CAPITULO V.

EL PRELABORATORIO VIRTUAL. UN MODELO TEÓRICO INSTRUCCIONAL

Este modelo teórico, no surge como un conjunto de ideas

desordenadas, por el contrario fue el resultado de una serie de proposiciones

e interrogantes que surgieron del que hacer docente y del contacto directo

con los estudiantes que cursaban el laboratorio de Física I en la Facultad de

ingeniería de la Universidad del Zulia desde hace ya varios años. En este

modelo se intentó verificar la hipótesis que sustenta la importancia y

pertinencia que tiene la aplicación de un prelaboratorio virtual en las clases

de Laboratorio de Física I. Haciéndose énfasis en la incorporación de las

TICs en todos los procesos de aprendizaje.

En la actualidad, la población estudiantil, se ve inmersa en un mundo

que va más allá de los sencillos apuntes de una clase y de las paredes que

constituyen las aulas, se trata de un mundo que está transformándose a

una velocidad increíble y que lleva inmersas las tecnologías de información

y comunicación. En estos momentos el internet es una de las mayores

revoluciones en la difusión y propagación del conocimiento desde la

aportación de la imprenta de Guttenberg. Se cuestiona cada vez más el

sistema tradicional de enseñanza y se plantean y proponen nuevas prácticas

educativas más activas y basadas en el logro de competencias que tengan

en cuenta todo el proceso enseñanza-aprendizaje.

143

144

La facultad de ingeniería de La Universidad del Zulia no escapa a esta

situación, los estudiantes de esta casa de estudios cada día se involucran

más con elementos tecnológicos que les facilitan los canales de

comunicación e interceden, directa o indirectamente, en sus procesos de

aprendizajes. Por otra parte conviene destacar la importancia que juega el

docente en este escenario. El rol del docente se afianza cada día más en la

dimensión de mediador y facilitador de aprendizajes, es por ello que con el

transcurrir del tiempo se ve obligado a buscar estrategias que promuevan

aprendizajes significativos en sus estudiantes y a la vez pueda vincular

elementos tecnológicos que le permita guiar los procesos que van inmerso

dentro del aula de clase.

En el caso de la física, se hace sumamente importante formar a los

estudiantes en la verificación de teorías y la contrastación de hipótesis. El

trabajo en el laboratorio permite la creación de una estructura de aprendizaje

cooperativa (Pujolàs, 2008), en la cual todos los estudiantes son capaces de

involucrarse y organizarse, con la intención de que todos colaboren,

cooperen y se ayuden para alcanzar el objetivo común que es progresar en

su aprendizaje, cada quien hasta sus posibilidades, en este sentido de una u

otra manera se integran formando las redes del conocimiento.

El laboratorio de física constituye un ambiente ideal para lograr el

trabajo cooperativo, ya que el montaje de los equipos y la toma de datos

deben hacerse en grupo, se deben tomar decisiones en conjunto y se deben

145

hacer aportes de ideas en todos los puntos de vista, es necesario funcionar

de manera organizada y sistematizada compartiendo la información que

hayan obtenido por cualquier medio. Es en este momento , cuando se

destacan las habilidades de los estudiantes y se organizan de acuerdo a

ellas. El compartir los saberes y participar en equipos de discusión reales (los

trabajados en el laboratorio) o virtuales (los trabajados en el aula virtual) los

sumerge cada vez más en nuevos terrenos de conocimiento.

En este sentido, el laboratorio constituye, no solo el lugar preciso para

facilitar la transmisión de conocimientos académicos relativos a los aspectos

teóricos de la física, sino que se convierte en un espacio para la

interconexión y contrastación de saberes. Además de un saber académico,

es posible explotar otros tipos de saberes, los que Delors (1996) define como

saber conocer, saber hacer, saber ser y saber convivir, cuyo aprendizaje se

ha de convertir en los cuatro pilares de la educación a lo largo de la vida de

la persona. Es por esta razón que el tiempo que se invierte en el laboratorio

debe aprovecharse al máximo y para ello se requiere hacer una preparación

previa a los estudiantes antes de asistir al laboratorio, buscándose con esto

que el docente deje de ser el protagonista y que sea el alumno quien gane

ese papel.

Cuando un estudiante ha realizado un trabajo previo al laboratorio su

posterior actuación en el mismo difiere notablemente de quienes no lo han

realizado. Las experiencias organizadas de prelaboratorio, generan

146

discusiones entre los alumnos, fomentando la participación del equipo dentro

del trabajo que deben realizar. Por otra parte despierta el incentivo personal

de cada participante hacia el logro de sus aprendizajes, a la vez que espera

ansiosamente la experiencia del laboratorio real.

Considerando los grandes aportes que han generado las TICs a la

educación y la gran influencia del internet en la población estudiantil, es

oportuno presentar estos modelos de prelaboratorio de física de manera

virtual. En este sentido se optimiza el tiempo en el laboratorio el cual puede

emplearse para enfatizar los cuatro saberes fundamentales de la educación.

Sin embrago, este modelo de prelaboratorio virtual no puede ser presentado

de manera arbitraria, debe generar un ambiente de aprendizaje y proponer

actividades que permitan la interacción y el trabajo cooperativo. Los

estudiantes deben hacer del prelaboratorio virtual un espacio donde puedan

acceder en cualquier momento a los conocimientos teóricos que el docente

desee impartir y a la vez puedan generar discusiones en torno a un tema.

Por otra parte debe incluir diversos modos de información, en el sentido de

tomar en cuenta la diversidad que pueda existir en el aula. Por ejemplo,

debe tener suficientes imágenes para aquellos estudiantes que sean

visuales, deben tener fragmentos de videos para los auditivos y debe tener

aplicaciones para que los estudiantes puedan interactuar en el

prelaboratorio.

147

En esta investigación se ha considerado un prelaboratorio virtual de

Física I como un espacio en la red que constituye una tarea previa realizada

por los estudiantes antes de asistir al laboratorio presencial. En él se

incorpora material referido a elementos teóricos que sustentan las

actividades prácticas, simulaciones de actividades y experimentos,

cuestionarios sobre aspectos teóricos y prácticos, noticias de interés, foros,

entre otros, con la intención de propiciar en el educando la participación

previa a la experiencia presencial, a fin de posibilitarles el acercamiento a la

estructura que constituye el laboratorio presencial. De tal manera que el

participante pueda realizar sus actividades previas al laboratorio en cualquier

lugar y en cualquier momento y pueda interactuar con instrumentos virtuales,

y a la vez pueda autoevaluar sus aprendizajes.

1. JUSTIFICACIÓN DEL MODELO.

En esta investigación se ha considerado oportuno la creación de un

espacio virtual, en este caso un aula virtual que sirva de prelaboratorio para

el Laboratorio de Física I, respondiendo a unas necesidades que se vienen

manifestando desde hace algún tiempo.

Por un lado el estudiante de laboratorio dedica muy poco tiempo a las

horas de consulta ya que desconoce el tema que tratará la experiencia de

laboratorio, además el tiempo que invierte en otras asignaturas teóricas le

resta tiempo para documentarse sobre la práctica a realizar. Es por ello que

148

resulta oportuno que se incorpore en su estructura de evaluación el

prelaboratorio ya que el estudiante puede consultar desde cualquier lugar y

cualquier momento sobre la práctica a realizar.

En la Facultad de Ingeniería de LUZ, se estila que el alumno pierde

automáticamente el laboratorio al no asistir a tres prácticas. Con este nuevo

procedimiento de implementación de prelaboratorios virtuales, las clases

presenciales serían menores ya que se pueden adaptar algunas para

realizarse a distancia en un horario seleccionado por el estudiante, dejando

un espacio físico y una planta profesoral capaz de atender a una mayor

demanda.

2. METODOLOGÍA SEGUIDA PARA EL DISEÑO DEL MODELO.

Para llevar a cabo el diseño del aula virtual fue necesario pasar por un

proceso que implicó varias fases. Primeramente, se realizó una diagnosis,

para estudiar la pertinencia de la estrategia, estos resultados se explicaron

en el capitulo anterior.

Una vez que fue definida la pertinencia de la estrategia se buscó

apoyo en El Sistema de Educación a Distancia de la Universidad del Zulia

(SEDLUZ), el cual constituye una alternativa educacional que permite, en el

marco de la Educación Superior, la gerencia efectiva de programas y

proyectos académicos ampliando el acceso y cobertura del área en la cual

influye LUZ. Este organismo busca abarcar poblaciones estudiantiles

149

dispersas en el ámbito regional, romper la rigidez de los períodos

académicos y utilizar el menor espacio posible para atender una gran

cantidad de estudiantes (Universidad del Zulia. SED, 1997).

Este sistema se concibe como una dependencia autónoma, pero

articulada con la estructura orgánica de la universidad. Desarrolla su acción

vinculando las Facultades y Escuelas con la estructura propia del Sistema, a

modo de garantizar líneas de coordinación horizontal que permiten el trabajo

en redes orgánicas o círculos de calidad de gestión (Universidad del Zulia.

SED, 1997).

Por medio de ellos fue posible concretar la creación de un aula virtual

que sirviera de prelaboratorio a los estudiantes que cursan Física I en la

Facultad de Ingeniería de LUZ y que respondiese a las exigencias

planteadas en el reglamento.

Para el diseño del aula fue necesario tener en cuenta lo establecido en

el artículo 12 del reglamento de SEDLUZ (Universidad del Zulia. SED, 1997),

el cual establece que el modelo instruccional que se diseñe, debe

comprender los siguientes elementos: material autoinstruccional, lo

constituían además de los enlaces las simulaciones incorporadas en el aula.

Asesoría y evaluación del rendimiento , esto fue llevado a cabo considerando

que la modalidad empleada en esta estrategia fue una enseñanza B-learning,

ya que los estudiantes participaban en el aula antes de asistir a su clase

150

presencial de laboratorio, combinando de esta manera aprendizajes

presenciales y a distancia. En este modelo se incorporaron elementos

auditivos, visuales, y audiovisuales con la intención de facilitar y posibilitar el

autoaprendizaje de conductas tales como: destrezas para resolver

problemas, desarrollar creatividad y estrategias cognoscitivas.

El modelo de prelaboratorio virtual buscó incorporar diferentes canales

de aprendizaje, teniéndose en cuenta: (1) el uso de un lenguaje claro y

sencillo; (2) la influencia del entorno en el estudiante, proponiendo para ello

actividades vinculadas con su futuro como ingeniero, estableciendo

analogías y planteando preguntas y problemas que los llevaban a la

reflexión; (3) el uso de las TICs en todo momento durante el desarrollo de las

cuatro primeras prácticas de laboratorio.

Además de esto, fue necesario considerar las diferentes dimensiones

del aprendizaje, para poder incorporar en el aula elementos que las

contemplasen.

En cuanto al saber SOBRE, se diseñaron presentaciones, y páginas

web con contenidos conceptuales que guiaban al estudiante en la realización

de la práctica y además le proporcionaban elementos teóricos necesarios

para su abordaje .

En cuanto al saber HACER, se incorporaron algunas aplicaciones de

java, donde el estudiante debía manipular algunos instrumentos de medida

151

de manera virtual, o bien definir algunos parámetros para la realización de un

experimento.

En cuanto al saber SER, fue necesario plantear en el aula diferentes

estrategias que permitiesen a los estudiantes destacar los valores éticos, se

hizo énfasis en el sentido de la responsabilidad, ya que se estipuló un horario

para entrega de actividades que debían respetar, además se tomó en cuenta

el valor de la honestidad ya que las participaciones en el foro y las

conclusiones debían ser producciones propias y no simple copias de internet,

se enfatizó en el trabajo cooperativo y se manejaron algunos elementos

motivacionales..

En cuanto a saber DÓNDE, se propusieron actividades que requerían

la búsqueda de información en diferentes medios, pudieron optar por buscar

información en la web, en bibliotecas, bases de datos, organizaciones y

luego debían generar un producto que sintetizara dicha información, este

producto fue un mapa conceptual.

Para lograr fomentar en los estudiantes el saber TRANSFORMAR, se

propusieron actividades que les permitiesen llevar al mundo real las

experiencias virtuales. En este sentido fue necesario que el estudiantes se

alineara con la realidad, es decir, fuera capaz de transpolar la experiencia del

prelaboratorio virtual al laboratorio real. Para ello las guías diseñadas para el

prelaboratorio (Anexo C) tuvieron la intención de facilitar este proceso. Se

buscaba que el alumno pudiese pensar y tramitar la información que a lo

152

largo del desarrollo de sus prácticas recibió por diferentes vías. Se trata de

poner en práctica los conocimientos adquiridos.

3. ASPECTOS ESTRUCTURALES DEL MODELO.

El aula virtual que sirvió de prelaboratorio fue titulada: “Laboratorio de

Física I”. Se elaboró juntamente con el personal de SEDLUZ, usando la

plataforma moodle. Moodle se define como una herramienta de software libre

que permite la producción de cursos por internet, páginas web y

procedimientos que facilitan al usuario la comunicación a través de Internet y

el trabajo colaborativo (De la Torre, 2006).

En un primer momento, se realizó la fase de inducción al estudiante,

donde se indicó cómo realizar su proceso de preinscripción en el aula y cómo

hacer uso de la misma. Una vez de realizado el proceso, se enviaba un

correo al participante con su nombre de usuario y su contraseña, lo cual le

permitía ingresar al aula. De tal manera que sólo podían tener acceso al aula

aquellos estudiantes que previamente habían hecho su proceso de

preinscripción.

153

Figura 1: Pantalla de acceso al aula virtual

Fuente: Arias-Rueda (2011)

Una vez que el estudiante accede al entorno, se encuentra con la con

la página principal del sitio, en la cual se observa, entre otras cosas, las

noticias de interés general y los cursos en los que el usuario participa. En las

noticias de interés, aparece primeramente el nombre del aula virtual en la

cual está participando y las tareas que han sido asignadas con su respectiva

fecha de entrega.

La plataforma utiliza un interfaz fácil e intuitivo, por lo cual se le hizo

muy sencillo al estudiante familiarizarse con el aula. Por lo general la

información más relevante se muestra en el centro de la pantalla , como lo

son las noticias de interés, mientras que a la izquierda y a la derecha se

muestran los llamados bloques de Moodle, utilizados para albergar otras

herramientas y funcionalidades.

154

Figura 2: Pantalla de la pagina principal.

Fuente: Arias-Rueda (2011)

Una vez que el estudiante ingresa al aula por primera vez, es necesario

que edite su perfil incorporando así sus datos personales. Para a ello se ha

destinado una ficha en la cual se recoge la información que el resto de los

usuarios tienen sobre un estudiante.

Figura 3: Ficha del estudiante

.

Noticias de interés relacionadas con el aula

Cursos en los que participa

155

Fuente: Arias-Rueda (2011)

Con esta ficha el docente puede estar enterado de cuando fue el

primer acceso y el último acceso al aula. Además de recoger algunos datos

que permitan comunicarse con el estudiante fuera de las horas de clase

presenciales.

Una vez que el estudiante ha editado su información, puede continuar en

el aula haciendo click en “Laboratorio de Física I” con lo cual puede acceder.

En este momento el sistema presentará la página principal. En la parte

central de la página, aparece reflejado algunos elementos asociados con el

curso de laboratorio. Se describe brevemente los principios de la asignatura

y se define el objetivo general del aula, en este caso, ese objetivo estaba

asociado con el estudio de los principios básicos de la mecánica newtoniana

en función de resultados experimentales.

156

Figura 4: Pantalla principal del curso

Fuente: Arias-Rueda (2011)

Igualmente, se describe toda la información referida a la asignatura,

incluyendo el período y el horario de clase. Al lado derecho del bloque

central, se pueden observar otros espacios que refieren información de

soporte técnico, en ella se indican los correos y teléfonos de aquellas

personas responsables de administrar el aula. Por otra parte, se muestra un

calendario que indica de manera resaltada el mes actual, así como las

actividades asignadas a los estudiantes durante ese mes. También se

muestra información sobre los usuarios en línea, los participantes, y las

calificaciones del curso, además de unas opciones que sirven de mensajería

y que permiten a los usuarios interactuar entre ellos o con el docente.

157

La pantalla se puede deslizar hacia abajo y en esa medida van

apareciendo otros elementos dentro del aula.

Así pues, el aula cuenta con un espacio preliminar, titulado: Diagrama de

temas, en el cual se coloca toda la información inicial de laboratorio. En ella

se informa al estudiante como debe usar el aula virtual, además de

proporcionar información general sobre la asignatura, definir los objetivos,

presentar el programa, establecer las normas para trabajar en el laboratorio y

para preparar los informes, fijar los criterios de evaluación y los horarios de

atención. Además se proporciona al estudiante una bibliografía bien nutrida

donde puede investigar sobre los conceptos asociados con cada una de las

prácticas.

Figura 5: Pantalla principal del curso, Diagrama de temas.

Fuente: Arias-Rueda (2011)

158

Una vez que el estudiante ha interactuado con la página principal que le

informa sobre los aspectos preliminares del Laboratorio de Física I, puede

entonces entrar al apartado correspondiente a la Práctica No. 1, Cifras

significativas e instrumentos de medición; la misma fue estructurada en dos

partes. La primera parte de la práctica resaltaba los elementos teóricos y de

aplicación referidos al estudio de las cifras significativas. En este aspecto fue

necesario hacer una investigación profunda de los criterios que debe asumir

un ingeniero a la hora de expresar los resultados de sus mediciones; esto

debido a la gran diversidad de opiniones que se manejan en torno al tema de

cifras significativas y criterios de redondeo. Para constatar que el estudiante

haya realizado la lectura del material expuesto, se plantea una serie de

tareas que conllevan a la realización de la actividad del prelaboratorio,

además de esto, se presenta un cuestionario con preguntas de fácil

respuesta que tienen como finalidad afianzar los conocimientos adquiridos

por el estudiante en la lectura realizada.

159

Figura 6: Diseño de la práctica No.1

Fuente: Arias-Rueda (2011)

El cuestionario fue diseñado de tal manera que permitía dos intentos

para contestar y debía ser realizado en el lapso de tiempo estipulado,

además tenía un porcentaje dentro de la evaluación, con la finalidad de

promover el sentido de responsabilidad en los estudiantes.

La segunda parte de la práctica No. 1 estaba referida al proceso de

medición. En ella se abordaron contenidos teóricos asociados con la historia

de las medidas y se describieron los instrumentos de medición.

160

Por otra parte se explica detalladamente el uso de los instrumentos

para medir tres magnitudes fundamentales, longitud, masa y tiempo. Se

diseñaron páginas web que describen el proceso de uso de los diversos

instrumentos de medida, y se enlazaron diferentes aplicaciones de java que

permitían al estudiante manipular virtualmente diferentes instrumentos.

Para ello fue necesario aprovechar, la gran variedad de applets

disponibles en internet con los cuales es posible simular la mayoría de los

fenómenos físicos.

La manipulación de estos instrumentos virtuales, en un primer

momento no resultó fácil a los estudiantes, debido a que presentaban

dificultades en la comprensión de los aspectos teóricos que conllevaban al

uso del instrumento. Esto se pudo solventar, con atenciones individualizadas

en las horas de consulta; Constatándose así la necesidad de complementar

las actividades virtuales con las presenciales.

Algunos estudiantes se desenvolvieron muy bien dentro del aula, y

fueron capaces de realizar adecuadamente las tareas asignadas, sin

embargo otros presentaron mayores dificultades.

Otro elemento que se incorporó dentro del aula fue el foro virtual, el

cual constituía un escenario de comunicación por internet dentro del aula

virtual, en él se propició el debate en cuanto al tema de las mediciones y su

historia, en este espacio los estudiantes exponían sus ideas que debían ser

producciones propias. El foro virtual se convirtió en una herramienta que

permitió a los participantes publicar sus ideas referidas al tema y éstas eran

161

visibles tanto a los compañeros de curso como al docente que aplicaba el

prelaboratorio.

Figura 7: Foro de discusión para el tema de medidas.

Fuente: Arias-Rueda (2011)

Entre las tareas asignadas dentro del aula, se destaco el diseño y

elaboración de mapas conceptuales, los mapas conceptuales estaban

referidos al tema de medidas, análisis dimensional o cifras significativas. Una

de las principales dificultades presentadas en esta tarea, fue la poca

familiaridad que tenían los estudiantes con el diseño y construcción de

mapas conceptuales. Por un lado concebían el mapa como un diagrama de

flujo que hacia referencia a conceptos; y por otro lado no sintetizaban las

ideas en frases sino que escribían párrafos u oraciones completas. Para

162

solventar esta situación fue necesario hacer observaciones en la corrección

de los mapas y en algunos casos atender consultas personalizadas. Esta

tarea permitió a los estudiantes iniciarse en la sistematización de ideas y les

facilitó la definición de conceptos asociados al tema.

Figura 8: Mapas conceptuales elaborados por estudiantes.

Fuente: Arias-Rueda (2011)

Otro aspecto importante y considerado en el aula fue la incorporación

de presentaciones en power point. Estas presentaciones fueron diseñadas

por la investigadora con la finalidad de recoger de manera resumida,

sistematizada y organizada la información que debía tener presente el

alumno para la elaboración de su práctica presencial. En ellas, se recogían

no solo aspectos teóricos sino que se describía detalladamente el proceso de

realización de la práctica. Este material también servía de guía para la

realización de los prelaboratorios.

Los prelaboratorios (Anexo C) fue la tarea final que debía realizar el

estudiante en su visita por el aula. Cada una de las prácticas estudiadas,

163

tenía un prelaboratorio para realizar. En este prelaboratorio constaba de una

guía que debía ser resuelta por el estudiante, en la cual se debían aplicar los

conocimientos adquiridos durante la visita en el aula.

Figura 9: Portadas de las presentaciones de las practicas

Fuente: Arias-Rueda (2011)

El prelaboratorio era un prerrequisito para realizar la experiencia de

laboratorio presencial. En ella, se planteaban situaciones prácticas similares

a las que el estudiante abordaría posteriormente en el laboratorio.

Al realizar el desarrollo presencial de la práctica de laboratorio, era

evidente para el docente si el estudiante había o no realizado el

164

prelaboratorio, debido a la fluidez en la realización de la práctica y en el

manejo de los instrumentos.

Para realizar el prelaboratorio, el estudiante tenía una semana de

plazo, en la cual debía navegar por el aula virtual, realizar las tareas

propuestas y asistir, si fuera necesario, al horario de consulta establecido por

el docente.

La prácticas 2, 3 y 4, tuvieron un diseño similar al de la práctica 1 descrita

anteriormente. Por supuesto, las actividades propuestas en el aula estaban

orientadas a responder el tema de la práctica que se estudiara.

Figura 10: Pantalla correspondiente a la práctica 2.

Fuente: Arias-Rueda (2011)

165

Figura 11: Pantalla correspondiente a la práctica 3.

Fuente: Arias-Rueda (2011)

Figura 12: Pantalla correspondiente a la práctica 4.

Fuente: Arias-Rueda (2011)

Un estudiante que ha sido incorporado al aula virtual Laboratorio de

Física I y que ha participado activamente de los planteamientos hechos,

puede decirse que se encuentra continuamente ante nuevas informaciones

166

y conocimientos, actualizando de forma dinámica su red de aprendizaje y sus

creencias. En este sentido, es capaz de desarrollar habilidades en diferentes

entornos, por ejemplo, desarrolla habilidades asociadas a los procesos

digitales, se familiariza con el uso de internet y de las aplicaciones con las

que allí se cuenta y logra aprendizajes significativos, al ser capaz de

traspolar esos conocimientos virtuales a un laboratorio real. Por otra parte, se

promueve el aprendizaje basado en la investigación; el aprendiz tiene el

control para definir el conocimiento que necesita para abordar con éxito su

laboratorio presencial, en este sentido es capaz de sumergirse activamente

en el proceso para encontrar motivaciones e intereses personales (Siemens,

2006).