5 CAPITULO I El PROBLEMA 1. Planteamiento del problema

CAPITULO I
El PROBLEMA
1. Planteamiento del problema
Los avances científicos y tecnológicos más importantes que se han
venido experimentando a finales del siglo XX y comienzos del siglo XXI, han
tenido su base en la física básica. Entre los avances más importantes se
tiene la nanociencia, la mecánica cuántica, el láser acústico, la capa de
invisibilidad, el nuevo acelerador de partículas, la creación y retención de
antimateria, la microelectrónica, entre otros.
A través de La física se han desarrollado nuevos sistemas en la
Biomedicina y Biotecnología que han permitido corregir defectos de las
células humanas
de manera perfecta, empleando las más modernas
tecnologías.
En este sentido, el desarrollo de la tecnología, se basa en leyes y
principios básicos de la física, integrándose a cada una de nuestras
necesidades humanas como son las telecomunicaciones, viajes espaciales,
la electrónica, el transporte, entre otros.
Al respecto, la Organización de las Naciones Unidas para la Educación,
la Ciencia y la Cultura), (UNESCO 2007), tiene como propósitos en el
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surgimiento de la implementación de las tecnologías y TIC¨s a escala
mundial de las capacidades y tendencias en materia de ciencia, tecnología e
innovación. Además Rodríguez (2012), señala que la UNESCO debe asumir
los diversos cambios que se han presentado en el campo científico,
tecnológico, político y social
De allí que, hoy día, en los países como México se han implementado
en el desarrollo curricular, el uso de tecnologías, apegado a los programas
de matemáticas y física de la educación secundaria. Rojano (2003, p.149),
La misma autora señala que los equipos didácticos están diseñados de tal
forma que puedan registrar, procesar y graficar si es necesario, para tener un
mejor entendimiento fenomenológico. Así mismo afirma que el docente
decide que software abierto podrá aplicar para cumplir con sus actividades
académicas.
En esta línea de pensamiento, Pontes, (2005, p.11), en España,
presenta una propuesta de un laboratorio asistido por computador. En este
se utilizó un sistema de control de sensores físicos y de adquisición de datos
en aquellos experimentos en los que se necesitan un gran número de éstos,
pudiendo ser procesados además con un programa del propio computador.
Se han diseñado una variedad de equipos que pueden ser utilizados en
el aula y se aplican en los procesos de recolección de datos, a partir de los
cuales se pueden realizar simulaciones y construir gráficas instantáneas que
presentan
el
comportamiento
de
variables
físicas
bajo
estudios
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experimentales. De un modo práctico, se usan las calculadoras científicas,
computadoras e interfaces, que conecten equipos de laboratorios tales como:
voltímetros, amperímetros y termocuplas, entre otros, y cuyos resultados son
muy útiles en la enseñanza experimental de la física, y permiten introducir al
estudiante en el dominio de la automatización, muy usada en estos tiempos
modernos.
El gobierno Venezolano
ha considerado importante el uso de las
nuevas tecnologías y sus innovaciones en los centros educativos, por lo que
se ha establecido en la Constitución Bolivariana de Venezuela en sus
artículos 102,103 y 110 y el decreto N°825, esa disposición, donde se orienta
el formato de la educación, la ciencia y la tecnología como instrumentos
fundamentales para el desarrollo y la transformación económica y social del
país.
Este nuevo ambiente de aprendizaje demanda un docente preparado,
creativo y flexible para conducir el conocimiento . La física es una ciencia de
carácter dinámico, y sus teorías científicas han cambiado de manera
acelerada a medida que pasa el tiempo y juega un rol importante en los
programas de educación universitaria que asocien esta disciplina como
unidad curricular básica y fundamental.
Estos cambios se deben tener en cuenta en el proceso de enseñanza
aprendizaje de esta disciplina científica. El uso de una instrumentación
adecuada proporcionará avances cognitivos en los estudiantes en forma
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rápida y eficaz; sin embargo muchos docentes y estudiantes desconocen los
beneficios y oportunidades que ofrecen estas herramientas tecnológicas.
Por otra parte, la física se puede enfocar desde dos vertientes: las
teorías científicas y las aplicaciones experimentales. En la enseñanza actual
se ha implementado el uso de las tecnologías de información y comunicación
(TIC), obteniendo resultados positivos en las estrategias de enseñanza
experimental a nivel universitario, tal como lo señala Flores, (2006 p.). Las
TIC permiten al estudiante interactuar con herramientas como simulación de
fenómenos, videos, foros y evaluaciones virtuales por la red.
También se han implementado las TIC en la enseñanza, en otros
niveles del sistema educativo, como lo es específicamente en la educación
básica. Al respecto, Arrieta y Delgado (2006) proponen una metodología que
permitió dictar una serie de talleres y asesorías a un grupo de docentes, en el
uso de internet y software educativos, con la intención de que aplicarán estos
recursos como herramientas de impacto en los abordajes de algunos tópicos
de la física.
El impacto del uso de software educativo para la enseñanza de la
matemática y la física es cada vez más creciente Gómez-Chacón, (2010
p.227). Este autor señala que el uso de las TIC suministra un apoyo en el
surgimiento del proceso de aprendizaje, que facilitan a los estudiantes y
profesores interactuar con nuevas estrategias de aprendizaje que a su vez
sea de motivación y eficacia en el logro de las competencias curriculares.
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En lo referente a la situación actual del uso tecnológico en el laboratorio
de enseñanza de la física, según Chourio, (2008 p.19),
ha sido
prácticamente nula, lo que ha generado preocupación y ha llevado a la
búsqueda de otras estrategias de enseñanza como el uso de tecnologías de
instrumentación para medir ciertas propiedades de la física. En otras
palabras el manejo de estos instrumentos, permiten al estudiante indagar,
motivar y facilitar su proceso cognoscitivo, además de crear e innovar
experimentos, adoptar decisiones creativas y explorar nuevas alternativas
para mejorar la calidad en la educación a través de este tipo de estrategias
de enseñanza.
Flores (2006,p.12), enfoca
su
tesis
en hacer énfasis
en
la
implementación de un laboratorio virtual de física, donde los lineamiento
radican en el empleo de computadoras, simulación de fenómenos físicos, el
uso de técnicas moderna como lo es el internet, interfaces conectados a
sensores para realizar medidas experimentales de la física universitaria,
cuyas actividades son programadas como pequeñas investigaciones
orientando a laboratorios de enseñanzas a nuevas perspectivas e
innovaciones didácticas.
Es importante señalar a la enseña nza de la física como ciencia básica,
puesto que esta disciplina le brinda un valioso aporte al estudiante en su
formación educativa, desarrollando habilidades y destrezas en resolver
problemas y manejar equipos de laboratorios. Es decir, lo que se busca es
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que sepan comprender cosas nuevas y que a su vez se asuman con
confianza y buen criterio
Al respeto, Villarreal y otros (2007, p. 1) señalan, que el profesor de
física debe estar consciente hacia donde se dirige la investigación en la
física, para poder poner en contacto a sus alumnos, al menos al nivel de la
conciencia común, es decir, como un divulgador de la ciencia, con las
perspectivas del desarrollo de la misma, tratando de incorporar a la docencia
los resultados más recientes que se anuncien, aun cuando estos sean
discutibles, pues no se deben perder de vista que a la vez que debemos
preparar a nuestros estudiantes con un grado de actualización que les
permita vivir acorde con su época, para eso es necesario fomentar en ellos el
espíritu crítico y valorativo de la realidad que se les presenta. Por tanto
resulta imprescindible para un profesor de física conocer los problemas a los
que se enfrenta la enseñanza de la física y los resultados que en esta esfera
se van logrando, con miras a hacer más eficiente su actividad docente.
Dentro de ese mismo orden de ideas, González, (2000, p. 85) señala
que: “Todos los informes en enseñanza de la ciencia coinciden en que la
enseñanza de la física de manera convencional no logra cambiar las ideas
cotidianas que los estudiantes tienen de los fenómenos naturales, sus ideas
previas del mundo”. Por esto se hace necesario el uso de estrategias
didácticas, con tecnologías educativas modernas que permitan acercar al
estudiante, de manera más directa, al conocimiento científico.
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Al respecto Chourio (2008), considera, que en la actualidad, la física
tiene un método de enseñanza deficitario. En consecuencia no quiere decirse
con esto que las técnicas utilizadas sean las incorrectas, simplemente se
busca una metodología experimental más sofisticada usando tecnología de
vanguardia, con el fin de demostrar los fenómenos de la física con mejor
eficiencia y aplicabilidad.
González (2000, p 76), enfoca a la enseñanza como un contenido de la
pedagogía y la enseñabilidad relacionada a un asunto epistemológico. A su
vez Flórez (2001), señala que la enseñabilidad, tiene su atributo
epistemológico en la ciencia, por lo que busca es formar interlocutores
competentes que estén preparados para interrelacionar e intercambiar ideas
y dispuestos a escuchar criticas de otros científicos, por lo que requiere que
cada investigación debe ser revisada, criticada, discutida y publicada en
cualquier evento científico de importancia.
Según González (2000, p. 86), la enseñanza procura explicitar, los
postulados que permiten el acceso de los sujetos a los contenidos
elaborados en la investigación. Entonces es relevante destacar que los
contenidos de una investigación creados por científicos acceden al sujeto a
tener propiedad de los mismos, de manera que con esto se crean
condiciones en el aula, el laboratorio o en las salidas de campo, mediantes
guías
de
estudios,
talleres,
proyectos,
epistémicamente por los grupos de investigadores.
que
son
consolidados
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Al respecto González (2000), maneja la hipótesis de que la enseñanza
de la física dada de manera tradicional y convencional, no logra cambiar las
ideas cotidianas que los estudiantes tienen de los fenómenos naturales, lo
cual trae como consecuencia una desmotivación al estudiante, debido a que
el profesor o instructor de la cátedra, saca de los texto con el convencimiento
de que va a lograr una transformación en los estudiantes, con el agravante
de que el instructor no toma en cuenta la discusión de teorías y principios de
la física, que pudrieran ser debatidos en el aula.
En estos tiempos de ritmo acelerado, donde pareciera que la
importancia del hecho educativo está en dar mayor información de forma
más rápida, sencilla y concisa, el docente se siente abrumado al tratar de
cumplir con estas exigencias. Para ello, tal como lo señala Basanta (2010,
p.178), las herramientas didácticas juegan un papel primordial, en particular
la introducción de computadoras, software de simulación, sistema de
adquisición de datos, videos, internet, están facilitando la enseñanzaaprendizaje de la física.
En el caso particular de la física, existen estadísticas donde se señala
un alto porcentaje de abandono e inasistencia en dicha asignatura, así como
también se observan calificaciones deficientes en todos los niveles
educativos (Nava 2006 y Chourio 2008). Las consecuencias que relaciona a
esta problemática se lo atribuyen a la falta de bases matemáticas, a la
enseñanza del profesor de la cátedra y también a la necesidad de
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herramientas de laboratorio acorde con el currículo actual. En otras
ocasiones el déficit no solo se presenta en la dotación de equipos
experimentales de laboratorio, sino en el manejo de los mismos. Se puede
decir con propiedad, ya que se ha evidenciado a través de visitas realizadas,
que hay algunas escuelas e instituciones públicas educativas, que poseen
equipos sofisticados de laboratorios, pero su personal no está capacitado
para usarlo.
En este mismo sentido, la desmotivación que existe en abordar el
estudio experimental de la física, trae como consecuencia pérdida de tiempo,
bajo rendimiento en los estudiantes, atribuidos a la tendencia de resolver
problemas de manera mecánica y en la forma tradicional de cómo se
emplean la ejecución de las prácticas de laboratorio.
Otra de las dificultades que está afectando a la docencia y en especial a
la enseñanza de la física, es la masificación de estudiantes en los cursos
experimentales, ya que no existe la cantidad de equipos de laboratorios
especializados para tal fin. Aunado a esto, existen escases de profesores y
aulas para dictar las clases, que trae como consecuencia la desmotivación y
falta de interés en los estudiantes.
Con referencia a lo antes expuesto, incentivó a la creación de un
modelo de enseñabilidad de la física que abarque una perspectiva amplia y
general, en lugar de una simple estrategia didáctica que no aporte un
beneficio claro y completo. De esta manera, el modelo de enseñabilidad que
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se diseño, se apoya en el uso de herramientas tecnológicas en el laboratorio
y consiste en un esquema teórico con la finalidad de evaluar los efectos que
se
generan
en
los
estudiantes
de
cómo
debe
aprender
y
dar
recomendaciones a los comportamientos de enseñanza, estructura del salón
de clases y recursos didácticos para el aprendizaje..
Por tal motivo, el modelo de enseñabilidad, se apoya en la
incorporación
de
recursos
tecnológicos
dentro
de
los
laboratorios
tradicionales para el aprendizaje de la física. Tales recursos se proponen
como herramientas didácticas, que se aplican e integran al currículo para los
estudiantes y docente, donde este último sigue siendo imprescindible, para
el proceso de enseñanza-aprendizaje de los estudiantes, haciendo énfasis en
el análisis y reflexión sobre los aspectos metodológicos de la aplicación de
estos recursos en el modelo.
2. Formulación del problema
Esta investigación busca darle respuesta a la siguiente interrogante:
¿Se producirá un aprendizaje significativo de la física con la implementación
de un modelo de enseñabilidad, en estudiantes universitarios?
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3. Objetivos de la investigación
3.1 Objetivo general
Determinar el efecto de un Modelo de Enseñabilidad para el logro de
un aprendizaje significativo de la física en estudiantes universitarios
3.2 Objetivos específicos
Diagnosticar los conocimientos previos que presentan los estudiantes
universitarios para el desarrollo de las prácticas de laboratorio.
Determinar las estrategias utilizadas por los docentes de
FHE-LUZ
para lograr un aprendizaje significativo de la física en los estudiantes
universitarios.
Diseñar un modelo de enseñabilidad para el logro de un aprendizaje
significativo de la física en estudiantes universitarios.
Determinar si a través de la aplicabilidad del modelo de Enseñabilidad
se logra un aprendizaje significativo de la física en estudiantes universitarios
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4. Justificación de la investigación
La justificación de esta investigación se fundamenta en la conveniencia
y beneficios que se obtendrán de la misma. Su importancia radica en tratar
de generar estrategias didácticas a través de un modelo de enseñabilidad
de la física sustentada en tecnología instrumental que aporte herramientas
para el desarrollo de las actividades experimentales, usando tecnología de
vanguardia, para la construcción de conocimientos significativos y con
pertinencia social, que solventen en cierta medida la falta de motivación,
interés y preparación que presentan los estudiantes en los laboratorios de las
ciencias naturales, y en particular de la física, tratando así de romper con la
enseñanza habitual de las prácticas de laboratorio, tipo receta manipulativa.
Su aporte teórico, se basa en aplicar las teorías de la enseñabilidad
propuesta por Flórez y aprendizaje significativo crítico de Marco Antonio
Moreira, para tratar de explicar los conocimientos previos que traen los
alumnos al inicio de un nuevo curso y al ofrecer alternativas de enseñanzaaprendizaje que promuevan la construcción de conocimientos científicos y la
adquisición de competencias para resolver situaciones de la vida cotidiana.
El aporte metodológico, de esta investigación se basa en el diseño del
modelo de enseñabilidad
apoyado en tecnología instrumental para el
aprendizaje significativo de la física y ofrece una alternativa de enseñanza
aprendizaje para el trabajo de laboratorio, diferente al convencional, al
incorporar tecnología instrumental moderna, tales como calculadoras
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gráficas, interfaces, sensores y computadoras, facilitando el procesamiento
de la data experimental y la interpretación de la misma, permitiendo el
desarrollo de competencias, de análisis, síntesis, de manera reflexiva y
crítica.
Cabe destacar que el avance de la física y la tecnología, han
alcanzado altos rangos en el ámbito científico, cambiando todos los aspectos
de la enseñanza de las ciencias. Es por esto que se hace necesario el uso y
la aplicación de las tecnologías para el beneficio y desarrollo de la educación,
en todas las áreas.
El aporte práctico, se fundamenta en la posibilidad de lograr cambios
de actitud de los estudiantes hacia el aprendizaje de las ciencias, haciéndola
más amena e interesante, lo que redundaría en un aumento en la
comprensión de los conceptos físicos, en la trasferencia de conocimientos a
nuevos contextos y situaciones, en la valoración positiva del trabajo
cooperativo y del uso de las tecnologías didácticas modernas, lo que
favorecería posiblemente, en el aumento del rendimiento académico.
Finalmente el propósito principal de esta investigación es impulsar la
aplicación de tecnologías instrumentales de vanguardia, que muchas veces
se disponen en los laboratorios pero que no se usan por falta de preparación
de los docentes, lo que contribuiría al mejoramiento de la enseñanzaaprendizaje de conocimientos avanzados de la Física, constituyéndose este
el aporte social, ya que los estudiantes se sentirán motivados, mejoraría su
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rendimiento estudiantil y les permitiría en un futuro ser docentes de aula con
competencias que redundaría en beneficio de sus estudiantes.
De igual manera, se pretende generar material de apoyo didáctico
relacionado con la enseñanza de las ciencias, y de la física en particular,
mediante proyectos de investigación e innovación, que propicien el trabajo
creativo, reflexivo y crítico.
La construcción de una visión más completa de la ciencia, debe incluir
el trabajo experimental para el desarrollo de las competencias lógico
analíticas, desprendiéndose de esa mirada tradicional que sesga el
aprendizaje a espacios únicamente de memorización y mecanización,
totalmente descontextualizados; esto nos acercaría más a un sentido
holístico y humanizado de la enseñanza y el aprendizaje de la física.
5. Delimitación de la investigación
Esta investigación se realizó en la Universidad del Zulia y se aplicó a
estudiantes del Departamento de Matemáticas y Física de la Facultad de
Humanidades y Educación, en un Periodo de realización de la tesis Marzo de
2011 hasta Enero de 2013.
Se
encuentra
enmarcada
en la
línea
de investigación de
Investigación e Innovación Educativa , adscrita al Doctorado Ciencias de la
Educación del Programa Doctoral de la URBE.