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Ambiente virtual de aprendizaje para la
enseñanza y aprendizaje de Física
Christian Camilo Ortega Muñoz1
María Victoria Villacrez-Oliva2
Cómo citar este artículo / To reference this article / Para citar
este artigo: Ortega-Muñoz, C. C. y Villacrez-Oliva, M. V. (2024).
Ambiente virtual de aprendizaje para la enseñanza y aprendizaje
de Física. Revista Unimar, 42(2), 13-41. https://doi.org/10.31948/
ru.v42i2.3487
Fecha de recepción: 28 de julio de 2023
Fecha de revisión: 24 de noviembre de 2023
Fecha de aprobación: 16 de julio de 2024
Resumen
La educación debe evolucionar constantemente en la búsqueda de soluciones
para los problemas emergentes de hoy en día. Por ello, es esencial implementar
estrategias que apoyen a todos los actores educativos. En este trabajo, se analiza
cómo un ambiente virtual de aprendizaje (AVA) puede fortalecer la enseñanza y el
aprendizaje de Física en estudiantes de grado noveno del Instituto Champagnat de
Pasto, siendo esta experiencia inicial el punto de partida para la implementación
de nuevas estrategias. Los objetivos específicos incluyen identificar conceptos
previos ausentes en cinemática, diseñar una estrategia didáctica en el AVA y
evaluar su impacto en la enseñanza de Física. La metodología fue cualitativa,
con un enfoque crítico social, utilizando la investigación-acción para mejorar la
práctica educativa a través del AVA. La muestra de estudio comprendió a 33
estudiantes de grado noveno. Los datos se recolectaron mediante talleres y
observaciones. La información se analizó a través de la teoría fundamentada,
con el fin de generar las categorías emergentes. Los resultados destacan la
efectividad del AVA en el fortalecimiento de los conocimientos previos de los
estudiantes en cinemática y en su rendimiento académico en Física. Se propone
este modelo de innovación tecnológica como referencia para crear ambientes
virtuales de aprendizaje en otras áreas del conocimiento y grados en el futuro.
En conclusión, el AVA potencia el proceso de enseñanza-aprendizaje en Física y
ofrece una guía para futuras implementaciones educativas.
Palabras clave: educación; evolución; estrategias; enseñanza; aprendizaje;
física; ambiente virtual de aprendizaje (AVA)
1 Magíster en Pedagogía; físico. Docente Instituto Champagnat de Pasto
2 Magíster en Pedagogía; licenciada en Ciencias Naturales. Correo electrónico: mvvillacres@umariana.edu.co
Artículo resultado de la investigación titulada: Ambiente virtual de aprendizaje (AVA) como estrategia didáctica para la enseñanza y
aprendizaje de Física en los estudiantes de grado noveno del Instituto Champagnat de Pasto, desarrollada desde el 1 de marzo de 2022
hasta el 1 de agosto de 2023, en el departamento de Nariño, Colombia.
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Virtual learning environment for physics teaching
and learning
Abstract
Since education must constantly evolve in the search for solutions to today’s
emerging problems, it is essential to implement strategies that support all
educational actors. This paper analyzes how a virtual learning environment
(VLE) can strengthen the teaching and learning of physics in ninth-grade
students of the Instituto Champagnat de Pasto, being this initial experience
the starting point for the implementation of new strategies. The specific
objectives include identifying previous missing concepts in kinematics,
designing a didactic strategy in the VPA, and evaluating its impact on the
physics classroom. The methodology was qualitative, with a social-critical
approach, using action research to improve educational practice through
the VPA. The study sample consisted of 33 ninth-grade students. Data were
collected through workshops and observations. The information was analyzed
using grounded theory to generate emergent categories. The results highlight
the effectiveness of the VLE in strengthening students’ prior knowledge
in kinematics and their academic performance in physics. This model of
technological innovation is proposed as a reference for the creation of virtual
learning environments in other areas of knowledge and degrees in the future.
In conclusion, the VLE improves the teaching-learning process in Physics and
provides a guide for future educational implementations.
Keywords: education; evolution; strategies; teaching; learning; physics;
virtual learning environment (VLE)
Ambiente virtual de aprendizagem para ensino e
aprendizagem de física
Resumo
A educação deve evoluir constantemente na busca de soluções para os
problemas emergentes de hoje; por isso é essencial implementar estratégias
que apoiem todos os atores educacionais. Este artigo analisa como um ambiente
virtual de aprendizagem (AVA) pode fortalecer o ensino e a aprendizagem
de física dos alunos do nono ano do Instituto Champagnat de Pasto, sendo
essa experiência inicial o ponto de partida para a implementação de novas
estratégias. Os objetivos específicos incluem a identificação de conceitos
prévios ausentes em cinemática, a elaboração de uma estratégia didática na
AVA e a avaliação de seu impacto na sala de aula de física. A metodologia foi
qualitativa, com uma abordagem socialmente crítica, usando a pesquisa-ação
para aprimorar a prática educacional por meio do AVA. A amostra do estudo foi
composta por 33 alunos do nono ano. Os dados foram coletados por meio de
workshops e observações. As informações foram analisadas usando a teoria
fundamentada para gerar categorias emergentes. Os resultados destacam
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a eficácia do AVA para fortalecer o conhecimento prévio dos alunos em
cinemática e seu desempenho acadêmico em física. Esse modelo de inovação
tecnológica é proposto como referência para a criação de ambientes virtuais
de aprendizagem em outras áreas de conhecimento e graduação no futuro.
Concluindo, o AVA melhora o processo de ensino-aprendizagem em Física e
fornece um guia para futuras implementações educacionais.
Palavras-chave: educação; evolução; estratégias; ensino; aprendizagem;
física; ambiente virtual de aprendizagem (AVA); ensino; física
Introducción
Es claro que, en la implementación de las
tecnologías de la información y comunicación
(TIC) y demás políticas en la educación, se
ha evidenciado una notoria brecha entre su
práctica, disposición y resultados. En el estudio
realizado por Bruns y Luque (como se citó en
Peniche et al., 2020), se cuestiona el desfase
entre las políticas, los programas educativos
y la mínima transformación de las prácticas
escolares en la educación básica en América,
a través de las mediciones de Stallings. Estas
mediciones caracterizan las prácticas escolares
de América Latina y del Caribe, concluyendo
que ninguno de los países alcanza los valores
referenciales de buenas prácticas escolares.
En Colombia, se observa que, a pesar de la
inclusión de la tecnología, los docentes continúan
apoyándose en prácticas tradicionales para
el desarrollo de su labor escolar. Asimismo,
disponen de muy poco tiempo para desarrollar
e implementar elementos tecnológicos de la
información y la comunicación. En la mayoría
de los casos, los utilizan como un elemento
netamente distractor, a modo de pausa activa,
y no como un recurso que sustente su práctica
de enseñanza. Por ello, la correcta y amplia
implementación de las TIC podría traer cambios
notables en las prácticas pedagógicas, ajustadas
a la realidad del estudiante y al contexto de la
institución, haciendo de la tecnología un factor
facilitador del conocimiento y la comprensión,
tanto para los estudiantes como para los
docentes, promoviendo así la mejora de la
práctica educativa (Bournissen, 2017).
Hoy en día, es evidente la existencia de
una falencia en el proceso de aprendizaje e
implementación de las TIC. En Colombia, a
través del análisis de los resultados de las
pruebas Saber 11 de los últimos seis años,
se observa una constante disminución en los
resultados globales, lo cual es preocupante, ya
que la tendencia permanece. En general, de
500 puntos posibles, el promedio nacional fue
de 250, en comparación con el puntaje de 264
del año 2016 (Chacón, 2022). Si se examina el
departamento de Nariño, se puede advertir que
el área de Ciencias Naturales no es ajena a esta
tendencia. En el calendario A, el puntaje para
Ciencias Naturales fue de 313,78 en el año 2016,
y de 305,99 en el año 2021, con una disminución
de 7,79 puntos (Instituto Colombiano para la
Evaluación de la Educación [Icfes], 2023), un
resultado alarmante.
Teniendo en cuenta lo mencionado, se infieren
las notorias brechas existentes entre las
políticas educativas, las prácticas pedagógicas
y los resultados. Además, se deduce que la
mayoría de las iniciativas se han enfocado en la
infraestructura para las TIC y no en la formación
adecuada para su us| o en el aula, sumado
a problemas como la falta de acceso a internet
y equipos tecnológicos en distintas regiones del
país. En consecuencia, una de las problemáticas
más importantes es la casi nula formación de
los docentes para la implementación efectiva y
asertiva de las TIC, donde los educadores se
integren satisfactoriamente con las herramientas
tecnológicas para la enseñanza. Además, se
suma la falta de recursos de calidad disponibles
para la educación, ya que no todos los recursos
son valiosos y adecuados para la enseñanza,
siendo necesario invertir en la creación de
contenidos educativos de calidad, accesibles y
adaptables para todos los niveles educativos.
Finalmente, hoy en día se observa una sobrecarga
de información, debido a la gran cantidad de
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datos disponibles, lo que provoca una sensación
abrumadora para estudiantes y docentes que
buscan utilizar las TIC para el aprendizaje y
la enseñanza. Esta sobrecarga de información
se convierte en un desafío significativo para
adquirir conocimientos o habilidades en un
área específica, ya que los actores educativos
pueden encontrarse perdidos entre numerosos
recursos digitales, simulaciones y aplicaciones
relacionadas con el tema en cuestión, sin
poder discernir cuáles son los más relevantes
o adecuados para su nivel de conocimiento y
comprensión. Además, la falta de orientación
clara sobre cómo utilizar estas herramientas
puede llevar a una superficialidad en el
aprendizaje, donde los estudiantes simplemente
consumen el material sin interiorizar realmente
los conceptos subyacentes, en detrimento del
desarrollo del pensamiento crítico.
Por ello, es muy importante apoyar y analizar
las iniciativas que promueven las prácticas
educativas basadas en el uso de las TIC, con
el fin de ampliar los estudios sobre su uso e
implementación y, con ello, desarrollar una
metodología óptima para utilizar estos recursos.
Es esencial evaluar si dichos recursos realmente
fomentan la interiorización y el pensamiento
crítico en los estudiantes, y si pueden apoyar
eficazmente la labor docente. Por tanto,
una investigación en un área específica de la
educación es importante como punto de partida
para el análisis y la investigación. De ahí surge
la siguiente pregunta: ¿cómo la estrategia
didáctica ambiente virtual de aprendizaje (AVA)
fortalece la enseñanza y el aprendizaje de Física
en estudiantes de grado noveno del Instituto
Champagnat de Pasto?
Para responder a la pregunta planteada, es
importante resaltar que la educación se encuentra
en un constante proceso de análisis y de mejora
en todos sus aspectos, buscando soluciones a las
problemáticas del entorno en el que se desarrolla.
A lo largo del tiempo, han surgido corrientes,
modelos pedagógicos y una gran cantidad de
herramientas que se ajustan a los cambios
generacionales y a sus necesidades emergentes
siempre diferentes. En este contexto, dado
que la institución objeto de estudio se orienta
bajo el enfoque socioconstructivista, el cual
ubica al estudiante en el centro del proceso de
enseñanza-aprendizaje, orientando su formación
hacia el desarrollo cognitivo, ético y social,
y transformando al docente en un facilitador
mediante el uso de estrategias innovadoras para
la oportuna adquisición y desarrollo de habilidades
a través del trabajo cooperativo, se observa
que, aunque la enseñanza está delimitada por el
socioconstructivismo, es necesario proveer una
herramienta informática adicional.
Así, esta herramienta deberá solventar la
limitación de tiempo disponible para la enseñanza
y proporcionar los recursos necesarios para
fomentar la investigación y el descubrimiento
en los estudiantes, partiendo de los conceptos
previos. Por lo tanto, surge la necesidad de
aplicar la estrategia didáctica ambiente virtual
de aprendizaje (AVA), enmarcada por la guía
del docente, como una herramienta tecnológica
que aborde la problemática y promueva la
autonomía en el estudiante.
En consecuencia, la aplicación de un AVA
bajo la orientación del docente busca mejorar
la motivación de los estudiantes de grado
noveno del Instituto Champagnat de Pasto,
presentando de forma atractiva los contenidos
de Física, mediante el uso de imágenes, videos,
simulaciones y otros recursos que capten la
atención de los estudiantes a través de las TIC.
Esto permitirá un acceso completo a nuevas
herramientas y facilitará la exploración libre
de distintos fenómenos físicos a través de
laboratorios virtuales, promoviendo una nueva
faceta en el descubrimiento y comprensión de
teorías físicas.
Lo anterior se sustenta en las conclusiones del
estudio realizado por Domínguez y Pino (como
se citó en Arufe-Giráldez et al., 2022), donde se
resalta que la motivación es un factor predictivo
en los logros alcanzados por los estudiantes
en su rendimiento académico, siendo esta una
necesidad primordial que la implementación del
AVA podría satisfacer, dotando a los estudiantes
de diversos recursos visuales y audiovisuales
que orienten las metas planteadas.
Este proceso investigativo se presenta como un
escenario propicio para construir e implementar
un AVA dentro de una didáctica adecuada,
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ya que, a través del análisis y la aplicación
de esta herramienta, se busca mejorar el
proceso de enseñanza-aprendizaje de Física
en estudiantes de educación media. Aunque es
común la construcción y aplicación de AVA en
áreas del conocimiento como las Matemáticas,
su uso en Física, especialmente en encuentros
iniciales, ha sido poco explorado. Este enfoque
puede marcar un punto de inflexión entre
las políticas educativas basadas en las TIC y
los resultados insatisfactorios, evidenciando
que no basta con distribuir herramientas
tecnológicas en el ambiente educativo;
también es necesario un análisis metodológico
que permita la construcción, exploración y
uso eficaz de estos recursos para fomentar la
autonomía y el pensamiento crítico y científico
en los estudiantes.
Este trabajo se apoya en diversas investigaciones
regionales, nacionales e internacionales. Se
destaca el estudio de Pacheco-Cortés e Infante-
Moro (2020), quienes subrayan que los docentes
deben priorizar la utilización de AVA como
complemento de las estrategias didácticas, con
el fin de motivar a los estudiantes a explorar
nuevos conocimientos y lograr aprendizajes
significativos a través de materiales mediáticos.
Estos recursos permiten a los docentes
transmitir su didáctica dentro de un modelo
constructivista y, a su vez, facilitan que los
estudiantes adquieran un nivel más amplio de
comprensión en el desarrollo de las clases.
Este trabajo se encuentra respaldado por
el estudio de Calderón y Ulate (2020), cuyo
objetivo principal fue analizar tres variables: la
autonomía, la capacidad de aprender a aprender,
y el desarrollo de competencias para la vida
más allá del ámbito escolar, considerando la
mediación pedagógica. Estos parámetros son
de gran interés, ya que buscan desarrollar, en
los estudiantes, el pensamiento científico. Este
estudio sustenta este trabajo de investigación,
ya que afirma que la introducción de los
entornos virtuales fomenta una mejora notoria
en el proceso de enseñanza-aprendizaje como
estrategia para transferir y generar conocimiento
junto a la autonomía y responsabilidad en cada
uno de los estudiantes, impulsando la capacidad
de aprender a aprender, entendiéndolo como
el proceso de interiorizar los conocimientos
para utilizarse en la resolución efectiva de los
problemas de su entorno.
El impacto académico en los estudiantes, luego
de aplicar el ambiente virtual de aprendizaje,
se visualizó en el estudio referido, ya que los
resultados de las evaluaciones presentaron un
elevado rendimiento académico, así como una
notoria adquisición de habilidades, como la
interacción, la participación y la comunicación
efectiva, para la correcta ejecución de las
destrezas curriculares, validando con estas
conclusiones el tercer y último objetivo específico
de la presente investigación.
Uno de los trabajos nacionales más importantes
en los que se apoyó esta investigación fue el
estudio desarrollado por Muñoz et al. (2022).
Este estudio evidenció las distintas falencias que
presentan los estudiantes, desde la primaria
hasta la media secundaria, en el desarrollo de
las cuatro operaciones básicas en matemáticas,
lo que ha contribuido al bajo desempeño en
las pruebas Saber en distintos niveles. Para
abordar esta problemática, los investigadores
crearon un AVA, con el fin de fortalecer esta
debilidad, dado que un AVA se presenta como
una herramienta de gran utilidad para una
generación de nativos digitales, generación que
procesa la información de manera distinta a las
generaciones anteriores.
Es importante destacar que, para la construcción
de un AVA, se debe seguir un modelo específico.
En este caso, se utilizó el modelo ADDIE
(análisis, diseño, desarrollo, implementación y
evaluación). Este modelo tiene como objetivo
desarrollar actividades significativas, flexibles
y personalizadas, basadas en experiencias
previas que se adaptan al ritmo individual del
estudiante, fomentando la creación de hábitos y
estrategias de estudio que fortalezcan aspectos
académicos específicos, con un enfoque en el
aprendizaje como resultado de la práctica.
Por otro lado, la investigación de Estrada y
Guerrero (2022) respalda uno de los objetivos
específicos de esta investigación. Este
estudio ofrece una descripción detallada de
la metodología utilizada en la construcción
de entornos virtuales de aprendizaje para
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estudiantes de educación media. Los autores
mencionan que es fundamental aplicar nuevas
alternativas para resolver las problemáticas
emergentes. Para ellos, las TIC pueden ser
una solución institucional a estas barreras
académicas. Sin embargo, lamentablemente,
su uso es limitado debido al desconocimiento
generalizado de estas herramientas por parte
de los docentes. Este trabajo es un referente
clave, ya que recopila toda la información
necesaria para la construcción de un entorno
virtual de aprendizaje en el contexto regional
en dos instituciones, proporcionando una visión
clara de las ventajas y desventajas presentes
para docentes y estudiantes al implementar la
teoría y utilizar la herramienta informática AVA.
A continuación, se explica brevemente algunos
conceptos teóricos, los cuales son importantes
para el desarrollo de esta investigación.
Enseñanza y aprendizaje de la Física
Se centran en la comprensión de fenómenos
naturales, desde partículas hasta galaxias,
a través de la teoría y la experimentación.
Este proceso es intrínseco a la relación entre
el docente, el estudiante y su entorno. La
experimentación práctica es esencial, pues
permite a los estudiantes comprobar las teorías
y entender mejor los fenómenos.
Con la incorporación de ordenadores y
herramientas tecnológicas, como la simulación,
se ha potenciado el aprendizaje de la Física,
especialmente en áreas como la Física
computacional. En la educación media, la
Física se integra al área de Ciencias Naturales,
fomentando la investigación científica y el uso
de tecnologías de la información (Briceño et
al., 2019).
Es crucial que la enseñanza de la Física combine
la conceptualización con la experimentación,
proporcionando las herramientas necesarias
para que los estudiantes comprendan los
fenómenos naturales. Este enfoque promueve
habilidades científicas y un espíritu reflexivo,
esenciales para su futuro profesional y contribuir
a la sociedad.
Por su parte, Rodríguez-Rodríguez et al. (2018)
destacan la importancia del uso del experimento
en la enseñanza de la Física, aunque reconocen
que factores como el tiempo limitado en el
aula y la complejidad de los temas dificultan
su aplicación. Sin embargo, la experimentación
debe reflejar el método científico para desarrollar
habilidades fundamentales.
Además, es necesario abordar barreras como
la falta de tiempo y recursos, lo que limita la
práctica experimental. Se recomienda que las
herramientas educativas incluyan estrategias
que superen estas limitaciones, estimulando
el interés de los estudiantes en la ciencia a
través de la observación, la medición y el
análisis de variables.
Finalmente, es fundamental reforzar conceptos
clave desde el inicio de los cursos, ya que la
deficiencia en su aprendizaje puede obstaculizar
el desarrollo de competencias futuras. Serrano
et al. (2018) apoyan la necesidad de fortalecer
estos temas para facilitar un aprendizaje
significativo en Física.
Estrategias didácticas
Se fundamentan en las competencias del docente,
entendidas como habilidades para aprender,
crear, innovar y transmitir conocimientos de
manera efectiva. En el contexto de la enseñanza
de la Física, estas competencias son cruciales
para desarrollar pensamiento crítico científico
en los estudiantes, que les permita integrar y
aplicar el conocimiento en su vida diaria.
Según López (citado en Azuero, 2019), un buen
docente debe enfocarse en la planificación
situacional, orientando su clase hacia objetivos
concretos y diseñando evaluaciones integrales
que motiven a los estudiantes y promuevan su
desarrollo personal y académico. Amaya (como
se citó en Azuero, 2019) subraya la importancia
de la empatía, la orientación y el dominio
del programa institucional, así como de una
evaluación asertiva.
Las competencias del docente, según Gómez
(como se citó en Azuero, 2019), se entienden
como el conjunto de herramientas utilizadas
para fomentar el aprendizaje, centradas en las
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metas del programa educativo. En este sentido,
la construcción de un aula virtual de aprendizaje
(AVA) se presenta como una estrategia didáctica
efectiva para superar las limitaciones de tiempo
en el aula, promoviendo la autonomía del
estudiante y el desarrollo de un pensamiento
científico a través de laboratorios virtuales.
El AVA es una estrategia didáctica adecuada, ya
que elimina las barreras físicas y temporales,
permitiendo un aprendizaje autónomo mediante
la exploración. Alain (2020) apoya esta idea en
su investigación, destacando cómo el uso de
AVA puede fomentar el pensamiento crítico
e investigativo a través de herramientas
didácticas, siguiendo el enfoque constructivista.
Finalmente, Silva et al. (2020), en su estudio
sobre la neurodidáctica en ambientes virtuales
de aprendizaje, confirman que los estudiantes
que utilizan AVA obtienen mejores resultados en
sus evaluaciones, correlacionados con el tiempo
de exploración en la plataforma. Esto refuerza el
AVA como una estrategia didáctica innovadora y
efectiva para enfrentar los desafíos actuales en
la educación.
Ambiente virtual de aprendizaje (AVA)
La educación contemporánea debe adaptarse
a las necesidades de los estudiantes, quienes
viven en un entorno digital. Es crucial que
la educación avance al mismo ritmo que la
tecnología, utilizándola como una herramienta
pedagógica para explorar y adquirir habilidades
específicas. En este contexto, es prioritario
potenciar las competencias digitales en todos
los aspectos educativos, permitiendo que los
docentes integren la tecnología en su labor
diaria, lo cual proporcioná un entorno más
realista y relevante para las necesidades de la
sociedad actual.
Los entornos virtuales de aprendizaje (EVA) se
destacan por su contribución a la innovación en
la enseñanza-aprendizaje, algo que no se logra
con metodologías tradicionales (Britan y Liber,
como se citó en Pastora y Fuentes, 2021). Estos
entornos permiten una mayor participación
de estudiantes en comparación con las clases
presenciales, además, promueven la autonomía
al no estar limitados por barreras físicas ni
temporales. Sin embargo, la creación de un
EVA requiere una planificación meticulosa en
el uso de medios tecnológicos, herramientas
didácticas y estrategias de enseñanza, para
abordar eficazmente los desafíos de los procesos
educativos (González, como se citó en Pastora y
Fuentes, 2021).
El docente, en este contexto, se convierte
en un creador de experiencias innovadoras,
transformando al estudiante en un actor activo
en su proceso de aprendizaje, especialmente
en áreas como la Física. Los EVA, originados
para superar las limitaciones de la educación a
distancia, han evolucionado significativamente.
Desde sus inicios en 1900 hasta la creación del
primer campus virtual por la Universidad de
Phoenix en 1996, herramientas como Moodle
han facilitado la comunicación continua y la
participación en actividades en línea, superando
barreras geográficas y de comunicación.
Un EVA debe cumplir con ciertas características
esenciales: accesibilidad en cualquier momento
y lugar, interactividad entre estudiantes y
docentes, personalización del aprendizaje,
evaluación en línea, retroalimentación continua,
y privacidad de los datos. En esta investigación,
los EVA se utilizan como una herramienta
complementaria en la enseñanza de la Física, no
como un sustituto, permitiendo la exploración
libre y autónoma por parte de los estudiantes,
sin estar limitados por el tiempo y los contenidos
impartidos en clase.
Cinemática
El estudio de la cinemática para estudiantes
de bachillerato que comienzan su aprendizaje
en Física requiere una comprensión sólida
de conceptos matemáticos previos, ya que
la Física utiliza el lenguaje matemático para
explicar fenómenos físicos. La cinemática, una
de las primeras ramas que los estudiantes
encuentran, analiza el movimiento de los
cuerpos sin considerar sus causas. Este concepto
es fundamental para que los estudiantes
comprendan mejor su entorno, especialmente
el movimiento y sus variables, como el tiempo y
la distancia recorrida.
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Al enseñar cinemática a estudiantes de
educación media, es importante simplificar el
análisis del entorno natural para evitar una
complejidad excesiva. Por ello, se adoptan ciertas
consideraciones, como tratar los cuerpos como
objetos puntuales sin dimensiones ni masa, lo
que facilita el estudio para estudiantes de grado
noveno. En este nivel, el objetivo es que los
estudiantes afiancen conceptos básicos como el
sistema de referencia, la posición, la trayectoria,
la velocidad, y la aceleración, junto con sus
respectivas unidades, estableciendo una base
sólida para abordar la Física en grados posteriores.
Aunque la cinemática describe matemáticamente
el movimiento a través de conceptos como
posición, velocidad, aceleración y tiempo, su
análisis es crucial en contextos diversos, como
el movimiento de planetas y objetos cotidianos.
Esta rama de la Física es esencial para abordar
temas como ondas y la propagación de la luz en
la educación media.
Finalmente, la cinemática es vital para la ciencia e
ingeniería, ya que permite describir y cuantificar
movimientos, facilitando la comprensión de
fenómenos más complejos como la dinámica,
termodinámica, electricidad y magnetismo,
contribuyendo así a la solución de problemas en
nuestro entorno.
Análisis, diseño, desarrollo, implementación
y evaluación (ADDIE)
Este modelo de diseño instruccional permite
planificar la construcción y evaluación del
recurso virtual utilizado en la enseñanza de la
Física en esta investigación, abarcando todas
las fases de detección de información, modelos
de aprendizaje y recursos tecnológicos físicos y
virtuales. Es útil porque, aunque existen varios
modelos de diseño instruccional, la mayoría
deriva del modelo genérico ADDIE, que es
aplicable a cualquier campo educativo (Espinal
et al., 2019).
Reigeluth (como se citó en Fuentes et al., 2019)
describe las etapas del modelo ADDIE en el
ámbito educativo: análisis de los requerimientos
conceptuales, diseño basado en el análisis
enfocado en elementos exploratorios, desarrollo
y producción de recursos, implementación del
curso, y evaluación didáctica y tecnológica
del mismo. Este modelo no exige un proceso
lineal y sus fases pueden entrelazarse según las
necesidades educativas del momento.
Los modelos educativos implementados también
son cruciales, especialmente aquellos basados
en el constructivismo, como señala Mergel (como
se citó en Espinal et al., 2019). Es fundamental
establecer prácticas constructivistas que
permitan la exploración autónoma en el aula
virtual y fomenten el aprender a aprender.
Además, estas prácticas deben promover el
trabajo colaborativo, convirtiendo al docente
en un facilitador que guía a los estudiantes
en la resolución de problemas reales a través
del aprendizaje cooperativo, apoyado por la
metodología socioconstructivista de la institución.
Metodología
El presente trabajo se enmarcó en una
investigación cualitativa, ya que, según Hernán
et al. (2022), este tipo de investigación se
centra en formular interrogantes a partir de
los resultados para comprender los fenómenos
presentes en el estudio. Esto permite analizar
significados, percepciones, pensamientos,
experiencias y sentimientos, profundizando en
el porqué y el cómo de dichos fenómenos. Esta
metodología permite la recolección de datos
a través de palabras o imágenes, mediante la
observación activa del investigador, sin utilizar
variables discretas o enfoques cuantitativos.
En este sentido, en esta investigación, se
tuvieron en cuenta las pautas mencionadas por
Galeano (2021), quien señala:
Dar una mayor importancia a la explicación
de la realidad como punto de partida
para intervenir. Una observación e
interpretación orientada por hipótesis y
variables, previamente formuladas a partir
de marcos teóricos que pretendan anticipar
el comportamiento de la realidad objeto de
estudio y que sean sometidas a pruebas
empíricas con situaciones de control
riguroso. (p. 21).
Esto es esencial para relacionar los fenómenos
observados con las hipótesis establecidas
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previamente, con el fin de obtener resultados
generalizables, sujetos a análisis no estadísticos,
que puedan aplicarse a poblaciones más amplias.
En este tipo de exploración, Galeano (2021)
destaca: «El investigador se concibe como un
observador externo a los problemas que analiza»
(p. 22). Esto para minimizar sesgos y suposiciones
en la investigación. Sin embargo, como señalan
Schenkel y Pérez (2019), lejos de limitar al
investigador, este enfoque lo posiciona como
un actor en su propio contexto, compartiendo
un lenguaje común que facilita la generación de
nuevas ideas y la construcción de teorías.
Por lo tanto, en este trabajo, se adoptó
el paradigma cualitativo, permitiendo una
comprensión profunda de los fenómenos
observados durante la aplicación de una
estrategia didáctica, como el ambiente virtual
de aprendizaje (AVA). Esto, a su vez, generó
hipótesis que pueden ser confirmadas y
aplicadas a grupos más amplios, transformando
al investigador en un ejecutor de nuevas ideas
y teorías.
Enfoque de investigación
Se empleó el enfoque crítico social. Según
Solórzano (s.f.), este enfoque busca el cambio
social y la transformación de un grupo dentro
de la sociedad, entendiendo la realidad en la
práctica para abordar los problemas cotidianos
y proyectarse a un nivel más amplio.
Los principios del enfoque crítico social,
agrupados por Popkewitz (como se citó en Ortiz,
2015), son los siguientes:
• «Conocer y comprender la realidad como
praxis.
• Unir teoría y práctica, conocimiento, acción
y valores.
• Orientar el conocimiento hacia la
emancipación y liberación del individuo.
• Involucrar al docente mediante la
autorreflexión» (p. 20).
Por ello, la investigación se enmarcó en este
enfoque para entender la realidad del sujeto
y su entorno, integrando teoría y práctica a
través de la autorreflexión, con el fin de ofrecer
soluciones más humanas y pertinentes.
Tipo de investigación
Esta investigación se enmarcó en el tipo de
investigación acción (IA). Según Botella y
Ramos (2019), la IA se puede implementar en
diversos entornos de aprendizaje para analizar
y mejorar la práctica educativa. La propuesta
buscó aplicar una nueva estrategia didáctica
basada en ambientes virtuales de aprendizaje
(AVA) para mejorar la enseñanza de la Física.
Lankshear y Knobel (como se citó en Botella y
Ramos, 2019) destacan que la importancia de la
IA no radica en su uso como método científico
tradicional, sino en su valor para mejorar la
práctica docente, lo cual coincide con el objetivo
de esta investigación.
Por tanto, se identificaron aspectos clave
de la IA, descritos por Cabrera (2017), como
un proceso circular y flexible que incluye
planificación, acción, observación y reflexión.
La estrategia didáctica AVA requirió estas fases
para analizar el desempeño de los estudiantes
en el aprendizaje de la Física, permitiendo
reflexionar y mejorar la práctica educativa.
Unidad de análisis
800 estudiantes del Instituto Champagnat,
Pasto, de nivel bachillerato.
Unidad de trabajo
Estuvo constituida por 33 estudiantes de grado
noveno (ver Tabla 1).
Tabla 1
Número de estudiantes que participaron en la
investigación
Grado N.° niñas N.° niños Total
9-1° 16 17 33
Nota. Instituto Champagnat, sede Pasto (2022).
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Por ello, en este trabajo se utilizó un muestreo
no probabilístico, teniendo en cuenta que:
Las técnicas de muestreo de tipo no
probabilísticas, la selección de los sujetos a
estudio dependerá de ciertas características,
criterios, etc. que él investigador considere
en ese momento; por lo que pueden ser poco
válidos y confiables o reproducibles; debido a
que este tipo de muestras no se ajustan a un
fundamento probabilístico, es decir, no dan
certeza que cada sujeto a estudio represente
a la población blanco. (Otzen y Manterola,
2017, p. 228)
Así mismo se utilizó la técnica de muestreo no
probabilístico por conveniencia, pues permite
seleccionar aquellos casos accesibles que
acepten ser incluidos. Esto, fundamentado
en la conveniente accesibilidad y proximidad
de los sujetos para el investigador (Otzen y
Manterola, 2017).
Técnicas de recolección de información
Las técnicas de recolección utilizadas en la
presente investigación fueron el taller y la
observación. En primer y tercer lugar, se utilizó
el taller, el cual, de acuerdo con Triana et al.
(2018), fomenta un ambiente específico en el
que el docente actúa como guía y el estudiante
como un actor activo en todo el proceso de
aprendizaje. Esta técnica es esencial para
identificar fortalezas y debilidades de los
estudiantes respecto al tema presentado,
facilitando la implementación de un AVA y un
proceso de aprendizaje efectivo. Además,
permite un análisis detallado del grupo,
identificando conceptos previos ausentes en
Física y Matemáticas, y fomentando la aplicación
práctica de conocimientos para resolver
problemas del entorno.
Esta técnica permite un análisis más detallado del
grupo en su entorno, así como de sus fortalezas y
debilidades, no solo en la materia de Física, sino
también en el área de Matemáticas, mediante la
identificación de los conceptos previos ausentes
en relación con la teoría aplicada en la realidad
del aula.
En segundo lugar, se utilizó la observación. Según
Santos (como se citó en Sánchez et al., 2021),
«Observar es un proceso que requiere atención
voluntaria, selectiva, inteligente, orientado por
un proceso terminal u organizador» (p. 116).
En el contexto de esta investigación cualitativa,
la observación permitió obtener información
directa de los estudiantes sobre la interactividad
del AVA, brindando datos precisos para mejorar
su proceso de aprendizaje en Física, con la guía
del docente.
Análisis de la información
En esta investigación, los datos recolectados
se obtuvieron mediante la implementación
de técnicas como el taller (para el primer y
tercer objetivo) y la observación, utilizando
instrumentos como la guía de taller de
cinemática, la guía de observación y la guía
de taller para el último objetivo. Todos estos
instrumentos estuvieron demarcados por los
momentos suministrados en la primera parte
de la guía de taller, que incluyó 11 criterios para
evaluar el AVA. Los criterios fueron propuestos
por Hernández et al. (2020).
Las técnicas permitieron recopilar datos, en su
mayoría, cualitativos, de varias fuentes para
alcanzar los objetivos propuestos. Para su
procesamiento se utilizó la teoría fundamentada
(ver Figura 1), elaborada por los sociólogos
Barney Glaser y Anselm Strauss en la década
de 1960, la cual genera teorías a partir de los
datos recopilados, en lugar de comenzar con
una teoría preexistente que deba ser refutada o
confirmada, a diferencia de otros procedimientos
de recopilación y procesamiento de información.
Esto se valida en el estudio de García (2020),
quien destaca el uso de la teoría fundamentada:
Esta teoría, que más que una teoría es
una metodología de trabajo, se basa en la
obtención de datos sin partir de unas hipótesis
preconcebidas y suele ser utilizada cuando
el cuerpo teórico del objeto de estudio no
está demasiado consolidado. Así, mediante
la aplicación de diferentes herramientas
metodológicas, como la realización de un
trabajo de campo, la observación o de
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entrevistas abiertas o semiestructuradas, se obtienen una serie de datos en torno al objeto
de estudio que permiten establecer categorías de análisis que, en principio y mediante la
codificación, pueden dar lugar a la formulación de una teoría. (p. 21)
Por consiguiente, fue oportuna la implementación de la teoría fundamentada en esta investigación,
ya que posibilitó recolectar, estructurar, cotejar, relacionar e indagar los datos para suscitar
conceptos emergentes y libres de prejuicios. Los datos fueron recopilados en una matriz de Excel
que posteriormente fue estructurada y sintetizada en varias tablas de vaciado de información. En
estas tablas, se establecieron, primero, los objetivos, de acuerdo con su técnica e instrumento,
respectivamente. Segundo, se identificaron las categorías, subcategorías y las preguntas
orientadoras. Tercero, se obtuvieron las proposiciones producto de la comparación y relación de
cada una de las respuestas y hallazgos de los instrumentos. Además, se analizaron las categorías
emergentes, las cuales se obtuvieron del resultado de la mayor incidencia de patrones en cada
dato recopilado.
Por lo anterior, se resalta la importancia de esta metodología, ya que facilitó el procesamiento de
toda la información, así como la visualización e identificación de sus conclusiones, permitiendo
una interpretación adecuada y asertiva de la realidad del aula estudiada en la institución foco
de análisis.
Figura 1
Procesamiento de información
En la Figura 1, se observa el método de
tratamiento de los datos de la investigación,
según la teoría fundamentada. Inicialmente, se
consideraron las técnicas para la recolección de
datos; posteriormente, se continuó con la etapa
de sistematización, para ello, se llevó a cabo el
vaciado de la información mediante matrices de
Excel, en las que se ubicaron los datos obtenidos
de cada instrumento. De esta manera, primero,
se analizaron los datos del taller inicial, que
permitieron establecer el diagnóstico en Física
y los conceptos matemáticos previos ausentes
en los estudiantes, proporcionando así un punto
de partida para la elaboración del AVA.
En segundo lugar, los datos se recopilaron a partir
de las guías de observación, las cuales otorgaron
evidencia de los sucesos más relevantes en el
uso y desarrollo de las actividades planteadas
en el AVA. En tercer lugar, los datos obtenidos
del taller permitieron observar las fortalezas
y debilidades adquiridas por los educandos al
finalizar el proceso de aprendizaje mediante el
uso de un AVA.
En este contexto, la siguiente etapa para el
análisis de la información fue la adaptación del
método comparativo constante para registrar
y analizar los datos de forma simultánea, con
el fin de guiar el desarrollo de las categorías
centrales o emergentes, buscando así una
estrecha correspondencia con la información
recolectada. Este proceso se llevó a cabo a través
de tres subetapas de codificación: abierta, axial
y selectiva.
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La codificación abierta permitió visualizar e
identificar patrones y tendencias emergentes
para elaborar teorías que respondan al
comportamiento de los datos. Según Strauss
y Corbin (2002), «el propósito de denominar a
los fenómenos es permitir a los investigadores
reunir los acontecimientos, sucesos, objetos
y acciones o interacciones que se consideran
conceptualmente similares en su naturaleza o
relacionados en el significado» (p. 111).
La codificación axial permite establecer y
organizar los datos en categorías, identificando
las relaciones entre estas y sus subcategorías,
mediante el surgimiento de patrones de
conceptos que evidencian su vínculo. Esto
permitió una comprensión más profunda de la
información y facilitó el cumplimiento de los
objetivos específicos de esta investigación,
al responder las preguntas orientadoras y
descubrir las relaciones de cada proposición.
Según los Strauss y Corbin (2002), «es
comenzar el proceso de reagrupar los datos que
se fracturaron durante la codificación abierta.
En la codificación axial, las categorías se
relacionan con sus subcategorías para formar
explicaciones más precisas y completas sobre
los fenómenos» (p. 135).
La codificación selectiva es la etapa donde se
identifican y analizan los patrones recurrentes
de los datos de la investigación, por lo tanto, se
analizaron en profundidad dichos patrones y su
relación con otros temas y conceptos relevantes,
lo que permitió identificar las categorías
centrales que representan el tema principal de
la investigación. Al respecto, Strauss y Corbin
(2002) mencionan que una «categoría central
tiene poder analítico. Lo que le otorga tal
poder es la capacidad de reunir las categorías
para formar un todo explicativo. Además, una
categoría central debe poder dar cuenta de una
considerable variación dentro de las categorías»
(p. 160). Esto permite identificar, estudiar y
comprender la realidad investigativa.
El surgimiento de las categorías emergentes
y sus nuevas perspectivas permitió,
posteriormente, desarrollar hipótesis de
investigación con la información adicional
obtenida durante el proceso, lo que convierte
a esta herramienta en un recurso totalmente
eficaz para esta investigación.
El análisis de esta investigación se llevó a
cabo con la aplicación de un taller a modo
de pretest (ver Figura 2), ya que el objetivo
principal fue recopilar datos que proporcionen
información sobre los conceptos interiorizados
por los estudiantes acerca de la cinemática
y las herramientas matemáticas adquiridas
por los educandos para interpretar y resolver
un problema físico. Cabe mencionar que esta
técnica, titulada Taller, se aplicó mediante el
instrumento Guía de taller de cinemática. La
información se analizó inicialmente con la guía
de agrupación, ya que permitió identificar el
concepto indagado en cada ejercicio planteado
en el taller y la subcategoría a la cual pertenece.
Esta guía de agrupación genera las preguntas
orientadoras implícitas en cada ejercicio
planteado.
Las subcategorías exploradas fueron operatoria
matemática, ecuaciones, movimiento, trayectoria
y desplazamiento, velocidad y aceleración.
Estas subcategorías se evaluaron a partir de la
categoría Conceptos previos, donde se evaluó
a 15 estudiantes de grado noveno del Instituto
Champagnat de Pasto, año escolar 2022.
Los procesos de análisis se enfocaron en la
búsqueda de una base sólida como punto de
partida, teniendo en cuenta las deficiencias
encontradas en las competencias de los
estudiantes para resolver problemas físicos
relacionados con su entorno. Lo anterior
se realizó con el objetivo de identificar
eficazmente las limitaciones de los estudiantes
y así fortalecerlas en pro del desarrollo del
pensamiento crítico científico.
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Figura 2
Procedimiento objetivo 1
Después de conocer el diagnóstico de los estudiantes, fue necesario indagar en la población
sobre el contenido que debe incluir el AVA para que sea eficaz en la enseñanza y el aprendizaje
de la física, generando curiosidad en cada uno de los educandos. En el segundo objetivo (ver
Figura 3), se incluyó la categoría titulada Diseño del AVA y la subcategoría Contenido del AVA.
Esta indagación se llevó a cabo mediante una guía de observación, en la cual se formularon
varias preguntas sobre el contenido que debe tener el AVA, a través de la recopilación de datos
en la interacción de un debate.
Posteriormente, se evaluó la implementación del AVA teniendo en cuenta dos aspectos: la
interactividad y la interacción de los estudiantes con el AVA. Para ello, se establecieron dos
actividades (presentación de informes de laboratorio), que llevaron a los educandos a interactuar
con todas las secciones presentes en la herramienta virtual. De esta manera, mediante tres guías
de observación, asignadas respectivamente a los aspectos de interactividad e interacción, se
recopiló la información necesaria para evaluar asertivamente el AVA. Este proceso se sintetiza en
la Figura 3.
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Figura 3
Procedimiento objetivo 2
Finalmente, se implementó el instrumento de recolección para el tercer objetivo (ver Figura 4),
el cual se enfoca en conocer el impacto de la implementación del AVA. Este proceso se basó,
inicialmente, en los criterios y momentos suministrados en la guía de taller. Con estos criterios,
se estableció el taller evaluativo, con el fin de valorar efectivamente los aspectos mencionados.
Posteriormente, la información se agrupó de manera similar en el objetivo uno, a través de la
guía de agrupación. Esta guía facilitó la correcta interpretación de la información recolectada,
asegurando que se agrupe adecuadamente para un análisis eficaz y concluyente. Lo anterior se
delimita en tres subcategorías: enseñanza, aprendizaje y didáctica y tecnología. Por lo tanto, el
taller evaluativo incluyó ejercicios que permitieron evaluar, mediante 11 criterios, la enseñanza y
el aprendizaje de la física en los aspectos didácticos y tecnológicos, y así determinar el impacto
efectivo del AVA implementado.
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Figura 4
Procedimiento objetivo 3
Resultados
A partir del procesamiento de la información
suministrada gracias a la teoría fundamentada
y el proceso de análisis llevado a cabo para cada
objetivo, es necesario contrastar los resultados
para cada objetivo, los cuales se presentan a
continuación:
Operatoria matemática
En la primera etapa del taller diagnóstico
se evaluó la competencia en operatoria
matemática a través de ejercicios que incluían
Física, requiriendo operaciones básicas con
números enteros, decimales y fraccionarios.
El objetivo era evidenciar la experticia previa
de los estudiantes en estos conceptos. Al
respecto, Pérez-Higuera et al. (2020) destacan
la importancia de los conocimientos previos
para aprender nueva información de manera
efectiva, mientras que Marrero (2021) resalta
que el conocimiento previo es clave para un
aprendizaje significativo y su integración en la
vida cotidiana de los alumnos.
La investigación cualitativa mostró que los
estudiantes presentaban una deficiencia
significativa en operatoria matemática, lo que
dificultó la resolución de problemas en el taller
de Física. Solo once estudiantes demostraron
una baja habilidad en operaciones básicas, y tres
tuvieron la capacidad necesaria para resolver
todos los problemas planteados.
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Este diagnóstico subraya la necesidad
de evaluar los conocimientos previos en
matemáticas antes de introducir nuevos temas
en Física. Implementar retroalimentación y
refuerzo en conceptos matemáticos básicos es
crucial para mejorar el proceso de enseñanza-
aprendizaje y reducir barreras en Matemáticas
y Física. Como señalan Pérez-Higuera et
al. (2020), es esencial proporcionar una
adecuada explicación de los conocimientos
previos para el éxito en el aprendizaje de
nuevos conceptos. La primera etapa del taller
diagnóstico ha sido una herramienta valiosa
para evaluar los conocimientos previos en
operatoria matemática de los estudiantes en
el área de Física. Los ejercicios propuestos
en el taller demostraron que la mayoría de
los estudiantes presentan una ausencia de
conceptos previos en matemáticas que les
dificulta el manejo de operaciones básicas de
números enteros, decimales y fraccionarios.
Este hallazgo no es sorprendente, ya que es
común observar que los estudiantes tienen
dificultades en matemáticas y que esto puede
ser una barrera para el aprendizaje de otras
materias, como la Física.
Ecuaciones
Este estudio es esencial para diagnosticar
problemas en el aprendizaje de Física en
grado noveno, enfocándose en la capacidad
de los estudiantes para interpretar y utilizar
ecuaciones, particularmente en el contexto
del movimiento rectilíneo uniforme. El taller
diagnóstico reveló que los estudiantes tienen
dificultades significativas para interpretar y
manipular ecuaciones y despejar variables en
situaciones problema.
Este hallazgo es preocupante porque el
movimiento rectilíneo uniforme es un concepto
fundamental en Física y las ecuaciones son
cruciales para su comprensión. Además,
estas habilidades son clave para desarrollar
la capacidad de resolución de problemas, un
objetivo central en la educación en ciencias.
Las dificultades pueden derivarse de varios
factores, como la falta de comprensión
del concepto de variable, problemas en la
interpretación de datos y dificultades para
despejar variables. Sánchez et al. (2020) señalan
que los estudiantes enfrentan problemas con
ecuaciones lineales, debido a una falta de
esfuerzo en la interpretación y asignación
de significado a contenidos matemáticos. En
respuesta, el ambiente virtual de aprendizaje
(AVA) debe enfocarse en fomentar la autonomía y
automotivación para mejorar estas habilidades.
García-García et al. (2022) sugieren que
es crucial separar el AVA de los métodos
tradicionales de enseñanza, que a menudo se
limitan al aprendizaje de reglas y fórmulas,
generando desmotivación y dificultando la
comprensión. El AVA debe ofrecer herramientas
para interpretar situaciones reales y problemas
cotidianos, promoviendo una aplicación efectiva
de los conocimientos.
Bravo y Cedeño (2023) concluyen que la falta
de habilidades para interpretar problemas y
relacionar preguntas con datos contribuye a la
desmotivación de los estudiantes, llevando a una
mecanización en lugar de un pensamiento crítico.
Trayectoria y desplazamiento
Esta investigación, aplicada a estudiantes de
noveno grado que se enfrentan por primera
vez a la Física, tuvo como primer objetivo
diagnosticar, mediante un taller de cinemática,
la comprensión de conceptos clave. Se encontró
que los estudiantes presentaron dificultades
significativas para calcular el desplazamiento
y la trayectoria de un cuerpo en movimiento,
mostrando confusión entre distancia recorrida
y desplazamiento, conocimiento fundamental
para comprender el movimiento en Física.
Hammer (2019) investigó acerca de las
concepciones de los estudiantes sobre
velocidad y aceleración, encontrando que los
estudiantes suelen tener conceptos erróneos
sobre el movimiento, por ejemplo, confunden
velocidad y aceleración o creen que un objeto
necesita una fuerza continua para moverse.
Estos hallazgos también se reflejan en la
presente investigación, ya que los estudiantes
objeto de estudio no diferencian correctamente
entre distancia recorrida y desplazamiento, lo
que señala una barrera conceptual que debe
abordarse mediante la enseñanza centrada en el
pensamiento crítico y el razonamiento científico.
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Hollabaugh (2020) también se enfocó en las
dificultades de los estudiantes para entender
la distancia recorrida, el desplazamiento y la
trayectoria, recomendando el uso de ejemplos
cotidianos, videos y simulaciones para mejorar
la comprensión de estos conceptos. Los
resultados de esta investigación coinciden
con los de Hollabaugh, ya que los estudiantes
manifestaron confusión al intentar resolver
problemas de desplazamiento y distancia
recorrida, evidenciando la necesidad de reforzar
estos conceptos mediante recursos didácticos y
situaciones de la vida real.
Por su parte, Matsler y Wittman (2019), en su
estudio, encontraron que los estudiantes tienen
problemas para entender la diferencia entre
distancia recorrida y desplazamiento, así como
la trayectoria y la dirección del movimiento.
Recomiendan el uso de ejemplos concretos y
actividades de resolución de problemas para
mejorar la comprensión.
En resumen, esta investigación permitió
identificar dificultades notorias en los estudiantes
de grado noveno para calcular el desplazamiento
y la trayectoria de un cuerpo en movimiento.
Los autores citados sugieren que, para abordar
estas dificultades, los docentes deben utilizar
ejemplos cotidianos, situaciones de la vida real
y recursos didácticos, ya que esto facilita una
mejor comprensión de los conceptos de Física y
su aplicación en el mundo real.
Velocidad y aceleración
La enseñanza de la Física en la educación
media presenta varios desafíos, especialmente
al abordar conceptos fundamentales como
velocidad y aceleración. Esta investigación
cualitativa tuvo como objetivo diagnosticar
las dificultades específicas que enfrentan los
estudiantes de grado noveno al momento de
comprender estos conceptos.
Teniendo en cuenta lo anterior, se desarrolló
un taller de ejercicios de Física, enfocado en
velocidad y aceleración. Durante el taller, se
identificaron varias dificultades comunes.
En primer lugar, los estudiantes mostraron
desconocimiento sobre las unidades de medida
de velocidad y aceleración, a pesar de que ya se
les había explicado el tema. Esto refleja una falta
de comprensión de los conceptos fundamentales,
como el de velocidad (cambio de distancia en el
tiempo) y aceleración (cambio de velocidad en el
tiempo). Al respecto, en el estudio de Fleisner y
Sabaini (2019), los resultados fueron similares,
los estudiantes demostraban dificultades para
entender las magnitudes físicas y sus unidades
de medida, incluyendo la conversión de unidades
en el sistema internacional.
Además, se observó que los estudiantes
confunden velocidad con aceleración, lo cual,
según Bermejo-Luna y Sánchez-Matamoros
(2021), se debe a una comprensión insuficiente
de las leyes físicas y su relación con las
matemáticas. Esta confusión resalta la necesidad
de fortalecer el aspecto matemático y la lectura
crítica de los fenómenos físicos.
Para superar estas dificultades, es esencial
implementar estrategias metodológicas efectivas
que promuevan una comprensión profunda de los
conceptos de velocidad y aceleración. Villamar
(2020) sugiere el uso de problemas abiertos
para fomentar el razonamiento y la aplicación
práctica de estos conceptos, conectando la
teoría con el mundo real. Este enfoque es vital
para estructurar los ejercicios en el AVA de esta
investigación, ya que ayuda a los estudiantes a
interiorizar y aplicar los conceptos de Física en
su vida cotidiana.
A partir de las falencias encontradas,
principalmente, en cuanto al aprendizaje de
temáticas nuevas en Física, se entabló un
dialogo para, en común acuerdo con todos los
actores educativos, establecer el contenido del
AVA y su implementación. A continuación, se
presentan los hallazgos en este aspecto.
Contenidos del AVA “Física en el
ciberespacio, mi laboratorio virtual”
La integración de la tecnología en la educación ha
ganado relevancia, especialmente con el uso de la
plataforma Moodle en colegios y universidades.
La pandemia aceleró su implementación, y en
la institución foco de este estudio, Moodle se
ha convertido en una herramienta esencial
para continuar el aprendizaje, estableciendo
cronogramas, rumbos didácticos y actividades.
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El debate con los estudiantes reveló un gran
interés y habilidad para utilizar Moodle,
especialmente en Física. Los estudiantes
muestran curiosidad por aprender conceptos de
física a través de aplicaciones de simulación y
juegos educativos, teniendo en cuenta que existe
una constante interacción con la tecnología,
tanto en el aula como en sus hogares.
Los estudiantes expresaron entusiasmo por usar
un AVA para aprender cinemática, destacando
el valor de los laboratorios virtuales, ya que
permiten practicar sin riesgos y con flexibilidad de
tiempo. Consideran que las clases presenciales
son insuficientes para abordar todos los temas
y proponen que cada tema en la plataforma
incluya videos, animaciones o simulaciones.
Además, solicitan retroalimentación inmediata
en la plataforma y la inclusión de recursos
adicionales para apoyar su aprendizaje, ya que
perciben que el tiempo de clase no es suficiente
para resolver todas sus dudas.
También, resaltan la importancia de herramientas
de colaboración y comunicación para el trabajo en
equipo. Sugieren utilizar el foro de la plataforma
para facilitar la colaboración y consideran crucial
contar con recursos que permitan personalizar el
aprendizaje según su nivel y ritmo. Subrayan la
necesidad de ejemplos prácticos y aplicaciones
en el mundo real de los conceptos de cinemática,
así como la implementación de metodologías
interactivas y lúdicas, que incluyan recursos
multimedia, simulaciones y juegos educativos,
lo cual les permitiría comprender mejor la física
y desarrollar habilidades digitales relevantes
para el mundo tecnológico actual (Martínez-
Alba, 2019).
Unidad didáctica de “Física en el
Ciberespacio, mi laboratorio virtual”
Esta unidad didáctica es el núcleo de la estrategia
pedagógica desarrollada en este estudio. El
objetivo principal es crear un entorno virtual
de aprendizaje que utilice recursos didácticos
digitales para fomentar el aprendizaje autónomo
de los estudiantes, bajo la adecuada orientación
del docente.
El enfoque pedagógico adoptado se basa
en el socioconstructivismo, el cual resalta
la importancia de la interacción social y la
colaboración en el aprendizaje. En este contexto,
se formaron grupos de trabajo de hasta cuatro
estudiantes, con roles claramente definidos, con
el fin de potenciar las habilidades individuales y
fomentar la colaboración.
Además, la estrategia tiene como fin promover
la autonomía en el aprendizaje, proporcionando
herramientas y recursos que permitan a los
estudiantes explorar y construir conocimiento
de manera independiente, con el apoyo del
docente cuando sea necesario.
Es importante destacar que, con la
implementación semanal planificada y el uso
interactivo del AVA, se evidenció un avance
temático más rápido y secuencial, lo que ayudó
a evitar retrasos imprevistos por actividades
institucionales; además, transformó las clases
presenciales en espacios de guía y orientación.
Interactividad del AVA “Física en el
Ciberespacio, mi laboratorio virtual”
La integración de las tecnologías de la
información y la comunicación en la educación
ha abierto nuevas posibilidades, especialmente a
través de los ambientes virtuales de aprendizaje
(AVA), que se han demostrado efectivos en
diversos campos del conocimiento. En esta
fase del estudio, se examinaron los resultados
mediante una guía de observación aplicada a dos
actividades, las cuales incluyeron la elaboración
de informes de laboratorio. Las preguntas de la
guía se centraron en la interactividad del AVA
en la enseñanza de la cinemática, un aspecto
crucial, según Pineda et al. (2022), quienes
señalan la falta de criterios claros por parte de
los docentes para evaluar y utilizar un AVA y su
material didáctico. Por ello, el objetivo de esta
evaluación fue analizar cómo se presenta el
AVA, los recursos que ofrece, su integración en
la enseñanza, la comunicación entre docentes y
estudiantes, la interacción de los estudiantes con
el AVA, las actividades realizadas, la alineación
con los objetivos de aprendizaje, la integración
de evaluaciones en línea y las posibles mejoras
en su implementación.
Los resultados confirman que la integración
de tecnologías en la educación a través del
Ambiente virtual de aprendizaje para la enseñanza y aprendizaje de Física
31 Christian Camilo Ortega Muñoz
María Victoria Villacrez-Oliva
Revista Unimar Julio-Diciembre 2024
e-ISSN: 2216-0116 ISSN: 0120-4327 DOI: https://doi.org/10.31948/rev.unimar
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AVA ofrece grandes oportunidades para
mejorar la calidad y eficacia del aprendizaje.
Sin embargo, su éxito no depende solo de la
tecnología, sino de cómo se implementa y se
integra en el proceso educativo. Los docentes,
como facilitadores del aprendizaje en entornos
virtuales, deben adquirir las competencias
necesarias para manejar estas herramientas
y maximizar sus beneficios. Esto implica
capacitación en el uso de plataformas de
aprendizaje, exploración de nuevas estrategias
didácticas adaptadas al entorno virtual y
mantenerse actualizados con las tendencias y
avances tecnológicos en educación.
Además, es esencial fomentar una buena
comunicación y colaboración entre docentes y
estudiantes en el AVA. Para ello, se deben utilizar
herramientas de comunicación sincrónica, como
videoconferencias o chats en tiempo real, así
como herramientas asincrónicas, como foros
de discusión o correo electrónico, para crear un
ambiente de confianza y participación.
Finalmente, la accesibilidad y la inclusión son
fundamentales en la implementación del AVA.
Los docentes deben asegurarse de que los
recursos y materiales sean accesibles para
todos los estudiantes, considerando diferentes
estilos de aprendizaje, necesidades especiales
y diversidad cultural. Esto requiere ofrecer
opciones variadas de representación, expresión
y compromiso, adaptando los recursos y
actividades para satisfacer las necesidades
individuales de los estudiantes.
Interacción del AVA
La investigación se centró en analizar la
interacción de los estudiantes con AVA en la
enseñanza de la física, particularmente en
la cinemática. Según Soto (2020), un AVA
debe estar integralmente articulado con la
población, los objetivos de enseñanza, el
módulo y la evaluación, lo cual fue primordial
en este estudio.
En primer lugar, se investigó si el docente
presentó adecuadamente el AVA, permitiendo
a los estudiantes explorar libremente su
contenido y resolviendo dudas sobre su
uso. En este sentido, el docente ofreció una
explicación detallada de las diferentes secciones
y funcionalidades del AVA, lo que resultó en
una correcta manipulación de esta herramienta
educativa. Las instrucciones para utilizar el AVA
fueron claras y se proporcionaron tanto durante
la presentación como dentro del AVA, facilitando
una comprensión efectiva de su uso.
Los estudiantes mostraron un alto nivel
de interacción con el AVA, motivados por
su curiosidad y la necesidad de resolver
los ejercicios propuestos. Sin embargo, la
retroalimentación del AVA no siempre fue
inmediata, como ocurrió con la solicitud del
primer informe, cuya retroalimentación se dio
en la siguiente clase presencial. Esto subrayó
la importancia de ofrecer mecanismos de
retroalimentación más instantáneos.
Una de las principales fortalezas del AVA fue
permitir a los estudiantes explorar diferentes
escenarios y ajustar parámetros para observar
los efectos en gráficos y respuestas numéricas.
Las simulaciones facilitaron la manipulación
de valores y la comprensión autónoma de
los conceptos de cinemática. Además, la
presentación de la información en el AVA
fue clara y concisa, lo que ayudó a evitar
confusiones y a enfocar a los estudiantes en
los conceptos fundamentales.
Así, el AVA promovió un enfoque activo y
participativo hacia el aprendizaje de la física,
permitiendo a los estudiantes ser protagonistas
de su propio proceso de aprendizaje. La
herramienta también ofreció la posibilidad
de un aprendizaje personalizado, ya que los
estudiantes podían avanzar a su propio ritmo y
nivel de dificultad, seleccionando el contenido
que mejor se adaptaba a sus necesidades.
En resumen, el uso del AVA en la enseñanza
de la física, específicamente en la cinemática,
fue altamente beneficioso. Aunque la
retroalimentación podría mejorarse, la
exploración de escenarios y la comparación
de gráficos enriquecieron significativamente la
enseñanza, mejorando la comprensión de los
conceptos introductorios de cinemática.
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Aprendizaje dado por la estrategia AVA
Entendiendo el aprendizaje como un proceso fundamental de adquisición de conocimientos y
habilidades, finalmente se evaluó el proceso, a partir de los resultados del primer objetivo, que se
resumen en las categorías emergentes. Para observar mejor el contraste que produjo la estrategia
implementada, se realizaron las Figuras 5 y 6, donde se puede apreciar la información de los
resultados del primer objetivo y la categoría emergente correspondiente al tercer objetivo.
Figura 5
Categorías emergentes objetivo 1
En la Figura 5, se observan los resultados del primer objetivo, que señalan ausencia notoria
o errónea de conceptos necesarios para abordar la cinemática. En la Figura 6, se aprecian los
resultados del tercer objetivo, pero solo para el aspecto del aprendizaje.
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Figura 6
Categoría emergente objetivo 3, subcategoría aprendizaje
El contraste presentado en las Figuras 5 y 6 revela un aprendizaje significativo y positivo en
los estudiantes. Se destaca la adquisición de nuevas habilidades y la asimilación de conceptos
fundamentales en física, especialmente en lo que respecta al movimiento. Sin embargo, más allá
de estos avances, es crucial analizar el enfoque en los estudiantes dentro del contexto del estudio.
En este contexto, al inicio del año escolar, los estudiantes contaban con solo dos horas semanales
para comprender conceptos clave en física, además, llegaban con la percepción de que la física
era una de las materias más difíciles. Los estudiantes manifestaban temor por la materia: «Con la
Física sí perdemos la materia de Ciencias Naturales» o «la Física es el coco de las materias». Estas
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expresiones evidencian el miedo generalizado
hacia la materia. No obstante, la estrategia
aplicada en esta investigación permitió que los
estudiantes descubrieran el interés y la lógica
detrás de la física, desmitificando la complejidad
que anteriormente le atribuían.
Los estudiantes comprendieron que el éxito
en física requiere conocimientos previos de
matemáticas y lenguaje, ya que la física utiliza
las matemáticas como lenguaje para expresar
fenómenos naturales. Se hizo evidente que,
además de manejar las reglas matemáticas,
era necesario interpretar correctamente
estas expresiones en el contexto físico, lo
que exigía una buena comprensión lectora y
una combinación de práctica y disciplina para
alcanzar la autonomía en el estudio.
La implementación del AVA se diseñó para
abordar problemas como el escaso tiempo de
clases, la limitada interacción con laboratorios y
la necesidad de un espacio donde los estudiantes
pudieran acceder a recursos educativos
en cualquier momento. El AVA proporcionó
una solución efectiva a estas barreras,
permitiendo que los estudiantes asumieran la
responsabilidad de su propio aprendizaje. Como
resultado, el rendimiento académico mejoró
significativamente, ya que los estudiantes
pudieron guiar su aprendizaje de manera
autónoma, motivados por la accesibilidad y
flexibilidad que ofrecía esta herramienta virtual.
Al analizar el proceso de evaluación, se
observó un cambio significativo en la actitud y
comportamiento de los estudiantes. Al inicio del
curso, cuando se les presentaba una situación
problemática, muchos se rendían rápidamente,
debido a la falta de herramientas necesarias
para resolverla, lo que provocaba nerviosismo y
desmotivación hacia la materia. Sin embargo, tras
la implementación del AVA, ellos mostraron una
transformación notable. En lugar de enfrentarse
a los talleres evaluativos con ansiedad, se
aproximaban con curiosidad y confianza,
conscientes de que la herramienta virtual les
proporcionaría los recursos necesarios para
encontrar una solución, independientemente de
sus lagunas conceptuales.
Esta nueva actitud reflejó un cambio en
la manera en que los estudiantes asumen
sus resultados. Ahora comprenden que su
rendimiento está directamente relacionado con
su práctica y esfuerzo en el AVA, convirtiéndose
en actores activos y autónomos en su proceso
de aprendizaje. Los estudiantes saben que,
aunque no entiendan algo al principio, pueden
llegar a comprenderlo gracias a los recursos y
el apoyo que el AVA les brinda.
En esta subcategoría de aprendizaje, se evaluó
no solo cuánto han aprendido los estudiantes,
sino también cómo ha cambiado su enfoque
hacia el aprendizaje. Se destacó su evolución
hacia un aprendizaje más autónomo, donde
abordan las situaciones problemáticas en función
de lo que ya saben y a través de un trabajo
constante y disciplinado, complementado
por una autoevaluación sincera de sus
conocimientos. Este enfoque permite adquirir
lo que les falta para alcanzar un entendimiento
completo y resolver los problemas planteados.
Este resultado, impulsado por la motivación, es
una habilidad que puede aplicarse a todas las
materias.
Después de haber evaluado el impacto del AVA
en el aprendizaje de los estudiantes, fue crucial
analizar su influencia desde la perspectiva de
la enseñanza. En este contexto, la enseñanza
se entiende como una estrategia planificada
y organizada por el docente para transmitir
conocimientos, habilidades o conceptos a los
estudiantes en un entorno educativo.
El AVA fue implementado como una estrategia
para superar las barreras educativas,
promoviendo la autonomía de los estudiantes y
alentándolos a ver más allá del docente como su
única fuente de conocimiento. En la actualidad,
aunque existe un acceso casi ilimitado a la
información, muchos estudiantes se delimitan a
lo que les proporciona el maestro, sin desarrollar
un pensamiento crítico ni profundizar en los
temas, lo que podría explicar la disminución de
los resultados en pruebas estandarizadas.
Por tanto, se evaluó la experiencia del estudiante
con el AVA, su utilidad y relevancia, las dificultades
encontradas, la comunicación dentro de esta
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estrategia y, lo más importante, la autonomía
que logró despertar en los estudiantes.
Se comenzó investigando directamente a los
estudiantes sobre su experiencia con el AVA
en comparación con las prácticas tradicionales.
Desde el inicio de esta investigación, se ha creado
un entorno de seguridad para que los estudiantes
puedan expresar libremente sus dudas, gustos
y desacuerdos, sin consecuencias, con el fin de
obtener información no sesgada. En relación con
la experiencia, algunos estudiantes comentaron:
«Me resultó muy interesante aprender mediante
el AVA. Sentí que pude entender mejor los
conceptos de movimiento rectilíneo uniforme»,
lo cual ha sido gratificante, ya que es uno de
los objetivos de la investigación. Sin embargo,
otros estudiantes expresaron: «No me gustó la
forma de aprendizaje a través del AVA. Extrañé
la interacción directa con el profesor y mis
compañeros de clase» y «Preferiría tener clases
presenciales en lugar de utilizar el AVA. No me
sentí motivado y me resultó difícil mantenerme
enfocado durante las lecciones en línea».
Los resultados muestran un patrón positivo
en la experiencia con el AVA, ya que lograron
interiorizar los conceptos de física, cambiando
su perspectiva hacia la materia. No obstante,
también se identificó la necesidad de mejorar
la interacción en el AVA, debido a que algunos
estudiantes extrañaron la interacción personal
y la presencia directa con el profesor y
compañeros. Por lo tanto, es necesario que estas
estrategias no deben sustituir la presencialidad,
sino complementarla con la virtualidad.
En cuanto a los recursos más útiles, según
los estudiantes, los videos explicativos, las
simulaciones de laboratorios virtuales y los
ejercicios de conceptos previos fueron los
más valorados. Estos recursos permiten a los
estudiantes interactuar con el contenido de
manera flexible, reforzar su comprensión y
resolver dudas de manera autónoma, reduciendo
la dependencia del docente y fomentando un
aprendizaje más activo e independiente.
Finalmente, se indagó sobre cómo el AVA
influyó en la autonomía y responsabilidad en el
aprendizaje. Las respuestas de los estudiantes
reflejaron un patrón positivo: «El AVA me permitió
tener mayor autonomía en mi aprendizaje. Pude
acceder a los materiales y recursos de manera
independiente y gestionar mi propio tiempo de
estudio», «pude tomar decisiones sobre qué
temas explorar en profundidad y cómo abordar
los ejercicios de movimiento rectilíneo uniforme»
y «con el apoyo del AVA, pude desarrollar mi
autonomía y responsabilidad en el aprendizaje
de física. Aprendí a administrar mi tiempo,
establecer metas y buscar recursos adicionales
para mejorar mi comprensión».
Estas respuestas señalan que el AVA ha logrado
fomentar la autonomía de los estudiantes,
permitiéndoles gestionar su tiempo de estudio
de manera flexible. Sin embargo, se observó que
algunos estudiantes prefirieron completar las
actividades durante el tiempo de clase, mientras
que otros optaron por utilizar el AVA en casa
para profundizar su aprendizaje. En general,
la estrategia ha cumplido con los objetivos
propuestos, promoviendo la autonomía y el
pensamiento crítico en los estudiantes.
Para evaluar la herramienta AVA, se consideran
dos criterios: didáctico y tecnológico. Estos
criterios se exploraron mediante 11 preguntas
orientadoras, cuyas respuestas corresponde
a la experiencia del docente que implementó
el AVA. Aunque se diseñó el instrumento para
comparar con otros docentes, solo había un
profesor de Física disponible en la institución en
ese momento.
Inicialmente, el AVA proporcionó
especificaciones claras y concisas para los
usuarios, complementadas con actividades
presenciales en clase. Estas prácticas
permitieron resolver inquietudes complejas.
La actividad exploratoria inicial del AVA
resultó útil, ya que los estudiantes pudieron
familiarizarse con la plataforma sin dificultad;
además, contaron con tutoriales adicionales. La
institución proporcionó los recursos necesarios
para el acceso a la plataforma, como usuarios,
correos institucionales y tutoriales.
En cuanto a la efectividad del AVA para transmitir
los conceptos clave, se demostró efectividad,
ya que permitió a los estudiantes consultar la
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herramienta en cualquier momento y practicar
conceptos mediante simulaciones interactivas.
Esta herramienta complementó adecuadamente
la práctica educativa y facilitó la profundización
en los conceptos presentados por el docente.
Igualmente, el AVA ofreció oportunidades para
desarrollar habilidades y resolver problemas
relacionados con el fenómeno físico estudiado.
El AVA se adaptó bien a las necesidades tanto
de estudiantes principiantes como avanzados.
En el curso donde se implementó, un estudiante
nuevo no tuvo dificultades para completar las
actividades, y el trabajo en grupos cooperativos
facilitó la adquisición de habilidades para
manejar la plataforma.
Los estudiantes encontraron atractiva la
plataforma y mostraron interés en las
actividades y herramientas virtuales, lo que
aumentó su curiosidad y comprensión del tema.
Esto se reflejó en un mayor entendimiento y en
la formulación de preguntas sobre el contenido,
hecho menos común en la práctica tradicional,
donde los estudiantes suelen ser más pasivos. El
uso del AVA fomentó un aprendizaje más activo,
en consecuencia, los estudiantes indagaban y
comprendían mejor los conceptos.
Asimismo, los recursos utilizados para hacer
interesante la práctica educativa se actualizaron
y verificaron constantemente. No obstante,
hubo una gran variedad de recursos educativos
que no eran adecuados para la práctica
planteada. Por ende, existe la necesidad de
una alta organización y planificación en la
implementación de herramientas virtuales para
resolver problemas educativos. Además, se
requiere un conocimiento mínimo para modificar
o actualizar estos recursos en plataformas
como Moodle, que ofrece muchas opciones de
implementación.
Respecto al uso intuitivo del AVA por parte de
los estudiantes, se observó que, durante la
actividad exploratoria, la motivación constante
del docente fue siempre necesaria, teniendo
en cuenta que, a pesar de que los estudiantes
podían manipular libremente el AVA, la mayoría
únicamente seguía las instrucciones del
docente. Este comportamiento se justificó por
ser la primera vez que los estudiantes tenían
acceso total a una herramienta de este tipo y no
contaban con actividades previas para entregar.
Además, los dispositivos móviles distrajeron a
los estudiantes, por lo que se limitó el acceso
a redes sociales durante las prácticas. En la
tercera práctica, se permitió a los estudiantes
un manejo total del AVA para que gestionaran
su tiempo y asumieran los resultados.
De igual forma, se evaluó la utilidad del AVA
en diferentes contextos, como en aulas de
informática y el uso de celulares en clase con
acceso restringido. La herramienta demostró ser
útil en situaciones donde no se dispone de aulas
de informática. Es importante que cualquier
herramienta virtual se construya e implemente
con un enfoque inclusivo, aunque, en este caso,
no se enfrentaron a dificultades audiovisuales
o motrices, por lo tanto, no se evaluaron, pero
siempre deben considerarse.
En conclusión, el AVA no reemplaza, sino que
complementa la labor educativa del docente. Se
presenta como una valiosa herramienta para
superar barreras educativas, proporcionando
recursos que apoyan la adquisición y
comprensión de nuevos conocimientos y
habilidades, mejorando así la práctica docente.
Discusión
Las ciencias exactas son cruciales en diversas
carreras universitarias y disciplinas, y juegan un
papel fundamental en el avance del conocimiento
y el desarrollo de nuevas tecnologías. Por ello,
es esencial esforzarse en construir bases sólidas
para la enseñanza y aprendizaje de estas
materias. Esta investigación se desarrolló en el
Instituto Champagnat de Pasto, con el objetivo
de analizar cómo una estrategia didáctica basada
en un ambiente virtual de aprendizaje (AVA)
puede fortalecer la enseñanza de la física para
estudiantes de grado noveno, quienes abordan
por primera vez fenómenos físicos en un entorno
con recursos tecnológicos adecuados.
Los resultados muestran que los estudiantes
presentan una notable falta de conceptos
matemáticos previos necesarios para resolver
problemas de cinemática, específicamente
el movimiento rectilíneo uniforme. Esta
deficiencia es una barrera significativa para
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encontrar soluciones correctas. Además,
hay una conceptualización errónea de
los conceptos físicos relacionados con el
movimiento, indicando un desarrollo limitado
del pensamiento crítico. Estas dificultades y
el tiempo limitado impulsan la necesidad de
estrategias didácticas innovadoras.
Otra preocupación es la autonomía de los
estudiantes, por ende, es necesario que
desarrollen su propia metodología de estudio
en un contexto con tiempo limitado. Los
resultados indican dos problemas generales:
la falta de conceptualización y habilidades
matemáticas, y, en menor medida, la carencia
de razonamiento lógico en la aplicación de
estas habilidades. Esto refleja un pensamiento
crítico deficiente y una aplicación limitada de
habilidades en diferentes contextos.
Existe la necesidad de establecer estrategias
didácticas adaptadas a la realidad del entorno
educativo. Además, estas estrategias deben
beneficiar a los docentes, ya que la falta
de tiempo e interacción con recursos como
laboratorios limita su capacidad para guiar
el desarrollo de habilidades y la adquisición
de conocimientos. Además, es fundamental
proporcionarles herramientas y espacios que
faciliten su labor y apoyen la consecución de los
objetivos educativos.
Al analizar los resultados del segundo objetivo,
que evalúa la adecuación del contenido
del AVA, se observa que el éxito de la
herramienta se basa en el consenso entre los
actores educativos, en este caso, estudiantes
y docente. Este resultado es notable en
comparación con otras investigaciones que
simplemente implementan herramientas
virtuales sin profundizar en el desarrollo
continuo de estas, ya que en muchos casos
solo se busca obtener resultados superficiales.
La metodología utilizada permitió que los
estudiantes asumieran responsabilidad en la
adquisición de conocimientos, lo cual favoreció
la implementación y aceptación del AVA.
En este contexto, la implementación del
AVA, de manera organizada y planificada, no
enfrentó barreras significativas, gracias a su
fase exploratoria y a las fases que exigieron
el desarrollo de habilidades por parte de
los estudiantes. Muchas herramientas se
implementan sin considerar el proceso
de inmersión y acompañamiento. Aunque
inicialmente los estudiantes mostraron
inseguridad, poco a poco los estudiantes
lograron confianza en sí mismo y asumieron la
responsabilidad de su aprendizaje, en lugar de
depender del docente.
Comparando los resultados del primer y tercer
objetivo, se destaca la adquisición de conceptos
y el desarrollo de habilidades matemáticas
esenciales para resolver problemas y establecer
bases sólidas en el tema impartido. Además,
esta investigación logró que los estudiantes
asumieran una actitud eficiente para enfrentar
problemas no solo en física, sino en otras
áreas académicas, fomentando el desarrollo de
nuevas habilidades.
En el tercer objetivo, también se evaluó al
docente como parte del proceso, teniendo
en cuenta criterios didácticos y tecnológicos.
Los resultados, tanto del aprendizaje de los
estudiantes como de la categoría de enseñanza,
sirven como herramienta para futuras
investigaciones. Estos instrumentos facilitan un
procedimiento comparativo que abarca todos
los aspectos del proceso educativo, además de
ser útiles para ajustar las estrategias y mejorar
la práctica docente.
Conclusiones
La investigación reveló que los estudiantes
de noveno grado del Instituto Champagnat
de Pasto enfrentan dificultades significativas
en el manejo de operaciones matemáticas
básicas, lo que afecta negativamente su
capacidad para resolver problemas en física.
También, se identificaron obstáculos en la
comprensión de conceptos fundamentales
como desplazamiento, trayectoria, velocidad y
aceleración. Para abordar estas deficiencias, es
esencial implementar herramientas pedagógicas
centradas en ejemplos cotidianos y situaciones
reales. Por tanto, es crucial utilizar recursos
didácticos innovadores que promuevan el
pensamiento crítico, el razonamiento científico
y la resolución de problemas relacionados con
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el entorno del estudiante. Así, estas estrategias
fortalecen el aprendizaje significativo, mejoran
la comprensión de los conceptos y facilitan
su aplicación práctica, preparando a los
estudiantes para enfrentar problemáticas
científicas de su entorno.
La aceptación de una nueva metodología como
el AVA se ve favorecida cuando se involucra a los
estudiantes en el diseño de la misma. Permitirles
expresar su opinión y mostrar que sus ideas son
valoradas genera interés y participación activa
en su propio aprendizaje. La estrategia de llegar
a acuerdos en lugar de imponer actividades
contribuye al éxito y a una percepción positiva
de la herramienta. Al involucrar a los estudiantes
en el proceso, se fomenta un mayor compromiso
y una mejor integración de la metodología en el
entorno educativo.
El AVA se ha mostrado como una herramienta
valiosa para superar barreras educativas y
complementar el trabajo docente. A pesar
de algunas dificultades y preferencias por
la interacción presencial expresadas por
algunos estudiantes, la estrategia suscitó una
experiencia de aprendizaje satisfactoria y
efectiva. La combinación de recursos como
videos explicativos, simulaciones y ejemplos
prácticos, junto con la interacción personal,
fomenta un aprendizaje activo y significativo.
La implementación adecuada del AVA, apoyada
por el acompañamiento y la guía del docente,
puede potenciar el desarrollo de habilidades y la
adquisición de conocimientos, mejorando así el
proceso educativo en general.
Conflicto de interés
Los autores del artículo declaran no tener ningún
tipo de conflicto de intereses sobre el trabajo
presentado.
Responsabilidades éticas
El marco ético de esta investigación se
fundamenta en el respeto hacia los derechos de
los participantes y en la adhesión a los principios
éticos inherentes a la investigación científica.
Se sigue la Resolución 8430 de 1993, que
establece categorías de riesgo en investigación,
clasificando este estudio como “sin riesgo”. A
nivel internacional, se observan los principios
éticos de la Declaración Universal sobre Bioética
y Derechos Humanos de la Unesco, con un
enfoque en la dignidad humana, la autonomía,
la equidad y la justicia. Un aspecto crucial es
el consentimiento informado, garantizando que
los participantes reciban información clara y
comprensible sobre la investigación, y tengan
la libertad de decidir participar o retirarse en
cualquier momento de manera voluntaria.
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Contribución
Los autores participaron en la elaboración del
manuscrito, lo leyeron y aprobaron.
