Impacto del laboratorio virtual en el aprendizaje por descubrimiento de la cinemática bidimensional en estudiantes de educación media
El presente estudio tiene como propósito determinar el impacto del laboratorio virtual en el aprendizaje por descubrimiento de la cinemática bidimensional en estudiantes de décimo grado de Educación Media. El análisis se lleva a cabo desde tres dimensiones: afectiva, referente a la actitud de los es...
- Autores:
-
Angulo Mendoza, Gustavo Adolfo
- Tipo de recurso:
- Fecha de publicación:
- 2012
- Institución:
- Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB
- Repositorio:
- Repositorio UNAB
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- oai:repository.unab.edu.co:20.500.12749/3041
- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/20.500.12749/3041
- Palabra clave:
- Education
Educational technology
Educational innovations
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Kinematics
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Educational technology
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Tecnología educativa
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El presente estudio tiene como propósito determinar el impacto del laboratorio virtual en el aprendizaje por descubrimiento de la cinemática bidimensional en estudiantes de décimo grado de Educación Media. El análisis se lleva a cabo desde tres dimensiones: afectiva, referente a la actitud de los estudiantes hacia los conocimientos científicos y las asignaturas de ciencia; cognitiva, concerniente al nivel de comprensión de los principios de la cinemática bidimensional; y, expresiva, relacionada con la habilidad para resolver problemas de física. El estudio se aborda desde el enfoque cuantitativo siguiendo un diseño cuasiexperimental con pre-prueba, pos-prueba y grupos intactos, uno de ellos de control. El tamaño de la muestra probabilística es de 56 sujetos, de los cuales 27 hicieron parte del grupo experimental con el cual se siguió una estrategia didáctica mediada por el uso del laboratorio virtual. El grupo de control estuvo conformado por 29 alumnos que siguieron una estrategia de enseñanza tradicional. La prueba t-Student permitió establecer que, en las dimensiones afectiva y cognitiva, existía diferencia significativa a favor de los alumnos que emplearon una estrategia didáctica basada en el uso del laboratorio virtual. En cuanto a la dimensión expresiva, se determinó que no existe diferencia significativa entre los resultados obtenidos por los alumnos que emplearon el software de laboratorio virtual y aquellos que siguieron una estrategia de enseñanza tradicional. |
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Angulo Mendoza, Gustavo Adolfo (2012). Impacto del laboratorio virtual en el aprendizaje por descubrimiento de la cinemática bidimensional en estudiantes de educación media. Bucaramanga (Santander, Colombia) : Universidad Autónoma de Bucaramanga UNAB, Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey ITESM Alejandro, C. y Perdomo, J. (2009). Aproximando el laboratorio virtual de Física General al laboratorio real [Versión electrónica]. Revista Iberoamericana de Educación, 48 (6), 1-7. Amaya, G. (2008). La simulación computarizada como instrumento del método en el proceso de enseñanza y aprendizaje de la física, desde la cognición situada: ley de Ohm. Revista electrónica Actualidades Investigativas en Educación, 8 (1). Recuperado de http://revista.inie.ucr.ac.cr/articulos/1-2008/archivos/ohm.pdf Amaya, G. (2009). Laboratorios reales versus laboratorios virtuales, en la enseñanza de la física [Versión electrónica]. El hombre y la máquina, 21 (33), 82-95 Ausubel, D. 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El estudio se aborda desde el enfoque cuantitativo siguiendo un diseño cuasiexperimental con pre-prueba, pos-prueba y grupos intactos, uno de ellos de control. El tamaño de la muestra probabilística es de 56 sujetos, de los cuales 27 hicieron parte del grupo experimental con el cual se siguió una estrategia didáctica mediada por el uso del laboratorio virtual. El grupo de control estuvo conformado por 29 alumnos que siguieron una estrategia de enseñanza tradicional. La prueba t-Student permitió establecer que, en las dimensiones afectiva y cognitiva, existía diferencia significativa a favor de los alumnos que emplearon una estrategia didáctica basada en el uso del laboratorio virtual. En cuanto a la dimensión expresiva, se determinó que no existe diferencia significativa entre los resultados obtenidos por los alumnos que emplearon el software de laboratorio virtual y aquellos que siguieron una estrategia de enseñanza tradicional.Instituto Tecnológico de Estudios Superiores de Monterrey ITESMIntroducción ………………14 Capítulo 1. Planteamiento del problema 17 1.1 Marco Contextual ………………17 1.2 Antecedentes del Problema ………18 1.3 Planteamiento del Problema ………………26 1.4 Objetivos de Investigación ……………28 1.4.1 Objetivo general ……………28 1.4.2 Objetivos específicos …………28 1.5 Justificación ……………………29 1.6 Limitaciones del Estudio ……………31 1.7 Definición de Términos ………………………32 Capítulo 2. Marco Teórico …………………34 2.1 El Laboratorio Virtual ………………35 2.1.1 La simulación a través del laboratorio virtual ………35 2.1.2 El rol del docente y las relaciones en el aula de informática ……………38 2.1.3 El laboratorio virtual y el proceso de indagación científica …………….43 2.2 El Aprendizaje por Descubrimiento ……………45 2.2.1 El aprendizaje por descubrimiento como modelo didáctico de enseñanza de las ciencias …………45 2.2.2 Otras contribuciones de la psicología a la enseñanza de las ciencias …..48 2.2.2.1 Enseñanza expositiva …………………………………………… 48 2.2.2.2 Enseñanza mediante el conflicto cognitivo …………………….. 50 2.2.2.3 Enseñanza mediante investigación dirigida …………………….. 51 2.2.2.4 Enseñanza por explicación y contrastación de modelos ………... 54 2.3 El Laboratorio Virtual en el Aprendizaje por Descubrimiento de la Física …. 56 2.3.1 El laboratorio virtual y el estudio de la cinemática en un modelo didáctico de aprendizaje por descubrimiento …………………………………. 56 2.3.2 Posibilidades del laboratorio virtual en el estudio del lanzamiento parabólico ……………………………………………………………………... 61 2.3.3 Posibilidades del laboratorio virtual en el estudio del movimiento circular uniforme ……………………………………………………………… 64 2.4 Investigaciones Empíricas Relacionadas …………………………………….. 66 2.4.1 Objetivo de las investigaciones y contexto donde se llevaron a cabo ….. 66 2.4.2 Metodología de las investigaciones …………………………………….. 69 2.4.3 Resultados de las investigaciones ………………………………………. 73 2.4.4 Recomendaciones de las investigaciones ……………………………….. 78 2.4.5 Trabajos futuros recomendados en las investigaciones ………………… 79 Capítulo 3. Metodología …………………………………………………………….. 81 3.1 Contexto sociodemográfico en el que se llevará a cabo la investigación ……. 81 3.2 Enfoque metodológico ……………………………………………………….. 82 3.2.1 Formulación de hipótesis ……………………………………………….. 83 3.3 Justificación de la elección del enfoque ……………………………………... 84 3.4 Población y muestra ………………………………………………………….. 87 3.5 Instrumentos de recolección de datos ………………………………………... 88 3.5.1 Definición de variables …………………………………………………. 88 3.5.2 Descripción de los instrumentos de recolección de datos ………………. 89 3.5.3 Validación de los instrumentos de recolección de datos ……………….. 92 3.6 Procedimientos ………………………………………………………………. 93 3.6.1 Fase pre-instruccional …………………………………………………... 94 3.6.2 Fase instruccional ……………………………………………………….. 95 3.6.3 Fase post-instruccional ………………………………………………….. 97 3.7 Estrategia de análisis de datos ……………………………………………….. 98 Capítulo 4. Resultados ………………………………………………………………. 102 4.1 Comprobación de la validez y fiabilidad de los instrumentos ……………….. 102 4.1.1 Test de Penichet y Mato ………………………………………………… 103 4.1.2 Prueba estandarizada sobre los conceptos y principios de la cinemática bidimensional …………………………………………………………………. 104 4.1.3 Prueba de solución de problemas relacionados con la cinemática bidimensional …………………………………………………………………. 105 4.2 Situación de los estudiantes en la fase pre-instruccional …………………….. 107 4.2.1 Actitud hacia la ciencia, los conocimientos científicos y las asignaturas de ciencias …………………………………………………………………….. 107 4.2.1.1. Grupo experimental ……………………………………………. 107 4.2.1.2. Grupo de control ……………………………………………….. 110 4.2.1.3. Validación de la equivalencia inicial entre los grupos ………… 113 4.2.2 Nivel de comprensión de los principios de la cinemática bidimensional . 114 4.2.2.1. Grupo experimental ……………………………………………. 114 4.2.2.2. Grupo de control ……………………………………………….. 115 4.2.2.3. Validación de la equivalencia inicial entre los grupos ………… 117 4.3 Resultados de la fase post-instruccional ……………………………………... 118 4.3.1 Actitud hacia la ciencia, los conocimientos científicos y las asignaturas de ciencias …………………………………………………………………….. 118 4.3.1.1. Grupo experimental ……………………………………………. 118 4.3.1.2. Grupo de control ……………………………………………….. 122 4.3.1.3. Prueba de la primera hipótesis de investigación ……………….. 125 4.3.2 Nivel de comprensión de los principios de la cinemática bidimensional . 126 4.3.2.1. Grupo experimental ……………………………………………. 126 4.3.2.2. Grupo de control ……………………………………………….. 128 4.3.2.3. Prueba de la segunda hipótesis de investigación ………………. 130 4.3.3 Uso del laboratorio virtual y desarrollo de habilidades para resolver problemas de física …………………………………………………………… 131 4.3.3.1. Resultados de los grupos de estudio …………………………… 131 4.3.3.2. Prueba de la tercera hipótesis de investigación ………………... 133 4.4 Análisis de resultados ………………………………………………………... 134 Capítulo 5. Conclusiones ……………………………………………………………. 137 5.1 Hallazgos …………………………………………………………………….. 137 5.2 Recomendaciones ……………………………………………………………. 142 5.2.1 Aplicaciones prácticas derivadas del estudio …………………………… 142 5.2.2 Debilidades ……………………………………………………………... 143 5.2.3 Futuras investigaciones …………………………………………………. 145 Referencias ………………………………………………………………………….. 147 Apéndice A ………………………………………………………………………….. 157 Apéndice B ………………………………………………………………………….. 161 Apéndice C ………………………………………………………………………….. 165 Apéndice D ………………167 Apéndice E ………………168 Apéndice F ……………………169 Apéndice G ………170 Currículum Vitae ……………….172MaestríaThe present study aims to determine the impact of the virtual laboratory on learning by discovery of two-dimensional kinematics in tenth grade students of Secondary Education. The analysis is carried out from three dimensions: affective, referring to the students' attitude towards scientific knowledge and science subjects; cognitive, concerning the level of understanding of the principles of two-dimensional kinematics; and, expressive, related to the ability to solve physics problems. The study is approached from the quantitative approach following a quasi-experimental design with pre-test, post-test and intact groups, one of them control. The size of the probabilistic sample is 56 subjects, of which 27 were part of the experimental group with which a didactic strategy mediated by the use of the virtual laboratory was followed. The control group consisted of 29 students who followed a traditional teaching strategy. The t-Student test made it possible to establish that, in the affective and cognitive dimensions, there was a significant difference in favor of the students who used a didactic strategy based on the use of the virtual laboratory. Regarding the expressive dimension, it was determined that there is no significant difference between the results obtained by the students who used the virtual laboratory software and those who followed a traditional teaching strategy.Modalidad Presencialapplication/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 ColombiaImpacto del laboratorio virtual en el aprendizaje por descubrimiento de la cinemática bidimensional en estudiantes de educación mediaImpact of the virtual laboratory on learning by discovering two-dimensional kinematics in middle school studentsMagíster en Tecnología Educativa y Medios Innovadores para la EducaciónBucaramanga (Colombia)UNAB Campus BucaramangaUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABFacultad Ciencias Sociales, Humanidades y ArtesMaestría en Tecnología Educativa y Medios Innovadores para la Educacióninfo:eu-repo/semantics/masterThesisTesishttp://purl.org/redcol/resource_type/TMEducationEducational technologyEducational innovationsKinematicsInvestigationsTeachingVirtual laboratorySimulatorPhysicsKinematicsDiscovery learningEducational softwareEducational technologyEducaciónTecnología educativaInnovaciones educativasCinemáticaInvestigacionesEnseñanzaLaboratorio virtualSimuladorFísicaCinemáticaAprendizaje por descubrimientoSoftware educativoTecnología educativaAngulo Mendoza, Gustavo Adolfo (2012). Impacto del laboratorio virtual en el aprendizaje por descubrimiento de la cinemática bidimensional en estudiantes de educación media. Bucaramanga (Santander, Colombia) : Universidad Autónoma de Bucaramanga UNAB, Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey ITESMAlejandro, C. y Perdomo, J. (2009). Aproximando el laboratorio virtual de Física General al laboratorio real [Versión electrónica]. Revista Iberoamericana de Educación, 48 (6), 1-7.Amaya, G. (2008). La simulación computarizada como instrumento del método en el proceso de enseñanza y aprendizaje de la física, desde la cognición situada: ley de Ohm. Revista electrónica Actualidades Investigativas en Educación, 8 (1). Recuperado de http://revista.inie.ucr.ac.cr/articulos/1-2008/archivos/ohm.pdfAmaya, G. (2009). Laboratorios reales versus laboratorios virtuales, en la enseñanza de la física [Versión electrónica]. El hombre y la máquina, 21 (33), 82-95Ausubel, D. P., Novak, J. D. y Hanesian, H. (1983). 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