Pérez-Higuera et al. (2020): Estrategia con PhET mejora resolución de problemas físicos
Referencia (APA 7): Pérez-Higuera, G. D., Niño-Vega, J. A., & Fernández-Morales, F. H. (2020). Estrategia pedagógica basada en simuladores para potenciar las competencias de solución de problemas de física. Aibi Revista de Investigación, Administración e Ingeniería, 8(3), 17–23. https://doi.org/10.15649/2346030X.863
Capítulo: Cap. 1 – Antecedentes · Subcategorías: A6 Antecedentes nacionales y latinoamericanos · Mapa: MOC - Mapa de contenidos
Resumen
Tres investigadores de la Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia (UPTC) reportan una estrategia pedagógica con el simulador PhET de interferencia de ondas para mejorar las competencias de solución de problemas de Física. La aplicaron durante los tres primeros bimestres de 2019 con 70 estudiantes de grado undécimo del Liceo La Presentación, un colegio privado de Sogamoso (Boyacá). El punto de partida fue un diagnóstico tipo ICFES con bajo rendimiento en solución de problemas. La estrategia, basada en aprendizaje basado en problemas, tiene ocho etapas: indagación individual, explicación magistral, repaso matemático, ambientación en la sala de informática, taller con PhET, socialización, conclusiones y uso comprensivo del conocimiento.
Con una prueba inicial y una final de 16 ítems de selección múltiple, organizadas según las tres competencias del ICFES (explicación de fenómenos, indagación y uso comprensivo del conocimiento científico), el promedio subió de 43,02 a 60,97 sobre 100. La categoría con más estudiantes pasó de “básico” (45) a “alto” (45), y la prueba de Wilcoxon fue significativa. Con esos promedios, la ganancia normalizada de Hake sería cercana a 0,32 (cálculo propio, no lo reporta el artículo).
Es un antecedente nacional útil, pero débil en diseño. Hay un solo grupo sin control, la prueba no se valida, no se reportan resultados por competencia y el método se describe de forma contradictoria: el resumen en español dice cuantitativo descriptivo, el inglés dice cualitativo y la metodología dice cuasiexperimental. El simulador entra después de una explicación magistral, más como aplicación que como espacio de indagación.
Citas por color
Las citas son textuales del PDF (Zotero/PDF nucleo/PerezHiguera_2020.pdf). El PDF aún no está subrayado en Zotero; estas citas guían ese subrayado.
Definiciones (azul)
Definición (p. 18)
“En física, las competencias se agrupan en tres generales: explicación de fenómenos, indagación y uso comprensivo del conocimiento científico [12].” (p. 18)
Mi nota: Son las competencias del marco ICFES. La tesis puede usarlas para ubicar las competencias experimentales dentro de la competencia de indagación.
Definición (p. 19)
“Indagación: es la capacidad para comprender que, a partir de la investigación, se construyen explicaciones sobre el mundo natural. Además, involucra los procedimientos o metodologías que se aplican para generar más preguntas, o intentar responderlas.” (p. 19)
Mi nota: Definición nacional de indagación. Sirve para mostrar que las competencias experimentales de la tesis (preguntas, hipótesis, diseño, datos, conclusiones) desglosan esta competencia general.
Ideas principales (amarillo)
Idea principal (p. 18)
“Enseguida se integra el simulador PHET, donde el estudiante da solución a una guía en donde debe aplicar los conocimientos previos, en conjunto con la herramienta digital.” (p. 18)
Mi nota: El simulador se usa para aplicar lo ya explicado. Es un uso confirmatorio, distinto del uso indagatorio que la tesis quiere probar.
Metodología (morado)
Metodología (p. 19)
“El diseño de la investigación es de tipo cuasi-experimental, ya que no es posible establecer un control efectivo sobre todas las variables, por lo que se recurre a un diseño de control parcial [31].” (p. 19)
Mi nota: Se llama cuasiexperimental a un diseño de un solo grupo pre-post. Conviene no repetir esa etiqueta en la tesis: la DBR de José Luis tampoco tiene grupo control y debe nombrarse con precisión.
Metodología (p. 19)
“Las pruebas inicial y final, constan de 16 ítems de selección múltiple, con 4 posibles respuestas.” (p. 19)
Mi nota: Instrumento corto y de selección múltiple, sin validación reportada. Contraste útil para justificar instrumentos validados por expertos y con tareas de desempeño.
Evidencia (verde)
Evidencia (p. 17)
“Luego de aplicar la estrategia pedagógica con el simulador PHET, el puntaje promedio fue de 60,97 sobre 100, a diferencia del 43,02 obtenido inicialmente.” (p. 17)
Mi nota: Con estos promedios se puede calcular la ganancia de Hake (≈ 0,32, ganancia media-baja). Ejemplo concreto de cómo comparar antecedentes nacionales con la métrica de la tesis.
Evidencia (p. 21)
“En la prueba inicial, se observa que el mayor número de estudiantes se encontraban en desempeño básico, 45 estudiantes, mientras que en la prueba final la mayor frecuencia se encuentra en el desempeño alto, 45 estudiantes.” (p. 21)
Mi nota: Cambio de distribución por niveles de desempeño. Forma sencilla de presentar resultados que José Luis podría usar junto con la ganancia normalizada.
Evidencia (p. 21)
“Los resultados del test de Wilcoxon, arrojaron un valor V=205,25 con un p-valor = 0,000000001313.” (p. 21)
Mi nota: Reportan significancia pero no tamaño del efecto. La tesis puede mostrar que añadir el tamaño del efecto es una mejora metodológica frente a antecedentes como este.
Tensiones y vacíos (rojo)
Tensión o vacío (p. 20)
“Etapa 2. Definición científica: el docente explica los conceptos teóricos de forma magistral, donde se utilizan recursos multimedia y se proyecta una presentación interactiva, con fenómenos ondulatorios en movimiento.” (p. 20)
Mi nota: La explicación magistral va antes del simulador. Con este orden no se puede saber qué parte de la mejora se debe al simulador y qué parte a la explicación.
Tensión o vacío (p. 19)
“El trabajo se adelantó en la Institución Educativa Liceo la Presentación, de carácter privado, en la ciudad de Sogamoso, Colombia.” (p. 19)
Mi nota: Colegio privado urbano con sala de informática y un computador por estudiante. Las condiciones de Lorica son otras; el antecedente no se puede trasladar sin más.
Tensión o vacío (p. 21)
“No obstante, aunque en estos espacios los recursos digitales son fundamentales, los mismos no sustituyen la experiencia directa con los fenómenos bajo estudio [45].” (p. 21)
Mi nota: Los autores mismos ponen un límite a la sustitución del laboratorio. Coincide con la prudencia que conviene mantener en la tesis.
Citas para usar (naranja)
Cita para usar (p. 21)
“Además, la función del docente cobra importancia, pues es el encargado de planear y poner en práctica las estrategias pedagógicas para alcanzar los objetivos de aprendizaje de los estudiantes [46].” (p. 21)
Mi nota: Cita nacional que pone al docente como mediador. Puede acompañar a las internacionales que dicen lo mismo.
Cita para usar (p. 21)
“Sin embargo, ante la ausencia de los laboratorios e instrumentos necesarios para la experimentación, las TIC han posibilitado el desarrollo de software y simuladores, adecuados para la enseñanza-aprendizaje de la física y de otras ciencias naturales [35], [36].” (p. 21)
Mi nota: Justificación del simulador por falta de laboratorio, formulada desde Colombia. Útil en el planteamiento del problema para Lorica.
Conexión con la tesis
Pérez-Higuera et al. es un antecedente colombiano que José Luis puede citar para mostrar que los simuladores ya se usan en Física de la media con resultados favorables, pero sobre todo para marcar distancia. Aquí el simulador entra después de la explicación magistral, como herramienta de aplicación, y se evalúa con una prueba de selección múltiple sin validar, en un colegio privado urbano. La tesis propone lo contrario en cada punto: un simulador diseñado para indagar, competencias experimentales evaluadas con instrumentos validados, un contexto rural oficial y un análisis con ganancia de Hake y tamaño del efecto. Con los promedios que reporta el artículo se puede calcular una ganancia cercana a 0,32, un dato concreto para comparar con lo que obtenga cada ciclo de la DBR. Su definición de indagación, tomada del marco del ICFES, también sirve para ubicar las competencias experimentales dentro de la evaluación nacional.
Conectado a
- ICFES (2019): marco de referencia de Ciencias Naturales del que salen las tres competencias que este estudio evalúa.
- Rodríguez Abril et al. (2021): mismo grupo de la UPTC; propone cómo evaluar un simulador antes de usarlo, el paso que aquí no se describe.
- Hake (1998): la ganancia normalizada que permite releer los resultados de este estudio con la métrica de la tesis.
- MOC - Mapa de contenidos
Mi reflexión
Preguntas orientadoras
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- En este estudio la explicación magistral va antes del simulador. En tu secuencia, ¿el simulador va antes o después de la formalización, y qué consecuencia tiene esa decisión para desarrollar competencias experimentales?
- Con sus promedios, la ganancia de Hake de este estudio ronda 0,32. ¿Qué ganancia te parecería razonable esperar en tu primer ciclo en Lorica y por qué?
- ¿Cómo describirías tu diseño en el capítulo 3 para no caer en llamar cuasiexperimental a un pre-post de un solo grupo, como hace este artículo?
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