Tesis Interactive Physics 2011

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Page 1: Tesis Interactive Physics 2011

1

ESCUELA DE POSTGRADO

UNIVERSIDAD CÉSAR VALLEJO

ESCUELA DE POSTGRADO

TESIS

EL SOFTWARE EDUCATIVO INTERACTIVE PHYSICS Y SU

INFLUENCIA EN EL APRENDIZAJE COLABORATIVO DE LA FÍSICA,

EN LOS ALUMNOS DE LA I.E.S. INDUSTRIAL 32 – PUNO.

PARA OBTENER EL GRADO DE:

MAGÍSTER EN EDUCACIÓN

CON MENCIÓN EN DOCENCIA Y GESTIÓN EDUCATIVA

AUTORES:

ANDRÉS LEONIDAS QUISPE VILCA

ASCENCIO CHIPANA TARQUI

ASESOR:

Dra. GLADYS GUZMAN CANCHERO

TRUJILLO – PERÚ

2010

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DEDICATORIA

A mi madre Justa Vilca. Por su

apoyo abnegada en el logro de

mis objetivos.

ANDRÉS

A mi familia por su apoyo

constante para la realización de

mis metas.

ASCENCIO

2

Page 3: Tesis Interactive Physics 2011

AGRADECIMIENTOS

A LA UNIVERSIDAD CÉSAR VALLEJO Y A LA FACULTAD DE

EDUCACIÓN, porque contribuye al desarrollo humano, social y científico

de quienes conformamos esta casa de estudios.

A los Docentes de la Facultad de Educación, de la sección de Postgrado

por haber contribuido en nuestra formación de Maestro en educación.

A nuestra familia por su apoyo moral quienes con sus valiosos consejos

nos encaminan hacia el logro de nuestros objetivos.

A los amigos, por haber impartido, durante los años de nuestra formación

de Maestro en educación, sentimientos de cooperación, solidaridad,

comprensión, tolerancia y respeto.

3

Page 4: Tesis Interactive Physics 2011

PRESENTACIÓN

Actualmente nos encontramos en una era donde el conocimiento tiene una

gran valoración, que exige a sus ciudadanos tener acceso a un nivel de

conocimiento suficiente, sobre todo en una sociedad como la actual, que les

permita adoptar sus propias decisiones, así como formarse una opinión

fundamentada acerca de los debates suscitados en su comunidad.

En consecuencia, la educación no puede limitarse a la adquisición de

saberes puramente formales, sino que también debe procurar la adquisición de

una actitud asentada en la capacidad de asombro, la confianza en sí mismo y el

espíritu crítico, así como de habilidades experimentales, que sólo podrá

alcanzarse mediante una enseñanza eficaz, afrontando las dificultades

planteadas.

Las simulaciones creadas en Interactive Physics constituyen micromundos

en los que se representan distintos objetos sometidos a los principios de la

dinámica. El estudiante puede modificar las distintas variables relevantes para el

fenómeno simulado. A su vez, el simulador ofrece al alumno la información

necesaria a cerca del móvil.

El principal problema abordado en esta investigación ha consistido en la

validación en el aula del programa educativo Interactive Physics, basada en el

aprendizaje colaborativo dirigido por el profesor y asistido por un simulador

informático de fenómenos físicos, que estimula, facilita y potencializa el

aprendizaje de la física en los alumnos de Quinto Grado de Educación

Secundaria.

Finalmente, permanece abierta la oportunidad de integrar las tecnologías de

la información y comunicación en el aula de física, sin perder de vista, que el

ordenador constituye una herramienta intelectual con la que el estudiante pueda

aprender ciencia, siempre y cuando el profesor incorpore en el aula un diseño

instruccional adecuado a su contexto escolar.

4

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ÍNDICE

PRESENTACIÓN--------------------------------------------------------------------------------iv

RESUMEN-----------------------------------------------------------------------------------------x

INTRODUCCIÓN-------------------------------------------------------------------------------xiv

CAPÍTULO I: PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN

1.1. Planteamiento del problema-----------------------------------------------------------16

1.2. Formulación del problema--------------------------------------------------------------19

1.2.1. Problema general----------------------------------------------------------------19

1.2.2. Problemas específicos----------------------------------------------------------19

1.3. Justificación--------------------------------------------------------------------------------19

1.4. Limitaciones--------------------------------------------------------------------------------20

1.5. Antecedentes------------------------------------------------------------------------------21

1.6. Objetivos------------------------------------------------------------------------------------24

1.6.1. Objetivo General------------------------------------------------------------------24

1.6.2. Objetivos Específicos-----------------------------------------------------------24

CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO

2.1. Bases Teóricas----------------------------------------------------------------------------26

2.1.1. Integración de las tecnologías de información y comunicación en

los centros educativos----------------------------------------------------------26

2.1.2. Las TIC en el aprendizaje------------------------------------------------------29

2.1.3. El uso de los ordenadores para facilitar el proceso de enseñanza-

aprendizaje de las ciencias----------------------------------------------------29

2.1.4. Interacciones en el aula de informática y nuevas funciones del

profesor------------------------------------------------------------------------------31

2.1.5. El ordenador en la enseñanza de la física---------------------------------34

2.1.6. Programas informáticos--------------------------------------------------------36

2.1.6.1. Dinamic para Windows-----------------------------------------------36

2.1.6.2. Mobile---------------------------------------------------------------------36

2.1.6.3. Interactive Physics----------------------------------------------------37

2.1.7. El software educativo Interactive Physics----------------------------------37

2.1.7.1. Descripción general del software ----------------------------------39

2.1.7.2. Reconociendo el entorno del Interactive Physiscs-------------40

2.1.7.3. Pasos para crear y grabar nuevas simulaciones---------------41

5

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2.1.7.4. Interactive Physics, un programa para la simulación en

Física----------------------------------------------------------------------49

2.1.7.4.1. Realización de las simulaciones-----------------------49

2.1.7.4.2. Algunas simulaciones a modo de ejemplo----------50

2.1.7.4.3. Ventajas de la simulación-------------------------------54

2.1.8 Aportaciones de la psicología para el aprendizaje de las ciencias

en la era de la informática-----------------------------------------------------55

2.1.8.1. Aprendizaje por asociación-----------------------------------------56

2.1.8.1.1. Asociacionismo conductual-----------------------------56

2.1.8.1.2. Teorías computacionales o del procesamiento

de la información------------------------------------------57

2.1.8.2. Aprendizaje por reestructuración --------------------------------58

2.1.8.2.1. Psicología de la Gestalt----------------------------------58

2.1.8.2.2 Teoría de la Equilibración de Piaget------------------59

2.1.8.2.3 Teoría del aprendizaje de Vygotskii-------------------61

2.1.8.2.4. Teoría del aprendizaje asimilativo o significativo

de Ausubel--------------------------------------------------63

2.1.9. Aprendizaje de la Física-------------------------------------------------------66

2.1.10. Aprendizaje colaborativo-----------------------------------------------------68

2.1.10.1. Principios del aprendizaje colaborativo------------------------70

2.1.10.2. El aprendizaje colaborativo asistido por ordenador--------71

2.1.10.3. Roles y responsabilidades de profesores y alumnos en el

aprendizaje colaborativo.-------------------------------------------73

2.1.11. Organización del área de ciencia tecnología y ambiente-------------77

2.1.11.1. Comprensión de información-------------------------------------77

2.1.11.2. Indagación y Experimentación-----------------------------------78

2.1.11.3. Juicio Crítico----------------------------------------------------------78

2.2. Definición de Términos Básicos-------------------------------------------------------79

2.2.1. Aprendizaje------------------------------------------------------------------------79

2.2.2. Enseñanza-------------------------------------------------------------------------79

2.2.3. Hardware---------------------------------------------------------------------------80

2.2.4. Informática-------------------------------------------------------------------------81

2.2.5. Interactive Physics---------------------------------------------------------------81

6

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2.2.6. Física--------------------------------------------------------------------------------81

2.2.7. Nivel de Educación Secundaria----------------------------------------------81

2.2.8. Ordenador--------------------------------------------------------------------------82

2.2.9. Computadora personal---------------------------------------------------------82

2.2.9. Realidad Virtual------------------------------------------------------------------83

2.2.10. Software---------------------------------------------------------------------------83

2.2.11. Software educativo-------------------------------------------------------------83

CAPÍTULO III: MARCO METODOLÓGICO

3.1. Hipótesis------------------------------------------------------------------------------------84

3.1.1. Hipótesis general-----------------------------------------------------------------84

3.1.2. Hipótesis específicas------------------------------------------------------------84

3.2. Variables------------------------------------------------------------------------------------85

3.2.1. Definición conceptual------------------------------------------------------------85

3.2.2. Definición operacional-----------------------------------------------------------86

3.2.3. Indicadores-------------------------------------------------------------------------86

3.3. Metodología--------------------------------------------------------------------------------88

3.3.1. Tipo y método de estudio------------------------------------------------------88

3.3.2. Diseño de estudio----------------------------------------------------------------88

3.4. Población y muestra---------------------------------------------------------------------88

3.5. Técnicas e instrumentos de recolección de datos--------------------------------90

3.6. Procesamiento de datos----------------------------------------------------------------93

3.7. Prueba de hipótesis----------------------------------------------------------------------93

3.8. Métodos de análisis de datos----------------------------------------------------------93

CAPÍTULO IV: RESULTADOS

4.1. Descripción --------------------------------------------------------------------------------95

4.1.1. Acerca de algunos aspectos cualitativos de la investigación --------95

4.1.2. Presentación y descripción de los resultados-----------------------------97

4.1.2.1. Situación de los alumnos antes del experimento--------------97

4.1.2.2. Comparación de medias de dos poblaciones independien-

tes de varianzas desconocidas ----------------------------------104

4.1.2.3. Registro de conocimiento informático --------------------------106

4.1.2.4. Encuesta para los alumnos sobre las actividades con

simulador --------------------------------------------------------------111

7

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4.1.2.5. Encuesta para alumnos sobre aprendizaje colaborativo - -113

4.1.2.6. Aprendizaje logrado en el grupo control y en el grupo

experimental, después de aplicarse el experimento -------117

4.1.2.7. Comparación de medias de dos poblaciones normales

independientes de varianzas desconocidas. ----------------121

4.1.2.8. Resultados de las comparaciones de las notas obtenidas

por los alumnos grupo control en el pre test y post test----123

4.1.2.9. Prueba de hipótesis estadística del pre test y post test del

grupo control.---------------------------------------------------------124

4.1.2.10. Resultados de las comparaciones de las notas obtenidas

por los alumnos del grupo experimental en el pre test y

post test ---------------------------------------------------------------126

4.1.2.11. Prueba de hipótesis estadística del pre test y post test

del grupo experimental. -------------------------------------------127

4.2. Discusión de resultados --------------------------------------------------------------128

4.2.1. Comparación con los resultados de otros autores. -------------------128

4.2.2. Discusión-------------------------------------------------------------------------130

V. CONCLUSIONES Y SUGERENCIAS-----------------------------------------------132

5.1. Conclusiones-----------------------------------------------------------------------------132

5.2. Sugerencias------------------------------------------------------------------------------134

VI. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS -----------------------------------------------135

ANEXOS----------------------------------------------------------------------------------------140

Instrumentos del pre test

01. Test de conocimiento informático----------------------------------------------141

02. Pre test sobre aprendizaje de la física----------------------------------------142

Instrumentos del post test

03. Post test sobre el aprendizaje de la física-----------------------------------144

04. Encuesta anónima sobre el aprendizaje colaborativo--------------------146

05. Encuesta de opinión sobre las actividades con simulador--------------147

Matriz de consistencia

06. Matriz de consistencia------------------------------------------------------------149

Escalas de calificación para cada instrumento.

07. Tabla de especificaciones del test de conocimiento informático-------149

8

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08. Tabla de especificaciones - pre test-------------------------------------------151

09. Tabla de especificaciones - post test-----------------------------------------154

10. Baremo sobre el aprendizaje colaborativo----------------------------------157

11. Baremo sobre encuesta de opinión sobre las actividades con

simulador----------------------------------------------------------------------------157

Validación de instrumentos

12. Tabla de validez de constructo – pre test-----------------------------------158

13. Tabla de validez de constructo – post test---------------------------------159

14. Tabla de validez de constructo – opinión sobre las actividades con

simulador----------------------------------------------------------------------------161

15. Tabla de validez de constructo – aprendizaje colaborativo------------162

16. Resultados estadísticos---------------------------------------------------------163

9

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RESUMEN

El presente trabajo de investigación titulado “El software educativo Interactive

Physics y su influencia en el aprendizaje colaborativo de la física, en los alumnos

de la I.E.S. Industrial 32 – Puno”. Es el resultado de una investigación real y

consciente, y que a su vez tiene el propósito de tener información sobre la

influencia del Software Educativo Intercative Physics en el desarrollo de las

actividades de aprendizaje en física.

El objetivo general es Determinar la influencia del software educativo

Interactive Physics mediante la generación de simulaciones en el aprendizaje

colaborativo de la Física, en los alumnos de la I.E.S. Industrial 32 – Puno.

Se formuló para ello la hipótesis siguiente El software educativo Interactive

Physics mediante la generación de simulaciones influye en forma determinante en

el aprendizaje colaborativo de la Física, en los alumnos de la I.E.S. Industrial 32 –

Puno.

La investigación realizada pertenece al tipo de estudio descriptivo explicativo,

cuyo diseño de estudio es cuasi-experimental y el método de investigación

cuantitativa.

La población de investigación esta conformada por los alumnos de Quinto

Grado de la Institución Educativa Secundaria Industrial 32 de la Ciudad de Puno.

Para el análisis e interpretación de resultados se utilizan los cuadros y

gráficos estadísticos debidamente organizados.

Arribando a la siguiente conclusión: la influencia del software educativo

Interactive Physics, se puede observar, en el rendimiento de los alumnos (del

grupo experimental) quienes en el pre test un 70% estuvo en el nivel regular, 18%

en un nivel bueno y un 1% en un nivel muy bueno; pasando a un 26% en el nivel

regular, un 52% en el nivel bueno y un 11% en un nivel muy bueno en el post test

10

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(Cuadros 06 y 16), posibilita aprendizajes superiores en el aprendizaje

colaborativo de la física.

Se espera que la presente investigación, constituya un conglomerado de

experiencias impartidos en las actividades de aprendizaje de física con los

alumnos de Quinto Grado, en cuanto se refiere al diseño de simulaciones con el

programa educativo Interactve Physics, el mismo que facilita y potencia el

aprendizaje eficiente en los alumnos.

11

Page 12: Tesis Interactive Physics 2011

ABSTRACT

The present research work once “The educative Software was put a title to

Interactive Physics and his influence in the collaborative learning of physics, in the

I.E.S. Industrial's pupils 32 – Puno.” The result comes from a real and conscious

investigation, and that in turn you have the purpose to have information on the

influence of the Software Educative Intercative Physics in the development of the

learning activities in physics.

The general objective is To Determine the influence of the educational

software Interactive Physics in the generation of these simulations in the

collaborative learning of the Physics in the I.E.S. Industrial's pupils, 32 – Puno.

Formulated him for it the hypothesis following The educational software

Interactive Physics in the generation of these simulations influence in forme

deterninate in the collaborative learning of the Physics in the I.E.S. Industrial's

pupils, 32 – Puno.

The realized investigation belongs to the kind of descriptive explanatory study, whose design of study is quasi experimental and the method of quantitative investigation.

The population of investigation this conformed by the Educational Secondary

Institution's pupils of Fifth Grade Industrial 32 of Puno's City.

For analysis and the pictures and statistical graphics properly organized

utilize interpretation of results themselves.

Leading the following conclusion: The influence of the educational software

Interactive Physics, can observe him, in the pupils's performance ( of the

experimental group ) those who in the pre test a 70 % was in the fairly good level,

18 % in a good level and a 1 % in a very good level; passing a 26 % in the fairly

good level, a 52 % in the good level and a 11 % in a very good level in the after

test (Tie 06 and 16 ), make possible superior learnings in the collaborative learning

of physics.

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It is expected that investigation present it, constitute a conglomerate of

experiences given in the learning activities of physics with the pupils of Fifth

Grade, in as much as Interactive Physics refers to the design of simulations with

the educational program himself, the same that you make it easy to increase the

power of the efficient learning in the pupils.

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INTRODUCCIÓN

En cumplimiento a las exigencias formales de la Universidad, presentamos a

consideración de la Unidad de Post-Grado, la investigación: "EL SOFTWARE

EDUCATIVO INTERACTIVE PHYSICS Y SU INFLUENCIA EN EL APRENDIZAJE

COLABORATIVO DE LA FÍSICA, EN LOS ALUMNOS DE LA I.E.S. INDUSTRIAL

32 – PUNO”, conducente a la obtención del Grado Académico de Magíster en

Educación, con mención en Docencia y Gestión Educativa.

La tesis desarrollada bajo la modalidad de investigación cuasiexperimental,

pretende hacer una revaloración del programa educativo Interactive Physics, que

trata de solucionar uno de los aspectos descuidados en la actualidad del trabajo

didáctico. Asimismo, la aplicación del aprendizaje colaborativo, basado en

conceptos de cooperación, trabajo en equipo, comunicación y responsabilidad.

La tesis en su conjunto, integra la siguiente estructura:

Capítulo I: describe el problema objeto de investigación, frente al proceso de

aprendizaje de la física uno de los factores que motivaron la decisión de investigar

sobre el tema, fue el hecho de observar en la práctica docente la relación vertical

entre docentes y alumnos, quienes pasivamente interiorizan la enseñanza del

maestro; por otro lado, los docentes de ciencias en su mayoría, hacen uso de una

metodología convencional, debido a ello la práctica docente no concibe el material

educativo que facilite la búsqueda de aprendizajes significativos.

Capítulo II: comprende el marco teórico conceptual, establece aspectos

relevantes referidos a la informática educativa “el software educativo Interactive

Physics”, las teorías del aprendizaje, aprendizaje de la Física y el aprendizaje

colaborativo.

Capítulo III: está referido al marco metodológico en el cual se establece las

hipótesis de investigación, así como las variables: variable independiente el

software educativo Interactive Physics y el aprendizaje colaborativo; la variable

14

Page 15: Tesis Interactive Physics 2011

dependiente el aprendizaje de la física. Asimismo la investigación corresponde al

tipo de estudio descriptivo – explicativa, con el diseño de investigación

cuasiexperimental, con pre test y post test de dos grupos: el grupo control sin

tratamiento y el grupo experimental con tratamiento.

Capítulo IV: muestra los resultados bajo procedimientos estadísticos, la

presentación de cuadros y gráficos; los mismos que han sido analizados e

interpretados para dar paso a las conclusiones de la investigación, señalando la

relación existente, el efecto de la variable independiente en la variable

dependiente (cuadro Nº 19), se visualiza el promedio de las notas de los alumnos

del grupo experimental en el pre test es 12,56 puntos pasando a un puntaje de

13,86 puntos en el post test.

Capítulo V: recoge las conclusiones y sugerencias derivadas de la investigación.

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CAPÍTULO I

PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN

1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Debido a la existencia de indicios del fracaso escolar sobre la enseñanza

y aprendizaje de las ciencias (Proyecto PISA1, Programme for Indicators of

Student Archievement, en 2000), acompañado por un creciente rechazo y

actitudes negativas hacia la ciencia. Es por ello que las asignaturas optativas

y los itinerarios científicos son escogidos por una minoría de alumnos de

educación secundaria.

Hurtado M. Alejandro2 manifiesta que en los momentos actuales la

enseñanza de cualquier disciplina requiere de herramientas tecnológicas en

donde los medios informáticos juegan un papel fundamental. Estos medios

permiten agilizar los procesos de aprendizaje de los estudiantes, sin importar

el nivel o grado de escolaridad, y son a la vez una herramienta para los

docentes que orientan la construcción y elaboración del conocimiento en

dichas disciplinas.

1 PISA: Proyecto internacional para la producción de indicadores de rendimiento de los alumnos/ OCDE. (2000). Madrid. Ministerio de Educación, Cultura y deportes. INCE. En: [http://www.pisa.oecd.org.] 2007: 15 de marzo.

2 Hurtado Márquez, Alejandro y Fonseca, Mercado. (2002). “Física con Interactive Physics”. Universidad Distrital Francisco José de caldas. Bogota-Colombia. Pág. 11.

16

Page 17: Tesis Interactive Physics 2011

Por otro lado, se han aplicado cuatro pruebas nacionales en los años

1996, 1998, 2001 y 2004. Donde, los alumnos peruanos han participado en

dos pruebas internacionales: en el Laboratorio Latinoamericano de Evaluación

de la Calidad Educativa, promovido por la UNESCO (1997) y en el Programa

PISA (2001)3.

Desde el momento en que empezaron a difundirse los resultados de

esas evaluaciones, el país ha podido conocer algunas de las características

más importantes del aprendizaje de los estudiantes. Se ha identificado lo que

los estudiantes saben hacer, con respecto a lo que deberían saber hacer en el

grado en que se encuentran, según el Diseño Curricular Nacional aprobado

por el Ministerio de Educación, y se conocen un poco más las causas por las

cuáles algunos alumnos tienen mejores resultados que otros. El principal

aporte de las evaluaciones fue cambiar la concepción sobre el proceso y los

resultados educativos: no basta que los alumnos sean promovidos de un

grado al siguiente, sino que logren realmente los objetivos que estaban

previstos. Las evaluaciones demostraron que eso no estaba sucediendo.

Siendo un esfuerzo meritorio, en ocasiones la difusión de los resultados

de las evaluaciones terminó mal orientado. La crítica hacia el trabajo que

realizan los profesores y lo que aprenden los alumnos fue en momentos

despiadada y sin políticas correctivas de por medio. La educación continuó

desatendida y siendo segunda prioridad en la asignación de recursos, como lo

era antes de que estas evaluaciones se aplicaran.

Asimismo, en nuestro medio existe un alto número de alumnos que

acceden a las aulas sin ningún interés, por la cantidad de áreas que le

corresponde estudiar entre otras razones. Las actividades de aprendizaje en

el aula son un elemento tedioso que soporta como algo inevitable y el

esfuerzo queda por completo en manos del profesor, mientras el alumno se

3 Díaz Díaz, Hugo. (s/f). “Panorama Actual de la Educación Peruana”. Una Visión del Período 2000-2006 y su Proyección al 2011. Resumen ejecutivo. Pág. 9.

17

Page 18: Tesis Interactive Physics 2011

deja arrastrar sin poner de su parte, el desarrollo de capacidades se deduce a

escuchar, copiar y resolver mecánicamente los ejercicios.

Por otro lado, los docentes de ciencias en su mayoría, hacen uso de una

metodología convencional, debido a ello la práctica docente no concibe el

material educativo, y si los utiliza es sólo como un medio complementario;

carece de imaginación, creatividad, innovación e iniciativa. Por lo que la

educación se limita a la adquisición de conocimientos puramente formales.

Es muy común pensar que la física es una materia difícil de aprender,

más aún cuando ha sido causa de frustración de muchos alumnos, que han

reprobado el curso en alguno de los niveles donde se enseña, desde la

secundaria hasta la universidad. Una de las razones por las que la física

resulta difícil de aprender está en su esencia misma como disciplina, ya que la

física se encarga de mostrarnos cómo se comporta la naturaleza con la que

estamos en contacto día a día. En este contacto vamos observando y

construyendo nuestros preconceptos, muchas veces de manera errónea. Un

ejemplo representativo de esta problemática: es la creencia popular de que,

un cuerpo con mayor masa llega en menor tiempo al suelo que uno más

liviano cuando son soltados desde una misma altura, lo que se deduce de una

observación cotidiana del fenómeno mismo, sin tomar en cuenta otros

factores. Estos conceptos incorrectos, adquiridos en un primer contacto con la

naturaleza, hacen difícil el aprendizaje de los conceptos correctos. Más aún,

la enseñanza que comúnmente llamamos tradicional, no puede eliminarlos de

una manera efectiva antes de enseñar los correctos, ya que entra en

competencia la experiencia previa del alumno con una idea presentada en el

salón sin experimentación ni discusión.

18

Page 19: Tesis Interactive Physics 2011

1.2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

El problema de investigación lo enunciamos de la siguiente manera:

1.2.1. PROBLEMA GENERAL

¿De qué manera influye el software educativo Interactive Physics

mediante la generación de simulaciones en el aprendizaje colaborativo

de la Física en los alumnos de la I.E.S. Industrial 32 - Puno?

1.2.2. PROBLEMAS ESPECÍFICOS

a. ¿Cuál es el nivel de aprendizaje de la física, mediante la enseñanza

tradicional en los alumnos del quinto grado de secundaria?

b. ¿Cuáles son los niveles de conocimiento informático de los alumnos,

para la generación de simulaciones con el software educativo

Interactive Physics?

c. ¿Cuál es el efecto del aprendizaje colaborativo, en cada equipo de

trabajo en relación al logro de capacidades de área de ciencia

tecnología y ambiente?

d. ¿Cuál es la influencia del software educativo Interactive Physics en el

aprendizaje colaborativo de la física?

1.3. JUSTIFICACIÓN

El presente trabajo de investigación se realizará con el afán de

contribuir a la solución del problema metodológico en el proceso de

enseñanza y aprendizaje de la física, asimismo servirá para dar a conocer a

los docentes, alumnos y a la ciudadanía en general, sobre las bondades del

Interactive Physics, ya que el programa en mención contribuirá a que los

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Page 20: Tesis Interactive Physics 2011

alumnos aceleren sus procesos de aprendizaje y a su vez el programa

mencionado permite la observación, descubrimiento y exploración del mundo

de la Física mediante un amplio y excitante juego de simulaciones.

El aprendizaje de la Física en el alumno, en cierta medida depende del

grado y trabajo individual que desarrolla los docentes. Hoy frente al reto, es

necesario un nuevo estilo de trabajo pedagógico mucho más ameno, y

atractivo que involucre a los alumnos en su propio aprendizaje. Es entonces

que surge la necesidad de aprovechar adecuadamente algunos software, en

la medida que los alumnos experimenten indirectamente. Por ello el

programa educativo Interactive Physics permite explorar el mundo físico con

simulaciones emocionantes.

En la Institución Educativa, el presente trabajo de investigación servirá

para adecuar y potenciar su aplicación, en beneficio de los alumnos como

también de los docentes en la mejora del aprendizaje para lograr la calidad

educativa.

1.4. LIMITACIONES

La limitación más relevante en el presente trabajo de investigación es

en cuanto a los alumnos, ya que no todos están familiarizados con el uso del

lenguaje informático.

El horario consignado al área de Ciencia Tecnología y Ambiente para la

enseñanza de la física, no es suficiente para el desarrollo efectivo de las

actividades de aprendizaje con el simulador Interactive Physics.

Las limitaciones mencionadas han sido superadas mediante el manejo

básico del computador y la familiarización con el software Interactive

Physics, asimismo, referido al horario se ha adecuado con horas adicionales

fuera del horario de clases, implementadas con materiales digitalizados en

CDs conteniendo el programa y guías elaboradas sobre la aplicación del

20

Page 21: Tesis Interactive Physics 2011

programa Interactive Physics, para que se ejerciten voluntariamente a criterio

del estudiante.

1.5. ANTECEDENTES

La utilización de entornos de simulación con fines de la enseñanza de la

física es muy poco frecuente en nuestro país. Es posible que se estén

realizando experiencias al respecto en los diferentes niveles del sistema

educativo; pero que no son de conocimiento de los estudiantes y profesores.

De ahí que esta ocasión resulta importante para compartir algunas

experiencias y motivar en el aprovechamiento adecuado de algunos software

que estén a nuestro alcance. En este sentido encontramos investigaciones

que tienen relación con el presente trabajo, se indican a continuación:

Sierra Fernández, José Luís. “Estudio de la influencia de un entorno de

simulación por ordenador en el aprendizaje por investigación de la Física en

Bachillerato” 4.

El autor arribó a las siguientes conclusiones:

a. La realización con los estudiantes de pequeños trabajos de investigación

dirigida por el profesor. Con ayuda de programa de simulación de

fenómenos físicos, es variable para la enseñanza de la física en

Bachillerato. Además, esta metodología facilita el aprendizaje de

contenidos conceptuales de mecánica, así como de procedimiento y

actitudes científicas.

b. Cuando los estudiantes se inician en la realización de trabajos de

investigación y experimentan con el simulador tienden en ocasiones a

modificar variables del fenómeno que no son relevantes para contrastar

sus hipótesis. Por tanto los entornos informáticos de simulación más

eficaces desde el punto de vista didáctico son los que implementan una

4 Tesis Doctoral. Universidad de Granada. España. (2004). Pág. 240.

21

Page 22: Tesis Interactive Physics 2011

diversidad suficiente de modelos físicos, con distinto nivel de complejidad

como sucede en programa Mobile. Así, cada modelo físico implementado

se asocia con una determinada pantalla informativa para el estudiante, de

manera que la secuencia de tareas propuestas requiere que el alumno

experimente con distintos modelos de dificultad progresiva.

c. Por otra parte, algunos alumnos reconocen ser incapaces de explicar

ciertas observaciones efectuadas en la pantalla del ordenador que refutan

sus hipótesis iniciales acerca del fenómeno investigado. En estas

situaciones, los simuladores didácticos más eficaces ofrecen al alumno

distintos niveles de ayuda específica para cada trabajo de investigación

que se aborde.

Covián Regales, Enrique. “El proceso enseñanza-aprendizaje de la

Mecánica de Newton en las carreras técnicas: evaluación de la utilidad y

rendimiento académico de la simulación informática de fenómenos

mecánicos en su aprendizaje y su influencia en la corrección de

preconceptos” 5.

El autor arribó a las conclusiones siguientes:

a. Para todas las poblaciones analizadas se obtienen alta presencia y

persistencia de preconceptos. Mediante la aplicación de la experiencia

didáctica propuesta -Simulación informática de fenómenos mecánicos- se

consigue mejorar la comprensión de la Mecánica y corregir en distinta

medida la influencia de los preconceptos considerados.

b. La experiencia didáctica propuesta potencia la componente práctica y

sirve para incorporar herramientas informáticas al proceso enseñanza

aprendizaje incrementando la participación del alumnado y recibiendo por

ello una positiva valoración por parte de éste.

5 Tesis Doctoral. Universidad Politécnica de Madrid. España. (2004). En: [http://oa.upm.es/129/] 2007: 12 de Marzo.

22

Page 23: Tesis Interactive Physics 2011

Huamán Monroy, Godofredo. “Influencia del método experimental

didáctico y el refuerzo del aprendizaje asistido por computadora en el

rendimiento académico de física de los estudiantes de educación de la UNA

Puno, 2006” 6

El autor arribó a las conclusiones siguientes:

a. Cuando se aplica el método experimental didáctico en la enseñanza de

física, los alumnos elevan significativamente su rendimiento académico en

comparación a los alumnos que aprenden con métodos tradicionales,

teniendo un promedio de 11,75 puntos y una menor dispersión,

incremento que se afirma con el 1% de probabilidad de error, como lo

demuestra el análisis de varianza realizado.

b. Cuando se aplica el refuerzo del aprendizaje de los alumnos asistido por

computadora en la asignatura de física, se eleva significativamente el

rendimiento académico de los mismos, alcanzando un promedio de 12,17

en comparación a los alumnos que han desarrollado el curso de métodos

tradicionales, esto se afirma con 1% de error.

c. Cuando se aplica en forma conjunta el método experimental didáctico y el

refuerzo del aprendizaje asistido por computadora es en proceso de

enseñanza aprendizaje de la física, se observa la interacción de ambas

variables, influyendo significativamente y en forma positiva en el

rendimiento académico de los alumnos, elevando el promedio a 15,92

puntos y disminuyendo la dispersión de las notas, se afirma esto con el

1% de error.

Jiménez Aliaga, Edith S. y Cañapataña Larico, Lucila B. “Aplicación del

software educativo en la enseñanza y aprendizaje de estática y cinemática

en Educación Secundaria” 7.

6 Tesis para optar el Grado Académico de Magíster en Educación. Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Lima. (2008). Pág. 103.

23

Page 24: Tesis Interactive Physics 2011

Los autores llegaron a las conclusiones siguientes:

a. El proceso enseñanza-aprendizaje de la física en los alumnos de quinto

grado de educación secundaria del complejo educativo Maria Auxiliadora

de Puno es más eficiente en la aplicación de software educativo.

b. La enseñanza y aprendizaje de estática y cinemática mejora con la

aplicación del software educativo tipo apoyo elaborado en lenguaje de

programación visual en entorno Windows por constituir un material

atractivo y fácil de utilizar.

1.6. OBJETIVOS

1.6.1. OBJETIVO GENERAL

Determinar la influencia del software educativo Interactive Physics

mediante la generación de simulaciones en el aprendizaje colaborativo

de la Física, en los alumnos de la I.E.S. Industrial 32 – Puno.

1.6.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

a. Determinar los niveles de aprendizaje de la física, sin aplicación del

software educativo Interactive Physics en los alumnos del quinto

grado de secundaria.

b. Identificar los niveles de conocimiento informático de los alumnos

para la generación de simulaciones con el software educativo

Interactive Physics.

c. Determinar el efecto del aprendizaje colaborativo en cada equipo de

trabajo en relación al logro de capacidades de área de ciencia

tecnología y ambiente.7 Tesis para optar Titulo de Licenciado en Educación. Universidad Nacional de Altiplano. Puno. (1997).

Pág. 73.

24

Page 25: Tesis Interactive Physics 2011

d. Determinar la influencia del software educativo Intercative Physics en

el aprendizaje colaborativo de la física.

25

Page 26: Tesis Interactive Physics 2011

CAPÍTULO II

MARCO TEÓRICO

2.1. BASES TEÓRICAS

2.1.1. INTEGRACIÓN DE LAS TECNOLOGÍAS DE INFORMACIÓN Y

COMUNICACIÓN EN LOS CENTROS EDUCATIVOS

Cada día es más frecuente el uso de las llamadas Nuevas

Tecnologías de la Información y la Comunicación en el campo de la

educación. Los grandes avances y el fortalecimiento tecnológico que

permiten el uso de los ordenadores, los programas de software, las

redes informáticas, las librerías digitales y el acceso a Internet tanto en

la enseñanza y el aprendizaje, han motivado a gran parte de la

comunidad educativa a emprender numerosas iniciativas tecnológicas

y despertando el interés del resto.

Cerych8 distingue tres factores determinantes para la

incorporación del ordenador en los centros educativos:

8 Cerych, L. (1985). “Problems arising from the use of new technologies in education”. European Journal of Education, Nº 20: Pág. 2-3.

26

Page 27: Tesis Interactive Physics 2011

a) Pedagógico: según el cual el ordenador se concibe como una

nueva herramienta pedagógica que destaca por su carácter

interactivo.

b) Sociológico: la necesidad del ordenador en la educación es

propiciada por padres de alumnos, autoridades, organizaciones

educativas internacionales, editoriales, etc.

c) Económico: las necesidades y exigencias del mercado de trabajo

obligan al uso de los ordenadores y, por tanto, a la alfabetización

informática de los futuros trabajadores.

Esta transferencia de las TIC a los centros educativos suele

llevarse a cabo a lo largo de tres etapas:

1ra. etapa: el ordenador se introduce como una nueva utilidad

educativa, convirtiéndose en objeto de estudio.

2da. etapa: el valor de las TIC como recurso educativo comienza a ser

apreciado y desarrollado. Como consecuencia, las TIC se convierten

en un contenido transversal del currículum.

3ra. etapa: las TIC influyen en el contenido y los objetivos de la

enseñanza, así como en la metodología y el sistema de enseñanza.

Hasta la fecha, la mayoría de los centros educativos aún no ha

superado la primera etapa, ya que al intentar integrar las TIC en la

práctica docente surgen dificultades, tales como:

Obstáculo físico: se crean aulas de ordenadores que son utilizadas

casi exclusivamente para la asignatura de Informática, no

disponiéndose de horas suficientes para el resto de las

asignaturas.

27

Page 28: Tesis Interactive Physics 2011

Obstáculo de currículum: como consecuencia del obstáculo físico,

no es posible considerar actividades basadas en el ordenador en

las programaciones de las distintas asignaturas.

Actitud del profesor: en ocasiones, debido a la falta de información,

la informática se percibe como una amenaza, un desafío, una

innovación más, manteniendo el profesor una actitud escéptica

frente a las potenciales mejoras que puede aportar.

Inadecuación de algunos programas informáticos a una realidad

escolar concreta, por su complejidad, interfaz poco ergonómica,

contenido que hay que enseñar no incluido en la programación de

la asignatura, etc.

Nuevo papel de los profesores: se necesitan nuevas estrategias y

metodologías de enseñanza para conseguir que las TIC actúen

como verdaderos estimuladores intelectuales.

La innovación no es un proceso directo y natural, ya que los

entornos informáticos son complejos y requieren de un cierto

tiempo para aprender su manejo. Además, la aplicación informática

puede involucrar ciertas decisiones pedagógicas y epistemológicas.

Insuficiente cooperación entre los centros educativos y la industria

informática: los programadores y fabricantes de programas

informáticos educativos deben tener más en cuenta el entorno

escolar al cual van dirigidos sus productos, así como las

necesidades y prescripciones de los profesores.

Coexistencia de los medios informáticos con los recursos

didácticos tradicionales, aprovechando lo mejor de cada uno según

el contexto de aprendizaje. El profesor tiene que ser consciente

28

Page 29: Tesis Interactive Physics 2011

tanto de las virtudes como de las limitaciones del entorno

informático en relación con los recursos clásicos de aula.

2.1.2. LAS TIC EN EL APRENDIZAJE

Para el uso de las TIC en el aula9, partimos de que el

conocimiento supone siempre una mediación simbólica para su

codificación y para su tratamiento y, por tanto, cada medio simbólico

(lingüístico, matemático, icono, gestual, informático) aporta sus

especificidades en los procesos de conocimiento y el aprendizaje. El

interés de la utilización de las computadoras en la enseñanza reside

precisamente en la aportación que puedan hacer estos instrumentos

al modificar algunos de los procesos cognitivos responsables del

aprendizaje: énfasis en la manipulación de símbolos, actividades que

exigen cierto rigor y precisión, necesidad de planificar y organizar

acciones, énfasis en la traducción de la notación simbólica a otra,

favorecer las actividades metacognitivas, etc.

Entonces, será importante considerar las interacciones que se

pueden hacer entre los alumnos durante los procesos de aprendizaje

cuando trabajan con un computador. Las actividades de

computadores favorecen el intercambio y la discusión entre alumnos

sobre todo en situaciones en las que dos o más alumnos trabajan con

una computadora. Este intercambio enriquece el aprendizaje al exigir

una explicación de los conocimientos, al jugar un rol autorregulador

del aprendizaje del alumno o al permitir que se comparta, a veces, se

distribuyan tareas de aprendizaje y que en situaciones individuales el

alumno a de ejecutar sin ayuda.

2.1.3. EL USO DE LOS ORDENADORES PARA FACILITAR EL

PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LAS CIENCIAS

9 Estela Vilela, Carlos Daniel. (2004). “Nuevas Tecnologías de Información y Comunicación en la Educación Secundaria”. Manual de Capacitación. Programa Huascarán. Lima. Pág. 50.

29

Page 30: Tesis Interactive Physics 2011

Las formas principales10 para utilizar los ordenadores en el

proceso de enseñanza-aprendizaje de las ciencias, se pueden utilizar

como:

Recurso didáctico.

Medio de información y comunicación.

Herramienta de trabajo.

Elemento innovador.

A continuación se explica detalladamente cada una de las

formas propuestas:

El objetivo fundamental del uso del ordenador como recurso

didáctico es el de apoyar la labor del profesor durante el desarrollo

de la clase: para facilitar la presentación de información, simular un

fenómeno o proceso, desarrollar un determinado tema, profundizar en

un contenido a través del repaso o ejercitación, evaluar al estudiante,

etc. En este caso el papel rector lo juega el profesor, no en el sentido

de la utilización del medio, porque lo utilizan ambos incluso puede que

el alumno lo utilice más; sino en que los materiales a utilizar sean

orientados por él, los cuales deben haber sido creados o al menos

revisados por el profesor, donde además éste haya concebido un

tratamiento pedagógico para el uso de los mismos. Los alumnos por

su parte tienen la tarea de aprovechar al máximo las potencialidades

de los materiales elaborados para apropiarse del contenido.

En la segunda forma, como medio de información y

comunicación, el principal objetivo es el de profundizar en los

contenidos donde, lo mismo el alumno que el profesor, buscan

información a través del ordenador para su auto preparación, además

de propiciar el desarrollo de la cultura general de los alumnos y su

desarrollo integral. Es importante reflexionar sobre el análisis crítico

10 Escalona Reyes, Miguel. (2002). Instituto Pre-Vocacional de Ciencias Pedagógicas “Rafael Cruz Pérez”. Cuba. En: [http://www.rieoei.org/deloslectores/997Escalona.PDF ] 2007: 20 de Abril.

30

Page 31: Tesis Interactive Physics 2011

que se debe hacer para constatar la validez de la información

encontrada debido a la enorme facilidad con que hoy en día se crea y

transmite información, por lo que se hace necesario buscar las

fuentes y además debatir lo encontrado, pues mucha información no

equivale a profundos conocimientos.

En su uso como herramienta de trabajo el objetivo es apoyar y

hacer más eficiente el trabajo diario de estudiantes y profesores, lo

mismo para la confección de materiales impresos o electrónicos que

en la realización de cálculos, cuadros o en el almacenamiento,

transformación y transmisión de la información, etc. Aquí alumnos y

profesores se aprovechan de las facilidades que les ofrece esta

herramienta para perfeccionar sus trabajos.

Por último, como elemento innovador para resolver

determinados problemas sobre un contenido, asignatura o área de

conocimientos a través de la realización de trabajos investigativos de

un alumno, grupos de alumnos, profesor(es) o de profesores y

alumnos. Los cuales deben aportar materiales impresos y/o

electrónicos que podrán ser usados luego por los alumnos de otros

grupos, grados, escuelas, etc. Aquí los alumnos y profesores

demostrarán sus conocimientos sobre la materia objeto de estudio y

sus conocimientos informáticos, los cuales también se profundizan

con estos trabajos.

2.1.4. INTERACCIONES EN EL AULA DE INFORMÁTICA Y NUEVAS

FUNCIONES DEL PROFESOR.

El análisis de las interacciones se centra sobre el modo en que

los alumnos se relacionan con el material didáctico y con el entorno.

En este sentido los cambios potenciales en la relación profesor -

alumno en el aula de Informática: los alumnos se sienten más libres

para decidir, sin temor a cometer errores y aceptando la crítica

31

Page 32: Tesis Interactive Physics 2011

impersonal de la máquina; el profesor pierde su papel magistral y se

transforma en un consejero que ayuda al alumno en su confrontación

con el ordenador.

Varios autores11 destacan el hecho de que una utilización

adecuada del ordenador estimula el diálogo entre los alumnos y el

profesor.

Chatterton12 señala un cambio cualitativo en los diálogos de los

alumnos cuando se utiliza el ordenador y cuando se lleva a cabo un

trabajo práctico tradicional. En éste, los alumnos suelen centrarse en

los detalles del experimento, de manera que observaciones como

“¿qué probeta utilizamos?”, “¿cuánta masa cogemos?” superan al

número de preguntas sobre las causas de los cambios observados.

En cambio, durante las sesiones de aprendizaje asistido por

ordenador la situación se invierte, sintiéndose los alumnos obligados

a preguntarse las razones que explican los hechos generados por el

modelo del ordenador y a hacerse una idea de los principios que

intervienen.

La experiencia muestra que el uso del ordenador por alumnos

que trabajan en grupo potencia su eficacia. Esto estimula el

aprendizaje cooperativo y la enseñanza entre iguales, desarrollando

destrezas comunicativas y sociales13.

Chatterton señala que gran parte del aprendizaje útil se produce

en las interacciones de grupo, con independencia del ordenador, y

destaca la importancia de estas actividades cuando se utiliza el

software, en contraste con la práctica habitual en las clases

tradicionales.11 O’Shea, B. (1988). “DARTS”. Journal of Computer, Assisted Learning, 4 (1), Pág. 47-50.12 Chatterton, J. L. (1985). “Evaluating CAL in the classroom”, en Reid, I. y Rushton, J. (eds.). Teachers,

computers and the classroom. Manchester University Press. Pág. 88-95.13 Webb, N. M. (1989). “Peer interaction and learning in small groups”. International Journal of

Educational Research. Pág. 13, 21-39.

32

Page 33: Tesis Interactive Physics 2011

El aprendizaje asistido por ordenador puede facilitar a los

alumnos la oportunidad de responsabilizarse más de sus actividades

y de su aprendizaje. En consecuencia, los alumnos reflexionan más

que durante las clases tradicionales y pueden trabajar a su propio

ritmo.

Esta transferencia de responsabilidad o autonomía creciente del

alumno en el aprendizaje suscita problemas respecto a la toma de

decisión de cuándo y cómo interviene el profesor para no restar

iniciativa al alumno.

Por tanto, el profesor continúa siendo el elemento clave en la

enseñanza asistida por ordenador, al diseñar las actividades de aula,

decidir el uso que los alumnos darán al software y asumir el papel

más adecuado para la consecución de un ambiente favorable para el

aprendizaje.

El profesor pasa de ser un mero transmisor de conocimientos a

un facilitador del aprendizaje de sus alumnos.

Las funciones asumidas por el profesor pueden ser las

siguientes:

Proveedor de recursos: el profesor recoge y prepara diversos

procedimientos y materiales para la realización de actividades

independientes del ordenador (fichas de trabajo de los alumnos,

diapositivas, vídeos, etc.), o modifica los materiales incluidos en los

programas para adaptarlos a la clase concreta o a los objetivos

planteados.

Organizador: el profesor planifica el uso de los ordenadores, según

el número de éstos y el estilo docente puesto en práctica

(demostraciones interactivas dirigidas a la clase, resolución

33

Page 34: Tesis Interactive Physics 2011

cooperativa de problemas por pequeños grupos de alumnos,

trabajos individuales, etc.).

Tutor: el docente desarrolla actividades de tutoría sobre grupos

reducidos para fomentar las tareas de reflexión y búsqueda de un

modelo o una respuesta a un problema.

Investigador: el docente obtiene información sobre el proceso de

aprendizaje y detecta las dificultades de sus alumnos a partir de las

observaciones sobre el uso del software en el aula. La observación

es necesaria para supervisar las estrategias de aprendizaje de los

estudiantes cuando utilizan el ordenador y para ayudar a definir el

conocimiento previo necesario en los alumnos para un uso

adecuado del ordenador.

Facilitador: el docente facilita el aprendizaje de los alumnos,

preparándolos adecuadamente para que extraigan el máximo

provecho de los programas utilizados.

2.1.5. EL ORDENADOR EN LA ENSEÑANZA DE LA FÍSICA

La aparición de computadoras14, que en forma integrada

permiten trabajar con audio y video, proporciona una eficiente

herramienta para la docencia, pues posibilita mostrar directamente en

el aula de clases el material elaborado en ellas y también relacionar

interactivamente los conocimientos teóricos con la realidad que nos

rodea; lo cual constituye un valioso recurso en la enseñanza,

especialmente en aquellas materias que tienen un carácter

experimental como es el caso de la Física y sus áreas afines.

14 Paniagua, Adriana y Pobrete, Héctor. (2002). “Uso de Multimedia en el Aprendizaje de la Física”. Departamento de Física. Facultad de ciencias. Universidad de Los Andes. Venezuela. En: [http://lsm.dei.uc.pt/ribie/docfiles/txt200341732941EL%20USO%20DE%20LOS%20MULTIMEDIOS.pdf] 2007: 14 de Mayo.

34

Page 35: Tesis Interactive Physics 2011

Rojano15 describe la experiencia de un proyecto de innovación

educativa desarrollado en México, en el que se incorpora el uso de las

tecnologías de información y la comunicaron a la enseñanza de la

Física y las Matemáticas, lo cual se traduce en modelos específicos

para la enseñanza de las áreas mencionadas, se concibe bajo los

siguientes principios:

Didáctico, mediante el cual se diseñan actividades para el aula

siguiendo un tratamiento fenomenológico de los conceptos que se

enseñan.

De especialización, por el que se seleccionan herramientas y

piezas de software de contenido. Los criterios de selección se

derivan de didácticas específicas acordes con cada materia (Física

y Matemáticas).

Cognitivo, por cuyo conducto se selecciona herramientas que

permiten la manipulación directa de objetos matemáticos y de

modelos de fenómenos mediante representaciones ejecutables.

Empírico, bajo el cual se seleccionan herramientas que han sido

probadas en algún sistema educativo.

Pedagógico, por cuyo intermedio se diseñan las actividades de uso

de las TIC para que promuevan el aprendizaje colaborativo y la

interacción entre los alumnos, así como entre profesores y

alumnos.

De equidad, con el que se seleccionan herramientas que permiten

a los alumnos de secundaria el acceso temprano a ideas

importantes en ciencias y matemáticas.

15 Rojano, Teresa. (2006). Incorporación de entornos tecnológicos de aprendizaje a la cultura escolar. Proyecto de innovación educativa en matemáticas y ciencias en escuelas secundarias publicas de México. Revista Iberoamericana. Nº 33. En:[http://www.rieoei.org/rie33a07.htm] 2007: 19 de Mayo.

35

Page 36: Tesis Interactive Physics 2011

El método computarizado16, se desprende de la instrucción

programada, de la que sigue sus conceptos y procedimientos, pero

con el uso de una computadora, la que debe ser manejada a través

de una serie de instrumentos, ordenes datos, funciones, etc.

establecidos previamente en un “programa”. El diseño del modelo es

de carácter lógico, es decir simbólico o matemático.

El ordenador requiere que el alumno sepa manejarlas

correctamente, aprendiendo primero a utilizar el aparato, conocer su

lenguaje, la forma de programar y operar. Asimismo el ordenador

puede emplearse en todo nivel educativo y en todas las áreas,

creatividad, juegos, simulaciones, etc., resultando cada vez más

eficaz el uso de la multimedia.

La enseñanza de la Física se puede beneficiar del uso del

ordenador, a través de varias vías: el cálculo numérico y la

programación, la utilización de programas interactivos, y finalmente,

las expectativas que abre Internet.

2.1.6. PROGRAMAS INFORMÁTICOS

2.1.6.1. DINAMIC PARA WINDOWS

Se trata de un programa didáctico para la simulación del

movimiento bidimensional de una partícula, confinada a un

recinto cerrado y sometida a fuerzas definidas por el alumno y

que puede colisionar contra las paredes, según distintos

coeficientes de restitución. El alumno puede modificar distintas

variables del fenómeno.

2.1.6.2. MOBILE

16 Almeida Sáenz, Orlando. (2000). “Tecnología educativa en el enfoque pedagógico y aplicación básica del constructivismo”. Editora Gráficos “J.C”. Lima. Pág. 127.

36

Page 37: Tesis Interactive Physics 2011

Este programa constituye una versión de Dinamic

evolucionada que incorpora importantes mejoras técnicas y

didácticas. Simula el movimiento de hasta tres cuerpos

simultáneamente, incorporando distintos entornos de

simulación con modelos físico-matemáticos de diferente nivel

de complejidad, estos entornos de simulación ofrecen al

alumno la posibilidad de modificar distintos variables

relevantes.

2.1.6.3. INTERACTIVE PHYSICS

El Interactive Physics es el programa educativo premiado

de Design Simulation Technologies, hace fácil observar,

descubrir, y explorar el mundo físico con simulaciones

emocionantes. Trabajando de cerca con los educadores de la

física, el equipo de Interactive physics ha desarrollado un

programa fácil de usar y visualmente atractivo que realiza

grandemente la enseñanza de la física.

En el presenta trabajo de investigación elegimos el

programa Interactive physics dado que es un simulador de

problemas de física válido para secundaria o primeros cursos

universitarios. Capaz de modelar una amplia colección de

problemas y experimentos físicos trabajando como laboratorio

virtual, asimismo contamos con el software en la institución

educativa y a la vez esta en el idioma español, lo que facilita en

cierta medida su aplicación; más no de los otros programas

mencionados.

2.1.7. EL SOFTWARE EDUCATIVO INTERACTIVE PHYSICS

Todo programa de simulación es mínimamente abierto por cuanto

permite al usuario variar algunos datos y/o parámetros de control de la

37

Page 38: Tesis Interactive Physics 2011

simulación. Sin embargo, el caso de Interactive Physics, supone un

tipo de simulación con características que lo hacen especialmente

adaptado para su uso instructivo:

Es un entorno de simulación (esto es, permite realizar diferentes

pruebas de simulación) dentro de la enseñanza de la Física. El tipo

de contenidos curriculares que cubre son la enseñanza de

Mecánica Clásica.

Las simulaciones que pueden organizarse de parte del profesor y

alumnos son ilimitadas. Cada simulación consiste en el diseño de

uno o varios móviles (construidos mediante formas poligonales), de

una situación espacial entre ellos (planos, objetos fijos, etc.) y la

aplicación de unas fuerzas que determinaran su movimiento. Una

vez diseñada la simulación, se ejecuta: los móviles se mueven en

función del resto de objetos y fuerzas de la situación.

Las simulaciones son siempre visuales. El movimiento se ve en la

pantalla del ordenador y es una representación (idealizada como

toda representación) de los movimientos reales de los cuerpos. La

representación es “realista” en el sentido de describir las

trayectorias que las leyes de la Física prescriben. Factores

generales como la fuerza de la gravedad, el rozamiento o la

elasticidad pueden ser variados globalmente y afectan a la

trayectoria de los objetos implicados.

El alumno puede obtener datos numéricos o gráficos de un buen

número de variables implicados (velocidad, aceleración, rotación,

posición, momento angular, etc.) Los simuladores de los aparatos

de medida de estos datos pueden verse en pantalla de manera

simultánea en la ejecución de la simulación. Los datos obtenidos

pueden ser trasvasados fácilmente a una hoja de cálculo para su

análisis posterior.

38

Page 39: Tesis Interactive Physics 2011

Finalmente, el desarrollo animado de la simulación queda

registrado en la memoria del ordenador, pudiendo ser tratado como

una cinta de video: parándolo, acelerándolo, volviendo tras, etc.

En conjunto, se trata de un entorno de simulación muy poderoso

a la vez que es muy circunscrito a su dominio. La posición de profesor

o del alumno cuando lo utiliza es la de poseer un control muy elevado

sobre un numero de parámetros muy importantes, con un interfaz de

uso inmediato basado en el ratón y teclado. Las limitaciones del

entorno responden a las limitaciones y/o simplificaciones en la

enseñanza de la Física a los niveles educativos mencionados.

2.1.7.1. DESCRIPCIÓN GENERAL DEL SOFTWARE

Interactive Physics es un software17 que permite realizar

simulaciones en diferentes áreas de la Física con objetos

dibujados en la pantalla del computador. Podría decirse que es

un laboratorio en movimiento elaborado desde el computador,

en donde la animación da vida a los fenómenos simulados. El

número de simulaciones que se puede realizar es limitado sólo

por la imaginación del usuario.

Interactive Physics combina una simple interfaz de

usuario con la poderosa máquina que simula los fundamentos

de la mecánica newtoniana.

Se pueden generar simulaciones dibujando con el ratón

sobre la pantalla del computador objetos, como se hace en los

programas de dibujo en los cuales pueden aparecer resortes,

cuerdas amortiguadores, poleas, medidores y una gran

variedad de masas de diferentes formas.

17 Hurtado Márquez, Alejandro y Fonseca, Mercado. (2002). Op. cit. Pág. 15-16.

39

Page 40: Tesis Interactive Physics 2011

En otras palabras, se establece un modelo, que es una

representación computarizada de algún sistema del mundo real

y se produce con el fin de simular su comportamiento y estudiar

sus características.

El Interactive Physics, el modelo se define utilizando un

conjunto de cuerpos y constricciones (por ejemplo, cuerdas,

poleas, motores y articulaciones). Al ejecutar una simulación,

los cuerpos y las constricciones actúan de modos definidos, por

lo general para producir un movimiento.

2.1.7.2. RECONOCIENDO EL ENTORNO DEL INTERACTIVE

PHYSICS

Después de cargar el programa, Interactive Physics inicia

una nueva ventana sin título y mostrando sobre la pantalla los

diferentes elementos del programa (ver Fig. 1).

FIGURA 1. PANTALLA INICIAL DEL INTERACTIVE PHYSICS 2000

EN ESPAÑOL.

40

Page 41: Tesis Interactive Physics 2011

La barra de herramientas contiene todos los elementos que

pueden ser usados para crear simulaciones. Con las

herramientas se pueden definir objetos, resortes, cuerdas,

fuerzas y muchos otros objetos.

Los controles de la simulación permiten manejar la

ejecución y la visualización de la simulación, con ello se

pueden controlar los pasos y tiempos de la simulación.

La barra de coordenadas permite ver las coordenadas del

objeto y algunas de sus características como radio u

orientación.

La franja de ayuda describe de manera concisa las

características de la herramienta u objeto localizado con

puntero del ratón. Por ejemplo, para el caso mostrado en la

Figura 1, después de ubicar el cursor en el icono ,

aparece un mensaje, el cual muestra que esta herramienta

determina una fuerza aplicada a un determinado objeto.

2.1.7.3. PASOS PARA CREAR Y GRABAR NUEVAS

SIMULACIONES18

Los pasos para crear y grabar simulaciones con el

software educativo Interactive Physics es como sigue:

Ir al menú Archivo y seleccionar Nuevo para abrir un nuevo

documento.

Dibujar y ubicar diferentes objetos con sus constricciones en

el Espacio de trabajo: para realizar cualquier simulación en

el Interactive Physics se debe disponer algún objeto sobre el

18 Ídem. Pág. 17-22.

41

Page 42: Tesis Interactive Physics 2011

espacio de trabajo, el cual representa el sitio donde se

realizará la simulación de acuerdo con propiedades físicas

del mundo como: el campo gravitacional, campo eléctrico,

resistencia del aire, entre otros.

Antes de colocar el objeto, es necesario que dicho espacio

de trabajo se adecué a un sistema de coordenadas (en este

caso, cartesianas x, y), que contenga escalas que puedan dar

información de la posición del objeto en un momento

determinado. Para que aparezcan las divisiones de las

respectivas escalas se va al menú Vista y se pica (hace clic)

en Espacio de trabajo, donde se despliega ahora una caja de

herramientas (ver Fig. 2), se pica en Líneas cuadriculadas y

en Ejes X, Y. Las líneas cuadriculadas nos ayudaran a alinear

los objetos. Si se desean otros atributos, el usuario puede

seleccionarlos.

FIGURA 2. CAJA DE HERRAMIENTAS DEL SUBMENÚ: ESPACIO

DE TRABAJO

Elegir un objeto (un círculo, por ejemplo), colocarlo y

dibujarlo del tamaño que se desee en el Espacio de

trabajo. Al hacer doble clic (o ir al menú Ventanas al

escoger la opción de propiedades) aparece el cuadro de

diálogo, en la Figura 3, allí se pueden especificar sus

Propiedades, por ejemplo masa, coordenadas,

42

Page 43: Tesis Interactive Physics 2011

componentes de velocidad, coeficiente de fricción,

elasticidad, momento de inercia, entre otras.

FIGURA 3. CUADRO DE DIÁLOGO PARA DEFINIR PROPIEDADES

DE LOS OBJETOS.

Después de elegir las características del objeto hay que

determinar físicamente las interacciones que dicho objeto

podría tener con relación al mundo real, es decir, definir el

Cuadro del mundo. En Interactive Physics la simulación

tiene de manera que se puedan conformar diferentes

parámetros físicos externos, que se denominan los

parámetros del mundo. Al crear un documento para una

simulación nueva, los ajustes iniciales para el mundo son:

Gravedad (Gravity): La Tierra (9.81m/s2).

Resistencia aérea (Air resistence): ninguno.

Electrostática (Electrostatic): ninguno.

Campo de fuerza (Field Force): ninguno.

Estos valores asignados por defecto se pueden cambiar

utilizando las opciones en el menú Mundo. Así por ejemplo

43

Page 44: Tesis Interactive Physics 2011

cuando de dicho menú se escoge la opción Gravedad, se

muestra un cuadro de diálogo como se ve en la Figura 4.

FIGURA 4. CUADRO DE DIÁLOGO PARA EL MANEJO DE

SIMULACIONES FÍSICAS CON GRAVEDAD.

Si se desea visualizar por ejemplo el vector velocidad, a

medida que se realiza la simulación, se debe ir al menú

Definir, se selecciona Vector y el submenú que aparece se

pica en Velocidad.

Un vector que se coloca sobre puntos y cuerpos

representa gráficamente, por ejemplo, la velocidad, la

aceleración y las propiedades de la fuerza. Para modificar la

longitud del vector en la pantalla, se utiliza la opción Longitud

de vectores en el menú Definir.

Un vector es una flecha cuya longitud representa la

magnitud de una cantidad física vectorial. Aquellos vectores

que designan velocidad y aceleración tienen su origen en el

centro de masa del cuerpo. Los vectores que exhiben valores

de fuerza pueden originarse en el centro de masa del cuerpo o

apuntar hacia el centro del mismo.

44

Page 45: Tesis Interactive Physics 2011

Los vectores que exhiben fuerzas que aparecen entre

cuerpos que chocan pueden estar en el punto de contacto o en

el centro de masa de cada cuerpo.

La longitud de un vector se basa en su factor de magnitud

y escala. Según las propiedades de un vector, éste puede ser

demasiado largo o corto para ser representado. El factor de

escala de los vectores (ver figura 5) se puede ajustar con la

opción de Longitud de los vectores en el menú Definir.

FIGURA 5. OPCIONES DE MODIFICACIÓN DE LA LONGITUD DE

LOS VECTORES EN LA SIMULACIÓN.

Los vectores en Interactive Physics se pueden exhibir de

varias maneras: a) mostrando sus componentes x, y. b)

dibujando el vector resultante de colores diferentes,

velocidad(azul), aceleración(verde), fuerza(rojo), o c) dibujando

el vector en su punto de aplicación o en el Centro de masa del

cuerpo sobre que actúa (para los vectores de fuerza

solamente). La aparición de los vectores se puede cambiar

desde la opción Exhibir vectores en el menú Definir (ver Fig.

6).

45

Page 46: Tesis Interactive Physics 2011

Después de exhibir los vectores en la simulación. Se

pueden quitar si ni se desea verlos, para ello se usa la opción

Sin vectores del menú Definir para eliminar los vectores no

deseados (el objeto debe estar relacionado).

FIGURA 6. OPCIONES PARA MODIFICAR LA APARIENCIA DE LOS

VECTORES.

Ir al menú Medir para instalar medidores y gráficas que

muestran la formación a ser analizada durante la simulación.

El medidor aparece automáticamente en el espacio de

trabajo; para el presente ejemplo se muestra la velocidad y

en función del tiempo, el cual es obtenido de dicho menú

picando la Velocidad y luego escogiendo el submenú la

opción Gráfica Y.

Se puede medir casi cualquier propiedad física en una

simulación. Los medidores permiten obtener una información

numérica y gráfica acerca de la simulación.

Se pueden usar los medidores estándar o personalizarlos

para medir, exhibir o evaluar expresiones aritméticas y

matemáticas.

46

Page 47: Tesis Interactive Physics 2011

Los medidores caen en un plano diferente del documento

pera que no interfieran con la simulación efectiva. En

Interactive Physics, las simulaciones tienen dos planos: uno

para el modelo (construido de cuerpos y constricciones) y uno

para otros objetos (como los medidores y controles). Al ejecutar

una simulación del modelo ningún objeto en el otro plano

(como un medidor o un control) va a interferir con el

movimiento del modelo.

Para iniciar la simulación picar en el botón Arrancar de la

barra de herramientas. Puede observarse que la trayectoria

no aparece dibujada; para ver la se va al menú Ventanas

luego el submenú Apariencia se escoge un criterio de

selección (ver Fig. 7) que nos dará la forma en que se

muestra dicha trayectoria a medida que se hace la

simulación.

FIGURA 7. CUADRO DE DIÁLOGO PARA DEFINIR LA APARIENCIA

DEL OBJETO EN LA SIMULACIÓN.

Al escoger una de las tres opciones de seguimiento

mostradas en la Figura 7, Interactive Physics deja una

imagen del objeto en movimiento, para los cuerpos y

constricciones solamente, en ciertos intervalos ajustables.

Se pueden seguir todos los objetos o uno a la vez.

Los objetos pueden dejar huellas visibles de su contorno,

centro de masa, o vectores, para permitir seguir la acción

física durante toda la simulación.

47

Page 48: Tesis Interactive Physics 2011

Se puede controlar el seguimiento mediante el comando

Seguir en el menú del Mundo y las opciones de

Seguimiento en la ventana de la Apariencia. Después de

escoger alguna de las opciones de seguimiento y ejecutada

la simulación, si se quiere borrar el trazo se va al menú

Mundo y se escoge la opción Borrar huella

automáticamente.

Si se desea poner un título o comentario para la simulación,

simplemente hay que ir a la barra de herramientas, se pica el

ícono A y se lleva el cursor al apantalla y se edita como en

cualquier software de dibujo. Esta opción permite añadir

etiquetas a las simulaciones y alguna otra información. las

etiquetas se consideran objetos textuales y se pueden

corregir o borrar; su aspecto también se pude cambiar si se

desea modificar el tipo de letra hay que ir al menú Objeto y

seleccionar la opción Tipo, se escoge el tipo de letra (o el

tamaño o estilo) deseado del submenú y el cambio nuevo

afecta a todo el texto dentro de ese objeto textual. Si se

desea borrar el texto, se pica sobre la herramienta (o icono)

flecha , se selecciona un objeto textual y se pulsa

Suprimir para borrar.

Además el texto que se pueda añadir con la herramienta

texto, también es viable exhibir los nombres de los objetos

en la pantalla. Esto se logra seleccionando Mostrar en el

cuadro de Apariencia del objeto.

Para guardar la simulación ir al menú Archivo y escoger la

opción Guardar como. No olvidar que los archivos

almacenados que contienen las simulaciones realizadas por

los usuarios tiene la extensión IP.

48

Page 49: Tesis Interactive Physics 2011

2.1.7.4. INTERACTIVE PHYSICS, UN PROGRAMA PARA LA

SIMULACIÓN EN FÍSICA19

2.1.6.4.1. REALIZACIÓN DE LAS SIMULACIONES

Construir una simulación es relativamente

sencillo a través de las herramientas de trabajo que

incluye el programa. Basta con dibujar un objeto y un

escenario. Con él, se puede dibujar cualquier tipo de

objeto, enlazarlo con otro a través de cuerdas,

muelles, comunicarle cierta velocidad y/o aceleración.

Se pueden incluir poleas, ruedas dentadas, motores,

etc.

A los objetos se le pueden asociar dibujos como

coches, balones, personas, etc., que se moverán

junto con el objeto, dando mayor sensación de

realidad. Y todo esto se pone en funcionamiento

accionando la tecla ARRAN.

Así, la actividad con entornos de simulación se

situaría en la interacción entre el mundo de los signos

y el de las ideas, mientras que las actividades

enfocadas hacia la manipulación de lo concreto

pueden desarrollarse sólo en el eje mundo real-

mundo de las ideas, y la utilización de los dispositivos

experimentales permite la comunicación entre el

mundo real y el de los signos.

Por tanto, las actividades con entornos de

simulación permiten y facilitan que el alumno

relacione diferentes registros de representación,

favoreciendo la comprensión de las teorías y modelos.

19 De la Torre Barbero, Miguel. (1998) Op. Cit. Pág. 39.

49

Page 50: Tesis Interactive Physics 2011

2.1.7.4.2. ALGUNAS SIMULACIONES A MODO DE

EJEMPLO

SIMULACIÓN Nº 1: TRAYECTORIA DE UNA PELOTA LANZADA POR UN VEHÍCULO EN MOVIMIENTO.

SIMULACIÓN Nº 2. MOVIMIENTO DE UNA BARCA EN UN RÍO.

50

Page 51: Tesis Interactive Physics 2011

SIMULACIÓN Nº 3. UN EJEMPLO DE MOVIMIENTO PARABÓLICO.

SIMULACIÓN Nº 4. FUERZAS SOBRE UN CUERPO APOYADO EN UNA SUPERFICIE HORIZONTAL.

51

Page 52: Tesis Interactive Physics 2011

SIMULACIÓN Nº 5. MOVIMIENTO SOBRE UN PLANO INCLINADO.

SIMULACIÓN Nº 6. UN EJEMPLO DE BALANCE ENERGÉTICO.

52

Page 53: Tesis Interactive Physics 2011

SIMULACIÓN Nº 7. ESTUDIO DE LA FUERZA ELÁSTICA.

SIMULACIÓN Nº 8. ESTUDIO DEL MOVIMIENTO DEL PÉNDULO SIMPLE.

53

Page 54: Tesis Interactive Physics 2011

SIMULACIÓN Nº 9. UN EJEMPLO DEL ESTUDIO DE CAMPO GRAVITATORIO.

2.1.7.4.3. VENTAJAS DE LA SIMULACIÓN

Todos los estudiantes de Física tienen

dificultades alguna vez a la hora de visualizar qué es

lo que ocurre en un problema físico. Una buena

representación mental de lo que está pasando les

ayudaría a resolver los problemas de forma más

eficaz. Por lo tanto, es conveniente ver lo que ocurre

en una situación física, ya sea en la vida real o con la

ayuda de una simulación.

Las simulaciones que se pueden realizar con el

programa Interactive Physics son especialmente

interesantes porque, la mayoría de ellas, permiten el

control de uno o más de los parámetros relevantes.

El programa Interactive Physics20 está centrado

sobre el registro de representación figurativa y

20 Schecker, H. (1993). “Learning physics by making models”. Physics Education, 28, Pág. 102-106.

54

Page 55: Tesis Interactive Physics 2011

favorece la producción de representaciones gráficas

de medidas.

2.1.8. APORTACIONES DE LA PSICOLOGÍA PARA EL APRENDIZAJE

DE LAS CIENCIAS EN LA ERA DE LA INFORMÁTICA

La mayoría de los psicólogos suele clasificar las teorías del

aprendizaje en conductistas o conductuales, que inspiran al modelo

didáctico de transmisión-recepción, y teorías cognitivas, que han

fundamentado a diversos modelos didácticos.

Esta distinción se refiere esencialmente a qué es lo que se

aprende. Así, en las teorías conductistas el aprendizaje se define

como un cambio en la conducta del individuo. En cambio, las teorías

cognitivas se interesan por los cambios desencadenados en procesos

de conocimiento subyacentes y no directamente observables, tales

como memoria, atención, etc.

Sin embargo, Pozo21 propone otra clasificación de las teorías del

aprendizaje sobre la base de cómo se aprende, es decir, en función

de los mecanismos que dan lugar al aprendizaje. Este autor considera

mecanismos del aprendizaje no tanto los procesos psicológicos

generales implicados en todo acto de aprendizaje (percepción,

atención, motivación, etc.) como los procesos psicológicos específicos

del aprendizaje.

En este marco de clasificación, Pozo distingue las siguientes

teorías del aprendizaje:

2.1.8.1. APRENDIZAJE POR ASOCIACIÓN21 Pozo, J. I. (1987). “Aprendizaje de la ciencia y pensamiento casual”. Gráficos Muriel, S.A. Visor.

Madrid. Pág. 181-186.

55

Page 56: Tesis Interactive Physics 2011

La conducta o el conocimiento humano deben estudiarse

a partir de sus unidades constituyentes básicas (principio del

atomismo). Por tanto, cualquier actividad humana estaría

compuesta por una serie de unidades de pequeña escala:

estímulos y respuestas en las teorías conductistas, o

secuencias de condición-acción en las teorías del

procesamiento de información.

Estas unidades mínimas se combinan, de modo que una

conducta o un conocimiento es un agregado de las unidades

constituyentes más simples (principio de asociacionismo). Las

leyes de la contigüidad y de la repetición rigen la yuxtaposición

de las unidades mínimas. En consecuencia, el aprendizaje es

concebido como un efecto acumulativo de la práctica (ley del

ejercicio de Thorndike), procediendo de lo simple a lo complejo,

en el que las asociaciones ya establecidas pueden interferir

con los nuevos aprendizajes.

2.1.8.1.1. ASOCIACIONISMO CONDUCTUAL

Toda actividad humana se reduce a sus

aspectos conductuales observables, de manera que lo

aprendido es siempre la asociación entre un estímulo

y una respuesta manifiesta (condicionamiento clásico

de Pavlov) o entre una respuesta manifiesta y un

cambio contingente en el medio (condicionamiento

instrumental de Skinner).

Como se analizará más adelante, la teoría de

Skinner inspiró las primeras aplicaciones informáticas

en la educación.

2.1.8.1.2. TEORÍAS COMPUTACIONALES O DEL

56

Page 57: Tesis Interactive Physics 2011

PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIÓN22

Aunque pueden ser consideradas como

versiones sofisticadas del conductismo, representan

la tradición cognitiva de naturaleza mecanicista y

asociacionista.

Estas teorías asumen que unas pocas

operaciones simbólicas relativamente básicas, tales

como codificar, comparar, localizar, almacenar, etc.,

bastan para dar cuenta de la inteligencia humana y de

la capacidad de crear conocimientos e innovaciones.

El ordenador se adopta como metáfora del

funcionamiento cognitivo humano. Esta metáfora

presenta dos versiones: una fuerte, con un programa

de principios coherente y contrastable, que admite

una equivalencia funcional entre ambos sistemas y

otra débil, con un programa vago e indefinido, que no

acepta tal equivalencia pero sí admite el vocabulario y

los conceptos informáticos.

El ser humano, como el ordenador, es concebido

como un sistema “informívoro”, en el sentido de que

ambos constituyen sistemas cognitivos cuyo

“alimento” es la información y cuya estructura básica

es la memoria. Por tanto, la mente es un procesador

de información que necesita los siguientes elementos:

una entrada y salida que le permitan relacionarse con

el ambiente externo; una memoria (de corto y largo

plazo) que le permita almacenar y tener la estructura

simbólica; una serie de procesos que reciben como

22 Ídem. Pág.187-194.

57

Page 58: Tesis Interactive Physics 2011

entrada una secuencia de símbolos y producen como

resultado otra combinación de símbolos; y finalmente

un control de la conducta del sistema, que tenga

acceso y sea capaz de evocar e interpretar entradas y

salidas de los procesos. En definitiva, cualquier

proceso cognitivo puede ser comprendido

reduciéndolo a las unidades mínimas de que está

compuesto.

2.1.8.2. APRENDIZAJE POR REESTRUCTURACIÓN

Estas teorías representan la tradición cognitiva de

naturaleza organicista y estructuralista. Pozo califica a estas

teorías del aprendizaje como de verdaderamente

constructivistas.

Las teorías del aprendizaje por reestructuración admiten

que los conocimientos no se acumulan, sino que se organizan

en estructuras. Por tanto, el aprendizaje constituye el proceso

por el que cambian esas estructuras, haciéndose cada vez

más complejas. El significado de un concepto se establece a

partir de otros conceptos dentro de una estructura general.

2.1.8.2.1. PSICOLOGÍA DE LA GESTALT23

Esta teoría supera el enfoque atomista del

aprendizaje por asociación, rechazando la idea de

que el todo es igual a la suma de sus partes

componentes.

El aprendizaje se realiza mediante una

reorganización de la estructura global de los

23 Ídem. Pág. 195-198

58

Page 59: Tesis Interactive Physics 2011

conocimientos mediante la comprensión súbita de

los problemas (insight), por lo que se concede más

importancia a la comprensión que a la simple

acumulación de conocimientos.

En consecuencia, la psicología de la Gestalt

distingue entre pensamiento productivo, implicado

en el descubrimiento de una nueva organización

perceptiva o conceptual con respecto a un problema,

y pensamiento reproductivo, consistente en aplicar

fórmulas o conocimientos previamente adquiridos a

situaciones nuevas.

Se considera más eficaz el aprendizaje

comprensivo o por reestructuración que el

aprendizaje memorístico o asociativo.

Asimismo, esta teoría destaca los posibles

efectos negativos de la experiencia previa para los

nuevos aprendizajes mediante el concepto de fijeza

funcional.

2.1.8.2.2 TEORÍA DE LA EQUILIBRACIÓN DE PIAGET

El comportamiento y el aprendizaje humano

deben interpretarse en términos de equilibrio. Así, el

aprendizaje se produciría cuando tuviera lugar un

desequilibrio o un conflicto cognitivo entre dos

procesos complementarios, que son la asimilación y

la acomodación. Mediante la asimilación, el sujeto

interpreta la información que proviene del medio en

función de sus esquemas o estructuras de

conocimiento disponibles.

59

Page 60: Tesis Interactive Physics 2011

La acomodación es la modificación de un

esquema asimilador o de una estructura, causada

por los elementos que se asimilan24. Por tanto, la

acomodación supone no sólo una modificación de

los esquemas previos, en función de la información

asimilada, sino también una nueva asimilación o

reinterpretación de los datos o conocimientos

anteriores, en función de los nuevos esquemas

construidos.

El progreso de las estructuras cognitivas se

basa en una tendencia a un equilibrio creciente entre

ambos procesos.

Este equilibrio se produce en tres niveles de

complejidad creciente:

Los esquemas del individuo deben estar en

equilibrio con los objetos que asimilan.

Los diversos esquemas del individuo deben estar

en equilibrio entre sí.

Los esquemas previamente diferenciados deben

alcanzar una integración jerárquica.

Piaget diferencia dos tipos de respuesta a los

estados de desequilibrio: respuesta no adaptativa,

en la que no existe aprendizaje, ya que el sujeto no

toma conciencia del conflicto existente y, por tanto,

no modificará sus esquemas; respuesta adaptativa,

en la que el sujeto es consciente de la perturbación

e intenta resolverla.

24 Ídem. Pág. 199-204.

60

Page 61: Tesis Interactive Physics 2011

2.1.8.2.3 TEORÍA DEL APRENDIZAJE DE VYGOTSKII25

Considera que el ser humano no se limita a

responder a los estímulos sino que actúa sobre

ellos, transformándolos. Esto es posible gracias a la

mediación de instrumentos que se interponen entre

el estímulo y la respuesta.

Frente a la cadena de estímulos y respuestas

del asociacionismo, Vygotskii propone un ciclo de

actividad en el que, gracias al uso de instrumentos

mediadores, el sujeto actúa y modifica el estímulo,

no limitándose a responder ante su presencia de

modo reflejo. Los mediadores son instrumentos que

transforman la realidad en lugar de imitarla.

Vygotskii considera que la adquisición de

conocimiento comienza siendo interpersonal, en el

sentido de que el conocimiento es objeto de

intercambio social, para a continuación hacerse

intrapersonal cuando es internalizado por el

individuo.

La formación de significados como proceso de

internalización supone una posición teórica

mediadora entre la idea asociacionista de que los

significados se toman del exterior, de acuerdo con el

principio de correspondencia, y la teoría de Piaget

según la cual el sujeto construye sus significados de

forma autónoma.

25 Ministerio de Educación. (1999). “Módulo de capacitación para docentes de Educación secundaria”. ICISEC. Puno. Pág. 15.

61

Page 62: Tesis Interactive Physics 2011

En este sentido, reestructuración y

acumulación asociativa, lejos de ser excluyentes,

constituyen procesos interdependientes.

Asimismo, esta teoría del aprendizaje

diferencia entre niveles de desarrollo efectivo y de

desarrollo potencial. El primero está determinado por

lo que el individuo consigue hacer de manera

autónoma, mientras que el otro nivel representa lo

que sería capaz de hacer con ayuda de otras

personas o de instrumentos mediadores.

La diferencia entre el desarrollo efectivo y el

desarrollo potencial, denominada zona de desarrollo

potencial, debe ser objeto de atención preferente en

el aprendizaje.

La teoría de Vygotskii considera que los

individuos presentan dos sistemas de conceptualizar

la realidad que interaccionan entre sí: uno basado en

categorías difusas o probabilísticas, y otro

consistente en conceptos clásicos o lógicamente

definidos.

Entre las categorías difusas se encuentran los

denominados seudo conceptos, que representan

agrupaciones de objetos a partir de sus rasgos

sensoriales inmediatos y que constituyen un puente

hacia la formación de los conceptos.

Asimismo, Vygotskii distingue entre concepto

espontáneo (o cotidiano) y concepto científico.

Aunque ambos tienen el mismo referente, presentan

62

Page 63: Tesis Interactive Physics 2011

distintos significados y son construidos mediante

procesos diferentes.

Los conceptos cotidianos se adquieren a partir

de los objetos a que se refieren, yendo siempre de lo

concreto hacia lo abstracto y dirigiéndose la

actividad consciente del sujeto hacia los propios

objetos.

En cambio, los conceptos científicos se

adquieren por relación jerárquica con otros

conceptos, yendo siempre de lo abstracto hacia lo

concreto y estando dirigida la actividad consciente

del sujeto hacia los propios conceptos.

Por tanto, los conceptos cotidianos no pueden

convertirse en conceptos científicos mediante los

procesos tradicionales de abstracción, a lo sumo

pueden llegar a ser representaciones generales.

Los conceptos científicos sólo pueden

aprenderse cuando los conceptos espontáneos

están relativamente desarrollados.

2.1.8.2.4. TEORÍA DEL APRENDIZAJE ASIMILATIVO O

SIGNIFICATIVO DE AUSUBEL26

Se ocupa específicamente de los procesos de

aprendizaje y enseñanza de los conceptos

científicos a partir de los conceptos previamente

formados por el niño en su vida cotidiana. Esta

teoría asume que el conocimiento está organizado

26 Pozo, J. I. (1987). Op. Cit. Pág. 205- 210.

63

Page 64: Tesis Interactive Physics 2011

en estructuras y que el aprendizaje tiene lugar

cuando existe una reestructuración debida a la

interacción entre las estructuras presentes en el

sujeto y la nueva información.

Este aprendizaje precisa de una instrucción

formalmente establecida, presentando de modo

organizado y explícito la información que debe

desequilibrar las estructuras existentes.

Ausubel considera que toda situación de

aprendizaje es susceptible de un análisis desde dos

dimensiones, como se muestra en la figura 8. Cada

uno de estos ejes corresponde a un continuo: el eje

vertical representa el tipo de aprendizaje realizado

por el alumno, desde el aprendizaje meramente

memorístico hasta el aprendizaje plenamente

significativo; el eje horizontal se refiere a la

estrategia de instrucción planificada para fomentar el

aprendizaje, desde la enseñanza por transmisión-

recepción hasta la enseñanza basada en el

descubrimiento autónomo.

Ausubel considera el proceso de aprendizaje

del alumno independiente de la estrategia instructiva

diseñada por el profesor.

FIGURA 8. CLASIFICACIÓN DE LAS SITUACIONES DE

APRENDIZAJE SEGÚN AUSUBEL, NOVAK Y HANESIAN27.

27 Ausubel, D. P. et al (1983). “Psicología educativa. Un punto de vista cognoscitivo”. México. Trillas. Pág. 35.

64

Page 65: Tesis Interactive Physics 2011

Aprendizaje significativo

Clarificación de las relaciones entre los conceptos

Enseñanza audiotutelar bien diseñada

Conferencia o presentación de un libro de texto

Trabajo de laboratorio

Investigación más rutinaria

Aprendizaje por repetición

Tablas de multiplicar

Aplicación de fórmulas para resolver problemas

Resolución mediante ensayo y error

Enseñanza por transmisión

Enseñanza basada en el descubrimiento guiado

Enseñanza basada en el descubrimiento autónomo

Investigación científica

Un aprendizaje es significativo, y por tanto

eficaz, cuando puede incorporarse a las estructuras

de conocimiento que posee el sujeto, de modo que

el nuevo material adquiere significado para el sujeto

a partir de su relación con los conocimientos

anteriores.

Para conseguir esto, no sólo es necesario que

el material educativo posea un significado en sí

mismo, conteniendo elementos organizados, sino

también que el alumno disponga de los requisitos

cognitivos necesarios para asimilar ese significado.

Estos requisitos para Ausubel son: la predisposición

hacia el aprendizaje significativo, ya que comprender

supone siempre un esfuerzo para el que el

estudiante debe encontrar algún motivo; la presencia

de ideas inclusoras en la estructura cognitiva del

alumno, con las que se pueda relacionar el nuevo

material.

2.1.9. APRENDIZAJE DE LA FÍSICA

65

Page 66: Tesis Interactive Physics 2011

No hay ningún misterio especial en el aprendizaje de la física y no

es correcto pensar que solamente algunos pocos nacieron con la rara

habilidad de entender la física. La verdad es que todos tenemos

habilidades para apreciar la física, uno de los temas más bellos y

fascinantes que la mente humana ha tenido el placer de conocer. La

física trata muchos de los temas más fundamentales que se puedan

estudiar, utiliza a plenitud las cualidades de la mente y pone al espíritu

humano en contacto con las más profundas verdades del cosmos. La

mejor manera de enfrentar un curso de física es con el espíritu del

aventurero audaz, dispuesto a recorrer territorios desconocidos

enfrentando retos que fortalecen el espíritu y entrenan la mente. Sobra

además recordar que la física es la más fundamental de las ciencias,

sobre la cual descansan todas las demás ciencias naturales, y de

cuyas leyes depende toda la tecnología. No es exagerado afirmar que

no existe conocimiento más fundamental e importante sobre el cual

descanse el progreso material y tecnológico del mundo. Así, en su

futura carrera como ingeniero o científico, los conocimientos que ahora

adquiera, formarán parte indispensable y rutinaria en su práctica

profesional28.

Estudiar física es diferente a otros cursos que usted haya

tomado, pues requiere poner simultáneamente en práctica múltiples

conocimientos y habilidades: memoria, abstracción, matemáticas,

geometría, sentido del espacio y del movimiento, intuición de lo físico,

imaginación. Tal vez lo más difícil es la conexión entre la realidad

física y las matemáticas abstractas, pues por un lado, uno desarrollan

intuitivamente ciertas percepciones de la realidad física, y por otro,

aprende ciertas matemáticas puras. En la física se hace la conexión,

con el objeto de poner de forma precisa y rigurosa la descripción del

fenómeno físico en el lenguaje matemático. En este proceso uno

aprende que la naturaleza física habla el lenguaje de las matemáticas,

28 Negret, J. P. (2003). “Aprendizaje de la Física”. En: [http://wwwprof.uniandes.edu.co/~jnegret/guia.htm] 2007: 25 de Mayo.

66

Page 67: Tesis Interactive Physics 2011

y que muchas de nuestras simples intuiciones acerca del mundo físico

son imperfectas. También encontramos que en física la memoria es

importante, pero no suficiente, así que no basta con memorizar

conceptos o fórmulas, tal como en muchos casos aprendimos en el

colegio.

Por otro lado, encontramos que es importante la

conceptualización y la intuición de lo físico, pero como ciencia exacta

es necesario además aprender a extraer resultados numéricos con

predicciones precisas. Aunque la física es un tema extenso, el

aprendizaje de la física está muy lejos del enciclopedismo, esto es, la

acumulación indiscriminada de conocimientos. Por el contrario, la

física debe tomarse como un ente altamente unificado, en donde gran

variedad de fenómenos se describen con un número muy reducido de

conceptos y relaciones. Por esto mismo, es una disciplina acumulativa,

en donde se encadenan los conceptos uno tras otro, y en donde se

debe dominar el todo29.

Los profesores debemos situarnos en un nuevo paradigma

educativo. Un enfoque que privilegie las actividades de aprendizaje

por encimas de las actividades de enseñanza. Ello implica que los

docentes tengamos que adoptar una nueva concepción de la

enseñanza, un nuevo enfoque que deje de lado el viejo esquema del

profesor que se asume como “dador de conocimiento” y que recurre a

su voz y al pizarrón para cumplir con su tarea “transmisora”.

Se trata entonces de entender que el centro de la actividad

educativa es el aprendizaje del alumno y que nuestra

responsabilidad como docentes es diseñar y operar estrategias

para que ellos construyan sus propios saberes, a partir de la

29 Valdez Cuevas, Rosario y Uribe Domínguez, Marco A. (2000). “Aprendizaje de la Física”. Universidad Autónoma de Sinaloa. En: [http://www.educar.org/articulos/TICenFisica.asp][2007: 15 de Mayo.

67

Page 68: Tesis Interactive Physics 2011

interactividad con los materiales de estudio y de la interacción con

su profesor y sus compañeros de clase.

Por ello es imprescindible el uso de las Nuevas Tecnologías de

Información y comunicación, por ejemplo, manejar simuladores que

permitan que los estudiantes manipulen variables de los distintos

procesos experimentales propios de su aprendizaje.

Resulta claro que el docente requiere capacitación para

desarrollar su actividad a tono con el paradigma centrado en el

aprendizaje. Igualmente se requiere formarlo para que aplique las

herramientas de las Nuevas Tecnologías de Información y

Comunicación en el ámbito educativo. Por ello, se plantea la

necesidad de instrumentar un programa de formación de

profesores como condición indispensable para echar a andar un

cambio en las formas de concebir y desarrollar el aprendizaje.

2.1.10. APRENDIZAJE COLABORATIVO

En el aprendizaje colaborativo se rechaza la observación

pasiva, la repetición, la memorización para promover la

confrontación de opiniones, el compartir conocimientos, el liderazgo

múltiple y la multidisciplinariedad. Como indica Gros30, “Los

alumnos desarrollan sus propias estrategias de aprendizaje,

señalan sus objetivos y metas, al mismo tiempo que se

responsabilizan de qué y cómo aprender. La función del profesor

es apoyar las decisiones del alumno”. Cada participante asume su

papel dentro del grupo, como líder de los conocimientos que se le

han asignado, pero cada uno comprende que el grupo necesita de

él para completar los conceptos que el grupo desea conocer. Cada

participante aporta lo mejor de sí para que el grupo consiga un

beneficio, consiguiéndose que se establezca una relación de 30 Gros, B. (1997). Diseño y programas educativos. Pautas pedagógicas para la elaboración de Software.

Barcelona, Ariel. Pág.99

68

Page 69: Tesis Interactive Physics 2011

interdependencia que favorece la autoestima de los participantes y

las relaciones interpersonales dentro del grupo.

En el aprendizaje colaborativo, cada integrante participa para

extraer unas conclusiones que se desprenden de la aportación de

cada individuo para llegar a un acuerdo en un tema. Todos los

integrantes del grupo son líderes y evaluadores de los conceptos

que se exponen, aunque exista un coordinador de los esfuerzos del

grupo, no actúa en ningún momento como líder. Como nos explican

Strijbos31.

El aprendizaje colaborativo es una propuesta de enseñanza-

aprendizaje basada en los conceptos de cooperación, trabajo en

equipo, comunicación y responsabilidad. La cooperación se realiza

mediante tareas que son realizadas y supervisadas por todo el

grupo, cuyos miembros han de actuar como ejecutores y

evaluadores de las propuestas. El trabajo en equipo es

fundamental, pero a diferencia del aprendizaje grupal, en el

aprendizaje colaborativo no existe un líder, sino que cada uno

actúa como líder en la tarea que le ha designado el grupo.

En su sentido básico, aprendizaje colaborativo (AC) se refiere

a la actividad de pequeños grupos desarrollada en el salón de

clase. Aunque el AC es más que el simple trabajo en equipo por

parte de los estudiantes, la idea que lo sustenta es sencilla: los

alumnos forman "pequeños equipos" después de haber recibido

instrucciones del profesor. Dentro de cada equipo los estudiantes

intercambian información y trabajan en una tarea hasta que todos

sus miembros la han entendido y terminado, aprendiendo a través

de la colaboración32.31 Strijbos, J. et al. (2004). “Designing for Interaction; Six Steps to Designing Computer-Supported Group-

Basedd Learning”, en Computers & Education, 42. Pág. 404.32 Dirección de Investigación y Desarrollo educativo. Instituto Tecnológico y de estudios Superiores de

Monterrey. “Las estrategias y técnicas didácticas en el rediseño”. Pág. 3 En: [http://es.wikipedia.org/wiki/Aprendizaje_colaborativo] 2007: 17 de Mayo.

69

Page 70: Tesis Interactive Physics 2011

2.1.10.1. PRINCIPIOS DEL APRENDIZAJE COLABORATIVO

Más que una técnica, el aprendizaje colaborativo es

considerado una filosofía de interacción y una forma

personal de trabajo, que implica el manejo de aspectos

tales como, el respeto a las contribuciones y capacidades

individuales de los miembros del grupo.

El aprendizaje colaborativo no es sinónimo de trabajo

en grupo, lo que distingue a los grupos colaborativos de

otro tipo de situaciones grupales, es el desarrollo de la

interdependencia positiva entre los estudiantes, es decir de

una toma de conciencia de que sólo es posible lograr las

metas individuales de aprendizaje si los demás

compañeros del grupo logran también las suyas.

En un ambiente de aprendizaje colaborativo, los

estudiantes trabajan en grupos pequeños para lograr metas

comunes y procurar así, un beneficio tanto para sí mismos

como para los demás integrantes del grupo.

Un grupo que trabaja bajo en enfoque del aprendizaje

colaborativo ha de sustentarse en los siguientes

principios33.

Cada estudiante contribuye de un modo particular al

logro de las metas del grupo. Nadie gana méritos “a

costa” del trabajo de los demás.

Los estudiantes se brindan ayuda y apoyo mutuo en el

cumplimiento de las tareas y el trabajo hacia la

obtención de metas comunes.

33 Damian Casas, Luis Oswaldo.(2007). “Guía para el desarrollo de capacidades” Edit. Gráfica Navarrete S.A. Lima. Pág. 67.

70

Page 71: Tesis Interactive Physics 2011

Cada estudiante es individualmente responsable de una

parte equitativa del trabajo de grupo.

Las actividades colaborativas están basadas en

habilidades sociales o interpersonales tales como:

confianza mutua, comunicación clara y sin

ambigüedades, apoyo mutuo y resolución constructiva

de conflictos.

El grupo se somete a procesos de reflexión acerca de su

trabajo y, a partir de ello, toma decisiones en cuanto a su

funcionamiento, a la vez que contribuye al desarrollo de

procesos metacognitivos.

El trabajo colaborativo es una expresión formalizada de

los valores y actitudes que imperan en una situación de

aprendizaje, caracterizada por una comunidad en la que

se respeta la expresión de puntos de vista diferentes.

La formación de grupos es intencional y basada en la

heterogeneidad. Los grupos se constituyen en base a las

diferencias de habilidades, así como de características

de personalidad y género de los estudiantes.

2.1.10.2. EL APRENDIZAJE COLABORATIVO ASISTIDO POR

ORDENADOR

El aprendizaje colaborativo se beneficia de las nuevas

tecnologías en los siguientes aspectos34.

a) Estímulo de la comunicación interpersonal en el

aprendizaje virtual ya que posibilita el intercambio de

información de los miembros del grupo involucrado.

b) Facilita el trabajo colaborativo, ya que se puede

compartir información, mediante ficheros, contactar

rápidamente, realizar foros de discusión, etc.

34 Calzadilla, M. E. (2001). “Aprendizaje colaborativo y tecnologías de la información y comunicación”. En Revista Iberoamericano de Educación. Pág. 8.

71

Page 72: Tesis Interactive Physics 2011

c) Se puede realizar un seguimiento del progreso de los

integrantes del grupo a través de las acciones que

realizan y que automáticamente podemos seguir con las

nuevas tecnologías. Esto era imposible anteriormente ya

que la transmisión de la información era muy lenta.

d) Acceso a la información y los contenidos del

aprendizaje, mediante las bases de datos accesibles en

Internet y los programas de aprendizaje.

e) La gestión y administración de los alumnos es más

sencilla ya que disponemos de todos sus datos y que

pueden ser de utilidad en momentos concretos.

f) La creación de material que permita el aprendizaje a

distancia y la evaluación de los implicados en el grupo,

sin necesidad de ser presencial.

g) Posibilidad de utilizar experiencias anteriores en un

banco de datos para observar los progresos de las

experiencias colaborativas.

h) Difusión de las experiencias y poder contactar con otros

grupos que realicen experiencias similares,

compartiendo conocimientos y fuentes bibliográficas.

i) Investigar sobre distintos logros con otros grupos

aunque estén en lugares muy distintos.

j) Existe una gran flexibilidad cognitiva, ya que cada

participante puede elegir su propio recorrido, según su

nivel de aprendizaje y no tiene porque estar atado a los

progresos estáticos en papel, sino que puede

experimentar y volver a empezar si el ritmo es

demasiado acelerado. También permite que cada

integrante escoja el grupo en el que desea participar

libremente y el coordinador de la actividad actúa como

supervisor meramente.

k) El aprendizaje colaborativo asistido por ordenador facilita

la tarea para aquellos miembros que prefieren no

72

Page 73: Tesis Interactive Physics 2011

enfrentarse a las clases presenciales con el grupo y se

deciden por el trabajo remoto.

Hemos de tener presente, sin embargo, que el trabajo

colaborativo existe tanto presencialmente como asistido por

ordenador35. La ventaja que tenemos con esta posibilidad es

disponer de más flexibilidad para su aplicación, pero sin

embargo no debemos de asociar el aprendizaje colaborativo

con las nuevas tecnologías, ya que éstas son una

herramienta más de la que disponemos actualmente. La

mejor propuesta formativa será la que escoja la mejor

herramienta según el carácter del grupo y tareas a

desarrollar, ya que cada una exige una aplicación distinta.

Según Srtijbos36 el diseño de aquellas actividades

basadas en el aprendizaje colaborativo se ha de centrar en

cinco elementos críticos que afectan la interacción que

existe entre los estudiantes. Estos elementos son los

objetivos del aprendizaje, los tipos de tareas, el nivel de la

estructura de las actividades, el tamaño del grupo y la

tecnología utilizada. Todo esto ha de ser supervisado y

evaluado, ya que la evaluación ha de formar parte de cada

uno de estos elementos y del diseño de la actividad.

2.1.9.3. ROLES Y RESPONSABILIDADES DE PROFESORES Y

ALUMNOS ENEL APRENDIZAJE COLABORATIVO.

El profesor no es sólo una persona que habla y da

información sino es considerado dentro del aprendizaje

colaborativo como facilitador o entrenador, un colega o mentor,

una guía y un co-investigador y por ello asume muchas

responsabilidades, los cuales son37:

35 Baeza, P. et al. (1999) “Aprendizaje colaborativo asistido por computador: La esencia interactiva”. En Revista Digital de Educación y Nuevas Tecnologías: Contexto Educativo. Pág. 2.

36 Strijbos, J. Op. Cit. Pág. 405.37 Dirección de Investigación y Desarrollo educativo. Instituto Tecnológico y de estudios Superiores de

Monterrey. Op. Cit. Pag. 8

73

Page 74: Tesis Interactive Physics 2011

MOTIVAR a los estudiantes, despertando su atención e interés

antes de introducir un nuevo concepto o habilidad. Algunas

estrategias de motivación pueden ser: pedir a los estudiantes

que expliquen un escenario de crucigrama, compartir las

respuestas personales relacionadas con el tema, utilizar un

estímulo visual o auditivo, adivinar las respuestas a preguntas

que serán nuevamente formuladas final de la sesión.

PROPORCIONAR a los estudiantes una experiencia concreta

antes de iniciar la explicación de una idea abstracta o

procedimiento, se puede hacer una demostración, exhibir un

vídeo o cinta de audio, se pueden traer materiales y objetos

físicos a la clase, analizar datos, registrar observaciones, inferir

las diferencias críticas entre los datos de la columna “eficaz vs.

ineficaz” o “correcto vs. incorrecto”, etc.

VERIFICAR que se haya entendido y que se escuche

activamente durante las explicaciones y demostraciones. Pida

a los estudiantes que demuestren, hablen o pregunten acerca

de lo que entendieron. Las estrategias de escucha activa en

una presentación son: completar una frase, encontrar un error

interno, pensar una pregunta, generar un ejemplo, buscar notas

con evidencias que respalden o contradigan lo que se presenta

en clase.

OFRECER a los estudiantes la oportunidad de reflexionar o

practicar la nueva información, conceptos o habilidades. Estas

sesiones pueden incluir la construcción de argumentos a favor

o en contra, escribir resúmenes, analizar datos, escribir una

crítica, explicar eventos, denotar acuerdo o desacuerdo con los

argumentos presentados o resolver problemas.

74

Page 75: Tesis Interactive Physics 2011

REVISAR el material antes del examen. Ceda esta

responsabilidad a los estudiantes pidiéndoles que hagan

preguntas de examen, se especialicen en el tema y se

pregunten mutuamente. Pueden también diseñar un repaso en

clase o elaborar resúmenes de información importantes para

usarse durante el examen.

CUBRIR eficientemente información textual de manera

extensa. Los estudiantes pueden ayudarse mutuamente

mediante lecturas presentando resúmenes que contengan

respuestas que los demás compañeros puedan completar.

PEDIR UN RESUMEN después del examen, asegurando que

los estudiantes han aprendido de su examen o proyecto. Dirija

sesiones de repaso para después del examen y pedir a los

alumnos que se ayuden mutuamente en la comprensión de

respuestas alternativas. La principal responsabilidad de cada

estudiante es ayudar a sus compañeros a aprender.

Los alumnos para asegurar una participación activa y

equitativa en la que cada uno tenga la oportunidad de

participar, pueden jugar roles dentro del grupo. Cualquier

cantidad de roles, en cualquier combinación puede ser utilizada

para una gran variedad de actividades, dependiendo del

tamaño del grupo y de la tarea. Algunos roles pueden ser los

siguientes:

SUPERVISOR: monitorea a los miembros del equipo en la

comprensión del tema de discusión y detiene el trabajo cuando

algún miembro del equipo requiere aclarar dudas. Esta persona

lleva al consenso preguntando: “¿todos de acuerdo?”, “¿ésta

es la respuesta correcta?”, “¿dices que no debemos seguir con

el proyecto?”, “¿estamos haciendo alguna diferencia entre

estas dos categorías?” y “¿desean agregar algo más?”.

75

Page 76: Tesis Interactive Physics 2011

ABOGADO DEL DIABLO: cuestiona sobre ideas y

conclusiones ofreciendo alternativas. Dice por ejemplo: “¿estás

seguro que ese tema es importante?”, “¿confías en que

realmente funcione?”

MOTIVADOR: se asegura de que todos tengan la oportunidad

de participar en el trabajo en equipo y elogia a los miembros

por sus contribuciones. Este estudiante dice: “no sabíamos

nada de ti”, “gracias por tu aportación”, “esa es una excelente

respuesta”, “¿podemos pedir otra opinión?”

ADMINISTRADOR DE MATERIALES: provee y organiza el

material necesario para las tareas y proyectos. Este estudiante

dice: “¿alguien necesita un proyector para la siguiente junta?”,

“los plumones están al lado de la mesa, por si los necesitas”.

OBSERVADOR: monitorea y registra el comportamiento del

grupo con base en la lista de comportamientos acordada. Este

estudiante emite observaciones acerca del comportamiento del

grupo y dice: “Me di cuenta de que el nivel de tensión

disminuyó” y “esto parece ser un gran tema que podemos

investigar, ¿podemos ponerlo en la agenda para la próxima

junta?”

SECRETARIO: toma notas durante las discusiones de grupo y

prepara una presentación para toda la clase. Este estudiante

dice: “¿debemos decirlo de esta forma?”, “les voy a leer otra

vez esto, para asegurarnos que sea correcto”.

REPORTERO: resume la información y la presenta a toda la

clase. Este estudiante dice: “les presentaré lo que hemos

decidido” y “esto es lo que hemos logrado hasta el momento”.

76

Page 77: Tesis Interactive Physics 2011

CONTROLADOR DEL TIEMPO: monitorea el progreso y

eficiencia del grupo. Dice: “retomemos el punto central”,

“considero que debemos seguir con el siguiente punto”,

“tenemos tres minutos para terminar el trabajo” y “estamos a

tiempo”.

2.1.11. ORGANIZACIÓN DEL ÁREA DE CIENCIA TECNOLOGÍA Y

AMBIENTE38

Ciencia Tecnología y Ambiente es un área que contribuye

al desarrollo integral de la persona, en relación con la

naturaleza de la cual forma parte, con la tecnología y con su

ambiente, en el marco de una cultura científica. Pretende

brindar alternativas de solución a los problemas ambientales y

de la salud en la búsqueda de lograr una mejora de la calidad

de vida.

Consecuentemente con estos propósitos, el área esta

organizado en capacidades y en contenidos básicos. Las

capacidades que se busca desarrollar en esta área son:

2.1.11.1. COMPRENSIÓN DE INFORMACIÓN

Es la capacidad que permite internalizar diversos

procesos que se dan en la naturaleza partiendo de

situaciones cotidianas, brindar explicaciones a los hechos,

teorías y leyes que rigen el comportamiento de procesos

físicos, químicos y biológicos; estableciendo relaciones entre

los seres vivos y su ambiente para interpretar la realidad y

actúa en armonía con la naturaleza, lo cual supone una

alfabetización científica.

38 Macedo Flores, David. et al (2005). “Diseño Curricular Nacional de Educación Básica Regular”. Ministerio de Educación. Perú. Pág. 209.

77

Page 78: Tesis Interactive Physics 2011

2.1.11.2. INDAGACIÓN Y EXPERIMENTACIÓN

A partir de procesos naturales, tecnológicos y

ambientales, para desarrollar el pensamiento científico con

sentido crítico y creativo, el manejo de instrumentos y

equipos que permita optimizar el carácter experimental con

sentido crítico y creativo, el manejo de instrumentos y

equipos que permita optimizar el carácter experimental de

las ciencias como un medio para aprender a aprender.

El manejo y uso adecuado de instrumentos y equipos

en experimentos concretos, que implica la realización de

montajes de equipos censillos, mediciones con instrumentos

apropiados y expresión de las cantidades obtenidas de una

manera clara y precisa, procurando que el estudiante se

ejercite en el dominio de capacidades y actitudes positivas

hacia el estudio de las ciencias, consolidando sus

experiencias mediante la aplicación de sus conocimientos.

2.1.11.3. JUICIO CRÍTICO

Es la capacidad que permite argumentar sus ideas a

partir de problemas vinculados con la salud, el ambiente y

las implicancias del desarrollo tecnológico teniendo como

base el conocimiento científico, de manera que logran

desarrollar capacidades como el análisis, la reflexión y otras,

comprendiendo los efectos de la intervención humana

individual y colectiva, la conservación del ambiente y, de

manera recurrente, la calidad de vida del país.

En este nivel las capacidades se desarrollan a partir del

estudio de la ciencia y su relación con el desarrollo

tecnológico, el estudio de los seres vinculados con el

78

Page 79: Tesis Interactive Physics 2011

cuidado de la salud y el ambiente, los cuales permiten a los

estudiantes investigar haciendo uso de la metodología

científica. Se promueve actitudes como la curiosidad

científica, el interés por el mundo de las ciencias, valorando

la importancia de mantener el equilibrio de los ecosistemas,

promoviendo el uso de tecnologías apropiadas que no dañen

el ambiente.

2.2. DEFINICIÓN DE TÉRMINOS BÁSICOS

2.2.1 APRENDIZAJE

Aprender39 es incorporar en el. Cerebro experiencias y/o vivencias,

o fenómenos de la realidad. Lo aprendido queda depositado en la

intimidad orgánica y mental como:

Conocimiento: que es útil para adaptarse a realidades futuras de la

vida, que diariamente nos pone a prueba. Es la erudición

Aprendizaje: material psicológico que va formando las estructuras

de ser interno de la persona madura.

2.2.2 ENSEÑANZA

Es el conjunto de acciones que desarrolla el profesor a través de

las cuales se ayuda al alumno a evocar experiencias y a desarrollar

actividades orientándolo con precisión por medio de las técnicas

adecuadas. Este nuevo enfoque ha variado la antigua formación

que sostenía que la enseñanza es la transmisión de conocimientos;

actualmente prevalece la idea de enseñanza como dirección del

aprendizaje40

39 Cuba Figueroa, Juan. (2004), “Manual practico del aprendizaje moderno” Edit. Cultural, S.A. Madrid-España. Pág. 14.

40 Crisologo A., Juan. (1986) “Didáctica creativa – Evaluación del educando” UNE. Enrique Guzmán y Valle, La Cantuta. Pág. 44.

79

Page 80: Tesis Interactive Physics 2011

2.2.3 HARDWARE

Es la parte física del computador que esta constituida por

diferentes elementos o componentes que cumplen una función

pero, a la vez, existe una independencia entre estos. Podemos

organizar estos elementos de la siguiente manera.

Las funciones elementales son: entrada, proceso y salida. Los

dispositivos de entrada aceptan entradas del mundo exterior. Entre

los dispositivos de entrada mas comunes están el teclado y el ratón

o Mouse, pero existen otros dispositivos como las lecturas de

discos compactos y disquetes, los lápices ópticos, escáneres,

cámaras, etc. Los dispositivos de salida muestran el resultado a

través de los monitores, las impresiones, los proyectos multimedia,

etc.

El procesador o unidad central del procesamiento se encarga de

llevar a cabo todos los cálculos de aritmética y lógica, tomando

decisiones con los valores de la información. Algunos lo conocen

como el cerebro de la computadora porque controla, gestiona y

ejecuta cada una de las instrucciones que lleva a cabo en

procesador41.

2.2.4. INFORMÁTICA

Es la ciencia de la información automatizada, todo aquello que

tiene relación con el procesamiento de datos, utilizando las

computadoras y/o los equipos de procesos automáticos de

información. Es la ciencia que se encarga de la automatización del

manejo de la información42.

41 Estela Vilela, Carlos Daniel. (2004), Op. Cit. Pág. 25.42 Desarrollo de Proyectos. (s/f).Informática. En: [http://personales.com/mexico/tepic/fabiola/] 2007:

15 de Mayo.

80

Page 81: Tesis Interactive Physics 2011

2.2.5 INTERACTIVE PHYSICS

Permite la observación, descubrimiento y exploración del mundo de

la física mediante un amplio y excitante juego de simulaciones.

Interactive Physics es un programa muy fácil de usar y de gran

atractivo visual que mejora significativamente la educación de la

asignatura de Física43.

2.2.6. FÍSICA

Se encarga del estudio de las propiedades de la materia, del

tiempo, del espacio y de las relaciones que se dan entre ellos. Es

decir, estudia las leyes que rigen la naturaleza, como su nombre lo

indica ya que proviene del nombre griego que significa “la causa de

los fenómenos naturales”44.

2.2.7. NIVEL DE EDUCACIÓN SECUNDARIA

La Educación Secundaria constituye el tercer nivel de la Educación

Básica Regular dura 5 años. Ofrece una educación integral a los

estudiantes mediante una formación científica, humanista y técnica.

Afianza su identidad personal y social. Profundiza los aprendizajes

logrados en el nivel de Educación Primaria. Esta orientada al

desarrollo de capacidades que permitan al educando acceder a

conocimientos humanísticos, científicos y tecnológicos en

permanente cambio. Forma para la vida, el trabajo, la convivencia

democrática, el ejercicio de la ciudadanía y para acceder a niveles

superiores de estudio.45

2.2.8. ORDENADOR

43 Aertia Software. (s/f). “Interactive Physics”. En: [http://www.aertia.com/productos.asp?pid=243] 2007: 13 de mayo.

44 Alvares, Sylvia y Alzadora, Calderón. (2005). “BIOS”. Serie de Ciencia, Tecnología y Ambiente para secundaria. Edit. Norma. S.A. Lima. Pág. 13

45 Macedo Flores, David. Et al (2005). Op. Cit. Pág. 7

81

Page 82: Tesis Interactive Physics 2011

Una Computadora u Ordenador es un sistema digital con

tecnología microelectrónica, capaz de procesar datos a partir de un

grupo de instrucciones denominado programa. La estructura básica

de una computadora incluye microprocesador (CPU), memoria y

dispositivos de entrada/salida (E/S), junto a los buses que permiten

la comunicación entre ellos. En resumen la computadora es una

dualidad entre hardware (parte física) tales como: la pantalla, el

teclado o el disco duro y software (parte lógica), que interactúan

entre sí para una determinada función.46

En español decimos ordenador, mientras que en América latina

dicen computadora. Su palabra proviene del inglés y la nuestra del

francés.

2.2.9. COMPUTADORA PERSONAL

Computadora digital personal basada en un microprocesador y

diseñada para ser utilizada por una sola persona a la vez.

2.2.10. REALIDAD VIRTUAL47

Realidad virtual: un sistema de computación usado para crear un

mundo artificial donde que el usuario tiene la impresión de estar

en ese mundo y la habilidad de navegar y manipular objetos en él.

La realidad virtual es un camino que tienen los humanos para

visualizar, manipular e interactuar con computadoras y con

información extremadamente compleja.

2.2.11. SOFTWARE

46 Wikipedia La Inciclopedia Libre. (s/f). Ordenador. En: [http://es.wikipedia.org/wiki/Computadora] 2007: 26 de Mayo.

47 Lycos. (s/f). Realidad Virtual. En: [http://usuarios.lycos.es/artofmusic/the_matrix_vr/definicion_vr.html] 2007: 26 de Mayo.

82

Page 83: Tesis Interactive Physics 2011

Es la parte lógica del sistema de cómputo. Es decir, conjunto de

instrucciones en leguaje electrónico conocidos como programas.

Estos programas están diseñados para resolver problemas y

alimentan la memoria de la maquina a través de dispositivos de

entrada como el teclado y el ratón.48

2.2.12. SOFTWARE EDUCATIVO

Está constituido por programas creados para servir como medio

didáctico, es decir, para facilitar los procesos de aprendizaje.

Entre estos tenemos los programas tutoriales, los simuladores y

constructores. Por ejemplo: Logo, Micromundos, clic, Interactive

Physiscs, etc.49

48 Estela Vilela, Carlos Daniel. (2004), Op. Cit. Pág. 26.49 Ídem. Pág. 27.

83

Page 84: Tesis Interactive Physics 2011

CAPÍTULO III

MARCO METODOLÓGICO

3.1. HIPÓTESIS

3.1.1. HIPÓTESIS GENERAL

El software educativo Interactive Physics mediante la generación de

simulaciones influye en forma determinante en el aprendizaje

colaborativo de la Física, en los alumnos de la I.E.S. Industrial 32 –

Puno.

3.1.2. HIPÓTESIS ESPECÍFICAS

a. El nivel de aprendizaje de la física, antes de la aplicación del

programa Interactive Physics en los alumnos del quinto grado de

secundaria es regular.

b. El nivel de conocimiento informático de los alumnos, para la

generación de simulaciones con el software educativo Interactive

Physics es básico, y dinamiza el aprendizaje de los alumnos a través

del número ilimitado de simulaciones.

84

Page 85: Tesis Interactive Physics 2011

c. El aprendizaje colaborativo en cada equipo de trabajo en relación al

logro de capacidades de área de ciencia tecnología y ambiente,

permite el desarrollo de habilidades de razonamiento superiores,

pensamiento crítico y seguridad en sí mismo.

d. El software educativo Interactive Physics influye significativamente,

observándose un incremento significativo en el nivel de aprendizaje

colaborativo de la física.

3.2. VARIABLES

3.2.1. DEFINICIÓN CONCEPTUAL

La variable independiente para el presente trabajo de investigación,

es la aplicación del “Software educativo Interactive Physics”, que viene a

ser un programa de simulación del mundo físico, que se ejecuta a través

de un ordenador; que a su vez facilita la comprensión, manejo de

información y el “Aprendizaje colaborativo de la Física”; se basa en

conceptos de cooperación, trabajo en equipo, comunicación y

responsabilidad. Se refiere a la actividad de pequeños grupos en clase

con los alumnos del 5to grado de de Educación Secundaria de la I.E.S.

Industrial 32 de la Ciudad de Puno.

La variable dependiente es el “Aprendizaje de la Física”, es sobre

todo referente al logro de las capacidades del área Ciencia Tecnología y

Ambiente los mismos que son: Comprensión de Información, Indagación

y Experimentación y Juicio crítico, estas capacidades de área

constituyen las unidades de recojo y análisis de la información y

comunicación de los resultados de la evaluación en los alumnos del 5to

grado de de Educación Secundaria de la I.E.S. Industrial 32 de la Ciudad

de Puno.

85

Page 86: Tesis Interactive Physics 2011

3.2.2. DEFINICIÓN OPERACIONAL

VARIABLES DIMENSIÓN INDICADORESINSTRUMENTOS

DE MEDIDAVARIABLE INDEPEN-DIENTESoftware educativo Interactive Physics y el aprendizaje colaborativo.

Entorno del programa Interactive Physics.

Entorno de simulación.

Conocimiento informático.

Aprendizaje colaborativo.

Crea objetos dibujando círculos, bloques, y polígonos.

Mide la velocidad, la aceleración, la fuerza, el ímpetu, la energía, etc., en unidades métricas o inglesas.

Crea las sogas, los resortes, los amortiguadores, las poleas, las canalizaciones, los impulsos lineares, y los motores que giran en el entorno virtual.

Escucha y mide los volúmenes de sonidos, las frecuencias de los sonidos, y los efectos Doppler en las simulaciones.

Varía la resistencia del aire, la gravedad, o las características materiales en la elaboración de simulaciones.

Crea representaciones visualmente atractivas uniendo gráficos a los objetos.

Observa los resultados como números, gráficos, y vectores animados.

El simulador Interacitve Physics en el aprendizaje de la física.

Trabajo en equipo. La física es atractiva con actividades de

simulación. Se aprende mejor la física utilizando simulador

Interactive Physics. La simulación en el aprendizaje de los

conceptos de física. La comunicación entre el profesor y los

alumnos en actividades con simulador. El tiempo en la utilización de los simuladores. Las actividades de simulación. El programa es pertinente para trabajar con

facilidad. Opina sobre las actividades con simulador.

Conoce diversos programas de informática; procesador de textos, hoja de cálculo, programas didácticos, correo electrónico, Web, lenguajes de programación, programas de uso especifico.

Opina sobre el uso de la informática en el aprendizaje de la Física.

Presenta sus tareas. Se esfuerza por conseguir el logro. Respeta las opiniones de su equipo. Comparte sus conocimientos. Toma la iniciativa en su equipo.

Asume los errores con naturalidad. Es cortes con sus compañeros. Practica la empatía. Escucha con atención las indicaciones del

profesor. Brindan ayuda y apoyo mutuo en el

cumplimiento de las tareas.

Encuesta de opinión sobre las actividades con simulador.

Test de conocimiento informático.

Encuesta sobre el aprendizaje colaborativo.

VARIABLE Comprensión Identifica los conceptos de desplazamiento y Pre–Test y post-

86

Page 87: Tesis Interactive Physics 2011

DEPENDIENTEAprendizaje de

la Física.

de Información.

Indagación y Experimentación.

Juicio crítico.

espacio recorrido. Analiza el principio de la inercia, observando

que un cuerpo mantiene su movimiento sin que actúe ninguna fuerza sobre él.

Discrimina datos, hechos con respecto al movimiento.

Infiere datos basados en la experiencia de caída libre

Discrimina conceptos de caída libre. Describe características de objetos y

fenómenos sobre estática. Infiere datos basados en la experiencia

relacionados a la fuerza y equilibrio. Analiza el principio fundamental de la

dinámica, observando la influencia de la masa y de la fuerza sobre el movimiento de la partícula.

Analiza problemas relevantes relacionas a los gráficos del movimiento.

Construye soluciones a problemas diversos de un mundo en movimiento.

Infiere de hechos y resultados de experiencia respecto a caída libre y movimiento parabólico

Construye soluciones a problemas diversos de movimiento, fuerza y equilibrio.

Infiere resultados de hechos y resultados de experiencia respecto a fuerza y aceleración.

Construye soluciones a problemas diversos sobre fuerza y energía mecánica.

Argumenta relaciones de causa – efecto concerniente a caída libre de los cuerpos.

Valora estrategias metacognitivas para emitir juicio de valor relacionado al movimiento parabólico.

Argumenta opiniones sobre un mundo en movimiento.

Argumenta relaciones de causa – efecto concerniente a un mundo en movimiento.

Valora estrategias metacognitivas para emitir juicio de valor relacionado al rozamiento de los cuerpos.

Argumenta opiniones sobre trabajo mecánico y Energía.

test sobre comprensión de Información.

Pre–Test y post-test sobre Indagación y experimentación.

Pre–Test y post-test sobre juicio crítico.

3.3. METODOLOGÍA

87

Page 88: Tesis Interactive Physics 2011

3.3.1. TIPO Y MÉTODO DE ESTUDIO

El presente trabajo de investigación corresponde al tipo de estudio

descriptiva-explicativa, orientado a experimentar el Software Educativo

Interactive Physics en el aprendizaje de la Física en los alumnos de

quinto grado de la I.E.S. Industrial 32 de la ciudad de Puno.

Se emplearán métodos cuantitativos de investigación, en base al manejo

de la variable independiente, para saber su incidencia en la variable

dependiente.

3.3.2. DISEÑO DEL ESTUDIO

El diseño de investigación es cuasiexperimental; con Pre Test y

Post Test con dos grupos; el grupo control (sin tratamiento), y el grupo

experimental (con tratamiento).

G.E. : O1 X O3

G.C. : O2 O4

G.E. : Grupo Experimental.

G.C. : Grupo Control.

O1, O2.: Pre Test. Aprendizaje de la Física

O3, O4.: Post Test. Rendimiento CTA

X. : Software Educativo Interactive Physics y Aprendizaje

colaborativo

3.4. POBLACIÓN Y MUESTRA

A. Población: alumnos de 5to grado de la Institución Educativa Secundaria

Industrial 32 de la Ciudad de Puno que consta de seis secciones, el cual

88

Page 89: Tesis Interactive Physics 2011

está distribuida de la siguiente manera:

CUADRO Nº 01. POBLACIÓN ESCOLAR DEL QUINTO GRADO DE LA I.E.S.

INDUSTRIAL 32 – PUNO, 2007.

GRADO SECCIÓNNÚMERO DE

ESTUDIANTES%

5to.

5to.

5to.

5to.

5to.

5to.

A

B

C

D

E

F

21

21

22

27

17

24

16

16

17

20

13

18

TOTAL 6 Secciones 132 100

FUENTE: Nómina de matrícula y registro de asistencia 2007.

B. Muestra: consta de tres secciones, alumnos de 5to grado de la I.E.S.

Industrial 32 de la ciudad de Puno, escogidos al azar; las secciones A, B y

F como grupo experimental de 66 alumnos; y las secciones D, E y C como

grupo de control de 66 alumnos. Dichas muestras son tomadas a criterio

de los investigadores, por estar éstas secciones en iguales condiciones de

aprendizaje, y está distribuido en la siguiente cuadro:

CUADRO Nº 02. MUESTRA REPRESENTATIVA DEL ÁREA DE ESTUDIO

I.E.S. INDUSTRIAL 32 – PUNO.

GRUPO GRADO Y SECCIÓNNÚMERO DE

ESTUDIANTES%

Experimental

Control

5to A, B, F

5to D, E, C

66

66

50

50

TOTAL 6 Secciones 132 100

FUENTE: Nómina de matrícula y registro de asistencia 2007.

3.5. TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS

89

Page 90: Tesis Interactive Physics 2011

Las técnicas e instrumentos de recolección de datos que se utilizó para

obtener información son:

a) Técnica del Examen.- Con el propósito de hacer el diagnóstico

correspondiente del aprendizaje de los alumnos del grupo experimental y

control, se utilizaron:

Prueba de entrada o pre-test.

Prueba de salida o post-test.

b) Técnica de Encuesta.- Consiste en estructurar preguntas para obtener

datos sobre las variables de estudio:

Cuestionario.

Escala de Likert.

Las principales técnicas e instrumentos utilizados en el presente trabajo

de investigación son los siguientes:

Instrumentos del pre test.

Test de conocimiento informático. (ANEXO Nº 01)

Pre test sobre aprendizaje de la física. (ANEXO Nº 02)

Instrumentos del post test.

Post test sobre el aprendizaje de la física. (ANEXO Nº 03)

Encuesta anónima sobre el aprendizaje colaborativo. (ANEXO Nº 04)

Encuesta de opinión sobre las actividades con simulador. (ANEXO Nº

05)

Escalas de calificación para cada instrumento.

Tabla de especificaciones del test de conocimiento informático.

(ANEXO Nº 07)

Tabla de especificaciones para el pre test. (ANEXO Nº 08)

Tabla de especificaciones para el post test. (ANEXO Nº 09)

Baremo sobre el aprendizaje colaborativo. (ANEXO Nº 10)

Baremo sobre encuesta de opinión sobre las actividades con

simulador. (ANEXO Nº 11)

VALIDACIÓN DE LOS INSTRUMENTOS.

90

Page 91: Tesis Interactive Physics 2011

Validez de constructo: cálculo de Kuder Richarson para test o

prueba con dos alternativas (V o F, correcto o incorrecto).

Escala:

0 = incorrecta

1 = correcta

r= kk−1 [ S

i2−∑ pi q i

Si2 ]

Donde:

r: coeficiente de Kuder Richarson

k: número de ítems

Si2 : varianza de los puntajes totales

pi: número de respuestas correctas

qi: número de respuestas incorrectas

Coeficiente Descripción

0,00 a 0,20 Despreciable

0,20 a 0,40 Muy baja

0,40 a 0, 60 Moderada

0,60 a 0,80 Marcada

0,80 a 1,00 Muy alta

Validez de constructo: cálculo de coeficiente de Crombach, para test

de opinión (actitudes) = tipo Likert

rn=k

k−1 [1−∑ Si2

St2 ]

Donde:

rn: coeficiente de Crombach

k: número de ítems

Si: varianza de los puntajes de cada ítem

St: varianza de los puntajes totales

91

Page 92: Tesis Interactive Physics 2011

Coeficiente Descripción

0,00 a 0,20 Despreciable

0,20 a 0,40 Muy baja

0,40 a 0, 60 Moderada

0,60 a 0,80 Marcada

0,80 a 1,00 Muy alta

El pre test se validó con la validez de constructo: cálculo de Kuder

Richarson, para lo cual se aplicó una prueba piloto a 20 alumnos escogidos al

azar, luego de hacer los cálculos pertinentes de la cuadro, el coeficiente de

Kuder Richarson es igual a 0,5 y está comprendido entre los valores de 0,4 y

0,6 inclusive, corresponde a la descripción moderada, por ende el instrumento

es válido y su aplicación es recomendada. (ANEXO Nº 12)

El post test también se validó con la validez de constructo: cálculo de

Kuder Richarson, aplicándose una prueba piloto a 20 alumnos escogidos al

azar, el coeficiente calculado es igual a 0,7 y está comprendido entre los

valores de 0,6 y 0,8 inclusive, corresponde a la descripción marcada, por lo

que el instrumento es válido y su aplicación es recomendada. (ANEXO Nº 13)

El test de opinión sobre las actividades con el simulador, se validó con la

validez de constructo: cálculo de coeficiente de Crombach, se escogió al azar

20 alumnos a los cuales se les aplicó la encuesta, dado que el coeficiente de

Crombach obtenido es igual a 1,0 y está comprendido entre los valores de 0,8

y 1,0 inclusive, corresponde a la descripción muy alta, el instrumento es válido

al 100% y su aplicación recomendada. (ANEXO Nº 14)

El test de opinión sobre el aprendizaje colaborativo, también se validó

con la validez de constructo: cálculo de coeficiente de Crombach, se aplicó a

20 alumnos escogidos al zar una encuesta piloto, el coeficiente de Crombach

obtenido es igual a 0,9 y está comprendido entre los valores de 0,8 y 1,0

inclusive, corresponde al descripción muy alta, por los que el instrumento es

válido y su aplicación es recomendada. (ANEXO Nº 15)

92

Page 93: Tesis Interactive Physics 2011

3.6. PROCESAMIENTO DE DATOS

Para el procesamiento y análisis de datos, se ha empleado el diseño

estadístico con medidas de tendencia central y las medidas de dispersión con

sus respectivos cuadros y gráficos; luego se hizo la contrastación de los

resultados de ambos grupos.

Medidas de tendencia central:

Media aritmética.

Mediana.

Moda.

Medidas de dispersión:

Varianza y desviación estándar.

Coeficiente de variación.

3.7. PRUEBA DE HIPÓTESIS

Para verificar la confiabilidad de los resultados del presente trabajo de

investigación, se utilizó la prueba de hipótesis para diferencia de medias de

dos poblaciones con varianzas poblacionales desconocidas, con el fin de

determinar la influencia del software educativo Interactive Physics mediante la

generación de simulaciones en el aprendizaje colaborativo de la Física, en los

alumnos del quinto grado de educación secundaria de la Institución Educativa

Industrial 32 de la ciudad de Puno.

3.8. MÉTODOS DE ANÁLISIS

El análisis cuantitativo busca detectar posibles cambios estadísticamente

significativos entre las respuestas a los Pre-Test y a los Post-Test.

Análisis de frecuencias de indicadores mediante los programas

estadísticos; SPSS y EXCEL.

93

Page 94: Tesis Interactive Physics 2011

94

Page 95: Tesis Interactive Physics 2011

CAPÍTULO IV

RESULTADOS

4.1. DESCRIPCIÓN

4.1.1. ACERCA DE ALGUNOS ASPECTOS CUALITATIVOS DE LA

INVESTIGACIÓN.

En este punto, queremos informar sobre la manera de cómo se ha

realizado el experimento, como ya se mencionó, se han utilizado dos

grupos; un grupo experimental y un grupo control, en la cual cada grupo

estuvo conformado por 66 alumnos.

En el grupo experimental se han aplicado en el proceso de

enseñanza aprendizaje de física, el refuerzo del aprendizaje asistido por

el ordenador con el software educativo Interactive Physics y asimismo

los alumnos han trabajado en pequeños grupos poniendo en práctica el

aprendizaje colaborativo.

En el grupo control, no se ha aplicado ninguna de las variables

independientes mencionadas.

95

Page 96: Tesis Interactive Physics 2011

La aplicación del software educativo Interactive Physics, ha

consistido en los apartados siguientes:

- Un apartado para “Diagnosticar” el conocimiento informático de los

alumnos, para lo cual se ha aplicado una encuesta, cuyo resultado

nos da a conocer que más de la mitad o sea el 50% de los alumnos

no cuentan con una computadora en casa. el cuadro Nº 08, muestra

los resultados sobre el conocimiento de los programas informáticos,

utilizadas habitualmente por los alumnos en un nivel básico entre las

siguientes: procesador de textos, hoja de cálculo, programas

didácticos, correo electrónico, pagina Web, lenguajes de

programación y programas de uso específico.

- Un segundo apartado para la “Familiarización” del programa

Interactive Physics, donde se le dio una información teórica y práctica

sobre elaboración de simulaciones en el ordenador.

- Un tercer apartado “Simulaciones” permitió presentar a los alumnos

simulaciones físicas en un número de 2 a 3 por cada tema,

simulaciones construidas por los mismos alumnos con ayuda del

docente, en el conocido programa Interactive Physics, para lo cual

cada alumno contaba con una guía elaborada por el docente.

- Un cuarto apartado “Evaluación” en el cual cada alumno tenía que

desarrollar y responder las preguntas propuestas en la guía de

aprendizaje que previamente era trabajado en pequeños grupos.

Sobre la realización de las actividades con simulador Interactive

Physics se ha aplicado una encuesta con escalas de valoración (ver

anexo Nº 05) a los alumnos a fin de que puedan mostrar su aprobación o

rechazo a la forma como se ha realizado. Los resultados de dicha

encuesta en el cuadro Nº12 muestra que los alumnos están de acuerdo

con las distintas afirmaciones planteadas en dicha encuesta de opinión.

96

Page 97: Tesis Interactive Physics 2011

En cuanto al aprendizaje colaborativo, se ha aplicado también una

encuesta con escala de valoración (ver anexo Nº 04) a los alumnos para

que puedan opinar acerca de su participación en las actividades de

aprendizaje. En los resultados de dicha encuesta se tiene que casi

siempre (4,12 de media) el estudiante se esfuerza por trabajar con sus

compañeros, casi siempre (4,05 de media) el alumno sigue los planes

trazados por el grupo, trabaja satisfactoriamente y sin perturbar a los

otros. (Cuadro Nº 13)

4.1.2. PRESENTACIÓN Y DESCRIPCIÓN DE LOS RESULTADOS

4.1.2.1. SITUACIÓN DE LOS ALUMNOS ANTES DEL EXPERIMENTO

La prueba de entrada aplicada pretende analizar el conocimiento

de los contenidos básicos de la física de 132 alumnos del Quinto Grado

de Educación Secundaria, en la fase previa del experimento de la

investigación. Para evaluar estas variables, los alumnos de los grupos

experimental y control responden una serie de cuestionarios diseñados.

El test sobre la mecánica newtoniana permite diagnosticar el nivel

de conocimiento de los alumnos acerca de la cinemática y la dinámica.

97

Page 98: Tesis Interactive Physics 2011

CUADRO Nº 03: NOTAS DE LOS ALUMNOS DEL GRUPO EXPERIMENTAL

ALUMNOSCUANTIFICACIONES (NOTAS) PRE TEST

CUANTIFICACIONES (NOTAS) POST TEST

ALUMNOSCUANTIFICACIONES

(NOTAS)PRE TEST

CUANTIFICACIONES (NOTAS)

POST TEST

01 10 10 34 13 14

02 11 14 35 13 14

03 13 15 36 12 13

04 13 14 37 14 16

05 13 14 38 11 11

06 12 16 39 13 14

07 15 16 40 14 15

08 12 13 41 13 14

09 10 10 42 14 15

10 12 13 43 13 14

11 12 13 44 12 15

12 10 11 45 15 16

13 12 13 46 12 18

14 10 10 47 15 17

15 11 12 48 15 16

16 10 10 49 11 13

17 11 11 50 11 11

18 09 09 51 13 14

19 12 16 52 13 15

20 12 13 53 13 14

21 12 13 54 12 13

22 11 11 55 14 16

23 15 17 56 13 15

24 13 14 57 11 10

25 12 15 58 12 13

26 13 15 59 13 14

27 13 14 60 11 12

28 13 14 61 16 17

29 15 17 62 13 15

30 13 15 63 13 15

31 13 15 64 15 17

32 13 14 65 17 18

33 10 09 66 13 15

FUENTE: Pre test y post test aplicada a los alumnos (ANEXO Nº 02, 03)

98

Page 99: Tesis Interactive Physics 2011

CUADRO Nº 04: NOTAS DE LOS ALUMNOS DEL GRUPO CONTROL

ALUMNOSCUANTIFICACIONES

(NOTAS) PRE TEST

CUANTIFICACIONES (NOTAS)

POST TESTALUMNOS

CUANTIFICACIONES (NOTAS)

PRE TEST

CUANTIFICACIONES (NOTAS)

POST TEST

01 10 09 34 13 11

02 12 11 35 13 12

03 11 13 36 14 14

04 14 14 37 13 13

05 13 11 38 13 11

06 15 15 39 13 14

07 11 10 40 10 9

08 12 13 41 17 17

09 16 16 42 14 16

10 12 11 43 14 13

11 14 15 44 17 17

12 12 11 45 16 17

13 13 9 46 13 13

14 13 13 47 13 16

15 14 15 48 10 10

16 14 13 49 11 13

17 13 13 50 13 15

18 15 14 51 15 15

19 12 12 52 13 15

20 11 10 53 9 9

21 14 12 54 13 14

22 12 11 55 14 14

23 13 15 56 11 10

24 11 10 57 12 14

25 12 14 58 12 12

26 9 10 59 12 11

27 13 14 60 11 13

28 10 9 61 11 11

29 16 15 62 11 10

30 11 13 63 13 16

31 18 17 64 11 10

32 11 10 65 11 12

33 13 13 66 12 13

FUENTE: Pre test y post test aplicada a los alumnos (ANEXO Nº 02, 03)

99

Page 100: Tesis Interactive Physics 2011

CUADRO Nº 05. DISTRIBUCIÓN DE 66 ALUMNOS DEL QUINTO GRADO DE

LA I.E.S. INDUSTRIAL 32 DE PUNO, CATEGORIZANDO SEGÚN LAS NOTAS

OBTENIDAS EN PRE-TEST.

CATEGORIAS NOTASGRUPO CONTROL

Xi fi % Fi %Hi

DEFICIENTE [08 - 11> 9,5 6 9 6 9

REGULAR [11 - 14> 12,5 42 64 48 73

BUENO [14 - 17> 15,5 15 23 63 96

MUY BUENO [17 - 20> 18,5 3 4 66 100

TOTAL 66 100Fuente: Cuadro Nº 04

En la cuadro precedente se observa las siguientes características:

Existen 6 alumnos que representa el 9% del total que tienen notas inferiores

11 puntos que corresponde a la categoría deficiente. Estos resultados destacan la

dificultad del alumno en cuanto al desarrollo de las capacidades; comprensión de

información, indagación y experimentación del mismo modo el juicio crítico.

El mayor número de alumnos o sea 42 que representa el 64% del total que

tienen notas mayores o iguales a 11 e inferiores a 14 puntos, corresponde a la

calificación de la categoría regular. En este sentido es el valor con mayor

frecuencia en el cuadro que antecede.

Hay 15 alumnos que representa el 23% del total que tienen notas mayores o

iguales a 14 e inferiores 17 puntos que corresponde a la categoría bueno. Estos

resultados nos muestran la existencia de alumnos con destacada calificación en

relación con el aprendizaje.

El menor número de alumnos es decir 3 alumnos que representa el 4% del

total, tienen notas superiores o iguales a 17 puntos, representa a la categoría muy

bueno, esta situación refleja la alta puntuación obtenida en el pre-test sobre el

conocimiento de la física.

100

Page 101: Tesis Interactive Physics 2011

CUADRO Nº 06. DISTRIBUCIÓN DE 66 ALUMNOS DEL QUINTO GRADO DE

LA I.E.S. INDUSTRIAL 32 DE PUNO, CATEGORIZANDO SEGÚN LAS NOTAS

OBTENIDAS EN PRE-TEST.

CATEGORÍAS NOTASGRUPO EXPERIMENTAL

Xi fi % Fi %Hi

DEFICIENTE [08 - 11> 9,5 7 11 7 11

REGULAR [11 - 14> 12,5 46 70 53 81

BUENO [14 - 17> 15,5 12 18 65 99

MUY BUENO [17 - 20> 18,5 1 1 66 100

TOTAL     66 100    FUENTE: Cuadro Nº 03

En la cuadro Nº 06 nos ilustra las siguientes características:

El 70% de alumnos o sea 46 se ubican en la categoría regular con notas

mayores o iguales a 11 puntos e inferiores a 14 puntos, estos resultados nos

muestran que los alumnos en su mayoría tiene un conocimiento regular en cuanto

al aprendizaje de la física específicamente relacionado al conocimientos de

mecánica newtoniana.

Hay 12 alumnos que representa el 18% del total, tienen notas superiores o

iguales a 14 e inferiores a 16 puntos. De igual manera existe sólo un alumno que

representa el 1% del total que tienen notas mayores o iguales a 17 puntos

corresponden a los calificativos de la categoría muy bueno.

101

Page 102: Tesis Interactive Physics 2011

9 11

6470

2318

52

0

10

20

30

40

50

60

70

PO

RC

EN

TA

JE

DEFICIENTE REGULAR BUENO MUY BUENO

CATEGORÍA DE LAS NOTAS

GRÁFICO Nº 01. HISTOGRAMA COMPARATIVO DE FRECUENCIAS,

CATEGORIZANDO SEGÚN LAS NOTAS OBTENIDAS POR LOS ALUMNOS

DEL GRUPO CONTROL Y DEL GRUPO EXPERIMENTAL.

GRUPO CONTROL GRUPO EXPERIMENTAL

FUENTE: Cuadros Nros. 05 y 06

Las comparaciones entre los grupos control y experimental se observa en

el Gráfico Nº 01 con las siguientes características:

El mayor porcentaje de alumnos tanto en el grupo control y experimental

son 64% y 70% del total respectivamente, se ubican dentro de la categoría regular

con notas mayores o iguales a 11 puntos e inferiores a 13 puntos. Asimismo se

observa en el gráfico en lo que corresponde a la categoría muy bueno sólo el 5%

de alumnos del grupo control y 2%, de alumnos del grupo experimental con notas

superiores o iguales a 17 puntos. Por consiguiente afirmamos que los alumnos de

ambos grupos mencionados tienen características similares en cuanto al

aprendizaje de la física antes de aplicarse el experimento.

102

Page 103: Tesis Interactive Physics 2011

CUADRO Nº 07. CUADRO COMPARATIVO DE LOS RESULTADOS DE LAS

MEDIDAS DE TENDENCIA CENTRAL Y DISPERSIÓN DE LAS NOTAS DEL

PRE-TEST

MEDIDASGRUPO

EXPERIMENTALGRUPO DE CONTROL

Media aritmética 12,56 12.70

Mediana 13,00 13.00

Moda 13,00 13,00

Desviación Standard 1,59 1,88

Varianza 2,53 3,54

FUENTE: Tratamiento estadístico por grupos.

El promedio de las notas en ambos grupos es semejante con poca variación

por consiguiente están en iguales condiciones de aprendizaje, ya que la media del

grupo experimental es 12,56 puntos que es semejante a la media del grupo

control que es de 12,70 puntos ubicándose ambos promedios en el intervalo

correspondiente a la categoría regular.

El promedio de las desviaciones de las notas de los alumnos del grupo

experimental respecto a la nota promedio es de 1,59 puntos y del grupo control es

de 1,88 puntos. Entonces el coeficiente de variación en ambos grupos es menor

al 15%, por ello deducimos que ambos grupos son homogéneos.

Respecto al Pre-test de ambos grupos observamos que en las medidas de

tendencia central y de dispersión, las características son semejantes en los

puntajes obtenidos, así como se observa en el cuadro que antecede.

103

Page 104: Tesis Interactive Physics 2011

4.1.2.2. COMPARACIÓN DE MEDIAS DE DOS POBLACIONES

INDEPENDIENTES DE VARIANZAS DESCONOCIDAS.

Con el fin de obtener conclusiones confiables con la rigurosidad

estadística efectuamos la prueba de hipótesis para la diferencia de

medias de los dos grupos tanto del grupo de control y del grupo

experimental, para el pre test. Para ello como se conoce la varianza

poblacional se asume que es igual a la varianza muestral.

i) PLANTEAMIENTO DE HIPÓTESIS ESTADÍSTICA

Hipótesis Nula: Ho : µe ≤ µc

“El promedio de puntajes obtenidos por los alumnos del grupo

experimental son iguales a los puntajes obtenidos del grupo control”.

Hipótesis Alternativa: Ha : µe ≠ µc

“El promedio de puntajes obtenidos por los alumnos del grupo

experimental no son iguales a los puntajes obtenidos del grupo

control”.

ii) NIVEL DE CONFIANZA: 1 – α = 0,95 Ó 1 – α = 95%

α = 0,05

α/2 = 0,025

iii) NIVEL DE DECISIÓN:

Como n = ne + nc = 66 + 66 = 132 y 132 > 30; entonces se aplica la

distribución Z.

Si Zc > Zt, se rechaza Ho

iv) PUNTOS CRÍTICOS:

Zt = Z0,025 = ±1,96

104

Page 105: Tesis Interactive Physics 2011

Zc = -0,46

v) CONCLUSIÓN:

Como Zc < Zt, entonces se acepta Ho, significa que los puntajes en

promedio de los dos grupos son iguales con 95% de confianza.

Las características observadas y comparadas del grupo

experimental y del grupo de control están en similares condiciones

de aprendizaje.

105

Z=X e−X c

√ Se2

ne

+Sc

2

nc

Z=12 ,56−12 ,70

√ 2 ,5366

+ 3 ,5466

Page 106: Tesis Interactive Physics 2011

21,225,8

53

0

10

20

30

40

50

60

PO

RC

EN

TA

JE

Computadorapersonal

Ordenador No tiene

CATEGORÍAS

ALUMNOS

4.1.2.3. REGISTRO DE CONOCIMIENTO INFORMÁTICO

CUADRO Nº 08. DISTRIBUCIÓN DE ALUMNOS QUE POSEEN ORDENADOR

Posee Ud.Frecuencia Porcentaje

Porcentaje válido

Porcentaje acumulado

Válidos Computadora personal

14 21,2 21,2 21,2

Ordenador 17 25,8 25,8 47,0 No tiene 35 53,0 53,0 100,0 Total 66 100,0 100,0

FUENTE: Encuesta sobre conocimiento informático (Anexo Nº 01 )

GRÁFICO Nº 02. DISTRIBUCIÓN DE ALUMNOS QUE POSEEN ORDENADOR

FUENTE: Cuadro Nº 08

En cuadro 08 y en el gráfico 02 refleja, que el mayor número de alumnos o

sea el 53% del total no cuentan con un ordenador en casa, esto dificulta en cierta

medida el conocimiento de la informática.

Un 25,8% de los alumnos tienen ordenador (dispositivo consistente en CPU,

pantalla, teclado y mouse) en casa, y el 21,2 % de alumnos cuentan con una

computadora personal (computadora digital personal, Laptop), estos datos nos

muestran la disponibilidad de un ordenador para aprender y/o manipular en

cualquier momento.

106

Page 107: Tesis Interactive Physics 2011

1,95

2,14

2,38 2,38 2,32

2,122,05

0

0,5

1

1,5

2

2,5

Procesadorde textos

Hoja decálculo

Programasdidácticos

Correoelectrónico

Webs Lenguaje deprogramación

Programas deuso especifico

ÍTEMS DE LA ENCUESTA

ALUMNOS

CUADRO Nº 09. DISTRIBUCIÓN DE ALUMNOS SOBRE CONOCIMIENTO

INFORMÁTICO.

N Mínimo Máximo Media Desv. típ.Maneja Ud. Procesador de textos 66 1 4 1,95 ,849

Maneja Ud. Hoja de cálculo 66 1 4 2,14 ,926

Maneja Ud. Programas Didácticos 66 1 4 2,38 1,092

Maneja Ud. Correo electrónico 66 1 4 2,38 ,989

Maneja Ud. Webs 66 1 4 2,32 ,931Maneja Ud. Lenguajes de programación 66 1 4 2,12 1,074

Maneja Ud. Programas de uso específico 66 1 4 2,05 ,999

N válido (según lista) 66

FUENTE: Encuesta sobre conocimiento informático (Anexo Nº 01 )

GRÁFICO Nº 03 DISTRIBUCIÓN DE ALUMNOS SOBRE CONOCIMIENTO

INFORMÁTICO.

FUENTE: Cuadro Nº 09

107

Page 108: Tesis Interactive Physics 2011

En el cuadro 9 y el gráfico 3 se aprecia el número de aplicaciones

informáticas utilizadas habitualmente, relacionado con los niveles de aprendizaje

en cuanto al manejo de las programas, los mismos que están en categorías; (1)

no maneja, (2) básico, 3 (intermedio) y 4 (avanzado).

En la pregunta: maneja Ud. procesador de textos, observamos en el cuadro y

gráfico correspondiente una media de 1,95; lo que nos indica que los alumnos

tienen un conocimiento básico en el programa.

En el manejo de la hoja de cálculo, tiene una media de 2,14 del cual

concluimos que el nivel de conocimiento de los alumnos es también básico con

baja tendencia a nivel intermedio.

En programas didácticos y correo electrónico tiene una media de 2,38;

entonces el nivel de conocimiento de los alumnos está en un nivel básico con

tendencia al nivel intermedio. En los otros programas; webs, lenguaje de

programación y en programas de uso específico se observa también que el nivel

de conocimiento de los alumnos es un nivel básico con tendencia al nivel

intermedio.

108

Page 109: Tesis Interactive Physics 2011

ALUMNOS

4,50%

66,70%

28,80%

Una novedad

Un avance dela ciencia

Un instrumento de trabajo

CUADRO Nº 10. DISTRIBUCIÓN DE LOS ALUMNOS Y SU APRECIACIÓN DE

LA INFORMÁTICA

De acuerdo a su criterio la informática representa

Frecuencia PorcentajePorcentaje

válidoPorcentaje acumulado

Válidos Una novedad 3 4,5 4,5 4,5

Un avance de la ciencia

44 66,7 66,7 71,2

Un instrumento de trabajo 19 28,8 28,8 100,0

Total 66 100,0 100,0

FUENTE: Encuesta sobre conocimiento informático (Anexo Nº 01)

GRÁFICO Nº 04. DISTRIBUCIÓN DE LOS ALUMNOS Y SU APRECIACIÓN DE

LA INFORMÁTICA

FUENTE: Cuadro Nº 10

El cuadro 10 y gráfico 04 nos ilustra, la apreciación de los alumnos sobre la

informática de los cuales el mayor porcentaje o sea el 66,7% del total manifiestan

que es un avance de la ciencia. Por otro lado existe el 28,8% de alumnos quienes

consideran como un instrumento de trabajo y finamente sólo el 4,5% de alumnos

opinan que la informática es una novedad.

109

Page 110: Tesis Interactive Physics 2011

9,1

31,8

56,1

3

0

10

20

30

40

50

60

PO

RC

EN

TA

JE

Interesante Muy importante Adecuado Aburrido

CATEGORÍAS

ALUMNOS

CUADRO Nº 11. DISTRIBUCIÓN DE ALUMNOS SOBRE EL USO DEL

ORDENADOR EN EL AULA

El uso del ordenador en las clases de Física es:

Frecuencia PorcentajePorcentaje

válidoPorcentaje acumulado

Válidos Interesante 6 9,1 9,1 9,1

Muy importante

21 31,8 31,8 40,9

Adecuado 37 56,1 56,1 97,0

Aburrido 2 3,0 3,0 100,0

Total 66 100,0 100,0

FUENTE: Encuesta sobre conocimiento informático (Anexo Nº 01)

GRÁFICO Nº 05. DISTRIBUCIÓN DE ALUMNOS SOBRE EL USO DEL

ORDENADOR EN EL AULA

FUENTE: Cuadro Nº 11

En el cuadro 11 y gráfico 5, se aprecia sobre la opinión de alumnos sobre el

uso del ordenador en el aula, de los cuales el mayor número de alumnos o sea el

56,1% afirman que es adecuado, el 31,8% opinan que el simulador es muy

importante, el 9,1% manifiestan que es interesante y solo el 3% de alumnos

opinan de que es aburrido. Lo cual significa que el uso del ordenador en el

desarrollo de las sesiones de aprendizaje tiene un impacto positivo en el

aprendizaje de la Física.

110

Page 111: Tesis Interactive Physics 2011

4.1.2.4. ENCUESTA PARA LOS ALUMNOS SOBRE LAS ACTIVIDADES CON

SIMULADOR.

CUADRO Nº 12. DISTRIBUCIÓN DE ALUMNOS SOBRE LA ENCUESTA DE LAS

ACTIVIDADES CON SIMULADOR.

N Mínimo Máximo Media Desv. típ.El uso de los simuladores en Física es interesante. 66 2 5 4,14 ,839

Trabajar en equipo ayuda a aprender más y mejor. 66 2 5 4,33 ,709

La Física es más atractiva cuando se realizan actividades de investigación.

66 2 5 4,03 ,764

Se aprenden mejor los conceptos de Física cuando se utilizan simuladores. 66 2 5 3,91 ,890

Las actividades de investigación facilitan el aprendizaje de los conceptos de Física.

66 1 5 4,09 ,872

La comunicación entre el profesor y los alumnos mejora cuando se realizan actividades de investigación con simuladores.

66 1 5 3,97 1,081

El tiempo que se ha dedicado a la utilización de los simuladores ha sido adecuado.

66 2 5 3,83 ,776

Considera que las actividades de investigación realizadas han sido difíciles.

66 1 5 3,50 1,085

El programa Interactive Physics permite trabajar con facilidad en las simulaciones. 66 2 5 3,77 ,891

El programa Interactive Physics estimula la creatividad.

66 1 5 3,92 ,966

N válido (según lista) 66

FUENTE: Encuesta aplicada a los alumnos. 2007

111

Page 112: Tesis Interactive Physics 2011

4,144,33

4,03 3,914,09 3,97

3,83

3,53,77

3,92

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5C

AT

EG

OR

ÍAS

: 1

AL

5

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

ÍTEMS DE LA ENCUESTA

GRÁFICO Nº 06. HISTOGRAMA SOBRE LA ENCUESTA DE LAS ACTIVIDADES

CON SIMULADOR.

FUENTE: Cuadro Nº 12

De el cuadro 12 y gráfico 06 que antecede el alumnado cumplimenta, tras la

realización de las actividades con el simulador Interactive Physics, un cuestionario

con el fin de indagar las opiniones de los alumnos acerca de la experiencia

desarrollada. Se observa que en el Ítem 2 la media es 4,33 corresponde al

categoría “de acuerdo”, lo cual nos induce a concluir que el grupo de alumnos

esta de acuerdo en trabajar en equipo ayuda a aprender más y mejor.

En el gráfico se puede observar que la media alcanzada por los alumnos en

cada una de los ítems presentados refleja aproximadamente igual a 4, el cual

corresponde al calificativo de la categoría “de acuerdo” con tendencia a la

categoría “muy de acuerdo”, mientras que una menor proporción de ellos tienden

a la categoría “ni de acuerdo ni en desacuerdo”

112

Page 113: Tesis Interactive Physics 2011

4.1.2.5. ENCUESTA PARA ALUMNOS SOBRE APRENDIZAJE

COLABORATIVO

CUADRO Nº 13. DISTRIBUCIÓN PORCENTUAL DE LA ENCUESTA PARA

ALUMNOS SOBRE EL APRENDIZAJE COLABORATIVO

SIEMPRECASI

SIEMPRE A VECES CASI NUNCA NUNCA TOTALNº % Nº % Nº % Nº % Nº %

Termino las tareas que me son confiados. 29 43,9 23 34,8 12 18,2 1 1,5 1 1,5 66

Me esfuerzo por trabajar con todos mis compañeros. 22 33,3 30 45,5 14 21,2 0 0,0 0 0,0 66

Procuro comprender nuevas ideas que me son sugeridas por mis compañeros.

24 36,4 27 40,9 15 22,7 0 0,0 0 0,0 66

Comparto mis conocimientos con mis compañeros. 16 24,2 23 34,8 23 34,8 1 1,5 3 4,5 66

Sigo los planes trazados por el grupo, trabajo satisfecho para el grupo, sin perturbar a los otros.

22 33,3 31 47,0 9 13,6 2 3,0 2 3,0 66

Cedo cuando reconozco que no tengo razón. 16 24,2 22 33,3 22 33,3 6 9,1 0 0,0 66

Respeto el derecho de mis compañeros. 33 50,0 25 37,9 7 10,6 1 1,5 0 0,0 66

Pienso en las dificultades que pueden estar pasando mis compañeros.

17 25,8 28 42,4 17 25,8 2 3,0 2 3,0 66

Escucho con atención cuando se dirigen a mí, y a los demás miembros del grupo.

30 45,5 23 34,8 12 18,2 1 1,5 0 0,0 66

Escucho con atención las indicaciones del profesor. 34 51,5 26 39,4 4 6,1 1 1,5 1 1,5 66

Están dispuestos a prestar ayuda a sus compañeros cuando ésta es necesaria.

40 60,6 19 28,8 3 4,5 3 4,5 1 1,5 66

FUENTE: Encuesta aplicada a los alumnos (Anexo Nº 04)

En el cuadro 13, se observa con respecto a cada una de las interrogantes

de la encuesta aplicada a los alumnos, los resultados en mayor porcentaje se

ubican en las escales de calificación que comprenden; siempre, casi siempre y a

113

Page 114: Tesis Interactive Physics 2011

veces, esto nos da entender que los alumnos tienen una participación activa en

las actividades de aprendizaje.

CUADRO Nº 14. DISTRIBUCIÓN DE LA ENCUESTA PARA ALUMNOS SOBRE

APRENDIZAJE COLABORATIVO

N Mínimo Máximo Media Desv. típ.Termino las tareas que me son confiados. 66 1 5 4,18 ,893

Me esfuerzo por trabajar con todos mis compañeros. 66 3 5 4,12 ,734

Procuro comprender nuevas ideas que me son sugeridas por mis compañeros. 66 3 5 4,14 ,762

Comparto mis conocimientos con mis compañeros.

66 1 5 3,73 1,001

Sigo los planes trazados por el grupo, trabajo satisfecho para el grupo, sin perturbar a los otros.

66 1 5 4,05 ,935

Cedo cuando reconozco que no tengo razón. 66 2 5 3,73 ,937

Respeto el derecho de mis compañeros. 66 1 5 4,35 ,794

Pienso en las dificultades que pueden estar pasando mis compañeros. 66 1 5 3,85 ,949

Escucho con atención cuando se dirigen a mí, y a los demás miembros del grupo.

66 1 5 4,23 ,856

Escucho con atención las indicaciones del profesor. 66 1 5 4,38 ,799

Están dispuestos a prestar ayuda a sus compañeros cuando esta es necesaria. 66 1 5 4,42 ,895

N válido (según lista) 66

FUENTE: Encuesta aplicada a los alumnos (Anexo Nº 04)

114

Page 115: Tesis Interactive Physics 2011

4,184,12 4,14

3,73

4,05

3,73

4,35

3,85

4,23

4,384,42

3,2

3,4

3,6

3,8

4

4,2

4,4

4,6

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

ITEMS DE LA ENCUESTA

GRÁFICO Nº 07. HISTOGRAMA DE LA ENCUESTA PARA ALUMNOS SOBRE

APRENDIZAJE COLABORATIVO

FUENTE: Cuadro Nº 14

En el cuadro 14 y gráfico 7 se aprecia en el ítem 01 la media es 4,18 su

actitud de los alumnos para terminar las tareas que les son confiadas es

favorable. En el ítem 2 la media es 4,12 la actitud de los alumnos es también

favorable para esforzarse a trabajar con todo sus compañeros así de esa manera

cada estudiante contribuye de un modo particular al logro de las metas de grupo.

Se aprecia también en el ítem 3 cuya media es 4,14 en la cual los alumnos

afirman comprender las nuevas ideas que le son sugeridas por sus compañeros, y

en el ítem 4 se puede observar que la media es menor o sea 3,73 lo que nos

indica que la actitud de los alumnos es un poco favorable en compartir los

conocimientos adquiridos con sus compañeros, éstos resultados muestran una

tendencia pasiva en cuanto a la confianza mutua, comunicación clara y apoyo

mutuo en el grupo.

Se observa también en el ítem 5 cuya media es 4,05 la actitud de los

alumnos es favorable para seguir los planes trazados por el grupo, trabajando

115

Page 116: Tesis Interactive Physics 2011

satisfecho y sin perturbar a los otros, y en el ítem se puede apreciar una media de

3,72 una actitud poco favorable de los alumnos para ceder cuando reconocen que

no tienen razón. En este sentido el grupo se somete a procesos de reflexión

acepta su trabajo y, a partir de ello, toma decisiones en cuanto a su

funcionamiento.

En los ítems 7 la media que se aprecia en el cuadro es 4,35 la tendencia de

los alumnos en cuanto a su actitud es favorable para respetar el derecho de de

sus compañeros y en el ítem 8 con media 3,85 hay una actitud también favorable

de los alumnos quienes piensan en los dificultades que puedan estar pasando sus

compañeros, por lo que los alumnos practican la empatía.

Del mismo modo en los ítems 9, 10 y 11 las medias son 4,23; 4,38 y 4, 42

respectivamente en las cuales, la actitud de los alumnos es favorable para brindar

ayuda a sus compañeros cuando ésta es necesaria y escuchar con atención las

indicaciones del profesor y de los más miembros del grupo, así mismo, para el

trabajo colaborativo en una situación de aprendizaje, se caracteriza por una

comunidad en la que se respeta la expresión de puntos de vista diferentes.

116

Page 117: Tesis Interactive Physics 2011

4.1.2.6. APRENDIZAJE LOGRADO EN EL GRUPO CONTROL Y EN EL GRUPO

EXPERIMENTAL, DESPUÉS DE APLICARSE EL EXPERIMENTO

CUADRO Nº 15. DISTRIBUCIÓN DE 66 ALUMNOS DEL QUINTO GRADO

CATEGORIZANDO SEGÚN LAS NOTAS OBTENIDAS EN POST-TEST.

CATEGORÍAS NOTASGRUPO CONTROL

Xi fi % Fi %Hi

DEFICIENTE [08 - 11> 9,5 14 21 14 21

REGULAR [11 - 14> 12,5 27 41 41 62

BUENO [14 - 17> 15,5 21 32 62 94

MUY BUENO [17 - 20> 18,5 4 6 66 100

TOTAL     66 100    FUENTE: Cuadro Nº 04

Los resultados en el cuadro Nº 15 refleja las siguientes características:

Catorce alumnos que representa el 21% del total, tienen notas inferiores a 11

puntos, el mismo que corresponde a la categoría deficiente. El mayor número de

alumnos o sea 27 que representa el 41% del total tienen calificativos que

corresponden a la categoría regular, cuyas notas son iguales o superiores a 14

puntos e inferiores a 17 puntos.

21 alumnos que representa el 32% del total, tienen notas iguales o mayores

a 14 puntos y menores a 17 puntos, corresponde a los calificativos de la categoría

bueno. Existen también 4 alumnos que representa el 6% del total, tienen

calificativos que corresponden a la categoría muy bueno.

117

Page 118: Tesis Interactive Physics 2011

CUADRO Nº 16. DISTRIBUCIÓN DE 66 ALUMNOS DEL QUINTO GRADO

CATEGORIZANDO SEGÚN LAS NOTAS OBTENIDAS EN POST-TEST.

CATEGORÍAS NOTASGRUPO EXPERIMENTAL

Xi fi % Fi %Hi

DEFICIENTE [08 - 11> 9,5 7 11 16 11

REGULAR [11 - 14> 12,5 17 26 33 36

BUENO [14 - 17> 15,5 35 53 68 89

MUY BUENO [17 - 20> 18,5 7 11 75 100

TOTAL     66 100    Fuente: Cuadro Nº 03

En el cuadro precedente se observa las siguientes características:

Existen 7 alumnos que representa el 11% del total, tienen notas inferiores a

11 puntos, corresponde a las calificaciones de la categoría deficiente, asimismo

existen 17 alumnos que representa el 26% del total, tienen calificativos que

corresponden a la categoría regular cuyas notas son iguales o superiores a 11

puntos e inferiores a 14 puntos.

El mayor número de alumnos o sea 35 que representa el 53% del total,

tienen notas mayores o superiores a 14 puntos y menores a 17 puntos,

corresponde a la categoría bueno. Hay 7 alumnos que representa el 11% del total

tienen notas iguales o superiores a 17 puntos, los mismos que corresponden a los

calificativos de la categoría muy bueno. Estos resultados nos muestran que el

simulador Interactve Physics produce efectos positivos en cuanto al aprendizaje

de la física.

118

Page 119: Tesis Interactive Physics 2011

21

11

41

26

32

53

611

0

10

20

30

40

50

60

PO

RC

EN

TA

JE

DEFICIENTE REGULAR BUENO MUY BUENO

CATEGORÍA DE NOTAS

GRÁFICO Nº 08. HISTOGRAMA COMPARATIVO DE FRECUENCIAS,

CATEGORIZANDO SEGÚN LAS NOTAS OBTENIDAS POR LOS ALUMNOS

DEL GRUPO CONTROL Y DEL GRUPO EXPERIMENTAL.

GRUPO CONTROL GRUPO EXPERIMENTAL

FUENTE: Cuadros Nros. 15 y 16

En el gráfico que antecede, observamos que el 41% de los alumnos del

grupo control tienen calificativos correspondientes a la categoría regular, mientras

que en el grupo experimental el mayor número de alumnos o sea 53% tienen

calificativos que corresponden a la categoría bueno. De estos resultados cabe

destacar que los resultados de la prueba de salida permiten determinar la

importancia que tiene la aplicación del software educativo Interactive Physics en

el aprendizaje de la física en los alumnos de la educación básica regular.

Del mismo modo afirmamos que los alumnos de ambos grupos tienen

características diferentes, así como se muestra en el gráfico que antecede en

cuanto al aprendizaje de la física. Por ende el software educativo Interactive

Physics dinamiza y posibilita aprendizajes superiores a través de simulaciones.

119

Page 120: Tesis Interactive Physics 2011

CUADRO Nº 17. CUADRO COMPARATIVA DE LOS RESULTADOS DE LAS

MEDIDAS DE TENDENCIA CENTRAL Y DISPERSIÓN DE LAS NOTAS DEL

POST-TEST.

MEDIDAS

GRUPO

EXPERIMENTAL GRUPO DE CONTROL

Media aritmética 13,86 12,74

Mediana 14,00 13,00

Moda 14,00 13,00

Desviación Standard 2,18 2,28

Varianza 4,76 5,21

FUENTE: Tratamiento estadístico por grupos.

El análisis e interpretación del cuadro anterior es la siguiente:

El promedio de las notas en ambos grupos son diferentes, la media del grupo

experimental es de 13,86 que es superior a la media del grupo control cuyo valor

es de 12,74 puntos, ubicándose el promedio del grupo experimental en la

categoría bueno y del grupo control en la categoría regular.

Las desviaciones de las notas de los alumnos del grupo experimental,

respecto a la nota promedio es de 2,18 puntos y del grupo control es de 2,28

puntos. De lo cual deducimos que las notas son mas uniformes en el grupo

experimental, que en el grupo de control.

El cuadro 15 se aprecia que el promedio de nota alcanzada por los alumnos

del grupo experimental es mayor al promedio alcanzado por los alumnos del

grupo control, entonces la aplicación del software educativo Interactive Physics en

las sesiones de aprendizaje dinamiza el aprendizaje de los estudiantes a través

del número ilimitado de simulaciones.

120

Page 121: Tesis Interactive Physics 2011

4.1.2.7. COMPARACIÓN DE MEDIAS DE DOS POBLACIONES NORMALES

INDEPENDIENTES DE VARIANZAS DESCONOCIDAS.

Con el fin de obtener conclusiones confiables con rigurosidad

estadística efectuamos la prueba de hipótesis para la diferencia de medias

de los dos grupos control y experimental, para el post test. Se plantea la

hipótesis nula y la hipótesis alterna.

i) PLANTEAMIENTO DE HIPÓTESIS ESTADÍSTICA

Hipótesis Nula: Ho : µe ≤ µc

“El promedio de puntajes obtenidos por los alumnos del grupo

experimental son iguales a los puntajes obtenidos del grupo control”.

Hipótesis Alternativa: Ha : µe ≠ µc

“El promedio de puntajes obtenidos por los alumnos del grupo

experimental son mayores a los puntajes obtenidos del grupo control”.

ii) NIVEL DE CONFIANZA: 1 – α = 0,95 ó 1 – α = 95%

α = 0,05

iii) NIVEL DE DECISIÓN:

Como n = ne + nc = 66 + 66 = 132 y 132 > 30; entonces se aplica la

distribución Z.

Si Zc > Zt, se rechaza Ho

iv) PUNTOS CRÍTICOS:

Zt = Z0,05 = 1,64

121

Page 122: Tesis Interactive Physics 2011

Zc = 2,88

v) CONCLUSIÓN:

Como Zc > Zt, es decir, 2,88 > 1,64 entonces se rechaza la hipótesis

nula y se acepta la hipótesis alterna, lo que significa que los alumnos

del grupo experimental obtuvieron mejores aprendizajes que los del

grupo control.

El aprendizaje colaborativo y asistida por un simulador, produce

aprendizajes superiores en los alumnos y el efecto de la orientación del

profesor relacionado a la generación de simulaciones influye en forma

positiva.

122

Z=X e−X c

√ Se2

ne

+Sc

2

nc

Z=13 , 86−12 ,74

√ 4 ,7666

+ 5 ,2166

Page 123: Tesis Interactive Physics 2011

4.1.2.8. RESULTADOS DE LAS COMPARACIONES DE LAS NOTAS

OBTENIDAS POR LOS ALUMNOS GRUPO CONTROL EN EL PRE

TEST Y POST TEST

GRÁFICO Nº 09. HISTOGRAMA COMPARATIVA DE FRECUENCIAS,

CATEGORIZANDO SEGÚN LAS NOTAS OBTENIDAS POR LOS ALUMNOS

DEL GRUPO CONTROL EN EL PRE TEST Y POST TEST

9

21

64

41

23

32

5 6

0

10

20

30

40

50

60

70

PO

RC

EN

TA

JE

DEFICIENTE REGULAR BUENO MUY BUENO

CATEGORÍA DE LAS NOTAS

PRE TEST

POST TEST

FUENTE: Cuadros Nros. 05 y 15

CUADRO Nº 18. CUADRO COMPARATIVO DE LOS RESULTADOS DE LAS

MEDIDAS DE TENDENCIA CENTRAL Y DISPERSIÓN DELAS NOTAS DEL PRE

TEST Y POST TEST DEL GRUPO CONTROL

MEDIDAS PRE TEST POST TEST

Media aritmética 12,70 12,74

Mediana 13,00 13,00

Moda 13,00 13,00

Desviación Standard 1,88 2,28

Varianza 3,54 5,21FUENTE: Tratamiento estadístico del grupo control

123

Page 124: Tesis Interactive Physics 2011

4.1.2.9. PRUEBA DE HIPÓTESIS ESTADÍSTICA DEL PRE TEST Y POST TEST

DEL GRUPO CONTROL.

Con el fin de obtener conclusiones confiables con la rigurosidad

estadística efectuamos la prueba de hipótesis estadísticas para la

diferencia de medias de los resultados del grupo de control, para el pre

test y post test. Para ello como se conoce la varianza poblacional se

asume que es igual a la varianza muestral.

i) PLANTEAMIENTO DE HIPÓTESIS ESTADÍSTICA

Hipótesis Nula: Ho : µs ≤ µe

“No hay diferencia significativa entre las notas obtenidas del post test

y pre test para los alumnos del grupo control”.

Hipótesis Alternativa: Ha : µs ≠ µe

“Hay diferencia significativa entre las notas obtenidas del post test y

pre test para los alumnos del grupo control”.

ii) NIVEL DE CONFIANZA: 1 – α = 0,95 Ó 1 – α = 95%

α = 0,05

α/2 = 0,025

iii) NIVEL DE DECISIÓN:

Como n = ns + ne = 66 + 66 = 132 y 132 > 30; entonces se aplica la

distribución Z.

Si Zc > Zt, se rechaza Ho

iv) PUNTOS CRÍTICOS:

Zt = Z0,025 = ±1,96

124

Page 125: Tesis Interactive Physics 2011

Z=Xs−X e

√ Ss2

ns

+Se

2

ne

Z=12 ,74−12 ,70

√ 5 ,2166

+ 3 ,5466

Zc = 0,11

v) CONCLUSIÓN:

Como Zc < Zt, entonces se acepta Ho, significa que No hay diferencia

significativa entre las notas obtenidas del post test y pre test para los

alumnos del grupo control con 95% de confianza.

125

Page 126: Tesis Interactive Physics 2011

4.1.2.10. RESULTADOS DE LAS COMPARACIONES DE LAS NOTAS

OBTENIDAS POR LOS ALUMNOS DEL GRUPO EXPERIMENTAL EN

EL PRE TEST Y POST TEST

GRÁFICO Nº 10. HISTOGRAMA COMPARATIVA DE FRECUENCIAS,

CATEGORIZANDO SEGÚN LAS NOTAS OBTENIDAS POR LOS ALUMNOS

DEL GRUPO EXPERIMENTAL EN EL PRE TEST Y POST TEST

11 11

70

26

18

53

2

11

0

10

20

30

40

50

60

70

PO

RC

EN

TA

JE

DEFICIENTE REGULAR BUENO MUY BUENO

CATEGORÍA DE LAS NOTAS

PRE TEST

POST TEST

FUENTE: Cuadros Nros. 06 y 16

CUADRO Nº 19. CUADRO COMPARATIVA DE LOS RESULTADOS DE LAS

MEDIDAS DE TENDENCIA CENTRAL Y DISPERSION DE LAS NOTAS DEL

PRE TEST Y POST TEST DEL GRUPO EXPERIMENTAL

MEDIDAS PRE TEST POST TEST

Media aritmética 12,56 13,86

Mediana 13,00 14,00

Moda 13,00 14,00

Desviación Standard 1,59 2,18

Varianza 2,53 4,76FUENTE: Tratamiento estadístico del grupo experimental

126

Page 127: Tesis Interactive Physics 2011

4.1.2.11. PRUEBA DE HIPÓTESIS ESTADÍSTICA DEL PRE TEST Y POST

TEST DEL GRUPO EXPERIMENTAL.

Con el fin de obtener conclusiones confiables con rigurosidad

estadística efectuamos la prueba de hipótesis para la diferencia de

medias de los resultados del grupo experimental, para el pre test y post

test. Se plantea la hipótesis nula y la hipótesis alterna.

i) PLANTEAMIENTO DE HIPÓTESIS ESTADÍSTICA

Hipótesis Nula: Ho : µs ≤ µe

“No hay diferencia significativa en las notas del post test y pre test

para los alumnos del grupo experimental con relación al aprendizaje

de la física”.

Hipótesis Alternativa: Ha : µs ≠ µe

“Hay diferencia significativa en las notas del post test y pre test para

los alumnos del grupo experimental con relación al aprendizaje de la

física”.

ii) NIVEL DE CONFIANZA: 1 – α = 0,95 ó 1 – α = 95%

α = 0,05

iii) NIVEL DE DECISIÓN:

Como n = ns + ne = 66 + 66 = 132 y 132 > 30; entonces se aplica la

distribución Z.

Si Zc > Zt, se rechaza Ho

iv) PUNTOS CRÍTICOS:

Zt = Z0,05 = 1,64

127

Page 128: Tesis Interactive Physics 2011

Z=Xs−X e

√ Ss2

ns

+Se

2

ne

Z=13 , 86−12 ,56

√ 4 , 7666

+ 2, 5666

Zc = 3,94

v) CONCLUSIÓN:

Como Zc > Zt, es decir, 3,94 > 1,64 entonces se rechaza la

hipótesis nula y se acepta la hipótesis alterna, lo que significa que hay

diferencia significativa en las notas del post test y pre test para los

alumnos del grupo experimental con relación al aprendizaje de la

física.

4.2. DISCUSIÓN DE RESULTADOS

4.2.1. COMPARACIÓN CON LOS RESULTADOS DE OTROS AUTORES.

Sierra Fernández, José Luís. “Estudio de la influencia de un entorno

de simulación por ordenador en el aprendizaje por investigación de la

Física en Bachillerato” 50. Sostiene que, los pequeños trabajos de

investigación dirigida por el profesor y con ayuda del programa de 50 Tesis Doctoral. Universidad de Granada. Op Cit. Pág. 240.

128

Page 129: Tesis Interactive Physics 2011

simulación de fenómenos físicos facilita el aprendizaje de contenidos

conceptuales de mecánica; asimismo sostiene también que los entornos

informáticos de simulación son más eficaces desde el punto de vista

didáctico y ofrecen al alumno distintos niveles de ayuda especifica para

cada trabajo de investigación que aborde.

Covián Regales, Enrique. “El proceso enseñanza-aprendizaje de la

Mecánica de Newton en las carreras técnicas: evaluación de la utilidad y

rendimiento académico de la simulación informática de fenómenos

mecánicos en su aprendizaje y su influencia en la corrección de

preconceptos” 51. Sostiene que, mediante la aplicación de simulación

informática de fenómenos físicos se consigue mejorar la comprensión de

la mecánica y corregir la influencia de los preconceptos considerados.

Sostiene también que la simulación informática sirve para incorporar

herramientas informáticos al proceso enseñanza aprendizaje

incrementando la participación del estudiante.

Huamán Monroy, Godofredo. “Influencia del método experimental

didáctico y el refuerzo del aprendizaje asistido por computadora en el

rendimiento académico de física de los estudiantes de educación de la

UNA – Puno, 2006”52. Concluye que cuando se aplica el método

experimental didáctico en la enseñanza de la física y se realiza el

refuerzo del aprendizaje asistido por computadora, los alumnos elevan

su rendimiento académico significativamente en comparación a la

aplicación individual de cada uno de ellas y aún más en relación a los

alumnos en los cuales no se aplica ninguna de estas variables.

Jiménez Aliaga, Edith S. y Cañapataña Larico, Lucila B. “Aplicación

del software educativo en la enseñanza y aprendizaje de estática y

cinemática en Educación Secundaria” 53. Sostiene que el proceso

51 Tesis Doctoral. Universidad Politécnica de Madrid. Op Cit.52 Tesis para optar el Grado Académico de Magíster en Educación. Universidad Nacional Mayor de San

Marcos. Op. Cit.. Pág. 103.53 Tesis para optar Titulo de Licenciado en Educación. Universidad Nacional de Altiplano. Op. Cit. Pág. 73.

129

Page 130: Tesis Interactive Physics 2011

enseñanza aprendizaje de la física en los alumnos de quinto grado de

educación secundaria, es más eficiente con la aplicación del software

educativo elaborado en Lenguaje de Programación por constituir un

material atractivo y fácil de utilizar.

El presente trabajo de investigación “El software educativo

Interactive Physics y su influencia en el aprendizaje colaborativo de la

física en los alumnos de la I.E.S. Industrial 32 – Puno”, en comparación

con los trabajos anteriormente mencionados se caracteriza debido a que

se ha trabajado dos variables; el aprendizaje colaborativo y el software

educativo Interactive Physics asistido por un ordenador, el nivel de

aprendizaje colaborativo se muestra en los resultados de la encuesta,

donde se tiene que casi siempre (4,12 de media) el estudiante se

esfuerza por trabajar con sus compañeros, casi siempre (4,14) procura

comprender nuevas ideas sugeridas por sus compañeros, (Cuadro Nº

12), permite el desarrollo de habilidades de razonamiento superiores,

pensamiento crítico y seguridad en sí mismo. En cuanto a la influencia

del software educativo Interactive Physics, se puede observar en el

rendimiento de los alumnos (del grupo experimental) quienes en el pre

test un 70% estuvo en el nivel regular, 18% en un nivel bueno y un 1%

en un nivel muy bueno, pasando a un 26% en el nivel regular un 52% en

el nivel bueno y un 11% en un nivel muy bueno en el post test (Cuadros

06 y 16), posibilita aprendizajes superiores en el aprendizaje

colaborativo de la física.

4.2.2. DISCUSIÓN.

Según los datos obtenidos en el cuadro Nº 18, se puede observar

que los alumnos del grupo control tienen un promedio aritmético de

12,70 puntos en el pre test, manteniéndose casi el mismo promedio

aritmético de 12,74 en el post test, esto debido a que no se ha aplicado

ninguna de las variables independientes como el software educativo

Interactive Physics y el aprendizaje colaborativo.

130

Page 131: Tesis Interactive Physics 2011

Sin embargo, en el cuadro Nº 19 lo más sobresaliente es que el

rendimiento académico de los alumno del grupo experimental, en el cual

se han aplicado las variables independientes como el software educativo

Interactive Physics y el aprendizaje colaborativo, ha elevado su

promedio aritmético de 12,56 puntos en el pre test, pasando a un

promedio aritmético de 13,86 puntos en el post test y una dispersión

moderada en torno a éste.

Ahora bien, las observaciones directas anotadas en los párrafos

anteriores, se corroboran con el análisis de varianza en el punto del

proceso de la prueba de hipótesis, se puede observar que cuando se

aplican las variables independiente en el proceso experimental, tiene

una influencia significativa alta, tal como se muestra en el cuadro Nº 19 y

gráfico Nº 10.

De acuerdo a los datos obtenidos en el presente trabajo

experimental y discutidos en los párrafos anteriores, podemos confirmar

nuestra hipótesis de investigación que en términos generales indican, si

es que se aplican las variables; el software educativo Interactive Physics

y el aprendizaje colaborativo, elevan el rendimiento académico de los

alumnos de manera significativa.

Se ha verificado también que la aplicación de ambas variables

independientes en el grupo experimental, dan lugar a una interacción

entre ellos produciéndose mejores resultados en el aprendizaje de la

física de los alumnos, se puede afirmar esto con los resultados de los

cuadros Nros. 12, 13 y 14.

131

Page 132: Tesis Interactive Physics 2011

CONCLUSIONES

Dado los resultados de la investigación, nos permite llegar a las siguientes

conclusiones:

PRIMERA:

El nivel de aprendizaje de los alumnos en física, en el cual no se aplicó

el programa Interactive Physics, es regular, con un promedio aritmético

de 12,56 puntos en el grupo experimental y 12,70 puntos en el grupo

control (Cuadro Nº 07).

SEGUNDA:

El conocimiento informático de los alumnos está en un nivel básico

(Cuadro Nº 09), lo cual es suficiente para la generación de

simulaciones con el programa Interactive Physics mediante la cual

dinamiza el aprendizaje de los alumnos (Cuadro Nº 12) a través de un

número ilimitado de simulaciones.

TERCERA:

El efecto del aprendizaje colaborativo se muestra en los resultados de

la encuesta, donde se tiene casi siempre (4,12 de media) el estudiante

se esfuerza por trabajar con sus compañeros, casi siempre (4,14)

procura comprender nuevas ideas sugeridas por sus compañeros,

(Cuadro Nº 12), permite el desarrollo de habilidades de razonamiento

superiores, pensamiento crítico y seguridad en sí mismo.

CUARTA:

La influencia del software educativo Interactive Physics, se puede

observar en el rendimiento de los alumnos (del grupo experimental),

quienes en el pre test un 70% estuvo en el nivel regular, 18% en un

nivel bueno y un 1% en un nivel muy bueno, pasando a un 26% en el

nivel regular un 52% en el nivel bueno y un 11% en un nivel muy

bueno; en el post test (Cuadros 06 y 16), se muestra también en las

pruebas de hipótesis del post test de ambos grupos la Zc > Zt o sea

132

Page 133: Tesis Interactive Physics 2011

2,88 > 1,64 lo que significa en definitiva la diferencia significativa en las

notas del grupo control y del grupo experimental, influyendo

significativamente y posibilitando aprendizajes superiores en el

aprendizaje colaborativo de la física.

133

Page 134: Tesis Interactive Physics 2011

SUGERENCIAS

Dado los resultados de la investigación, nos permitiremos dar las siguientes

sugerencias:

PRIMERA:

En definitiva, en todas las Instituciones Educativas de Nivel

Secundario, para la enseñanza de la física y otras materias permanece

abierta la oportunidad de integrar de una manera realista las

Tecnologías de Información y Comunicación en el aula, sin perder de

vista que el ordenador constituye una herramienta intelectual con la

que el alumno puede aprender ciencia, siempre y cuando el profesor

incorpore en el aula un diseño instruccional adecuado a su contexto

escolar.

SEGUNDA:

A todos los profesores, invitamos a poner en práctica y fomentar el uso

de la metodología de aprendizaje, empleando el simulador Interactive

Physics para obtener mejores resultados en el aprendizaje de los

alumnos y en la formación de la personalidad del mismo.

TERCERA:

A las Instituciones Educativas Secundarias, quienes cuenten con el

aula de innovación pedagógica de la Dirección Regional de Educación

de Puno, los software educativos interactivos, deben estar inmersos en

la implementación de un diseño curricular como material pedagógico

de apoyo, para traducir las grandes intencionalidades del currículo en

el trabajo operativo de aula.

134

Page 135: Tesis Interactive Physics 2011

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139

Page 140: Tesis Interactive Physics 2011

ANEXOS

140

Page 141: Tesis Interactive Physics 2011

AXEXO Nº 01:

REGISTRO DE CONOCIMIENTO INFORMÁTICO

INDICACIONES:

Marque con una X en cada caso. Puede marcar más de una alternativa a la vez.

1. Posee Ud. :Computadora personal Ordenador No tiene

2. Maneja Ud., en un nivel básico, intermedio o avanzado:

Procesador de textos No maneja Nivel básico Nivel intermedio Nivel avanzado

Hoja de cálculo No maneja Nivel básico Nivel intermedio Nivel avanzado

Programas didácticos No maneja Nivel básico Nivel intermedio Nivel avanzado

Correo electrónico No maneja Nivel básico Nivel intermedio Nivel avanzado

Webs No maneja Nivel básico Nivel intermedio Nivel avanzado

Lenguajes de programación No maneja Nivel básico Nivel intermedio Nivel avanzado

Programas de uso específico No maneja Nivel básico Nivel intermedio Nivel avanzado

3. De acuerdo a su criterio la informática representa:

Una novedad Un avance de la ciencia Un instrumento de trabajo

4. El uso del ordenador en las clases de física es:

Interesante Muy importante Adecuado Aburrido

141

Page 142: Tesis Interactive Physics 2011

ANEXO Nº 02:

PRUEBA DE CIENCIA, TECNOLOGÍA Y AMBIENTE.

APELLIDOS Y NOMBRES: ________________________________ Nº de Orden: ____GRADO Y SECCIÓN: _________________________Fecha: ______________________

Instrucciones: Marque la alternativa que mejor exprese su respuesta en cada una de la preguntas.

01.La distancia recorrida es la medida:

a) Del vector posiciónb) Del desplazamientoc) De la distanciad) De la trayectoriae) De la velocidad

02.La velocidad de la Luna alrededor de la Tierra es:

a) Cerob) Constantec) Variabled) Cada vez menore) Cada vez mayor

03.Cuando en una pista recta un automóvil acelera, en cada segundo transcurrido las distancias que recorre el automóvil son cada vez:

a) Menoresb) Igualesc) Mayoresd) Pueden ser igualese) Pueden ser menores

04.¿Con qué ángulo de elevación debe saltar un altleta el salto de longitud?

a) 30ºb) 37ºc) 45ºd) 53ºe) 90º

05.Dentro de un ascensor que acelera hacia arriba, los cuerpos soltados caen:

a) Mas rápidob) Mas lento

c) De igual modod) No caene) Fantan datos

06.En la correspondencia v - t halle la distancia que recorre el móvil en los últimos 4s.

a) 4mb) 8mc) 12md) 16me) 50m

07.En una pista recta se encuentran dos vehículos separados 300m, ambos salen hacia su encuentro con velocidades constantes v1 = 13 m/s y v2

= 7 m/s. ¿Después de qué tiempo se encuentran?

a) 15s b) 30s c) 18s d) 20se) 22s

08.Un automóvil corre a razón de 108 km/h y luego frena, de tal modo que logra detenerse por completo en 6s. ¿Cuál es su aceleración? (Rpta. en m/s2)

a) 5 m/s2

b) -6 m/s2

c) 6 m/s2

d) -5 m/s2

e) 10 m/s2

09.Una piedra se encuentra a 80 m del piso, y se deja caer libremente. ¿Qué velocidad poseerá un instante antes del impacto? (g=10m/s2)

142

Page 143: Tesis Interactive Physics 2011

a) 40m/s b) 30m/s c) 20m/s d) 10m/s e) 15 m/s

10.Se lanza una flecha con una velocidad inicial de 20m/s formando un ángulo de 53º con la horizontal, si demora en llegar al suelo 8s. ¿Qué distancia recorre horizontalmente?

a) 68mb) 56mc) 48md) 96me) 27m

11.Si dejamos caer un cuerpo en el aire. ¿Cómo cambia la aceleración?

a) Aumentab) Se mantiene igualc) Disminuyed) Depende de la masae) No cae

12.Si lanzamos dos botellas de plástico iguales, una llena de agua y otra vacía, verticalmente hacia arriba con la misma velocidad. ¿Cuál llegará antes al suelo?

a) La botella llena de aguab) La botella vacíac) Ambas llegan al mismo instanted) No caene) Faltan datos

13.Una misma pelota lanzada con la misma velocidad inicial y con el mismo ángulo. ¿Dónde llegaría más lejos, en la tierra o en la luna?

a) En la lunab) En la tierrac) En ambas llegan a la misma

distanciad) Depende de la masae) Faltan datos

14.¿La masa de la pelota influye en su alcance horizontal cuando es lanzada en el vacío? ¿y en el aire?

a) En el vació no influye y si en el aireb) Si influye en el aire también en el

vacíoc) Si influye en el vació y no en el aired) No influye en el aire y si influye en el

vacíoe) Faltan datos

15.En el vacío, dos cuerpos de igual masa se lanzan verticalmente desde la misma altura y con la misma velocidad inicial, uno hacia arriba y el otro hacia abajo. ¿Cuál llega al suelo con mayor velocidad?

a) El cuerpo que va hacia abajob) El cuerpo que va hacia arribac) Ambos cuerpos llegan con la misma

velocidadd) Depende de la alturae) Faltan datos

143

Page 144: Tesis Interactive Physics 2011

ANEXO Nº 03:

PRUEBA DE CIENCIA, TECNOLOGÍA Y AMBIENTE.

APELLIDOS Y NOMBRES: __________________________________________ Nº de Orden: ____

GRADO Y SECCIÓN: __________________________________Fecha: ______________________

Instrucciones: Marque la alternativa que mejor exprese su respuesta en cada una de la preguntas.

01.En el Sistema Internacional de Unidades el peso se mide en:a) kg-fb) kgc) Newtond) Poundale) Joule

02.El peso de los cuerpos es una fuerza __________.a) Nuclearb) Molecularc) Gravitacionald) Electromagnéticae) Tensorial

03.El torque mide la capacidad de una fuerza para producir:a) Traslaciónb) Deformaciónc) Rotaciónd) Movimientoe) Aceleración

04.Un cuerpo estará en equilibrio si cumple:a) La primera condición de equilibriob) La segunda condición de equilibrioc) La primera o segunda condición de

equilibriod) La primera y la segunda condición

de equilibrioe) Ninguna condición

05.La causa de la aceleración es:a. La masab. La velocidadc. El desplazamiento

d. La fuerzae. El trabajo

06. Un bloque de madera de 15N descansa sobre un plano inclinado liso amarrado a una estaca mediante una cuerda, halle la tensión en esta cuerda.

a) 12Nb) 15Nc) 6Nd) 9Ne) N.A.

07. Siendo W = 48N. Calcular la tensión “A”. (Polea de peso despreciable).a) 48Nb) 24Nc) 144Nd) 96Ne) 100N

08. Encontrar la compresión que experimenta los bloques, si se sabe que no existe rozamiento.a) 42Nb) 10Nc) 20Nd) 44Ne) 46N

09. ¿Cuál es el peso de un astronauta de 80 kg en la Luna? (g = 1,7 m/s2)

a) 106Nb) 116Nc) 126Nd) 136Ne) 146N

144

Page 145: Tesis Interactive Physics 2011

10. Al arar, un tractor arrastra el arado con una fuerza de 6000 N. ¿Qué trabajo realiza con ello en un recorrido de 15 m?a) 60 000Jb) 70 000Jc) 80 000Jd) 90 000Je) 100 000J

11 Un proyectil es verticalmente lanzado hacia arriba, en la cúspide la trayectoria el cuerpo esta:

a) En reposo instantáneob) En equilibrio instantáneoc) Instantaneamente en reposo y en

equilibriod) Ni en reposo ni en equilibrioe) En equilibrio

12 Cuando una fuerza resultante sobre una partícula es cero, tendremos que la partícula ________.

a) No se mueveb) Se mueve con velocidad constantec) Esta moviendosed) Esta en reposo o moviendose a

velocidad constante

e) N.A.

13 ¿Qué fuerza es la que impulsa hacia delante al andar?a) Pesob) Normalc) Fricción estáticad) Fricción cinéticae) Fuerza muscular

14 Cuando empujamos un muro, nos cansamos, sin embargo el trabajo mecánico sobre el muro es :

a) Pequeñob) Grandec) Muy granded) Infinitoe) Cero

15 Cuando un fruto maduro cae de un árbol se cumple que:

a) La energía potencial se conservab) La energía cinética se conservac) La energía potencial se transforma a

cinéticad) La energía cinética se transforma a

potenciale) N.A.

145

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ANEXO Nº 04:

ENCUESTA ANÓNIMA PARA ALUMNOS SOBRE APRENDIZAJE COLABORATIVO

Indicaciones:Señor alumno(a) a continuación se dan una serie de ítems, de las cuales marcara una sola categoría, acuerdo a su participación.

1. Termino las tareas que me son confiados.

Siempre ( ) Casi siempre ( ) A veces ( ) Casi nunca ( ) Nunca ( )

2. Me esfuerzo por trabajar con todos mis compañeros.

Siempre ( ) Casi siempre ( ) A veces ( ) Casi nunca ( ) Nunca ( )

3. Procuro comprender nuevas ideas que me son sugeridas por mis compañeros.

Siempre ( ) Casi siempre ( ) A veces ( ) Casi nunca ( ) Nunca ( )

4. Comparto mis conocimientos con mis compañeros.

Siempre ( ) Casi siempre ( ) A veces ( ) Casi nunca ( ) Nunca ( )

5. Sigo los planes trazados por el grupo, trabajo satisfecho para el grupo, sin perturbar a los otros.

Siempre ( ) Casi siempre ( ) A veces ( ) Casi nunca ( ) Nunca ( )

6. Acepto cuando reconozco que no tengo razón.

Siempre ( ) Casi siempre ( ) A veces ( ) Casi nunca ( ) Nunca ( )

7. Respeto el derecho de mis compañeros.

Siempre ( ) Casi siempre ( ) A veces ( ) Casi nunca ( ) Nunca ( )

8. Pienso en las dificultades que pueden estar pasando mis compañeros.

Siempre ( ) Casi siempre ( ) A veces ( ) Casi nunca ( ) Nunca ( )

9. Escucho con atención cuando se dirigen a mí, y a los demás miembros del grupo.

Siempre ( ) Casi siempre ( ) A veces ( ) Casi nunca ( ) Nunca ( )

10. Escucho con atención las indicaciones del profesor.

Siempre ( ) Casi siempre ( ) A veces ( ) Casi nunca ( ) Nunca ( )

11. Están dispuestos a prestar ayuda a sus compañeros cuando esta es necesaria.

Siempre ( ) Casi siempre ( ) A veces ( ) Casi nunca ( ) Nunca ( )

146

Page 147: Tesis Interactive Physics 2011

ANEXO Nº 05

ENCUESTA ANÓNIMA PARA LOS ALUMNOS

INDICACIONES:A continuación se dan una serie de ítems, de las cuales marcará Ud., una sola alternativa que mejor refleje su opinión.

1. El uso de los simuladores en Física es interesante.

a. Muy de acuerdob. De acuerdoc. Ni de acuerdo, ni en desacuerdod. En desacuerdoe. Muy en desacuerdo

2. Trabajar en equipo ayuda a aprender más y mejor.

a. Muy de acuerdob. De acuerdoc. Ni de acuerdo, ni en desacuerdod. En desacuerdoe. Muy en desacuerdo

3. La Física es más atractiva cuando se realizan actividades de investigación.

a. Muy de acuerdob. De acuerdoc. Ni de acuerdo, ni en desacuerdod. En desacuerdoe. Muy en desacuerdo

4. Se aprenden mejor los conceptos de Física cuando se utilizan simuladores.

a. Muy de acuerdob. De acuerdoc. Ni de acuerdo, ni en desacuerdod. En desacuerdoe. Muy en desacuerdo

5. Las actividades de investigación facilitan el aprendizaje de los conceptos de Física.

a. Muy de acuerdob. De acuerdoc. Ni de acuerdo, ni en desacuerdod. En desacuerdoe. Muy en desacuerdo

6. La comunicación entre el profesor y los alumnos mejora cuando se realizan actividades conjuntas de investigación con simuladores.

a. Muy de acuerdob. De acuerdoc. Ni de acuerdo, ni en desacuerdod. En desacuerdoe. Muy en desacuerdo

7. El tiempo que se ha dedicado a la utilización de los simuladores ha sido adecuado.

a. Muy de acuerdob. De acuerdoc. Ni de acuerdo, ni en desacuerdod. En desacuerdoe. Muy en desacuerdo

8. Considera que las actividades de investigación realizadas han sido difíciles.

a. Muy de acuerdob. De acuerdoc. Ni de acuerdo, ni en desacuerdod. En desacuerdoe. Muy en desacuerdo

9. El programa Interactive Physics permite trabajar con facilidad en las simulaciones.

a. Muy de acuerdob. De acuerdoc. Ni de acuerdo, ni en desacuerdod. En desacuerdoe. Muy en desacuerdo

10. El programa Interactive Physics, estimula la creatividad.

a. Muy de acuerdob. De acuerdoc. Ni de acuerdo, ni en desacuerdod. En desacuerdoe. Muy en desacuerdo

147

Page 148: Tesis Interactive Physics 2011

148

ANEXO Nº 06:

MATRIZ DE CONSISTENCIATÍTULO: El Software Educativo Interactive Physics y su Influencia en el Aprendizaje Colaborativo de la Física, en los alumnos de la I.E.S. Industrial 32 – Puno.

PROBLEMA OBJETIVOS HIPÓTESIS VARIABLES DIMENSIÓN INDICADORESPOBLACION Y MUESTRA

TIPO Y DISEÑO DE ESTUDIO

MÉTODOS Y TÉCNICAS

INSTRUMENTOS

PROBLEMA GENERAL¿De qué manera influye el software educativo Interactive Physics mediante la generación de simulaciones en el aprendizaje colaborativo de la Física en los alumnos de la I.E.S. Industrial 32 - Puno?

SUB – PROBLEMAS

a. ¿Cuál es el nivel de aprendizaje de la física, mediante la enseñanza tradicional en los alumnos del quinto grado de secundaria?

b. ¿Cuáles son los niveles de conocimiento informático de los alumnos para la generación de simulaciones con el software educativo Interactive Physics?

c. ¿Cuál es el efecto del aprendizaje colaborativo, en cada equipo de trabajo, en relación al logro de capacidades de área de ciencia tecnología y ambiente?

d. ¿Cuál es la influencia del software educativo Interactive Physics en el aprendizaje colaborativo de la física?

OBJETIVO GENERALDeterminar la influencia del software educativo Interactive Physics mediante la generación de simulaciones en el aprendizaje colaborativo de la Física, en los alumnos de la I.E.S. Industrial 32 – Puno.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

a. Determinar los niveles de aprendizaje de la física, sin aplicación del software educativo Interactive Physics en los alumnos del quinto grado de secundaria.

b. Identificar los niveles de conocimiento informático de los alumnos para la generación de simulaciones con el software educativo Interactive Physics.

c. Determinar el efecto del aprendizaje colaborativo, en cada equipo de trabajo, en relación al logro de capacidades de área de ciencia tecnología y ambiente.

d. Determinar la influencia del software educativo Intercative Physics en comparación con la enseñanza tradicional, en el aprendizaje colaborativo de la física.

HIPÓTESIS GENERALEl software educativo Interactive Physics mediante la generación de simulaciones influye en forma determinante en el aprendizaje colaborativo de la Física, en los alumnos de la I.E.S. Industrial 32 – Puno.

HIPÓTESIS ESPECÍFICAS

a. El nivel de aprendizaje de los alumnos en física, antes de la aplicación del programa Interactive Physics y el aprendizaje colaborativo es regular.

b. El conocimiento informático para la generación de simulaciones con el software educativo Interactive Physics dinamiza el aprendizaje de los alumnos a través del número ilimitado de simulaciones.

c. El aprendizaje colaborativo, en cada equipo de trabajo, en relación al logro de capacidades de área de ciencia tecnología y ambiente permite el desarrollo de habilidades de razonamiento superiores, pensamiento crítico y seguridad en sí mismo.

d. El software educativo Interactive Physics, influye significativamente, observándose un incremento significativo en el nivel de aprendizaje colaborativo de la física.

VARIABLE INDEPENDIENTEEl Software educativo Interactive Physics y el Aprendizaje Colaborativo.

VARIABLE DEPENDIENTEAprendizaje de la Física.

Entorno del programa Interactive Physics.

Entorno de simulación.

Conocimiento informático.

Aprendizaje colaborativo.

Comprensión de Información.

Indagación y Experimentación.

Juicio crítico.

Crea objetos dibujando círculos, bloques, y polígonos. Mide la velocidad, la aceleración, la fuerza, el ímpetu, la energía, etc., en

unidades métricas o inglesas. Crea las sogas, los resortes, los amortiguadores, las poleas, las canalizaciones,

los impulsos lineares, y los motores que giran en el entorno virtual. Escucha y mide los volúmenes de sonidos, las frecuencias de los sonidos, y

los efectos Doppler en las simulaciones. Varía la resistencia del aire, la gravedad, o las características materiales en la

elaboración de simulaciones. Crea representaciones visualmente atractivas uniendo gráficos a los objetos. Observa los resultados como números, gráficos, y vectores animados.

El simulador Interacitve Physics en el aprendizaje de la física. Trabajo en equipo. La física es atractiva con actividades de simulación. Se aprende mejor la física utilizando simulador Interactive Physics. La simulación en el aprendizaje de los conceptos de física. La comunicación entre el profesor y los alumnos en actividades con

simulador. El tiempo en la utilización de los simuladores. Las actividades de simulación. El programa es pertinente para trabajar con facilidad. Opina sobre las actividades con simulador.

Conoce diversos programas de informática; procesador de textos, hoja de cálculo, programas didácticos, correo electrónico, Web, lenguajes de programación, programas de uso especifico.

Opina sobre el uso de la informática en el aprendizaje de la Física.

Presenta sus tareas. Se esfuerza por conseguir el logro. Respeta las opiniones de su equipo. Comparte sus conocimientos. Toma la iniciativa en su equipo. Asume los errores con naturalidad. Es cortés con sus compañeros. Practica la empatía. Escucha con atención las indicaciones del profesor. Brindan ayuda y apoyo mutuo en el cumplimiento de las tareas.

Identifica los conceptos de desplazamiento y espacio recorrido. Analiza el principio de la inercia, observando que un cuerpo mantiene su

movimiento sin que actúe ninguna fuerza sobre él. Discrimina datos, hechos con respecto al movimiento. Infiere datos basados en la experiencia de caída libre. Discrimina conceptos de caída libre. Describe características de objetos y fenómenos sobre estática. Infiere datos basados en la experiencia relacionados a la fuerza y equilibrio. Analiza el principio fundamental de la dinámica, observando la influencia de

la masa y de la fuerza sobre el movimiento de la partícula.

Analiza problemas relevantes relacionas a los gráficos del movimiento. Construye soluciones a problemas diversos de un mundo en movimiento. Infiere de hechos y resultados de experiencia respecto a caída libre y

movimiento parabólico. Construye soluciones a problemas diversos de movimiento, fuerza y

equilibrio. Infiere resultados de hechos y resultados de experiencia respecto a fuerza y

aceleración. Construye soluciones a problemas diversos sobre fuerza y energía mecánica.

Argumenta relaciones de causa – efecto concerniente a caída libre de los cuerpos.

Valora estrategias metacognitivas para emitir juicio de valor relacionado al movimiento parabólico.

Argumenta opiniones sobre un mundo en movimiento. Argumenta relaciones de causa – efecto concerniente a un mundo en

movimiento. Valora estrategias metacognitivas para emitir juicio de valor relacionado al

rozamiento de los cuerpos.Argumenta opiniones sobre trabajo mecánico y energía.

La población y muestra de la investigación estará conformado por los estudiantes de quinto grado de la I.E.S. Industrial 32 de la ciudad de Puno.

El tamaño de la muestra se determinara al azar, lo cual estará conformado por tres secciones de quinto grado.

Tipo de estudio descriptivo explicativo.

Diseño de estudio cuasiexperimental.

Método de investigación empleada son básicamente cualitativos y cuantitativos.

Las técnicas consideradas para la presente investigación son: Cualitativas:- Escala de Likert

Cuantitativas: - Encuesta- Examen

Encuesta de opinión sobre las actividades con simulador.

Test de conocimiento informático.

Encuesta sobre el aprendizaje colaborativo.

Pre–Test y post-test sobre comprensión de Información.

Pre–Test y post-test sobre Indagación y experimenta-ción.

Pre–Test y post-test sobre juicio crítico.

Page 149: Tesis Interactive Physics 2011

ANEXO Nº 07:

TABLA DE ESPECIFICACIONES DEL TEST DE CONOCIMIENTO INFORMÁTICO

VARIABLE DIMENSIONES INDICADORESPESO

%

Nº DE

ITEMS

REACTIVOS

El software educativo Interactive Physics.

Conocimiento informático

Conoce diversos programas de informática; procesador de textos, hoja de cálculo, programas didácticos, correo electrónico, Web, lenguajes de programación, programas de uso específico.

10

70

01

07

01. Posee Ud. :Computadora personal Ordenador No tiene

02. Maneja Ud., en un nivel básico, intermedio o avanzado:

Procesador de textos No maneja Nivel básico Nivel intermedio Nivel avanzado

Hoja de cálculo No maneja Nivel básico Nivel intermedio Nivel avanzado

Programas Didácticos No maneja Nivel básico Nivel intermedio Nivel avanzado

Correo Electrónico No maneja Nivel básico Nivel intermedio Nivel avanzado

Webs No maneja Nivel básico Nivel intermedio Nivel avanzado

Lenguajes de programación No maneja Nivel básico Nivel intermedio Nivel avanzado

149

Page 150: Tesis Interactive Physics 2011

Opina sobre el uso de la informática en el aprendizaje de la Física.

10

10

01

01

Programas de uso específico No maneja Nivel básico Nivel intermedio Nivel avanzado

03. De acuerdo a su criterio la informática representa:

Una novedad

Un avance de la ciencia

Un instrumento de trabajo

04. El uso del ordenador en las clases de física es:

Interesante

Muy importante

Adecuado

Aburrido

Total 100 10

150

Page 151: Tesis Interactive Physics 2011

ANEXO Nº 08:

TABLA DE ESPECIFICACIONES PARA EL PRE-TEST

VARIABLE DIMENSIONES INDICADORES PESO %Nº DE ITEMS

REACTIVOS

Aprendizaje colaborativo de la Física.

Comprensión de Información.

Identifica los conceptos de desplazamiento y espacio recorrido.

Analiza el principio de la inercia, observando que un cuerpo mantiene su movimiento sin que actúe ninguna fuerza sobre él.

Discrimina datos, hechos con respecto al movimiento

Infiere datos basados en la experiencia de caída libre.

6 30 1

1

2

1

1. La distancia recorrida es la medida:

a) Del vector posiciónb) Del desplazamientoc) De la distanciad) De la trayectoriae) De la velocidad

2. La velocidad de la Luna al rededor de la Tierra es:

a) Cerob) Constantec) Variabled) Cada vez menore) Cada vez mayor

3. Cuando en una pista recta un automóvil acelera, en cada segundo transcurrido las distancias que recorre el automóvil son cada vez:

a) Menoresb) Igualesc) Mayoresd) Pueden ser igualese) Puedenser menores

4. ¿Con qué ángulo de elevación debe saltar un altleta el salto de longitud?

a) 30ºb) 37ºc) 45ºd) 53ºe) 90º

5. Dentro de un ascensor que acelera hacia arriba, los cuerpos soltados caen:

a) Mas rápidob) Mas lentoc) De igual modod) No caene) Fantan datos

151

Page 152: Tesis Interactive Physics 2011

Indagación y Experimentación.

Analiza problemas relevantes relacionas a los gráficos del movimiento.

Construye soluciones a problemas diversos de un mundo en movimiento.

Infiere de hechos y resultados de experiencia respecto a caída libre y movimiento parabólico.

8 40 1

2

2

6. En la correspondencia v - t halle la distancia que recorre el móvil en los últimos 4 s.

a) 4mb) 8mc) 12md) 16me) 50m

7. En una pista recta se encuentran dos vehículos separados 300m. Ambos salen hacia su encuentro con velocidades constantes v1 = 13 m/s y v2 = 7 m/s. ¿Después de qué tiempo se encuentran?

a) 15s b) 30s c) 18s d) 20se) 22S

8. Un automóvil corre a razón de 108 km/h y luego frena, de tal modo que logra detenerse por completo en 6s. ¿Cuál es su aceleración? (Rpta. en m/s2)

a) 5 m/s2 b) -6 m/s2 c) 6 m/s2 d) -5 m/s2

e) 10 m/s2

9. Una piedra se encuentra a 80 m del piso, y se deja caer libremente. ¿Qué velocidad poseerá un instante antes del impacto? (g=10m/s2)

a) 40m/s b) 30m/s c) 20m/s d) 10m/s e) 15 m/s

10. Se lanza una flecha con una velocidad inicial de 20m/s formando un ángulo de 53º con la horizontal. Si demora en llegar al suelo 8s. ¿Qué distancia recorre horizontalmente?

a) 68m b) 56m c) 48m d) 96me) 27m

152

Page 153: Tesis Interactive Physics 2011

Juicio crítico Argumenta relaciones de causa – efecto concerniente a caída libre de los cuerpos.

Valora estrategias metacognitivas para emitir juicio de valor relacionado al movimiento parabólico.

Argumenta opiniones sobre un mundo en movimiento

6 30

2

2

1

11. Si dejamos caer un cuerpo en el aire. ¿Cómo cambia la aceleración?

a) Aumentab) Se mantiene igualc) Disminuyed) Depende de la masae) No cae

12. Si lanzamos dos botellas de plástico iguales, una llena de agua y otra vacía, verticalmente hacia arriba con la misma velocidad, ¿Cuál llegará antes al suelo?

a) La botella llena de aguab) La botella vacíac) Ambas llegan al mismo instanted) No caene) Faltan datos

13. Una misma pelota lanzada con la misma velocidad inicial y con el mismo ángulo. ¿Dónde llegaría más lejos, en la tierra o en la luna?

a) En la lunab) En la tierrac) En ambas llegan a la misma distanciad) Depende de la masae) Faltan datos

14. ¿La masa de la pelota influye en su alcance cuando es lanzada en el vacío? ¿Y en el aire?

a) En el vació no influye y si en el aireb) Si influye en el aire también en el vacióc) Si influye en el vació y no en el aired) No influye en el aire y si influye en el vacióe) Faltan datos

15. En el vacío, dos cuerpos de igual masa se lanzan verticalmente desde la misma altura y con la misma velocidad inicial, uno hacia arriba y el otro hacia abajo. ¿Cuál llega al suelo con mayor velocidad?

a) El cuerpo que va hacia abajob) El cuerpo que va hacia arribac) Ambos cuerpos llegan con la misma velocidadd) Depende de la alturae) Faltan datos

20 100 15

153

Page 154: Tesis Interactive Physics 2011

ANEXO Nº 09:

TABLA DE ESPECIFICACIONES PARA EL POST-TEST

VARIABLE DIMENSIONES INDICADORES PESO %Nº DE ITEMS

REACTIVOS

Aprendizaje colaborativo de la Física.

Comprensión de Información.

Discrimina conceptos de caída libre.

Describe características de objetos y fenómenos sobre estática.

Infiere datos basados en la experiencia relacionados a la fuerza y equilibrio.

Analiza el principio fundamental de la dinámica, observando la influencia de la masa y de la fuerza sobre el movimiento de la partícula.

6 30

2

1

1

1

1. En el Sistema Internacional de Unidades el peso se mide en:

a) kg-fb) kgc) Newtond) Poundale) Joule

2. El peso de los cuerpos es una fuerza __________.

a) Nuclearb) Molecularc) Gravitacionald) Electromagneticae) Tesorial

3. ¿El torque mide la capacidad de una fuerza para producir

a) Traslaciónb) Deformaciónc) Rotaciónd) Movimientoe) Aceleración

4. Un cuerpo estará en equilibrio si cumple:

a) La primera condición de equilibriob) La segunda condición de equilibrioc) La primera o segunda condición de equilibriod) La primera y la segunda condición de equilibrioe) Ninguna condición

5. La causa de la aceleración es:

a) La masab) La velocidadc) El desplazamientod) La fuerzae) El trabajo

Indagación y Construye soluciones a problemas 8 40 2

154

Page 155: Tesis Interactive Physics 2011

Experimentación. diversos de movimiento, fuerza y equilibrio.

Infiere resultados de hechos y resultados de experiencia respecto a fuerza y aceleración.

Construye soluciones a problemas diversos sobre fuerza y energía mecánica.

2

1

06. Un bloque de madera de 15N descansa sobre un plano inclinado liso amarrado a una estaca mediante una cuerda, halle la tensión en esta cuerda.

a) 12Nb) 15Nc) 6Nd) 9Ne) N.A.

07. Siendo W = 48N. Calcular la tensión “A”. (Polea de peso despreciable).a) 48Nb) 24Nc) 144Nd) 96Ne) 100N

08. Encontrar la compresión que experimenta los bloques, si se sabe que no existe rozamiento.

a) 42Nb) 10Nc) 20Nd) 44Ne) 46N

09. ¿Cuál es el peso de un astronauta de 80 kg en la Luna? (g = 1,7 m/s2)

a) 106Nb) 116Nc) 126Nd) 136Ne) 146N

10. Al arar, un tractor arrastra el arado con una fuerza de 6000N. ¿Qué trabajo realiza con ello en un recorrido de 15 m?

a) 60 000Jb) 70 000Jc) 80 000Jd) 90 000Je) 100 000J

Juicio crítico. Argumenta relaciones de causa – efecto concerniente a un mundo en movimiento.

6 30 2 11 Un proyectil es verticalmente lanzado hacia arriba, en la cúspide la trayectoria el cuerpo está:

155

Page 156: Tesis Interactive Physics 2011

Valora estrategias metacognitivas para emitir juicio de valor relacionado al rozamiento de los cuerpos.

Argumenta opiniones sobre trabajo mecánico y energía.

1

2

a) En reposo instantáneob) En equilibrio instantáneoc) Instantaneamente en reposo y en equilíbriod) Ni en reposo ni en equilíbrioe) En equilíbrio

12 Cuando una fuerza resultante sobre una paríicula es cero, tendremos que la partícula ________

a) No se mueveb) Se mueve con velocidad constantec) Esta moviendosed) Esta en reposo o moviendose a velocidad constantee) N.A.

13 Qué fuerza es la que impulsa hacia delante al andar?

a) Pesob) Normalc) Fricción estáticad) Fricción cinéticae) Fuerza muscular

14 Cuando empujamos un muro, nos cansamos, sin embargo el trabajo mecánico sobre el muro es :

a) Pequeñob) Grandec) Muy granded) Infinitoe) Cero

15 Cuando un fruto maduro cae de un arbol se cumple que:

a) La energía potencial se conservab) La energía cinética se conservac) La energía potencial se transforma a cinéticad) La energía cinética se transforma a potenciale) N.A.

20 100 15

156

Page 157: Tesis Interactive Physics 2011

ANEXO Nº 10:

BAREMO SOBRE EL APRENDIZAJE COLABORATIVO

VARIABLE DIMENSIÓN INDICADORES ITEMS Nº DE ITEMS ESCALA

PUNTAJERANGO TOTAL DE

INDICADORESRANGO TOTAL DE

LA DIMENSION

Aprendizaje colaborativo de la Física.

Actitud ante al área

Presenta sus tareas.

Se esfuerza por conseguir el logro.

Respeta las opiniones de su equipo.

Comparte sus conocimientos.

Toma la iniciativa en su equipo.

Asume los errores con naturalidad.

Es cortes con sus compañeros.

Práctica la empatía.

Escucha con atención las indicaciones.

Brindan ayuda y apoyo mutuo en el cumplimiento de las tareas.

1. Termino las tareas que me son confiados.

2. Me esfuerzo por trabajar con todos mis compañeros.

3. Procuro comprender nuevas ideas que me son sugeridas por mis compañeros.

4. Comparto mis conocimientos con mis compañeros.

5. Sigo los planes trazados por el grupo, trabajo satisfecho para el grupo, sin perturbar a los otros.

6. Acepto cuando reconozco que no tengo razón.

7. Respeto el derecho de mis compañeros.

8. Pienso en las dificultades que pueden estar pasando mis compañeros.

9. Escucho con atención cuando se dirigen mí, y a los demás miembros del grupo.

10. Escucho con atención las indicaciones del profesor.

11. Están dispuestos a prestar ayuda a sus compañeros cuando esta es necesaria

1

2

3

4

5

6

7

8

9-10

11

Siempre ( )Casi siempre ( )A veces ( )Casi nunca ( )Nunca ( )

157

Page 158: Tesis Interactive Physics 2011

ANEXO Nº 11:

BAREMO SOBRE ENCUESTA DE OPINIÓN SOBRE LAS ACTIVIDADES CON SIMULADOR

VARIABLE DIMENSIÓN INDICADORES ITEMSNº DE ITEMS

ESCALAPUNTAJE

RANGO TOTAL DE INDICADORES

RANGO TOTAL DE LA

DIMENSION

El software educativo interactive Physics.

Entorno de simulación.

El simulador interacitve physiucs en el aprendizaje de la física.

Trabajo en equipo.

La física es atractiva con actividades de simulación.

Se aprende mejor la física utilizando simulador interactive physics.

La simulación en el aprendizaje de los conceptos de física.

La comunicación entre el profesor y los alumnos en actividades con simulador.

El tiempo en la utilización de los simuladores.

Las actividades de simulación.

El programa es pertinente para trabajar con facilidad.

Opina sobre las actividades con simulador.

1. El uso de los simuladores en Física es interesante.

2. Trabajar en equipo ayuda a aprender más y mejor.

3. La Física es más atractiva cuando se realizan actividades de investigación.

4. Se aprenden mejor los conceptos de Física cuando se utilizan simuladores.

5. Las actividades de investigación facilitan el aprendizaje de los conceptos de Física.

6. La comunicación entre el profesor y los alumnos mejora cuando se realizan actividades de investigación con simuladores.

7. El tiempo que se ha dedicado a la utilización de los simuladores ha sido adecuado.

8. Las actividades de investigación realizadas han sido difíciles.

9. El programa Interactive Physics permite trabajar con facilidad en las simulaciones.

10. El programa Interactive Physics, estimula la creatividad

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Muy de acuerdo De acuerdo IndiferenteEn desacuerdo Muy en desacuerdo

158

Page 159: Tesis Interactive Physics 2011

159

ANEXO Nº 12:

VALIDEZ DE CONSTRUCTO: CÁLCULO DE KUDER RICHARSON PARA PRE-

TEST

Sujeto/Item 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Puntaje

total

1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 6

2 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 6

3 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 4

4 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 5

5 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 8

6 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 6

7 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 6

8 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 10

9 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 9

10 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 8

11 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 7

12 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 4

13 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 11

14 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 2

15 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 3

16 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 7

17 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 5

18 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 8

19 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 4

20 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 5

Sumatoria 6 8 8 13 6 10 8 8 8 10 7 8 13 6 5 124

Promedio

0.3

0

0.4

0

0.4

0

0.6

5

0.3

0

0.5

0

0.4

0

0.4

0

0.4

0

0.5

0

0.3

5

0.4

0

0.6

5

0.3

0

0.2

5 6.20

desv.Estan

d

0.4

7

0.5

0

0.5

0

0.4

9

0.4

7

0.5

1

0.5

0

0.5

0

0.5

0

0.5

1

0.4

9

0.5

0

0.4

9

0.4

7

0.4

4 2.33

Varianza

0.2

2

0.2

5

0.2

5

0.2

4

0.2

2

0.2

6

0.2

5

0.2

5

0.2

5

0.2

6

0.2

4

0.2

5

0.2

4

0.2

2

0.2

0 5.43

pi

0.3

0

0.4

0

0.4

0

0.6

5

0.3

0

0.5

0

0.4

0

0.4

0

0.4

0

0.5

0

0.3

5

0.4

0

0.6

5

0.3

0

0.2

5 0.41

qi

0.7

0

0.6

0

0.6

0

0.3

5

0.7

0

0.5

0

0.6

0

0.6

0

0.6

0

0.5

0

0.6

5

0.6

0

0.3

5

0.7

0

0.7

5 0.59

pi x qi

0.2

1

0.2

4

0.2

4

0.2

3

0.2

1

0.2

5

0.2

4

0.2

4

0.2

4

0.2

5

0.2

3

0.2

4

0.2

3

0.2

1

0.1

90.24

Page 160: Tesis Interactive Physics 2011

r = 0,5

Dado que el coeficiente de Kuder Richarson es igual a 0,5 y está

comprendido entre los valores de 0,4 y 0,6 inclusive, corresponde a la descripción

moderada. Por lo que el instrumento es válido y por ende su aplicación es

recomendada.

160

Page 161: Tesis Interactive Physics 2011

ANEXO Nº 13:

VALIDEZ DE CONSTRUCTO: CÁLCULO DE KUDER RICHARSON PARA

POST-TEST

Sujeto/Item 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Puntaje

total

1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 8

2 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 6

3 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 5

4 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 5

5 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 8

6 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 7

7 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 6

8 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 12

9 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 13

10 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 8

11 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 7

12 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 4

13 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 13

14 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 2

15 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 3

16 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 9

17 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 5

18 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 7

19 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 6

20 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 7

Sumatoria 9 8 8 13 7 12 8 8 9 10 8 8 15 9 9 141

Promedio 0.45 0.40 0.40 0.65 0.35 0.60 0.40 0.40 0.45 0.50 0.40 0.40 0.75 0.45 0.45 7.05

Desv.estand 0.51 0.50 0.50 0.49 0.49 0.50 0.50 0.50 0.51 0.51 0.50 0.50 0.44 0.51 0.51 2.98

Varianza 0.26 0.25 0.25 0.24 0.24 0.25 0.25 0.25 0.26 0.26 0.25 0.25 0.20 0.26 0.26 8.89

pi 0.45 0.40 0.40 0.65 0.35 0.60 0.40 0.40 0.45 0.50 0.40 0.40 0.75 0.45 0.45 0.47

qi 0.55 0.60 0.60 0.35 0.65 0.40 0.60 0.60 0.55 0.50 0.60 0.60 0.25 0.55 0.55 0.53

pi x qi 0.25 0.24 0.24 0.23 0.23 0.24 0.24 0.24 0.25 0.25 0.24 0.24 0.19 0.25 0.25 0.25

r = 0,7

Dado que el coeficiente de Kuder Richarson es igual a 0,7 y esta comprendido

entre los valores de 0,6 y 0,8 inclusive, corresponde a la descripción marcada. Por

lo que el instrumento es válido y por ende su aplicación es recomendada.

161

Page 162: Tesis Interactive Physics 2011

ANEXO Nº 14:

VALIDEZ DE CONSTRUCTO: CÁLCULO CON COEFICIENTE DE CROMBACH

TEST DE OPINIÓN SOBRE LAS ACTIVIDADES CON EL SIMULADOR

Sujeto/Item 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Puntaje

total

1 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 50

2 4 4 3 4 4 4 4 3 4 4 38

3 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 40

4 5 4 4 4 4 3 4 2 4 4 38

5 2 4 2 4 2 1 4 4 2 2 27

6 4 5 4 5 4 5 5 4 4 4 44

7 3 3 4 4 4 3 3 3 4 4 35

8 5 5 5 4 2 5 4 4 3 4 41

9 2 2 4 4 4 4 4 4 4 4 36

10 3 4 4 3 5 5 4 5 4 4 41

11 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 50

12 5 5 4 4 5 5 3 4 3 3 41

13 5 5 5 3 5 5 4 3 4 5 44

14 3 4 4 3 5 4 3 2 2 4 34

15 3 3 4 4 4 4 4 4 4 4 38

16 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 40

17 2 4 4 4 4 4 4 4 4 4 38

18 4 5 5 4 4 5 4 3 3 4 41

19 4 5 4 5 5 5 5 4 5 5 47

20 4 4 5 4 5 4 4 3 4 4 41

Sumatoria 76 84 83 81 84 84 81 74 76 81 804

Promedio3,8

04,20 4,15 4,05 4,20 4,20 4,05 3,70 3,80 4,05 40,20

Desv.

Stand.

1,0

60,83 0,75 0,60 0,89 1,01 0,60 0,86 0,83 0,69 5,37

Varianza1,1

20,69 0,56 0,37 0,80 1,01 0,37 0,75 0,69 0,47 28,80

rn = 1,0

162

Page 163: Tesis Interactive Physics 2011

Dado que el coeficiente de Crombach es 1,0 y esta comprendido entre los

valores de 0,8 y 1,0 inclusive, corresponde a la descripción muy alta. Por lo que el

instrumento es válido al 100%, su aplicación es recomendada.

163

Page 164: Tesis Interactive Physics 2011

ANEXO Nº 15:

VALIDEZ DE CONSTRUCTO: CÁLCULO CON COEFICIENTE DE CROMBACH

TEST DE OPINIÓN SOBRE EL APRENDIZAJE COLABORATIVO.

Sujeto/Item 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Puntaje

total

1 2 2 2 3 2 2 2 2 2 4 2 25

2 2 5 5 5 4 5 5 5 4 4 5 49

3 5 4 5 4 4 3 5 4 5 5 5 49

4 5 5 4 4 4 5 5 4 3 5 5 49

5 5 5 5 5 4 4 4 4 5 4 4 49

6 3 5 3 5 5 4 4 3 5 5 4 46

7 4 4 4 3 3 3 4 5 5 5 4 44

8 4 4 3 3 3 3 5 5 4 5 5 44

9 5 4 3 3 5 3 4 4 5 4 5 45

10 5 4 5 3 4 5 5 4 5 5 5 50

11 4 4 3 3 4 5 2 3 5 4 5 42

12 5 4 4 4 4 5 5 5 4 5 5 50

13 4 5 5 5 4 5 4 5 4 5 5 51

14 2 3 3 2 1 3 3 1 3 3 4 28

15 4 5 4 3 4 3 4 4 4 5 5 45

16 3 3 5 1 5 4 4 4 4 5 5 43

17 4 4 3 5 3 3 5 5 3 4 5 44

18 3 5 5 3 1 3 4 5 4 4 5 42

19 3 3 5 4 5 4 4 4 3 5 5 45

20 3 4 4 5 4 5 5 5 5 5 5 50

Sumatoria 75 82 80 73 73 77 83 81 82 91 93 890

Promedio 3.75 4.10 4.00 3.65 3.65 3.85 4.15 4.05 4.10 4.55 4.65 44.50

Desv.Estan

d 1.07 0.85 0.97 1.14 1.18 0.99 0.93 1.10 0.91 0.60 0.75 6.82

Varianza 1.14 0.73 0.95 1.29 1.40 0.98 0.87 1.21 0.83 0.37 0.56 46.58

rn = 0,9

Dado que el coeficiente de Crombach es igual a 0,9 y esta comprendido

entre los valores de 0,8 y 1,0 inclusive, corresponde a la descripción muy alta. Por

lo que el instrumento es válido y por ende su aplicación es recomendada.

164

Page 165: Tesis Interactive Physics 2011

ANEXO Nº 16: RESULTADOS ESTADÍSTICOS

1. Resultados del pre test y del post test

CUADRO Nº 20: NOTAS DEL GRUPO EXPERIMENTAL

Nº ALUMNOS CUANTIFICACIONES (NOTAS) PRE TEST

CUANTIFICACIONES (NOTAS) POST TEST

01 ANAHUA ORDOÑO, Yeny Feliciana 10 1002 BUZTINZA ILAQUITA, Marisela 11 1403 CASTRO COLQUE, Sandra Veronica 13 1504 CCAMAPASA HUARCAYA, Maria Elisabeth 13 1405 CHOQUE CHURA, Vianney Clotilde 13 1406 CRUZ CUNO, Yovana Yaneth 12 1607 CRUZ QUISPE, Yudith 15 1608 IBAÑEZ BEJAR, Miriam 12 1309 JOSEC QUISPE, Victoria 10 1010 LLANOS CCAMA, Pilar Gladys 12 1311 MAMANI CONDORI, Gloria Griselda 12 1312 MAMANI SIHUAYRO, Suma Rosa Pankara 10 1113 PACOMPIA CALDERON, Cinthia Milagros 12 1314 PARI HUANCAPAZA, Lizbhet Herika 10 1015 QUENTA FLORES, Nancy luz 11 1216 QUIÑONES PILCO, Mariluz 10 1017 QUISPE JUARES, Flor Maritza 11 1118 SOLORZANO MAMANI, Mirtha Yenny 09 0919 TANTAHUAHUA POMA, Corina 12 1620 TEVES ALCA, Luz Yenny 12 1321 TUPA ROMERO, Eva Manuela 12 1322 VILCANQUI FLORES, Beatriz Yenni 11 1123 ARI CCALLA, Yanet Roxana 15 1724 BACA MAMANI, Ayde Nelida 13 1425 CAHUIDE BALCON, Lissela 12 1526 CHAMBI APAZA, Katia Frida 13 1527 CONDORI MAMANI, Dany Mercedes 13 1428 CONDORI PEDRZA, Agueda 13 1429 CUTIPA MAMANI, Ely 15 1730 ESCOBAR MAMANI, Mery Eugenia 13 1531 FLORES TAPIA, Madeline Nilda 13 1532 GODOY COYURE, Zenayda Gabriela 13 1433 HUARACHI BEDON, Lizeth Yohana 10 0934 HUMPIRI ANDIA, Maria Elena 13 1435 MAMANCHURA MIRANDA, Silvia Luz 13 1436 MAMANI CHOQUE, Mariela Nancy 12 1337 MAMANI SALAS, Dina Yessenia 14 1638 PARADES CUTIPA, Yudith 11 1139 QUIJO CHOQUE, Amanda Milagros 13 14

165

Page 166: Tesis Interactive Physics 2011

40 SALAMNCA NINA, Sara 14 1541 TANTAHUAHUA POMA, Reyna 13 1442 TICONA CHINO, Beatriz 14 1543 ARPA CENTON, Victor Luis 13 1444 ARPASI CARPIO, Edy Higinio 12 1545 BUTRON YGNACIO, Jhonny Abel 15 1646 CALLACONDO PONCE, Jose Luis 12 1847 CCAMA ROQUE, Wilson 15 1748 CHIQUE QUISPE, Darwin Felix 15 1649 CONDORI CHOQUEHUANCA, Duoglas Gonzalo 11 1350 CONDORI DURAN, Eliseo 11 1151 CRUZ CONDORI, Marcos David 13 1452 FUENTES SALAMANCA, Rudy Lodwing 13 1553 HUALLPA FLORES, Henry Hernan 13 1454 IBAÑEZ CALDERON, Erick 12 1355 LARICO QUISPE, Froilan 14 1656 MAMANI MARON, Juan Alberto 13 1557 MAMANI PACHO, Elisban 11 1058 MAMANI PACHO, Horacio 12 1359 MAMANI VELASQUEZ, Alan 13 1460 MAYE AROCUTIPA, Wilson Carlos 11 1261 MOLLINEDO CANDIA, Robert Alexander 16 1762 MONTURA LLANQUE, Ruben 13 1563 PARI HUANCA, Walter 13 1564 QUISPE CACASACA, Marco Aurelio 15 1765 RAMOS CABRERA, Hamilton 17 1866 RIVERA HUANCA, Fernando Jorge 13 15

CUADRO Nº 21: NOTAS DEL GRUPO CONTROL

Nº ALUMNOS CUANTIFICACIONES (NOTAS) PRE TEST

CUANTIFICACIONES (NOTAS) POST TEST

01 CALLOHUANCA TACORA, Miriam Rocio 10 0902 CANASA VILLA, Lissette Gianina 12 1103 CHAMBI CONDORI, Sandra Paulina 11 1304 CUTIMBO CHARCA , Mariela Marilú 14 1405 ESCARCENA MARCE, Rosa Amelia 13 1106 GEMENEZ QUISPE, Nely 15 1507 GUILLAN MAMANI, Sara 11 1008 HUANCA CRUZ, Rosmery 12 1309 JUCULACA CHOQUE, Erika Mirian 16 1610 JUCULACA CHURA , Denices 12 1111 LLANOS SUAÑA, Lourdes 14 1512 LOPEZ COILA, Claudia Luzmarina 12 1113 MAMANI TEVES, Marisol 13 9

166

Page 167: Tesis Interactive Physics 2011

14 MEDINA MEDINA, Nancy Yanina 13 1315 MENECES COLQUE, Stefani Danitza 14 1516 NINA MAMANI, Yeny Maruja 14 1317 PARILLO PANCA , Elisabeth 13 1318 PUMA COLQUE, Karen Mercedes 15 1419 QUISPE QUISPE, Nilda 12 1220 RAMOS COLQUE, Yola 11 1021 SANCHEZ MAMANI, Claudia 14 1222 VELASQUESZ MAMANI, Medy Yaned 12 1123 AGUILAR COAQUIRA, Jova Yudith 13 1524 ALCA BLAS, Norma 11 1025 ARPA QUILLE, Cesilia Beatriz 12 1426 BALCON CRUZ, Fraddy 09 1027 CALLOHUANCA RIVERA, Victor Hugo 13 1428 CASTRO MAMANI, Edgar Rene 10 0929 CATACORA PARI, Sandra 16 1530 CUNO COILA, Ana Beatriz 11 1331 ENCINAS FLORES, Fredy 18 1732 FLORES DURAN, Gladys 11 1033 FLORES DURAN, Kadim Nimia 13 1334 GALARZA TIPO, Beatriz 13 1135 JIMENES MITA, Dora July 13 1236 JULI JULI, Jose Luis 14 1437 LLANOS NINA, Jhon Charles 13 1338 MAMANI CUTIPA, Americo 13 1139 MAMANI MAMANI, Guido Severo 13 1440 MANZANO GUTIERREZ, Rober 10 0941 ÑACA SOSA, Dalila 17 1742 QUINO LAYME, Dominga Lucy 14 1643 QUISPE MONTURA, Franklin Antonio 14 1344 RAMOS QUENAYA, Katerin 17 1745 SARDON PANCA, Edilberto Abad 16 1746 SUCAPUCA TAPIA, Jhoel Baltazar 13 1347 TICONA MAQUERA, Nury Mercedes 13 1648 ZEVALLOS FERNANDES, Ronald Duberlin 10 1049 AROCUTIPA CURUZ, Ronal 11 1350 CAHUI QUISPE, Blanca Elizabeth 13 1551 CHALLAPA PUMA, Juana Felicia 15 1552 CONDORI FLORES , Gladys Graciela 13 1553 DAVALOS GOZALES, Sandra Soledad 09 0954 HUARACHI BLANCO, Yulissa Cinthia 13 1455 HUARCAYA MAMANI , Juan Ederly 14 1456 LOPEZ CACHI, Denisse Yesenia 11 1057 MACHACA MAMANI, Gustavo 12 1458 MAMANI CAPAQUIRA, Jesus 12 12

167

Page 168: Tesis Interactive Physics 2011

59 MAMANI RAMOS, Lizbeth Aurea 12 1160 MAMANI SOSA, Carina Roxana 11 1361 QUILCA NINA, Catalina 11 1162 QUISPE CHUCUYA, Dante 11 1063 QUISPE NINA, Olga Asunción 13 1664 SARAZA ÑACA, Maria Clara 11 1065 SOSA HUANCA, Lizet 11 1266 TIPO CANSAYA, Ebliana 12 13

168

Page 169: Tesis Interactive Physics 2011

CUADRO Nº 22. DISTRIBUCIÓN DE 66 ALUMNOS DEL QUINTO GRADO DE LA

I.E.S. INDUSTRIAL 32 DE PUNO, CATEGORIZANDO SEGÚN LAS NOTAS

OBTENIDAS EN PRE-TEST. DEL GRUPO EXPERIMENTAL

CALIFICACIONESFRECUENCI

A

FRECUECIA ACUMULAD

A

PROCENTAJE

PORCENTAJE

ACUMULADO

09 1 1 1,5 1,5

10 6 7 9,1 10,6

11 9 16 13,6 24,2

12 14 30 21,2 45,5

13 23 53 34,8 80,314 4 57 6,1 86,415 7 64 10,6 97,016 1 65 1,5 98,517 1 66 1,5 100,0

TOTAL 66   100,0  

GRÁFICO Nº 11. HISTOGRAMA SOBRE LAS NOTAS OBTENIDAS DEL PRE TEST

DE LOS ALUMNOS DEL GRUPO EXPERIMENTAL

1,5

9,1

13,6

21,2

34,8

6,1

10,6

1,5 1,50,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

PO

RC

EN

TA

JES

9 10 11 12 13 14 15 16 17

CALIFICACIONES

NOTAS DE LOSALUMNOS

169

Page 170: Tesis Interactive Physics 2011

CUADRO Nº 23. DISTRIBUCIÓN DE 66 ALUMNOS DEL QUINTO GRADO DE LA

I.E.S. INDUSTRIAL 32 DE PUNO, CATEGORIZANDO SEGÚN LAS NOTAS

OBTENIDAS EN POST-TEST. DEL GRUPO EXPERIMENTAL

CALIFICACIONESFRECUENCI

A

FRECUECIA ACUMULAD

A

PROCENTAJE

PORCENTAJE

ACUMULADO

09 2 2 3,0 3,0

10 5 7 7,6 10,6

11 5 12 7,6 18,2

12 2 14 3,0 21,2

13 10 24 15,2 36,414 15 39 22,7 59,115 13 52 19,7 78,816 7 59 10,6 89,417 5 64 7,6 97,018 2 66 3,0 100,0

TOTAL 66   100,0  

GRÁFICO Nº 12. HISTOGRAMA SOBRE LAS NOTAS OBTENIDAS DEL POST

TEST DE LOS ALUMNOS DEL GRUPO EXPERIMENTAL

3,0

7,6 7,6

3,0

15,2

22,7

19,7

10,6

7,6

3,0

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

PO

RC

EN

TA

JES

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

CALIFICACIONES

NOTAS DE LOSALUMNOS

170

Page 171: Tesis Interactive Physics 2011

3,0

6,1

19,7

16,7

27,3

13,6

4,5 4,53,0

1,5

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

PO

RC

EN

TA

JES

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

CALIFICACIONES

NOTAS DE LOSALUMNOS

CUADRO Nº 24. DISTRIBUCIÓN DE 66 ALUMNOS DEL QUINTO GRADO DE LA

I.E.S. INDUSTRIAL 32 DE PUNO, CATEGORIZANDO SEGÚN LAS NOTAS

OBTENIDAS EN PRE-TEST. DEL GRUPO CONTROL

CALIFICACIONESFRECUENCI

A

FRECUECIA ACUMULAD

A

PROCENTAJE

PORCENTAJE

ACUMULADO

09 2 2 3,0 3,0

10 4 6 6,1 9,1

11 13 19 19,7 28,8

12 11 30 16,7 45,5

13 18 48 27,3 72,714 9 57 13,6 86,415 3 60 4,5 90,916 3 63 4,5 95,517 2 65 3,0 98,518 1 66 1,5 100,0

TOTAL 66   100,0  

GRÁFICO Nº 13. HISTOGRAMA SOBRE LAS NOTAS OBTENIDAS DEL PRE TEST

DE LOS ALUMNOS DEL GRUPO CONTROL

171

Page 172: Tesis Interactive Physics 2011

CUADRO Nº 25. DISTRIBUCIÓN DE 66 ALUMNOS DEL QUINTO GRADO DE LA

I.E.S. INDUSTRIAL 32 DE PUNO, CATEGORIZANDO SEGÚN LAS NOTAS

OBTENIDAS EN POST-TEST. DEL GRUPO CONTROL

CALIFICACIONESFRECUENCI

A

FRECUECIA ACUMULAD

A

PROCENTAJE

PORCENTAJE

ACUMULADO

09 5 5 7,6 7,6

10 9 14 13,6 21,2

11 9 23 13,6 34,8

12 5 28 7,6 42,4

13 13 41 19,7 62,114 9 50 13,6 75,815 8 58 12,1 87,916 4 62 6,1 93,917 4 66 6,1 100,0

TOTAL 66   100,0  

GRÁFICO Nº 14. HISTOGRAMA SOBRE LAS NOTAS OBTENIDAS DEL POST

TEST DE LOS ALUMNOS DEL GRUPO CONTROL

7,6

13,6 13,6

7,6

19,7

13,6

12,1

6,1 6,1

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

16,0

18,0

20,0

PO

RC

EN

TA

JES

9 10 11 12 13 14 15 16 17

CALIFICACIONES

NOTAS DE LOSALUMNOS

172