, en edades comprendidas entre 17 y 25 años de edad y familiarizado
con los conceptos de física, por el cual aprobaron un curso de Física y
Laboratorio I. Así como también, para determinar qué tipo de estrategia
utilizan los docentes en la cátedra de física se tomó una muestra de 6 sujetos
pertenecientes a la FHE de LUZ.
5. Técnicas e instrumentos de recolección de información.
La técnica escogida para esta investigación, fue la observación
directa, mediante evaluaciones escritas y el registro anecdótico (lista de
observación), dirigida a los estudiantes inscritos en la unidad curricular Física
y laboratorio de Física II de la Facultad de Humanidades y Educación de
LUZ. Para Arias (2006), la observación dirigida es una técnica que consiste
en visualizar o captar mediante la vista, en forma sistémica, cualquier hecho,
fenómeno o situación que se produzca en la naturaleza o en la sociedad, en
función de unos objetivos de investigación preestablecidos.
Primeramente, se realizó una planificación de actividades académicas o
plan de clases (Ver anexo A), para la aplicación de la estrategia didáctica,
con su respectiva evaluación correspondiente.
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Para identificar las
competencias
tecnológicas
que
tienen
los
estudiantes de Física II en la Facultad de Humanidades y Educación de La
Universidad del Zulia, con la finalidad de determinar la pertinencia de la
aplicación de estrategias que contemplen el uso de tecnologías de
instrumentación en el laboratorio y lograr así aprendizajes significativos se
diseño un instrumento o prueba.
Con el fin de determinar las estrategias que utilizan los docentes para
lograr un aprendizaje significativo de la física en sus estudiantes y saber si
emplean las tecnologías de instrumentación en el laboratorio de física, se
diseñó un cuestionario de 34 ítems, con una escala tipo Likert, con opciones
de respuesta siempre, casi siempre, casi nunca y nunca, para medir la
variable enseñabilidad. (Ver anexo B).
Respecto a este tipo de instrumento, Hernández, et al (2010: p. 341)
indican “esta consiste en un conjunto de ítems que se presentan en forma de
afirmaciones o juicios, ante los cuales se pide la reacción de los
participantes”. En la tabla 2 se muestra la escala del instrumento con las
cuatros opciones de respuesta y su respectiva codificación.
Tabla N° 2. Alternativa de respuesta y su codificación
Alternativas de
respuesta
Siempre
S
Casi Siempre
CS
Casi Nunca
CN
Nunca
N
Puntaje
1
2
3
4
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Luego, se diseñó una prueba diagnóstica escrita o Pres test (EPRET)
para ser aplicado al grupo control y al grupo experimental, para determinar
el nivel de conocimientos con que ingresan los estudiantes a cursar Física y
Laboratorio II, conformada por una serie de preguntas y problemas
relacionadas a las leyes de Newton (diagramas de fuerzas), preguntas sobre,
fluidos, calor y temperatura que fueron obtenidos de la revisión bibliográfica,
referencias de internet y otros fueron creados por el investigador (ver anexo
C).
De igual manera, se diseño un instrumento de evaluación Post – test
(EPOST), empleando una serie de proposiciones entre preguntas, problemas y
preguntas de análisis, para que el estudiante las solucionara de acuerdo con
los conocimientos obtenidos, luego se recibir el modelo tradicional y de
enseñabilidad a los diferentes grupos mencionados anteriormente (ver anexo D).
Esta se elaboró con base a contenidos de la unidad curricular, referente a la
práctica de laboratorio dilatación térmica y ley de enfriamiento de Newton
usando la tecnología instrumental correspondiente en el estudio.
Se diseño también, un instrumento para evaluar los proyectos de
investigación, a los cuales se les hizo seguimiento y revisión, para
someterlos a la exposición en eventos científicos de enseñanza de la física o
ciencia. (Anexo E).
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Finalmente, se evaluó los artículos, la cual se dispuso de un baremo
para arbitrar artículos científicos de la “Revista Venezolana de Investigación
Estudiantil” Redieluz, de la Universidad del Zulia (Redieluz) (ver anexo F).
6. Validez y confiabilidad de los instrumentos de medición
6.1 Validez de los instrumentos
Antes de aplicar los instrumentos, se debe considerar que toda
investigación se basa en la medir el comportamiento de un fenómeno
determinado, utilizando todo instrumento de recolección de datos elaborado
para tal fin, deberá cumplir con los requisitos fundamentales antes de su
aplicación, como lo es la validez y la confiabilidad. Según Chávez (2000:
p.193), define la validez como “la eficiencia con que el instrumento mide lo
que se pretende medir”. Por otra parte Hernandez, Fernandez, & Baptista,
(2010, p
201) expresa que la validez, constituye el grado en el que el
instrumento mide realmente la variable que se pretende medir.
En este caso, para evaluar la validez de los cuestionarios planteados,
se tomó en cuenta
los juicios emitidos por siete expertos (profesores
universitarios) en el área con grado de Doctorado, todos con especialidad en
de Ciencias Humanas y de la Educación, utilizando una guía de evaluación
como referencia. (Ver Anexos
G). Estos profesores evaluaron los
instrumentos para verificar la consistencia interna , formulando todo tipo de
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observaciones, especialmente lo relacionado con la claridad, precisión,
objetividad y correspondencia con los objetivos planteados en esta
investigación, además las observaciones fueron básicamente relacionadas
con la redacción de las preguntas, y con el orden de cómo se debería aplicar
.
6.2 Confiabilidad
Por otro lado, es necesario cumplir con el requisito de la confiabilidad,
que como señala Hernandez, Fernandez, & Baptista, (2010, pag 277), la
confiabilidad se refiere, al grado en el que la aplicación repetida del
instrumento de medición a la misma
situación genera resultados
consistentes y coherentes. En este caso se validaron las pruebas
diagnosticas (prest test), final (post test) y el instrumento para aplicarlo a los
profesores. En el anexo H, muestran los expertos que participaron en la
validación de los instrumentos y en resumen, las observaciones realizadas.
Ahora bien, para cumplir este requisito se logró aplicar, los instrumentos
a cinco (5) docentes de física del Instituto Universitario de Tecnología de
Maracaibo (IUTM), para tener referencia de prueba piloto, cuyos resultados
fueron sometidos a la fórmula de Alfa de Cronbach sobre la cual, Hernández
y otros (2010; p. 288) refieren “este coeficiente puede oscilar entre cero y
uno, donde un coeficiente cero significa nula confiabilidad y uno representa
un máximo de confiabilidad. Los resultados se puede observar en el anexo I,
utilizando el paquete estadístico SPSS en su versión 17.0, y obteniéndose
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como resultado 0.804, lo cual significa un valor alto en nivel de validez del
instrumento aplicado.
7.
Técnicas de Procesamiento de los Datos. Tratamiento estadístico
Luego de recopilar los datos obtenidos, después de haber aplicado las
pruebas prest y post-test a los dos grupos, el instrumento a los profesores y
el análisis de la recolección de la lista de observación, se elabora unos
cálculos estadísticos que se procesó utilizando el paquete estadístico SPSS
en su versión 17.0, para verificar los resultados y decidir la significancia de la
prueba, y tomando en consideración estos resultados para realizar el análisis
y las conclusiones al respecto para constatar si la estrategia del modelo está
de acuerdo con el efecto planteado en las hipótesis.
Para el análisis de comparación de los grupos control y experimental se
orientó sobre:
Análisis del Pre-Test
Análisis del Post-Test
En la información obtenida de los instrumentos de recolección se realizo
un tratamiento estadístico descriptivo para encontrar los valores medios,
errores estándar entre otros resultados.
En este mismo sentido, el procedimiento estadístico se centro en aplicar
una prueba T de Student para muestras independientes a los grupos de
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estudio, para determinar si existen diferencias significativas de los resultados
y en consecuencia aceptar o rechazar la hipótesis nula.
Por otro lado, para el instrumento aplicado a los profesores se utilizó
una estadística descriptiva por indicadores, dimensiones y variables.
Finalmente para la lista de observación se realizó un análisis estadístico
porcentual
para
determinar
los
indicadores
de
logro
conceptual
procedimental y actitudinal.
8. Procedimiento de la Investigación
La estrategia didáctica propuesta en esta investigación consistió en los
siguientes pasos:
-
Los alumnos realizaron el curso de calculadoras Casio y sus
respectivos sensores de medidas en el laboratorio. Para esto se
anexa una guía práctica para el uso de los equipos. (ver anexo J).
-
El grupo control (GC) realizó el montaje experimental de forma
tradicional de la práctica de dilatación lineal térmica de sólidos y ley
de enfriamiento de Newton. Guía de laboratorio para realizar la
practica (ver Anexo K)
-
El grupo experimental (GE) realizó el mismo montaje utilizando los
equipos Casio y sus sensores, descritos en el capítulo 2. Para esto
se elaboró una guía práctica explicando la instalación de estos de
la tecnología instrumental. (ver Anexo L) (Montero, 2012)
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-
En la evaluación se debe producir un informe por parte de los
alumnos realizándose sus análisis respectivamente
Posterior a esto, se aplicó a ambas secciones una posprueba con la
intención de estudiar el comportamiento de ambos grupos. La comparación
entre los grupos también se realizó mediante una t de Student, u otra técnica
estadística pertinente al estudio.
9. Codificación de los datos para el grupo experimental. Lista de
observación
Los Niveles de logros alcanzados por el grupo experimental, fueron
registrados y medidos mediante los porcentajes alcanzados, en la aplicación
de la estrategia de evaluación empleando modelo de enseñabilidad. Para
esto se realizó una lista de Observación (Anexo M) que fue llenada durante
el proceso de evaluación.
La escala de corrección en relación al nivel de logros alcanzados; se
visualiza en la tabla N° 3.
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Tabla N° 3. Lista de observación
Actividad
Participa con
interés en el
desarrollo de
la práctica
Hubo
compresión
de
la
metodología
aplicada
Utiliza
la
metodología
propuesta
Observaron
el fenómeno
experimental
Habilidades
en el manejo
de equipos
tecnológicos
Interpreta de
manera
coherente los
resultados
A
%
A
%
A
%
A
%
A
%
A
%
Alumnos
R
%
D
%
R
%
D
%
R
%
D
%
R
%
D
%
R
%
D
%
R
%
D
%
Total
A: Aceptable, R: Regular, D: Deficiente. Elaborado por el investigador (2012)
Al final se expresó el porcentaje total respecto a cada actividad y por el
total del grupo experimental.
Así mismo se elaboró tabla con el total de procesos alcanzados según
escala de Aceptable, Regular, Deficiente, por cada estudiante del grupo
experimental.
Continuación de la tabla N° 3.
Actividad
Alumnos
Uso
de
document
os,
artículos
científicos
y
otro
material
educativo
Hubo
creatividad
en
los
proyectos
planteado
s
Se
evidencio
un
lenguaje
adecuado
en
la
producció
n
del
articulo
Confrontaro
n
y
socializaron
los
proyectos
en clases
A R D A R D A R D A R D
% % % % % % % % % % % %
Socializaron
los proyectos
en
eventos
científicos
Están motivados a
seguir
produciendo
artículos
científicos
A
%
A
%
R
%
D
%
R
%
D
%
Estudiante
A: Aceptable, R: Regular, D: Deficiente. Elaborado por el investigador (2012)