INSTITUTO PEDAGÓGICO NACIONAL MONTERRICO
PROGRAMA DE FORMACION INCIAL DOCENTE
LA APLICACIÓN DEL MÓDULO “EXPERIMENTANDO CON LA FÍSICA”
BASADO EN EL MÉTODO EXPERIMENTAL A TRAVÉS DE MATERIALES CASEROS DESARROLLA LA COMPETENCIA: INDAGA MEDIANTE MÉTODOS CIENTÍFICOS, SITUACIONES QUE PUEDEN SER INVESTIGADAS POR LA CIENCIA EN EL ÁREA DE CIENCIA, TECNOLOGÍA Y AMBIENTE EN LOS ESTUDIANTES DEL 5° “C” DE EDUCACIÓN SECUNDARIA DE LA INSTITUCIÓN EDUCATIVA “JOSÉ MARÍA ARGUEDAS” DEL DISTRITO DE SANTIAGO DE SURCO PERTENECIENTE A LA UGEL 07
TESIS PARA OPTAR EL TÍTULO DE LICENCIADO EN EDUCACIÓN SECUNDARIA EN LA ESPECIALIDAD DE MATEMÁTICA – FÍSICA
CUPE DELGADO, Gina Milagros LEÓN MÉNDEZ, Melany Joan MASCO PALOMINO, Carlos Alonso
QUISPE ALAGON, Katherine VICENTE HUILLCA, Antonio Marcelino
Lima – Perú
Agradecimientos y Dedicatoria
Queremos manifestar nuestros agradecimientos a nuestra asesora de investigación, Jessica Díaz Sánchez, y a nuestro asesor de práctica profesional docente, Jorge Minaya Martínez, quienes constantemente aportaron sugerencias para el planteamiento y desarrollo de esta propuesta. A las autoridades del colegio José maría Arguedas por permitirnos realizar la investigación en su Institución.
Queremos dedicar este trabajo a nuestros padres, quienes con su apoyo incondicional nos han permitido alcanzar este logro profesional. A su vez, dedicamos este trabajo a nuestros profesores de la Especialidad Matemática-Física por sus aportes, sugerencias y acompañamiento en nuestra formación docente.
Índice
I. MARCO TEÓRICO... 02
1. Planteamiento del problema... 03
2. Antecedentes ... 08
3. Sustento teórico... 14
3.1. Aprendizaje de la física... 14
3.2. Fundamentos y propósitos del área... 14
3.3. Competencias fundamentales de la física desde el área de Ciencia, Tecnología y Ambiente ... 15
3.3.1. Indaga mediante métodos científicos... 15
3.3.1.1. Problematiza situaciones... 18
3.3.1.2. Diseña estrategias para hacer indagación ... 18
3.3.1.3. Genera y registra datos de información ... 18
3.3.1.4. Analiza datos e información ... 19
3.3.1.5. Evalúa y comunica... 19
3.4. Método Experimental... 19
3.4.1. Definición del método experimental... 19
3.4.2. Pasos del método experimental... 21
3.4.2.1. Observación ... 21
3.4.2.2. Hipótesis ... 22
3.4.2.3. Experimentación ... 22
3.4.2.4. Conclusión ... 23
3.4.3. Fines del Método Experimental………..….24
3.4.4. Técnicas del Método Experimental ... 24
3.4.4.1. Redescubrimiento ... 24
3.4.4.2. Semi-Inductivo... 25
3.4.4.3. Comprobación simple ... 25
3.4.4.4. Previsión ... 26
3.5. Materiales caseros ... 26
3.5.2. Definición de materiales caseros... 27
3.5.3. Ventajas del uso de materiales caseros ... 27
3.5.4. Importancia del uso de materiales caseros ... 28
3.5.4.1 Importancia del reciclaje en la compilación de los materiales caseros ... 29
3.5.4.2 Experimentos en laboratorio ... 29
4. Objetivos ... 31
5. Hipótesis ... 34
6. Variables ... 36
7. Definiciones operacionales ... 37
II. METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN... 46
1. Diseño ... 46
2. Criterios y procedimientos de selección de la población y muestra ... 48
3. Instrumento ... 50
III. PRESENTACIÓN Y ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS... 65
Conclusiones ... 118
Recomendaciones ... 121
Referencia ... 122
Apéndice
Instrumento
Modelo de la experiencia
Matriz de consistencia
Índice de Tablas
Tabla 1. Distribución de los niveles educativos de los estudiantes de la Institución Educativa “José María Arguedas” Del Distrito De
Santiago De Surco,UGEL 07 ... 48
Tabla 2. Distribución según el sexo de los estudiantes del 5° grado de educación Secundaria de la Institución Educativa “José María Arguedas” Del Distrito De Santiago De Surco,UGEL 07 ... 49
Tabla 3. Estructura del instrumento ... 51
Tabla 4. Matriz del instrumento ... 54
Tabla 5. Tabla de especificación del análisis lógico ... 60
Tabla 6. Juicio de expertos ... 62
Tabla 7. Resultados de los estudiantes sobre el aprendizaje de Física a través de la prueba de entrada del grupo control y experimental... 67
Tabla 8. Resultados de los estudiantes sobre el aprendizaje de Física a través de la prueba de entrada del grupo control y experimental en la categoría Problematiza Situaciones ... 69
Tabla 9. Resultados de los estudiantes sobre el aprendizaje de Física a través de la prueba de entrada del grupo control y experimental en la categoría Diseña Estrategias... 71
Tabla 10.Resultados de los estudiantes sobre el aprendizaje de Física a través de la prueba de entrada del grupo control y experimentalen la categoría Genera y Registra Datos ... 73
Tabla 11. Resultados de los estudiantes sobre el aprendizaje de Física a través de la prueba de entrada del grupo control y experimentalen la categoría Analiza Datos e Información ... 75
Tabla 12. Resultados de los estudiantes sobre el aprendizaje de Física a través de la prueba de entrada del grupo control y experimentalen la categoría Evalúa y Comunica... 78
Tabla 13. Resultados de los estudiantes sobre el aprendizaje de Física a través de la prueba de salida del grupo control y experimental ... 81
Tabla 14.Resultados de los estudiantes sobre el aprendizaje de Física a través de la prueba de salida del grupo control y experimental en la
categoría Problematiza Situaciones. ... 84 Tabla 15. Resultados de los estudiantes sobre el aprendizaje de Física a través
de la prueba de salida del grupo control y experimental en la
categoría Diseña Estrategias... 87 Tabla 16. Resultados de los estudiantes sobre el aprendizaje de Física a través
de la prueba de salida del grupo control y experimentalen la
categoría Genera y Registra Datos ... 90 Tabla 17.Resultados de los estudiantes sobre el aprendizaje de Física a través
de la prueba de salida del grupo control y experimentalen la
categoría Analiza Datos e Información. ... 93 Tabla 18.Resultados de los estudiantes sobre el aprendizaje de Física a través
de la prueba de salida del grupo control y experimental en la
categoría Evalúa y Comunica... 96 Tabla 19. Resultados de los estudiantes sobre el aprendizaje de Física a través
de la prueba de entrada y salida del grupo experimental ... 99 Tabla 20. Resultados de los estudiantes sobre el aprendizaje de Física a través
de la prueba de entrada y salida del grupo experimentalde la
categoría Problematizas Situaciones... 101 Tabla 21. Resultados de los estudiantes sobre el aprendizaje de Física a través
de la prueba de entrada y salida del grupo experimentalen la
categoría Diseña Estrategias... 103 Tabla 22. Resultados de los estudiantes sobre el aprendizaje de Física a través
de la prueba de entrada y salida del grupo experimentalen la
categoría Genera y Registra Datos. ... 106 Tabla 23. Distribución de los estudiantes en el aprendizaje de la Física por la
prueba de salida del grupo experimental en la categoría Analiza
Datos e información... 109 Tabla 24. Resultados de los estudiantes sobre el aprendizaje de Física a través
de la prueba de entrada y salida del grupo experimentalen la
Tabla 25. Organización de los aprendizajes... 128 Tabla 26. Modelo de sesión... 128 Tabla 27. Distribución de los temas por sesiones... 142
Índice de Figuras
Figura 1.Resultados de los estudiantes sobre el aprendizaje de Física a través de la prueba de entrada al grupo experimental y control ... 67 Figura 2.Resultados de los estudiantes sobre el aprendizaje de Física a través de
la prueba de entrada al grupo experimental y control en la categoría Problematiza Situaciones ... 69 Figura 3.Resultados de los estudiantes sobre el aprendizaje de Física a través de
la prueba de entrada al grupo experimental y control en la categoría Diseña Estrategias ... 71 Figura 4.Resultados de los estudiantes sobre el aprendizaje de Física a través de
la prueba de entrada al grupo experimental y control en la categoría Genera y Registra Datos ... 73 Figura 5.Resultados de los estudiantes sobre el aprendizaje de Física a través de
la prueba de entrada al grupo experimental y control en la categoría Analiza Datos e Información ... 75 Figura 6.Resultados de los estudiantes sobre el aprendizaje de Física a través de
la prueba de entrada al grupo experimental y control en la categoría Evalúa y Comunica ... 78 Figura 7.Resultados de los estudiantes sobre el aprendizaje de Física a través de
la prueba de salida al grupo experimental y control ... 81 Figura 8.Resultados de los estudiantes sobre el aprendizaje de Física a través de
la prueba de salida al grupo experimental y control en la categoría Problematiza Situaciones ... 84 Figura 9.Resultados de los estudiantes sobre el aprendizaje de Física a través de
la prueba de salida al grupo experimental y control en la categoría Diseña Estrategias ... 87
Figura 10.Resultados de los estudiantes sobre el aprendizaje de Física a través de la prueba de salida al grupo experimental y control en la categoría Genera y Registra Datos ... 90
Figura 11.Resultados de los estudiantes sobre el aprendizaje de Física a través de la prueba de salida al grupo experimental y control en la categoría Analiza Datos e Información ... 93 Figura 12.Resultados de los estudiantes sobre el aprendizaje de Física a través
de la prueba de salida al grupo experimental y control en la categoría Evalúa y Comunica ... 96 Figura 13.Resultados de los estudiantes sobre el aprendizaje de Física a través
de la prueba de entrada y salida al grupo experimental ... 99 Figura 14.Resultados de los estudiantes sobre el aprendizaje de Física a través
de la prueba de entrada y salida al grupo experimental de la categoría Problematiza Situaciones ... 101 Figura 15.Resultados de los estudiantes sobre el aprendizaje de Física a través
de la prueba de entrada y salida al grupo experimental dela categoría Diseña Estrategias ... 103 Figura 16.Resultados de los estudiantes sobre el aprendizaje de Física a través
de la prueba de entrada y salida al grupo experimental de la categoría Genera y Registra Datos ... 106 Figura 17.Resultados de los estudiantes sobre el aprendizaje de Física a través
de la prueba de entrada y salida al grupo experimental de la categoría Analiza Datos e Información ... 109 Figura 18.Resultados de los estudiantes sobre el aprendizaje de Física a través
de la prueba de entrada y salida al grupo experimental y control de la categoría Evalúa y Comunica ... 112
INTRODUCCIÓN
El presente trabajo de investigación surge debido a la preocupación del cómo aprenden los estudiantes la disciplina de física del área de C.T.A, ya que en nuestro camino de formación docente fuimos testigos de la dificultad de estos por el aprendizaje de dicha disciplina, la cual inclusotuvimos en nuestra época escolar;no somos los primeros en tener dicha preocupación pero si tenemos la firmeza de cambiar esa visión.
Actualmente vivimos una reforma de educación en nuestro país, por lo que este trabajo puede servir como ayuda para seguir mejorando. Para eso nos centramos en una competencia del área de Ciencia Tecnología y Ambiente, si bien es cierto que hay 4 competencias en el área, solo desarrollaremos la más completa: Indaga mediante métodos científicos, situaciones que pueden ser investigadas por la ciencia, ya que el estudiante podrá desarrollar capacidades que le permitan producir por sí mismos, nuevos conocimientos sobre situaciones no conocidas, respaldados por sus experiencias, conocimientos previos y evidencias; y que a su vez estará complementada con la utilización de materiales caseros en las experiencias que el estudiante realizara durante la ejecución del módulo, algo que quizás se vea muy desfasado pero que en nuestra profesión sigue siendo muy importante.
Según lo dicho nuestro trabajo de investigación se basa en el método experimental, con el fin de desarrollar la competencia: Indaga mediante métodos científicos, situaciones que pueden ser investigadas por la ciencia, mediante la aplicación del Módulo “Experimentando con la Física”, a través del uso de materiales caseros a los estudiantes del 5° “C” de Educación Secundaria de la Institución Educativa “José María Arguedas” del distrito de Santiago de Surco.
La presente tesis está dividida en 3 capítulos. En el primer capítulo desarrollaremos el marco teórico, en cual se fundamentan los conceptos y teorías de nuestra investigación. A su vez, se subdivide en seis puntos:
siendo el primero de estos, el Planteamiento del problema, en el cual se afina y estructura formalmente la idea de nuestra investigación. Como segundo punto, Antecedentes, las referencias que tenemos de investigaciones anteriores y que nos servirá como base para poder entender nuestra problemática; El tercer punto abarca el
el método experimental; El cuarto punto plantea los objetivos, se divide en objetivo general y objetivos específicos y nos muestra a qué queremos llegar con nuestra investigación; El quinto punto abarca la hipótesis y variables, orientará el proceso y nos permitirá llegar a las conclusiones; variables, en esta parte relacionaremos el módulo basado en el método experimental con la competencia seleccionada, y finalmente el último punto desarrolla las definiciones operacionales, aquí abordaremos la actividades u operaciones que realizamos para nuestra investigación.
Mientras que el segundo capítulo aborda la Metodología de la Investigación; que consta sobre el diseño de la investigación, el cual es de tipo experimental de la clase cuasi-experimental; criterios y procedimientos de selección de la población y muestra, en este punto se explicará la elección de la institución Educativa “José María Arguedas”
y del grupo experimental y control.
En el tercer capítulo se presenta los resultados obtenidos de la aplicación del instrumento de evaluación, en el que se muestra el desarrollo logrado de la competencia
"Indaga mediante métodos científicos situaciones que pueden ser investigadas por la ciencia”, dichos resultados están organizados en tablas estadísticas y gráficos acompañados de una breve interpretación.
Finalmente presentamos las conclusiones, los puntos importantes a los que llegamos con nuestra investigación; recomendaciones, dejamos nuestros aportes y desaciertos para aquellas investigaciones relacionadas con la nuestra, referencias, aquellos recursos que utilizamos en nuestra investigación, y por último el apéndice en el que se encuentra nuestra propuesta que contiene la fundamentación, los objetivos, la programación, el cronograma de sesiones, los recursos, la evaluación, el instrumento y las sesiones del Módulo “Experimentando con la Física”. Además se presenta el instrumento de evaluación (pre y post test) y la matriz de nuestro trabajo de investigación.
I. Marco teórico 1. Planteamiento del problema
Como sabemos la Física juega un papel preponderante en un mundo vertiginoso, donde nuestra sociedad exige ciudadanos alfabetizados en ciencia y tecnología, que estén en la capacidad de comprender los conceptos, principios, leyes y teorías de la ciencia y que hayan desarrollado habilidades y actitudes científicas.
En las circunstancias actuales debemos preparar a nuestros estudiantes para enfrentar y dar soluciones o juzgar alternativas de solución a los problemas locales, regionales o nacionales, tales como la contaminación ambiental, el cambio climático, el deterioro de nuestros ecosistemas, la explotación irracional de los recursos naturales, las enfermedades y las epidemias, entre otros.
Estos cambios exigen también fortalecer en los estudiantes la capacidad de asumir una postura crítica sobre los alcances y límites de la ciencia y la tecnología y sus métodos e implicaciones sociales, ambientales, culturales y éticas.
A ello se suma que la disciplina de Física en las escuelas debe ser realizada por clases experimentales, reales, dinámicas, y sobre todo experimentales. Pero la realidad es otra, pues desde nuestra experiencia como estudiantes tanto en un colegio estatal como particular, evidenciamos que se imparte de manera tradicional; es decir desarrollamos clases teóricas, donde se realizan pocas experiencias de laboratorio y en consecuencia no se evidencia la relación entre teoría y práctica durante la clase.
El Ministerio de Educación ha considerado, en el Diseño Curricular Nacional (DCN) 2015, a la física como uno de los componentes, que permitirá interrelacionar la naturaleza y la tecnología, logrando así en el estudiante la comprensión de fenómenos físicos que ocurre en su medio, por ello se espera que el estudiante tenga una mejor apreciación de la física, que muestre interés por aprender y que sea él mismo quien contribuye en su aprendizaje y que logre desarrollar las competencias del área.
Se presenta cuatro competencias cuyo objetivo es facilitar un aprendizaje significativo, donde los estudiantes construyan el conocimiento científico a partir de lo que ya saben, interpretando, conectando, reorganizando y revisando sus concepciones internas acerca del mundo:
Indagación, mediante métodos científicos, situaciones que puedan ser investigadas por la ciencia, exige pensar sobre lo que sabemos, por qué lo sabemos y cómo llegamos a saberlo.
Explica el mundo físico, basado en conocimientos científicos, desarrolla capacidades que hacen posible la comprensión de los conocimientos científicos e y su aplicación para encontrar explicaciones y resolver situaciones problemáticas acerca de fenómenos de la realidad.
Diseña y produce prototipos tecnológicos para resolver problemas de su entorno, la tecnología busca transformar la realidad para satisfacer necesidades en un contexto específico.
Construye una posición crítica sobre la ciencia y la tecnología en sociedad, Es la construcción de una postura autónoma de alcances ideológicos, políticos y prácticos, a partir de situaciones socio científicas y de eventos paradigmáticos.
A partir de la presentación de estas 4 competencias, establecemos una relación donde la competencia: Indaga mediante métodos científicos situaciones que pueden ser investigadas por la ciencia, abarca las capacidades del Diseño Curricular Nacional (2009): Comprensión de la Información, Indagación y Experimentación, Juicio Crítico y Resolución de Problemas, las cuales la Institución Educativa “José María Arguedas”
sigue desarrollándolas hasta el día de hoy.
A su vez, la Institución Educativa “José María Arguedas” del distrito de Santiago de Surco, UGEL 07, propone que los estudiantes de 5to año de secundaria desarrollen la disciplina de Física, la cual está incluido en el área de CTA, donde se desarrollan diversos temas para la comprensión de los fenómenos físicos.
En nuestras experiencias como estudiantes de 5to año de educación secundaria, podemos decir que percibíamos cierto desinterés por la Física, debido a que se desarrollaba de una manera compleja y con pocodinamismo, creatividad e innovación para su enseñanza.
Las clases eran teóricas, nose realizaban actividades experimentales, lo que conllevaba a mostrar poco interés para atender la clase, como consecuencia, en muchos casos se obteníaun bajo rendimiento en la disciplina de Física.
Lo expuesto hasta el momentoes motivo de preocupación, por lo que creemos
Es por ello, que nuestra investigación se enfoca en realizar clases experimentales, donde el estudiante pueda manipular objetos y a su vez desarrolle la competencia de indagación. De esta manera, la disciplina de Física podrá ser más dinámica a través de la manipulación de materiales caseros que serán usados en las actividades experimentales, es así que el estudiante mantendrá su interés de la clase de principio a fin y a su vez desarrolle la competencia de indagación.
Por otro lado, en el 2016 la I.E “José María Arguedas” ha propuesto desarrollar la Competencia de Indaga mediante métodos científicos situaciones que pueden ser investigadas por la Ciencia; ya que los estudiantes no muestran un nivel adecuado de indagación según el rendimiento académico que han obtenido durante los cinco años anteriores.
De esta manera, nuestra investigación busca desarrollar la competencia: Indaga mediante métodos científicos, situaciones que pueden ser investigadas por la ciencia, ya que dicha competencia desarrollará en el estudiante capacidades que le permitirán producir nuevos conocimientos, explorar el mundo natural o material, y que los lleve a realizarse preguntas en la búsqueda de nuevas comprensiones, además revisando el resto de competencias que tiene el área, vemos que éstas solo desarrollan el aspecto teórico más no experimental que el estudiante necesita desarrollar durante su último año.
Conociendo la problemática e investigando sobre los diversos tipos de métodos, creemos pertinente desarrollar el método experimental durante las sesiones de Física porque consideramos que se logrará un mejoramiento en la competencia Indaga mediante métodos científicos situaciones que pueden ser investigadas por la ciencia.
El método experimental es el método científico que proclama la libertad de la mente y del pensamiento. No sólo se sacude el yugo filosófico y teológico, sino que, además, no admite la autoridad científica de una sola persona. No se trata de soberbia ni de jactancia; antes bien, el experimentador, cuando niega la autoridad personal, está haciendo un acto de humildad, pues también duda de los propios conocimientos y somete la autoridad de los hombres a los de los experimentos y las leyes de la naturaleza. (Bernard, 2005, p.76)
Según el autor el método experimental trata de obtener las respuestas del universo de una manera objetiva, su meta es la verdad de las cosas tomando como sus herramientas datos comprobados o verdaderos de otro tipo de personas que han realizado diversos experimentos, también utiliza la lógica y un orden en el proceso para obtener conclusiones verdaderas.
A su vez se trata de un proceso sistemático y una aproximación científica a la investigación en la cual el investigador observa, manipula una o más variables (dependiente, independiente, intervinientes, etc.), registra, controla y mide cualquier cambio en otras variables, que afectan un objeto de estudio.
Por otro lado, utiliza procesos lógicos como: la inducción y la deducción; las cuales consisten en realizar actividades experimentales con la finalidad de comprobar, demostrar o reproducir ciertos fenómenos hechos o principios en forma natural o artificial, de tal forma que permita establecer experiencias para formular hipótesis, que puedan verificarse en hechos concretos en la vida diaria.
Es así que la actividad de experimentar permitirá al docente realizar una evaluación de los conocimientos que los estudiantes representan o las experiencias que forman de un determinado concepto o tema. Estas evaluaciones diagnosticadas brindarán información al docente para que las organice según él considere que se puede lograr un aprendizaje significativo en los estudiantes. Es importante indicar que las actividades experimentales, sirven para explorar conceptualmente más de un concepto.
Para ello, sin rechazar otro tipo de métodos en determinados momentos, debe llevarse a cabo un trabajo experimental en el que la enseñanza se vuelva investigadora y se abra otras posibilidades.En cuanto a la disciplina de física, permite el camino a la interdisciplinariedad mediante la posible elaboración de experiencias parciales o totales.
Complementaremos el Método Experimental con el uso de los materiales caseros, ya que el uso de estos mismos permitirá introducir una lección, complementar las explicaciones del docente, profundizar algún tema en concreto e incentivar el descubrimiento de que a partir de la manipulación de materiales simplesse pueden explicar hechos complejos.
La manipulación de materiales caseros es importante ya que puede integrarse perfectamente en el ritmo normal de la clase, considerando que la realización de experimentos con materiales caseros es una opción creativa para integrar la teoría en la práctica; a ello se suma que el estudiante se pueda divertir, aprender y realizarse preguntas sobre el mundo que los rodea, a su vez puede despertar su curiosidad, fomentar su interés, estimular su razonamiento y lógica, mejorar su capacidad para resolver problemas y estar preparado para entender conceptos físicos más complejos en
De lo anterior consideramos importante elaborar un Módulo llamado
“Experimentando con la Física” basado en el Método Experimental a través de materiales caseros para desarrollar la Competencia: Indaga mediante métodos científicos, situaciones que pueden ser investigadas por la Ciencia,que, a diferencia de otros módulos, se insertará en todos los momentos de las sesiones de aprendizaje el uso de los materiales caseros, logrando de esta manera desarrollar las capacidades de dicha competencia.
Por lo que el diseño que consideramos elegir es el Experimental, de la clase Cuasi-Experimental, teniendo como variable independiente al Módulo
“Experimentandocon la Física” y a la variable dependiente a la competencia: Indaga mediante métodos científicos situaciones que pueden ser investigadas por la ciencia.
La aplicación del Módulo “Experimentandocon la Física” se realizará en la Institución Educativa “José María Arguedas”, donde trabajamos con los estudiantes del 5º “C” de Educación Secundaria. Este Módulo contó con 22 sesiones, que se aplicóen el mes de Agosto y culminó en el mes de Octubre.
Nuestra investigación sirve también como base a otras investigaciones que se realizan en nuestra institución y como fuente de información a las instituciones donde se requiera este tipo de investigaciones.
Es por ello, que nos hacemos la siguiente pregunta:
¿En qué medida la aplicación del Módulo “Experimentando con la Física” basado en el Método Experimental a través de materiales caseros,desarrolla la competencia: Indaga mediante métodos científicos, situaciones que pueden ser investigadas por la ciencia, en el área de Ciencia, Tecnología y Ambiente en los estudiantes del 5° “C” de Educación Secundaria de la Institución Educativa “José María Arguedas” del distrito de Santiago de Surco, UGEL 07?
2. Antecedentes
En el proceso de búsqueda para la realización de nuestra investigación, encontramos en el Ipnm las siguientes investigaciones que son comparables con la nuestra.
I. Aplicación del Módulo “Fisic Play” basado en método experimental eleva el nivel de aprendizaje de la Física en el área Ciencia, Tecnología y Ambiente en los estudiantes del 5° “D” de Educación Secundaria de la Institución Educativa
“José Antonio Encinas” del distrito de San Juan de Miraflores perteneciente a la UGEL 01
De: ALCANTARA MINAYA, Angélica y otros (2008)
Enla investigación donde se aplicó el Módulo “Fisic Play” se evidencia como la docente asumió una enseñanza utilizando el método experimental, el cual brindó al estudiante el mejoramiento de las capacidades de:Comprensión de Información, Indagación y Experimentación, Juicio Crítico y Resolución de Problemas contribuyendo así a su aprendizaje científico, que lo conducirá a la realización practico-experimental de las diversas experiencias de los procesos naturales que experimenta.
La información brindada de esta investigación ha sido útil para encaminar el desarrollo de nuestra investigación, además encontramos puntos importantes que podrían ser útiles para nuestro trabajo.
La investigación donde se aplicó el Módulo “Fisic Play”, presenta una investigación dirigida al área de CTA en el área de física, así como nuestra investigación. De esta manera, ambas investigaciones tratan de resolver algunas de las dificultades que los estudiantes presentan al llevar este curso, y lo que se pretende es que el estudiante logre adquirir un aprendizaje significativo.
Otra semejanza que tienen ambas investigaciones es que tanto el Módulo“Fisic Play” como el nuestro presenta un diseño Experimental, de la clase Cuasi-Experimental.
Además, la investigación donde se aplicó el Módulo “Fisic Play”, utilizó el método experimental, así como nuestra investigación,ya que la Física es una ciencia de experimentación, y como tal, los experimentos juegan un papel vital en el desarrollo.
Por otro lado, hemos tomado en cuenta algunas diferencias de ambas
Esta investigación tuvo como muestra a 34 estudiantes de ambos sexos del 5° de educación secundaria de la Institución Educativa “José Antonio Encinas” del distrito de San Juan de Miraflores perteneciente a la UGEL 01, mientras que nuestra investigación tiene como muestra 16 estudiantes de ambos sexos del 5° de secundaria de la Institución Educativa “José María Arguedas” del distrito de Santiago de Surco, UGEL 07
Además, la investigación donde se aplicó el Módulo “Fisic Play” tuvo como categorías a las capacidades de: Comprensión de la Información, Indagación y Experimentación, Juicio Crítico y Resolución de Problemas; del Diseño Curricular Nacional del año 2009, mientras que nuestra investigación utilizará el Diseño Curricular Nacional actualizado (2015) que tendrá como categorías a las siguientes capacidades:
Problematiza situaciones, Diseña estrategias para hacer indagaciones, Genera y registra datos e información, Analiza datos o información y Evalúa y comunica; de la competencia: Indaga mediante métodos científicos situaciones que pueden ser investigadas por la ciencia.
Luego de analizar las semejanzas y diferencias que poseen ambas investigaciones, hemos logrado obtener algunas conclusiones; la investigación donde seaplicó el Módulo “Fisic Play” permitió que el estudiante relacione la teoría con la práctica. Además,desarrollóen él cualidades de investigador al trabajar con los pasos del método experimental, volviéndose más observador, reflexivo y crítico.
Otra conclusiónobtenida de acuerdo a las pruebas dadas antes y después de la aplicación del Módulo “Fisic Play”, fue que se notó que hubo un logro en el desplazamiento de los estudiantes de un nivel inferior a un nivel superior.
Los aportes que hemos recogido de esta tesis fue que el hecho de aplicar un Módulo basado en el Método Experimental ayuda a que el estudiante incremente su nivel de aprendizaje en la Física.
II. Aplicación del Módulo “Conozco mi mundo, aprendiendo Física” basado en la teoría del cambio conceptual, mejora el nivel del aprendizaje de la Física en al área de CTA en los estudiantes de 5to grado de Educación Secundaria de la Institución Educativa Fe y Alegría N° 3 perteneciente a la UGEL 1.
De: JAIMES ACUÑA, Carmen Rosa y otros. (2008)
La aplicación de este Módulo busca mejorar el nivel de aprendizaje de Física en las tres categorías del área de Ciencia Tecnología y Ambiente: Comprensión de la
conceptual generado en los estudiantes de 5to grado de educación secundaria de la institución mencionada.
Antes de la aplicación del Módulo “Conozco mi mundo, aprendiendo Física”
basado en la teoría del cambio conceptual, los estudiantes se encontraban en el nivel más bajo con relación al aprendizaje de la Física en el área de Ciencia Tecnología y Ambiente. Después de la aplicación del Módulo antes mencionado, los estudiantes se ubicaron en un nivel regular lo cual indica que mejoraron con respecto al aprendizaje de la Física.
La investigación donde se aplicó el Módulo “Conozco mi mundo, aprendiendo Física”, así como la nuestra, presenta una investigación dirigida al área de CTA en el curso de Física, ambas investigaciones tratan de resolver algunas de las dificultades que los estudiantes presentan al llevar este curso, y lo que se pretende es que el estudiante logre adquirir un aprendizaje significativo.
Otra semejanza es que tanto la investigación donde se aplicó el Módulo
“Conozco mi mundo, aprendiendo Física”como el nuestro presenta un diseño Experimental, de la clase Cuasi-Experimental.
Además, la investigación “Conozco mi mundo, aprendiendo Física” desarrolla un Módulo y nuestra investigación “Experimentando con la Física” también desarrolla un Módulo.
La investigación donde se aplicó el Módulo “Conozco mi mundo, aprendiendo Física” utilizó el método experimental, así como la nuestra, utilizó el método experimental; ya que la física es una ciencia de indagación y como tal, los experimentos juegan un papel vital en el desarrollo.
Por otro lado, hemos tomado en cuenta algunas diferencias de ambas investigaciones, una diferencia con la nuestra es referente a las variables; esta investigación como variableindependiente: El Módulo “Conozco mi mundo, aprendiendo Física” basado en la teoría del cambio conceptual, mientras que en nuestro caso la variable independiente es: El Módulo “Experimentando con la Física” basado en el Método Experimental a través de materiales caseros. Mientras que la variable dependiente de la investigación es: Aprendizaje de la Física, y la nuestra variable dependiente es: La competencia Indaga mediante métodos científicos, situaciones que
Además, la investigación donde se aplicó el Módulo “Conozco mi mundo, aprendiendo Física” tuvo como categorías a las capacidades de: Comprensión de la Información, Indagación y Experimentación, Juicio Crítico ; del Diseño Curricular Nacional del año 2008, mientras que nuestra investigación utilizará al Diseño Curricular Nacional actualizado (2015) que tendrá como categorías a las siguientes capacidades:
Problematiza situaciones, Diseña estrategias para hacer indagaciones, Genera y registra datos e información, Analiza datos o información y Evalúa y comunica; de la competencia: Indaga mediante métodos científicos, situaciones que pueden ser investigadas por la ciencia
Luego de analizar las semejanzas y diferencias que poseen ambas investigaciones, hemos logrado obtener algunas conclusiones; la aplicación del Módulo
“Conozco mi mundo, aprendiendo Física” permitió que el estudiante relacione la teoría con la práctica. Además,desarrolló en él cualidades de investigador al trabajar con los pasos del método experimental, volviéndose más observador, reflexivo y crítico.
Otra conclusión de acuerdo a las pruebas dadas antes y después de la aplicación del Módulo “Conozco mi mundo, aprendiendo Física”, se notó que hubo un logro en el desplazamiento de estudiantes de un nivel inferior a un nivel superior.
A su vez, los aportes que hemos recogido de esta tesis fue que al aplicar un Módulo basado en el Método Experimental ayuda a que el estudiante incremente el desarrollo de sus capacidades científicas y a su vez el aprendizaje de la Física.
III. La aplicación del Taller “Experimento y Aprendo”, basado en el Método Experimental, mejora el aprendizaje de Física, en el área de Ciencia Tecnología y Ambiente (CTA); en los estudiantes de 5to grado de Educación Secundaria de la Institución Educativa Fe y Alegría Nº 3 del distrito de San Juan de Miraflores, perteneciente a la UGEL 01.
De: JUNCO GUTIERREZ, Marcia y otros.(2012)
Enla investigación donde se aplicó el Taller “Experimento y Aprendo” se evidencia como el docente asumió una enseñanza utilizando el Método Experimental, lo que se pretendió es elevar el aprendizaje de la Física en los estudiantes.
Lo que se pretende lograr en esta investigación es que el estudiante tenga una mejor percepción de la Física, que muestre interés por aprender, que sea él mismo quien contribuya a su aprendizaje y logre desarrollar las capacidades de comprensión de
hechos, conceptos científicos, teorías y leyes que rigen el comportamiento de los diversos procesos y cambios asociados a problemas actuales de interés social.
La investigación donde se aplicó el Taller “Experimento y Aprendo”, así como la nuestra, presenta una investigación dirigida al área de CTA en el curso de Física, ambas investigaciones tratan de resolver algunas de las dificultades que los estudiantes presentan al llevar este curso, y lo que se pretende es que el estudiante logre adquirir un aprendizaje significativo.
Otra semejanza es que tanto la investigación donde se aplicó el Taller
“Experimento y Aprendo” como la nuestra es de diseño Experimental, de la clase Cuasi- Experimental.
La investigación donde se aplicó el módulo “Experimento y Aprendo” se utilizó el método experimental, así como la nuestra, utilizó el método experimental; ya que la física es una ciencia de indagación y como tal, los experimentos juegan un papel vital en el desarrollo.
Por otro lado, hemos tomado en cuenta algunas diferencias de ambas investigaciones, una de ellaes referente a las variables; esta investigación tiene como variableindependiente: El Taller “Experimento y Aprendo” basado en el Método Experimental, mientras que en nuestro caso la variable independiente es: El Módulo
“Experimentando con la Física” basado en el Método Experimentala través de materiales caseros. Mientras que la variable dependiente de la investigación es:
Aprendizaje de la Física, y la nuestra variable dependiente es la competencia: Indaga mediante métodos científicos, situaciones que pueden ser investigadas por la ciencia.
Además, la investigación donde se aplicó el Taller “Experimento y Aprendo”
tuvo como categorías a las capacidades de: Comprensión de la Información, Indagación y Experimentación, Juicio Crítico ; del Diseño Curricular Nacional del año 2008, mientras que nuestra investigación utilizará al Diseño Curricular Nacional actualizado (2015) que tendrá como categorías a las siguientes capacidades: Problematiza situaciones, Diseña estrategias para hacer indagaciones, Genera y registra datos e información, Analiza datos o información y Evalúa y comunica; de la competencia:
Indaga mediante métodos científicos.
Luego de analizar las semejanzas y diferencias que poseen ambas
Además,desarrolló en él capacidades científicas, y habilidades de investigador al trabajar con los pasos del método experimental, volviéndose más observador, experimentador, reflexivo y crítico.
Otra conclusión de acuerdo a las pruebas dadas antes y después de la aplicación del Taller “Experimento y Aprendo”, se notó que hubo un logro en el rendimiento académico delos estudiantes de un nivel inferior a un nivel superior.
A su vez, los aportes que hemos recogido fue que al aplicar un Taller basado en el Método Experimental ayuda a que el estudiante incremente el desarrollo de sus capacidades y habilidades científicas.
3. Sustento Teórico
3.1. Aprendizaje de la Física
Existen diversas interacciones en el universo entre cosas muy pequeñas y otras demasiadas grandes, las cuales originan a su vez diversos fenómenos, causando curiosidad al hombre, por esta razón se usa como medio para su entendimiento a la física.
La física que se desarrolló en el ámbito educativo pretende explicar ciertas situaciones que ocurren en nuestro entorno y también aquello que no se puede visualizar como la actividad solar, meteoritos, etc. Por esta razón resulta importante que esta ciencia sea llevada por los estudiantes durante su preparación en la Institución Educativa.
3.2. Fundamentos y Propósitos del Área
El área de Ciencia, Tecnología y Ambiente, en el marco de un enfoque integral sustentado en una educación en valores, está orientado al desarrollo de competencias, capacidades y actitudes, mediante procesos cognitivos y meta cognitivos que conduzcan hacia el logro de niveles de aprendizaje óptimos para desenvolverse en una sociedad cambiante, producto de los avances científicos y tecnológicos.
Ciencia, Tecnología y Ambiente contribuye al desarrollo integral de la persona humana, desde su relación con la naturaleza de la cual forma parte, con la tecnología y con su ambiente en el marco de una cultura científica.
Mediante el estudio de esta área curricular se busca brindar alternativas de solución a los problemas ambientales y de la salud, con una intencionalidad orientada hacia la sostenibilidad de la vida en el planeta, en la búsqueda de lograr mejores niveles de calidad de vida de la población peruana.
3.3.Competencias Fundamentales de la Física desde el Área de Ciencia, Tecnología y Ambiente
“La Competencia es la facultad que tiene una persona para actuar conscientemente, usando flexiblemente y creativamente sus conocimientos y habilidades en la resolución de un problema o en el cumplimiento de exigencias complejas”(Rutas de aprendizaje, 2015, p.3)
Según el Ministerio de Educación,la competencia permiteal estudiante poder actuar conscientemente, utilizando herramientas y habilidades de forma creativa para la resolución de problemas y toma de decisiones, así como también adoptar aptitudes responsables frente al desarrollo de la Física.
Las competencias del área de Ciencia, Tecnología y Ambiente, según las rutas de aprendizaje son: Diseña y produce prototipos, Construye una posición crítica sobre ciencia y tecnología, Explica el mundo físico basado en conocimientos científicos e Indaga mediante métodos científicos situaciones que pueden ser investigadas por la ciencia, permitirán a los estudiantes hacer y aplicar la ciencia y la tecnología en la escuela que son relacionadas a la indagación científica, el manejo de conceptos, teorías, principios y leyes.
Además, el objetivo de estas cuatro competencias es facilitar un aprendizaje significativo, donde los estudiantes construyan el conocimiento científico a partir de lo que ya saben, interpretando, conectando, reorganizando y revisando sus concepciones internas acerca del mundo.
Es así que, para lograr los propósitos señalados, se requiere que el área de CTA desarrolle las siguientes competencias, como se muestra en el siguiente gráfico:
Fuente: Rutas de Aprendizaje 2015
3.3.1 Indaga mediante Métodos Científicos, situaciones que pueden ser investigadas por la Ciencia.“La indagación científica es un proceso en el cual se plantean preguntas acerca delmundo natural, se generan hipótesis, se diseña una investigación, y se colectan y analizandatos con el objeto de encontrar una solución al problema”. (Windschitl, 2003, p.113)Según el autor, se ha distorsionado el concepto de indagación, para los estudiantes el término indagar implica buscar en el ordenador y copiar la información que encuentren. La indagación es un proceso en el cual se plantean preguntas acerca del mundo, generando hipótesis, se diseña una investigación, se colecta y analizan datos con el objetivo de encontrar una solución al problema.
La indagación es un término que se utiliza tanto en la educación como en la vida cotidiana para referirse a la búsqueda de explicaciones o información a través de preguntas. A veces se equipará con la investigación o la búsqueda de la verdad.(Harlem, 2013, p. 12)
Según el autor, la indagación es utilizada en la educación y también en la vida cotidiana, con el fin de obtener respuestas en función al problema a investigar, mediante ciertas interrogantes. A su vez, podemos decir que la indagación es una búsqueda perseverante; ya que necesita saber las causas, origen y sobre todo la verdad.
Dentro de la educación, la indagación puede aplicarse en distintos dominios temáticos, como la historia, la geografía, las artes, así como en la ciencia, las matemáticas, la tecnología y la ingeniería, cuando se plantean preguntas, se
través de la generación y recolección de datos para su uso como evidencia en el proceso de someter a prueba las explicaciones de fenómenos y eventos. (Harlen, 2013, p. 12)
Según el autor, la indagación es utilizada en diversos campos temáticos, pero a diferencia de la indagación científica, esta se realiza a través de la interacción con el mundo que nos rodea. De lo anterior se puede decir que los estudiantes al estudiar a través de la indagación, seguirán diversos pasos como: investigarán preguntas de las cuales no conocen respuesta, realizarán predicciones basadas en sus conocimientos básicos, planificarán una investigación, buscarán fuentes que lo ayuden a responder dicha interrogante y emitir sus conclusiones.
Es así, que los estudiantes desarrollan la competencia de indagación cuando identifican problemas con autonomía, plantean preguntas y relacionan el problema con un conjunto de conocimientos establecidos. Asimismo, cuando analizan información obtenida; consideran la evaluación de los puntos débiles de la indagación y proponen mejores resultados al proceso; plantean nuevas interrogantes y reflexionan sobre el grado de satisfacción y validez de la respuesta obtenida, permitiendo comprender los límites y alcances de su indagación.
Con esta competencia los estudiantes desarrollan capacidades que les permitan producir por sí mismos, nuevos conocimientos sobre situaciones no conocidas, respaldados por sus experiencias, conocimientos previos y evidencias. Sin embargo, esta competencia se puede enriquecer con otras formas de indagación o experimentación, de modo que pueda comparar resultados o procesos desde diferentes visiones
A través de esta competencia, el estudiante construye su aprendizaje, es por ello que debemos fomentar en cada estudiante la objetividad en la recolección de datos y su validación, la persistencia, la crítica y la apertura mental.
Como docentes, debemos movilizar estas capacidades, planteando oportunidades de aprendizaje a partir de situaciones de la vida cotidiana que sean del interés de los estudiantes y que respondan a un propósito.“Las capacidades combinan saberes de un campo más delimitado, y su incremento genera un desarrollo más competente.”(Rutas de Aprendizaje, 2015, p. 3)
Para desarrollar alguna competencia, recurrimos a desarrollar ciertas
para actuar de manera competente en una situación. Estas capacidades trabajan juntas para incrementar el desarrollo de nuestra competencia.
Las capacidades que contribuyen al logro de esta competencia, según MINEDUson:
3.3.1.1. Problematiza Situaciones.Es la capacidad de cuestionarse sobre hechos y fenómenos físicos, interpretar situaciones y emitir posibles respuestas en forma descriptiva o causal y para que un problema se convierta en pregunta investigable, siempre será necesario encontrar diversas soluciones posibles y tener una duda razonable sobre cuál es la más acertada.
En el proceso de indagación debemos considerar preguntas que actúen como una ventana abierta hacia una búsqueda de conocimientos y evidencias, evitando
conclusiones anticipadas.
Formular preguntas permitirá a nuestros estudiantes establecer relaciones entre elementos del fenómeno o del hecho observado. Ello servirá para presentar resultados o nuevas construcciones, pero también para solucionar problemas, plantear desacuerdos o construir consensos, trabajando desde distintos lenguajes, representaciones de la realidad y puntos de vista.
3.3.1.2Diseña Estrategias para hacer una Indagación.Es la capacidad de seleccionar información, métodos, técnicas e instrumentos apropiados que expliciten las relaciones entre las variables y permitan comprobar o descartar las hipótesis.Durante el proceso de experimentación se requiere el manejo de técnicas e instrumentos pertinentes para recoger datos que servirán de evidencias en el proceso de indagación.
A su vez, permite al estudiante utilizar sus conocimientos, establecer compromisos y recurrir a fuentes que posibiliten obtener información relevante para generar explicaciones y proponer alternativas, a identificar y diseñar un procedimiento para controlar las variables.
3.3.1.3. Genera y Registra Datos de Información.Enesta capacidad el estudiante será capaz de realizar alguna experiencia a través del recojo de información para así poder sistematizar los datos obtenidos, comprobar o refutar sus hipótesis. Para recoger información el estudiante tendrá que utilizar técnicas, manipular instrumentos y tener la seguridad que el recojo de información es el adecuado con respecto a la
3.3.1.4. Analiza datos e Información.El estudiante podrá examinar los resultados obtenidos de su experiencia científica y estos resultados serán contrastados con sus hipótesis planteadas inicialmente. Para desarrollar esta capacidad, el estudiante debe poseer habilidades y actitudes que favorezcan sus procesos cognitivos.
3.3.1.5. Evalúa y Comunica.En esta capacidad elestudiante podrá argumentar conclusiones a través de sus evidencias, de este modo construye un nuevo conocimiento, donde comunica sus limitaciones y alcances de sus resultados; así los estudiantes podrán proponer mejoras para las futuras indagaciones que se pueden realizar de la misma problemática. Cabe señalar que en el momento de comunicar los resultados se debe emplear un lenguaje científico, además de elaborar informes sobre lo investigado. En conclusión, serán capaces de argumentar sus resultados de una forma correcta y precisa.
3.4 Método Experimental
3.4.1 Definición de Método Experimental. “Método de orden y proceso. No se trata de observar por observar, se debe observar, medir, controlar, experimentar y explicar los hechos de manera rigurosa y sistemática.” (Ramírez, 2002, p. 64). De acuerdo con el autor se puede decir que el método experimental es un proceso sistemático, el cual implica orden y una aproximación científica de la investigación a realizar.
A su vez, es un proceso invariable ya que en este caso el investigador manipula una o más variables según lo estudiado. Además, en este método se da a conocer y poner a prueba hipótesis de relaciones causales de manera sintetizada, teniendo en cuenta la diferencia entre la metodología experimental y la metodología no experimental.
Además, su objetivo es conocer las causas de los fenómenos, es decir poder establecer la relación entre causa-efecto de las variables.
Por otro lado, El método experimental es la forma ordenada de proceder para llegar a un fin; por lo tanto,es un modo ordenado de proceder para el conocimiento de la verdad, en el ámbito de determinada disciplina científica, su finalidad es determinar las reglas de la investigación y de la prueba de las verdades científicas; engloba el estudio
Toda ciencia tiene su método específico, pero podemos encontrar ciertas características generales. El conocimiento científico parte de principios, sobre los cuales se basan dos actividades fundamentales de la ciencia: por método o procesos científicos se entiende aquellas prácticas utilizadas y ratificadas por la comunidad científica como válidas a la hora de proceder con el fin de exponer y confirmar sus teorías. Las teorías científicas, destinadas a explicar de alguna manera los fenómenos que observamos, pueden apoyarse o no en experimentos que certifiquen su validez.
Corresponde a una situación en la que el investigador introduce una o varias variables a fin de observar hasta qué punto se modifica la conducta resultante, siendo por tanto la manipulación y el control directo que tiene el investigador sobre las condiciones de producción de los fenómenos los dos conceptos básicos en que se apoya la investigación experimental, y gracias a los cuales pueden conocerse las variables responsables de los cambios operados en la conducta lo cual le confiere una gran eficacia, precisión y rigurosidad que se detectará también a lo largo del proceso de toma de decisiones. (Arnau, 1978, p.88)
Según el autor, para aplicar el método experimental se necesita conocer las variables para poder realizar una investigación de este tipo. El conocer las variables nos permite manipular y mantener el control de la investigación, la cual tiene como soporte al método experimental.
Pero hay que enfatizar que, así entendido, "El procedimiento experimental, como hemos indicado, es tan sólo un momento del método científico y como tal participa de su lógica" (Arnau 1978, p. 89). De acuerdo con el autor, el procedimiento experimental viene a ser un momento de la experiencia científica y por ende la intervención del procedimiento experimental solo se queda a un nivel científico.
La práctica casi habitual de realizar los experimentos en el laboratorio ha influido en la extendida creencia de considerar que éste es el único lugar donde se puede llevar a cabo, si bien esto no es cierto; lo que ocurre es que el laboratorio brinda muchas más facilidades que el contexto natural para la realización de experimentos o dicho en otras palabras, en ambos casos se da el mismo control interno, pero el control externo será más elevado en el laboratorio realizando el método experimental.(Morales, 1979, p.35)
Según el autor, el lugar de las prácticas experimentales no es propiamente en los laboratorios, ya que estas experiencias también pueden llevarse a cabo en cualquier espacio; mejor aún si el lugar es un contexto natural, pues este nos brinda mayores facilidades al experimentar en el campo. Pero con esto no se quiere decir que uno es mejor que otro, sino es cuestión de condiciones y según sea la experiencia a realizar.
El método experimental consiste en comprobar, medir las variaciones o efectos que sufre una determinada situación problemática para así fomentar la interactividad y participación de los estudiantes, propiciando la adquisición de conocimientos, para el desarrollo de habilidades, destrezas y actitudes.
Esta metodología la hemos utilizado en la enseñanza de la física, a través de los experimentos que realizamos en clase, a partir de la manipulación de los materiales, la comprobación de sus hipótesis y de esa manera llegar a resolver un determinado problema.
Algunos lo consideran por su gran desarrollo y relevancia un método independiente, considerándose a su vez independiente de la lógica empírica su base, la lógica experimental.
Analizando la importancia del método experimental en el saber científico, el aprendizaje de la física lo consideramos como base fundamental para la enseñanza de la física; es por ello que lo utilizamos en nuestro trabajo.
El método experimental se aplica principalmente en las ciencias naturales que se basa en la formación de fenómenos y en la realización de los experimentos esta metodología la utilizamos en la enseñanza de la física, a través de las prácticas de laboratorio, donde el estudiante experimenta por medio de la manipulación de los materiales la comprobación de sus hipótesis y de esa manera llegar a resolver un determinado problema.
3.4.2 Pasos Del Método Experimental.El método experimental se lleva a cabo mediante la ejecución de los siguientes pasos:
3.4.2.1 Observación.Observar es enfocar atentamente los sentidos a un objeto o un fenómeno para estudiarlo tal como se presentan en realidad. Observar no es solo
“mirar”. La diferencia radica en que una persona común mira a diario animales, agua, lluvia, sol, estrellas, vehículo, sin inmutarse por ello; en cambio, la persona con actitud científica percibe esas mismas realidades y procura “observarlas” para tratar, por ejemplo, de explicarse el cómo, el porqué de su naturaleza, y para identificar sus elementos constitutivos. La observación depende en gran medida de los sentidos. Pero, para contrarrestar las limitaciones de nuestros sentidos, el ser humano ha creado instrumentos que lo auxilian para realizar una buena observación. Estos instrumentos
aumentan, precisan o reemplazan nuestros sentidos en las observaciones.Los principios básicos para realizar una observación son:
Tener propósito específico.
Ser planeada cuidadosa y sistemáticamente.
Llevar por escrito, un control cuidadoso de la misma.
Especificar su duración y frecuencia
Seguir los principios básicos de confiabilidad y validez.
A su vez se requiere que el estudiante tenga una adecuada observación, a través de un buen funcionamiento de los sentidos, una inteligencia capaz de discernir que el observador sea muy curioso para así no dejar ni el mínimo detalle presentado en la experiencia, sin examinar.
3.4.2.2 Hipótesis.“Las hipótesis nos indica lo que estamos buscando o tratando de probar y puedan definirse como explicaciones tentativas del fenómeno investigado, formuladas a maneras de proposiciones” (Sampieri, 2003, p. 12). Según el autor, la hipótesis nos servirá para encontrar lo que estamos buscando o tratando de probar.
Podemos decir, que son explicaciones que nos permitirá desarrollar lo investigado y más adelante podemos afirmar o rechazar lo expuesto en un inicio.
Este segundo paso es esencial ya que va a permitir al investigador formular posibles respuestas y soluciones, guiándose de estos para identificar los datos referentes a la situación problemática para luego ser confirmadas.
Las hipótesis no se pueden enunciar y comprobar de manera fácil, por ello es necesario que el estudiante tenga la habilidad de formularlas, explorandoa detalle el problema, para así crear posibles soluciones y no encerrarse en una sola forma o idea.
3.4.2.3 Experimentación.Experimentar es reproducir y observar varias veces el hecho o fenómeno que se quiere estudiar, modificando las circunstancias que se consideren convenientes.
Una vez obtenida las posibles soluciones de un determinado fenómeno, se debe investigar a través de la experimentación, de tal modo que las hipótesis ayuden a organizar la información.
A su vez, consiste en probar, modificar y examinar las condiciones o propiedades de un determinado fenómeno, la cual va a permitir al estudiante desarrollar
Por otro lado, las experiencias a realizarse pueden seguir un plan de trabajo, en el que se tomen en cuenta los materiales necesarios a utilizar, las técnicas más apropiadas para la experimentación, las condiciones en la cual se realizará, las características o cualidades del objeto de estudio y en algunos casos la posibilidad de emplear la comparación de resultados.
“La comprobación de una hipótesis deberá de repetirse en varias ocasiones en las mismas circunstancias y, si se obtienen los mismos resultados entonces se confirma su veracidad” (Gama, 2007, p. 26). De acuerdo a lo anterior los experimentos se deben realizar una y varias veces, anotando los resultados obtenidos, hasta tener la certeza de que sean reproducibles, de tal manera que se pueda confirmar la hipótesis planteada del fenómeno estudiado; en caso no sea así, lo formulado se rechaza y se vuelve a plantear una nueva.
3.4.2.4 Conclusión.El último paso del método experimental permite analizar los datos experimentales, comprobar si la hipótesis planteada anteriormente era correcta y de esta manera poder otorgar una explicación científica al hecho o fenómeno observado.
“Se deben reunir todos los miembros que participaron en los procedimientos del método científico para comentar todo lo que aconteció y para discutir los resultados del análisis de datos” (Gama, 2007, p. 26)
Es decir, la conclusión es aquella etapa en la cual se dan a conocer los resultados de la experimentación, si el planteamiento de la hipótesis fue aprobado o desaprobado, que conocimientos fueron adquiridos durante la aplicación del procedimiento, si se tuvo o no alguna dificultad o problema o incluso si es necesario que se repitan algunos pasos.
Por otro lado, al emitirse dichas conclusiones, estas pueden ser empíricas, es decir, que están basadas en la experiencia, o deductivas, las cuales son obtenidas tras un proceso de razonamiento en el que se parte de una verdad conocida hasta llegar a la explicación del fenómeno.
Una vez elaboradas dichas conclusiones, éstas deben ser comunicadas al resto de la comunidad científica para que así sirvan como fuente de apoyo a otras investigaciones o ser utilizadas para realizarse mayores estudios de dicha investigación.
En caso de que la hipótesis de la investigación sea desaprobada, aunque es poco común, puede utilizarse para refinar el proceso o hacer mayor investigación
3.4.3 Fines del Método Experimental.El aprendizaje es en gran medida
efectuar tareas experimentales lleva más tiempo que hablar o escribir acerca de ellas, pero el docente podrá comprobar con regocijo que la comprensión y el interés se acrecientan como resultado de las experiencias.
El carácter práctico de la física y el papel que desempeña en la vida actual, hace que sea recomendable su enseñanza de forma activa. Esta se consigue mediante la aplicación del método experimental, el cual se vale de la observación para reunir datos sensibles, que posteriormente son empleados para la formulación de hipótesis con el fin de proyectar sobre ellos nuevas ideas y hacer que sirvan como puntos de apoyo para la comprobación de teorías, leyes o principios que rigen la naturaleza.
La práctica de la física no solo persigue probar experimentalmente al estudiante todo lo que ha aprendido en teoría, sino que éste interiorice los conocimientos adquiridos relacionándolos con su vida diaria y con los fenómenos físicos que se presentan en su entorno. Es por ello que el método experimental persigue los siguientes fines:
Despertar en los estudiantes el sentido de observación para así poder extraer los datos adecuados y en base a ello sean capaces de comprobar, concluir y deducir una teoría, ley o principio.
Captar el interés del estudiante a través de la manipulación de materiales y objetos que requieran las experiencias planeadas, para lograr su participación activa en clase.
Lograr que el estudiante comunique sus ideas en forma clara y precisa sin ambigüedades.
Dar los medios adecuados, para que el estudiante perciba y se dé cuenta de las causas de un determinado fenómeno, para llegar al descubrimiento de la verdad por sí mismo.
3.4.4 Técnicas del Método Experimental. Las técnicas del método experimental son las siguientes:
3.4.4.1 Redescubrimiento.La enseñanza por redescubrimiento intenta capacitar al estudiante para adquirir conocimientos por su propio esfuerzo, como dice Miriam Russell (1998)“A los niños se les debe enseñar como pensar y no que pensar”, esto no implica ni pretende que el estudiante logre nuevos hallazgos sino simplemente obtener
de su trabajo intelectual.Las condiciones que estimulan el aprendizaje por redescubrimiento son:
Ejercitación constante del método científico.
Conocimientos previos.
Observación directa de la realidad natural (fuente inagotable de conocimiento) A su vez, la técnica del redescubrimiento supone la falta de conocimiento del estudiante respecto a la ley que debe descubrir por sí mismo. Para llevar a cabo este proceso, se debe dar al estudiante el mínimo de indicaciones posibles, afín de que aprenda esta técnica y pueda superar los inevitables errores de observación.
De esta manera, es importante que el estudiante consigne en un registro los datos de sus observaciones, además que utilice adecuadamente los instrumentos de medición para que llegue con menos dificultad a la ley buscada.
3.4.4.2 Semi-Inductivo.El Semi-Inductivo consiste en no dar a conocer la ley, sino que, a través de experimentos sencillos, conducidos por el docente, el estudiante llega por sí mismo formulándose preguntas respecto al enunciado de la ley.
A su vez, implica la colección y reordenación de datos para llegar a conocer un nuevo aprendizaje, concepto o generalización.
El propósito es que los estudiantes adquieran una ley determinado al tema a estudiar, se dirige a “aprender cómo aprender”, en el sentido de aprender a organizar datos.
3.4.4.3 Comprobación Simple.La técnica de Comprobación Simple considerael conocimiento de antemano del estudiante con respecto a la ley. Para el cumplimiento de esta se mide directamente las magnitudes que intervienen en la ley, sin elegir de antemano valores particulares para dichas magnitudes. Esta técnica es comúnmente aplicable en casi todas las leyes que se enuncian en los tratados de física.
Además, una ventaja es que los datosa ser elegidos al azar, bastan con una a dos comprobaciones, para llevar al estudiante al convencimiento de que la ley se verifica realmente. Esta técnica es recomendable especialmente para aquellas leyes que han sido deducidas teóricamente, a partir de otras ya establecidas.
3.4.4.4 Previsión.En esta técnica el estudiante conoce la ley, pero no las magnitudes que en ella intervienen, es por ello que se predice el valor o el resultado que
Por otro lado, a diferencia del resto de las técnicas, la previsión es utilizada con arte, produciendo en los estudiantes intensa emoción. Muestra, además en forma explícita, que el poder de la ciencia radica en su facultad de previsión.
3.5 Materiales caseros
3.5.1 Definición de Materiales.
Es conocido que trabajar con materiales motiva la clase de Cultura Física. Pero,
¿Qué hacer ante la falta de éstos? Cuando muy pocos fondos se destinan para estos fines y en caso de que se consiga algo, no se tiene para todos los alumnos.
Si se desea que todo estudiante experimente un cambiode comportamiento aceptable del área, debe poseer cada uno el respectivo material. (Gudiño, 1993, p.21)
El trabajar con materiales concretos, es parte de la motivación de una clase, mejor aún si es de una clase física, si en el caso no se contara con los respectivos materiales, estos pueden ser suplantados por materiales de fácil acceso. De esta manera, el estudiante podrá observar, manipular e indagar el cambio de la experiencia científica y así sea más enriquecedor el trabajo realizado por los estudiantes.
Los materiales son todos los instrumentos de apoyo, herramientas y ayudas didácticas (guías, libros, materiales impresos y no impresos, esquemas, videos, diapositivas, imágenes, etc.) que construimos o seleccionamos con el fin de acercar a nuestros estudiantes al conocimiento y a la construcción de los conceptos para facilitar de esta manera el aprendizaje.
Los materiales educativos realizados con la utilización de las tecnologías de la información y la comunicación, son todos los anteriormente enunciados (exceptuado los impresos), con la característica fundamental de ser representados en formato digital y transmitidos por medio de sistemas de telecomunicación. No obstante, es fundamental tener presente que el sentido de estos materiales deriva de la decisión de cómo seleccionarlos, qué utilización darles, para qué y cómo organizarlos en una actividad, lo cual debe ser el resultado de nuestra reflexión docente sobre:
Lo que queremos enseñar.
