Actividades
experimentales como
estrategia didáctica
para la
enseñanza de
la física
en la
educación secundaria
Experimental
activities
as
a
didactic
strategy
for
teaching
physics in
secondary
education
Amarelys
Román
Mireles
https://orcid.org/0000-0001-7050-2258
Universidad
de
Carabobo.
Carabobo,
Venezuela
romanamarelys@gmail.com
José
Gregorio
Mora-Barajas
https://orcid.org/0000-0002-0545-2562
Universidad
Nacional
Experimental
Politécnica
Antonio
José
de Sucre.
Barquisimeto,
Venezuela
ing.josegregoriomora@gmail.com
Recibido:11/09/2022
Aceptado:14/10/2022
Publicado:
15/10/2022
Cita
en APA:
Román,
A.
y
Mora-Barajas,
J.G.
(2022).
Actividades
experimentales
como
estrategia
didáctica para
la enseñanza de la física en la educación secundaria. Revista
Latinoamericana de
Ciencias
Sociales
–
Relacis,
1(1), 52
–
71.
Resumen
La capacidad de los estudiantes para experimentar, observar, probar y
comentar los eventos que
ocurren en
el entorno
natural se
perfecciona mediante
el uso
de prácticas
experimentales. El objetivo del estudio fue realizar
actividades experimentales como
estrategia didáctica
para la
enseñanza de
la física
en la
educación secundaria.
La metodología
utilizada fue de nivel descriptivo, tipo básica, con métodos
cualitativos y semicuantitativos.
Se seleccionaron
dos grupos
(experimental y
de control)
de 18
participantes cada
uno, a
los cuales
se les
aplicó: un
pre-test -
intervención (solo
al grupo
experimental) - post-test. Se aplicaron tres actividades
experimentales referentes a la
refracción de
la luz,
la dispersión
de la
luz y
la síntesis
aditiva del
color- como
guías de
la intervención.
Los resultados
mostraron que
el grupo
experimental estaba
sustancialmente más
involucrado en
el desarrollo
de actividades
pedagógicas para
profundizar su
comprensión de la física una vez que se implementó el
enfoque didáctico. La conclusión
evidenció que el uso de
actividades experimentales como método de enseñanza mejoró
la comprensión
de la física por
parte de los
estudiantes de
secundaria.
Palabras claves: Actividades experimentales, didáctica,
enseñanza, física, educación
secundaria.
Abstract
Students' ability to experiment, observe, test and comment on events
occurring in the natural
environment is enhanced
through the
use of
experimental practices.
The objective
of
the
study was
to carry
out experimental
activities as
a didactic
strategy for
teaching physics
in secondary education. The methodology used was descriptive,
basic type, with qualitative and
semiquantitative methods. Two groups were selected (experimental and
control) of 18 participants
each, to which were applied: a pre-test - intervention (only to the
experimental group) -
post-test. Three experimental activities concerning light refraction,
light scattering and
additive color
synthesis were
applied as intervention
guides. The
results showed
that the
experimental group was substantially more involved in the development
of pedagogical activities
to deepen their
understanding of
physics once the didactic
approach was implemented.
The conclusion evidenced that the use of experimental activities as a
teaching method
improved high
school students'
understanding of
physics.
Keywords: Experimental
activities, didactics,
teaching, physics,
secondary education.
Introducción
A nivel mundial, la enseñanza de la ciencia es importante porque
ayuda a los alumnos a dar
sentido al mundo que les rodea, lo que la convierte en un componente
crucial
de
cualquier
plan
de
estudios
destinado
a hacer
avanzar a
la humanidad
(Betancur- Tarazona
et al.,
2022). En
ese sentido,
cuando hablamos
de educar
y enseñar
a los
alumnos a pensar
de forma crítica y reflexiva, estamos hablando de darles las
herramientas necesarias para
que se sientan seguros y confiados a la hora de emitir juicios
basados en criterios objetivos
(Cuesta, 2019).
Enseñar física
de manera
tradicional, haciendo
que los alumnos
memoricen fórmulas
físicas y luego que relacionen la teoría que han visto en clase con
los experimentos que
han
realizado
en
el
laboratorio,
transmite
el
mensaje
de
que
la ciencia
funciona de
esta manera
a
través
de
un
método
de
aprendizaje
memorístico
y
de
falta
de reflexión,
ninguno de los
cuales conduce a la auténtica apropiación de comprensión por parte
del alumno ni a su
competencia para solucionar los problemas que se le plantean en la
vida cotidiana (Torres
et al.,
2018).
Los profesores de física tienen un reto importante a la hora de
desarrollar las competencias
científicas de sus alumnos (Arrieta y López, 2022). Por ello, se
sugiere que se dé a los
alumnos la oportunidad de participar en experimentos prácticos como
medio de dinamizar la
enseñanza de esta asignatura, ya que les ayudará a establecer
conexiones entre los
principios fundamentales que se enseñan y los sucesos del mundo real
(Gollerizo y Clemente,
2019).
Sin embargo, la implementación de actividades experimentales se ve a
menudo obstaculizado
por
cuestiones
como
la
falta
de recursos
y herramientas,
el elevado
coste de
los suministros necesarios o
los peligros potenciales
que plantea una manipulación
descuidada de equipo e insumos (Quesada-Chaves, 2019). Del
mismo modo, es común descubrir
escuelas que carecen de laboratorios adecuados o que tienen
laboratorios muy mal
equipados, lo que dificulta la realización de actividades
experimentales (Cuesta, 2017). Es
difícil que los alumnos realicen las actividades recomendadas, y
mucho más que cumplan
los
objetivos,
cuando
se
les
pide
que
aporten
ciertos
recursos
para
desarrollar
las prácticas
de
física,
y pocos
de ellos
responden a
esta petición,
ya que
algunos manifiestan
que en su hogar no cuentan con los medios económicos para
adquirir dichos materiales
(Nahuel et
al., 2021).
Por otra parte, las competencias científicas de los alumnos pueden
reforzarse fomentando su
participación activa en los distintos enfoques de
enseñanza-aprendizaje, sabiendo
que las
actividades o
prácticas experimentales
son estrategias
didácticas convincentes
(Casasola, 2020).
Para ello,
las escuelas
tienen la
responsabilidad de
preparar a los
alumnos para un futuro en el que la ciencia y la tecnología seguirán
desempeñando un
papel cada
vez más
importante en
la configuración
de la
cultura (Hernández
y Benítez,
2018).
Uno de
los principales
objetivos de
la enseñanza
de la
física es
fomentar el
crecimiento
de
la
alfabetización
científica
de
los
alumnos, exponiéndolos
a los
métodos y
herramientas de la investigación científica, utilizando sus
conocimientos previos como punto
de partida para explicar los
fenómenos que observan en su vida cotidiana, e
inspirando en ellos una postura crítica que responda a
procesos de reflexión sobre cosas
(Carvajal-Tapia y
Carvajal-Rodríguez, 2019).
En
ese
orden
de
ideas,
Espinar y
Vigueras (2020)
señalan que
es más
probable que
los alumnos participen en la clase de física cuando los
profesores utilizan métodos de
enseñanza creativos y eficaces. Esto se debe a que los
estudiantes encuentran que los
experimentos prácticos con objetos comunes son un enfoque
divertido y accesible para
aprender las ideas, a veces abstractas y complejas, de la
física (López et al., 2018).
Consecuentemente, la motivación y la dinamización de la
enseñanza de la física pueden
lograrse mediante la introducción y la ampliación de las
actividades experimentales, que
ayudan a
los alumnos
a establecer
conexiones entre
las ideas
fundamentales de
la física y
los sucesos del
mundo real
(Gualtero y
Sciutto, 2002;
Jaime-Mirabal y
Ladino-Luna, 2018).
El propósito del presente estudio es mostrar cómo la ejecución de
actividades experimentales
en el aula de clases con materiales de fácil acceso sirve como
estrategia didáctica
para promover
la enseñanza-aprendizaje
de la
física en
la educación
secundaria.
Métodos
La investigación fue del tipo básica, que tiene como objetivo
añadir al cuerpo de
conocimientos
científicos
existentes sobre
un tema
específico (Ato
et al.,
2016). Además,
se
basó
en
los
principios
de
los
métodos
de
investigación
cualitativos y
semicuantitativos, que
intentan comprender
el mundo
desde la
perspectiva de
las creencias,
las actitudes,
las normas, el
conocimiento y de los individuos en un contexto espacio-temporal
determinado. Asimismo, fue
descriptiva, ya que pretende conocer las circunstancias, las normas y
las perspectivas
predominantes, señalando las
correlaciones entre dos o más variables a través
de descripciones detalladas de eventos, objetos, procesos y
personas (Hernández y Mendoza,
2018).
La
muestra
de
investigación
representa
subconjuntos
de
una
población
mayor
de
la
que
se
recoge
información
(Hernández
y
Mendoza,
2018).
Para
el
estudio
se
seleccionó un
total
de
36
alumnos
(10
a
12
años)
de
dos
secciones
diferentes de
educación secundaria
(A y B) de un
colegio particular de Lima - Perú, y se dividieron en dos grupos: un
grupo experimental y un
grupo de control, para aclarar, 18 alumnos de la sección A sirvieron
como grupo experimental, mientras que el mismo número de la
sección B sirvió como grupo
de control.
En esta configuración, se administraron un par de pruebas antes y
después de la intervención
(actividades experimentales). En este sentido, se planificó un
pre-test para ambos
grupos, seguido de las actividades experimentales (solo se administró
al grupo experimental) y
luego un post-test también para los dos grupos participantes. Siendo
las actividades
experimentales de
física los
focos del
estudio.
Para ello
se empleó
una versión
adaptada del
cuestionario de
actividades experimentales
original (Mejía, 2014). Según Sánchez et al. (2018) afirman que en
este método
indirecto
se
utiliza
el
interrogatorio
para
obtener información
sobre las
variables.
La encuesta de seis ítems utilizó un formato de escala Likert
(Nunca, A veces, Siempre).
Además, se
realizó una prueba
piloto con
un subconjunto
de 15
alumnos para
asegurar la
validez y fiabilidad del instrumento. El alfa de Cronbach, una
medida de consistencia interna,
para la variable de actividades experimentales fue de 0,895, lo que
indica un coeficiente de
fiabilidad muy alto para la escala de valoración (George y Mallery,
2016; Hoekstra
et al.,
2018).
Por otra parte, se planificaron tres actividades prácticas
diferentes utilizando el método
de aprendizaje activo (Bravo et al. 2021), teniendo en cuenta
conceptos como la refracción
de la luz, la dispersión de la luz y la síntesis aditiva del color.
Estas actividades se diseñaron
para que
las completara
el alumno.
La socialización de la aplicación del cuestionario se produjo
después de una cuidadosa
consideración
de
dos
factores
clave:
el
consentimiento
informado de
los padres
o representantes
del menor,
según lo
dispuesto por
la Declaración
de Helsinki
y la
Ley de
Protección de Datos Personales N° 29733, que en conjunto
confieren excelencia al análisis
de la investigación con respecto a la protección y
regulación ética de la información privada
de las personas (Cruz et al., 2020). Para asegurar la
aceptación y cooperación de los
participantes con el uso del instrumento, también se
proporcionó una breve descripción
de los objetivos del estudio. Asimismo, el tiempo medio que se
tardó en completar la encuesta
fue de unos 15 minutos. La tabla 1 muestra el desglose de las
actividades desarrolladas
por los grupos.
Tabla 1
Desarrollo
de
actividades
por grupo
(A
y
B)
Sección
A
(Grupo
experimental)
|
Sección
B
(Grupo
control)
|
-
Pre-test
(encuesta)
|
-
Pre-test
(encuesta)
|
-
Implementación de actividades experimentales
con
materiales de fácil acceso (CD, linternas, cinta
adhesiva,
cúter,
vaso
de
vidrio
transparente,
agua,
hojas
blancas,
marcadores
de
colores,
papel
celofán:
rojo,
verde,
azul)
|
-
Metodología
tradicional:
el
enfoque
es
más
convencional
y
consiste
en
clases
magistrales
con
pizarra y
marcadores, seguidas de ejercicios en los
que
los
alumnos
trabajan
en
pequeños
grupos
o
solos.
|
-
Post-
test
(encuesta)
|
Post-
test
(encuesta)
|
Posteriormente, se analizaron los resultados y efectos de la
intervención en la enseñanza
de la física en el grupo experimental (Sección A) y se compararon
con los del grupo de
control (Sección B). Además, se valoró los ejercicios prácticos;
analizando el rendimiento
de los
alumnos en
cada ejercicio
práctico.
En la primera etapa, con los alumnos de la Sección A (grupo
experimental), se implementaron
tres
actividades
experimentales en
tres sesiones
de aprendizaje,
utilizando
materiales cotidianos
y de
fácil acceso
de acuerdo
con los
requerimientos necesarios
para desarrollar
la actividad práctica en la enseñanza de la física (Estrada et
al., 2022); en la Sección
B (grupo de control), se realizaron clases tradicionales durante este
periodo de enseñanza-aprendizaje.
Todas las actividades de la Tabla 2 se realizaron antes, durante y
después de
los experimentos.
Tabla 2
Actividades
desarrolladas
por
etapa
Etapa
|
Actividades
|
Antes
de
las
actividades
experimentales
|
Conseguir
los
suministros
y
material
necesarios
para
el
experimento
(estudiante).
Esbozar
los
objetivos del experimento
y los
procedimientos de
seguridad
(Docente). Describir
los
criterios
cómo
se
evaluará
la
práctica
(Docente).
|
Aplicación
de las
actividades
experimentales
|
|
Posterior
a las
actividades
experimentales.
|
|
En este
estudio se
evaluaron las
competencias científicas
para valorar
las actividades
experimentales realizadas,
y se
tuvieron en cuenta
los indicadores
y niveles
de rendimiento
de cada
competencia en
relación con
cada circunstancia
experimental (Imbert
y Elósegui,
2020).
Tabla 3
Niveles
de
rendimiento
alcanzado
Nivel
|
Desempeño
alcanzado
|
Básico
|
Los
alumnos
que
pueden
recordar
conceptos
científicos
relativamente
elementales
pertenecen a
esta categoría (terminología, nombres, reglas sencillas, etc.).
Al hacerlo,
recurren a un
conjunto de conocimientos científicos generales para reforzar o
evaluar
juicios más
básicos. Proporcionan una explicación de un suceso científico
explicando la
conexión o
las categorías implicadas, y muestran interés por identificar o
verificar las causas
y
los
efectos, pero
no
presentan
un
modelo
formal
de
esta
relación.
Utilizan
la
categorización
como
herramienta
perceptiva
para
aprender
lo
que
ocurre,
pero
requieren
un
modelo
concreto
para
poder
organizar
los
datos
experimentales.
Sin
embargo,
les
resulta
difícil
precisar
qué
factores
afectan
a
un
resultado
en
un
experimento.
|
Medio
|
Los
alumnos
de
este
grupo
pueden
aplicar
los
principios
científicos
para
crear
previsiones
o
dar
explicaciones.
Están
en
sintonía
con
las
cuestiones
que
pueden
abordarse
mediante
la
investigación
científica.
Describen
los
pasos
comunes
del
estudio
científico.
Seleccionan
los
hechos
pertinentes
y
la lógica al
formular conclusiones o hacer evaluaciones. En lugar de depender
de planes
precisos,
buscan
una
explicación
necesaria
para
explicar un
suceso
científico.
Por
otra parte, pueden considerar varias consecuencias de una causa.
Utilizan modelos
sencillos
para explicar. Además, de generar hipótesis y organizar
experimentos, pero
necesitan
ayuda
para
sacar
conclusiones
sobre
las
variables.
|
Avanzado
|
Este
grupo utiliza modelos sencillos para predecir o explicar sucesos.
Pueden sacar
conclusiones
del
modelo y
pensar
de
forma
crítica
sobre
las
relaciones
de
las
variables.
Despiertan
su
interés
probando
teorías.
Analizan
la
investigación
científica
(cómo
se
hizo
un
experimento o qué se probó). Evalúan ideas que compiten entre
sí utilizando enlaces
de
datos.
Explican
claramente
sus
fundamentos
o
resultados
científicos.
Pueden
ampliar
los
rasgos
del
modelo
para
formar
teorías
del
mundo
creíbles.
Además,
pueden
analizar el
conjunto de
conexiones
que
necesita
un
modelo
para
obtener
cálculos
fundamentales
sin
utilizar
una
fórmula.
|
Resultados
Actividades
experimentales
Figura 1
Actividades
experimentales
de
óptica.
A)
Dispersión
de
la
luz,
B)
Refracción
de
la
luz,
C)
Mezcla
aditiva
del
color.
Actividad 1:
Dispersión de
la luz
Los estudiantes
participaron en
un experimento
de trabajo
en grupo
en el
que tuvieron
que establecer pequeñas unidades de trabajo de tres a cuatro
personas. Los materiales
utilizados para
esta actividad
fueron; un
CD, cúter,
cinta adhesiva y
una linterna.
Procedimiento: con un pequeño corte con el cúter y la cinta
adhesiva se eliminó la capa que
protegía el CD. A continuación, se selló el agujero central del
CD. Finalmente, los estudiantes
observaron una
fuente de luz
(linterna).
En la sección A (grupo experimental) participaron un total de 18
alumnos, de los cuales solo
1 alcanzó un nivel
avanzado (5,6% para el desarrollo de
las competencias científicas),
5 un nivel de rendimiento medio (27,8%) y 12 un nivel de
rendimiento básico (66,7%)
(Figura 2). Las respuestas de los estudiantes a esta
actividad fueron: "El experimento es muy
emocionante,
ya
que
no
sabes
lo
que
va
a
pasar",
"El
experimento es
muy
divertido", "Me
pareció muy fascinante porque podemos aprender muchas cosas"
y "Me gustaron los colores
del arco
iris que produjimos".
Figura 2
Nivel
de
desempeño
en la
actividad
experimental
1
De
acuerdo
con
los
resultados
anteriores,
el
nivel
de
desempeño
de
los
alumnos
en la
primera actividad
se detalla
a continuación:
En el
nivel
básico: las
respuestas proporcionadas
carecían de
vínculos conceptuales
para explicar la
diferencia que se producía al colocar el CD entre la fuente de luz y
el espectador, lo que
indica que los alumnos se basaron en suposiciones al describir
acontecimientos naturales
comunes. Utilizaron un lenguaje cotidiano para hacer predicciones
directas basadas
en
su
propia
experiencia,
pero
no
aportaron
pruebas
que
apoyan
sus afirmaciones.
En el nivel medio: en sus respuestas, los alumnos
demostraron comprender la conexión
entre las ondas de luz y la interferencia con un CD como
fuente del desplazamiento; es
decir, hicieron uso de un concepto científico para hacer una
predicción u ofrecer una
explicación, pero no se esforzaron mucho en comunicar sus
argumentos con precisión. Los
alumnos
reconocieron
correctamente los
cambios de
la luz,
sus colores,
y la
interferencia, pero
sus descripciones
carecían de
detalles clave.
No fueron
capaces de
dar explicaciones
suficientes sobre
los cambios
físicos que
vieron, sino
que se
basan en
nociones preconcebidas
basadas en
su vida
cotidiana.
En
el
nivel
avanzado:
explicaron
el
suceso
observado
en
términos
de
principios
científicos
y con el mayor detalle posible. Tras determinar que el CD es, de
hecho, una rejilla de dispersión,
los alumnos aprendieron que podían utilizar los fenómenos de
interferencia para
adquirir el
espectro de
colores de la luz
que se
reflejaba en
él.
Actividad 2:
Refracción de
la luz
En esta
actividad los
alumnos realizaron
un experimento
utilizando un
vaso de
cristal transparente,
agua, papel
blanco y
rotuladores de
distintos colores.
Procedimiento:
los
estudiantes
dibujaron
líneas
de
colores
(inclinadas) en
una
hoja
blanca.
Luego sujetaron
el papel
por la parte
posterior del
vaso vacío,
moviéndolo lentamente
de derecha a
izquierda, observando lo que sucede con las líneas dibujadas.
Posteriormente, llenaron
el vaso
con agua
y repitieron
el procedimiento,
observaron lo
que sucede
con las
líneas al
desplazar la
hoja por
detrás del
vaso de
derecha a
izquierda.
En la sección A (grupo experimental) participaron un total de 18
estudiantes, de los cuales
2 alcanzaron un nivel avanzado (11,1%) en el desarrollo de sus
competencias científicas,
6 alcanzaron
un nivel
de rendimiento
medio (33,3%) y
10 alcanzaron
un nivel
básico (55,6%). Esto indica una mayor distribución en el
nivel básico (Figura 3). Tras
participar en este ejercicio, los alumnos utilizaron
afirmaciones como "La dirección se altera
sin tocar
las líneas",
"El experimento
es mágico"
y "La
realidad no
es como
la experimentamos"
para describir
sus impresiones
sobre los
resultados.
Figura 3
Nivel
de
desempeño
en la
actividad
experimental
2
De igual
manera, se
realizó una
valoración a
los estudiantes
para conocer
su nivel
de desempeño
alcanzado, en la
segunda actividad
experimental.
En el nivel básico: es interesante que las respuestas de
algunos alumnos se acerquen a
la correcta -se refieren a la idea de las lentes para explicar la
refracción de la luz-, pero sus
justificaciones son
incompletas o
inexactas. Cuando
los alumnos
utilizan frases
inadecuadas y revelan un concepto erróneo, queda claro que
los intentos anteriores de educar
sobre la
refracción de la
luz no
han tenido
éxito.
En el nivel medio: los alumnos explican el fenómeno óptico
relacionando la inversión
de la
línea con
la presencia
o no
de agua
en el
vaso. Pero
no aportan
suficientes detalles
para
describir
a
profundidad
qué hay
detrás de
los cambios
físicos que
vieron, por
lo que se
mantienen las
percepciones comunes
de su
experiencia cotidiana.
En el nivel avanzado: los alumnos explican los fenómenos que
han observado describiéndolos
con gran detalle y transmitiendo esa información a los demás
utilizando el lenguaje y
la terminología científica. Se explicó a los alumnos que este
fenómeno óptico tiene
lugar debido a la refracción de la luz cuando viaja de un medio
(aire, cristal, agua, vidrio,
aire) a
otro, donde los
rayos de
luz convergen
en un
único punto
(el punto
focal) e invierten
su curso produciendo
el fenómeno
de refracción
de la luz.
Actividad 3:
Mezcla aditiva
del color
(sombra de
colores)
En este experimento se utilizaron tres linternas, tijeras, cinta
adhesiva y papel celofán
(rojo, verde
y azul).
Procedimiento:
el
primer
paso fue
determinar
el
diámetro
de
cada
linterna
y
utilizarlo
para cortar tres
círculos idénticos de papel celofán de cada color, que se pegaron
con cinta adhesiva delante
de las bombillas. En un espacio oscuro, los alumnos proyectaron los
haces de luz sobre una
superficie blanca y experimentaron con la interacción de los colores
primarios (rojo,
verde y
azul) superponiendo
un haz
a otro,
mezclando los
tres, interponiendo
objetos y
estudiando sus
propias sombras.
En la sección A (grupo experimental) participaron un total de 18
alumnos, de los cuales
3 alcanzaron
un nivel
avanzado (16,7%),
7 un
nivel de
rendimiento medio
(38,1%) y
8 un
nivel básico
(44,4%) en
el desarrollo
de sus
habilidades científicas
(Figura 4).
Las respuestas de
los estudiantes a este experimento incluyeron afirmaciones como "La
sombra de
los
elementos
es
un
arco
iris"
y
"Me
pareció
extremadamente
intrigante,
ya
que
la
suma
de los tres
crea el
color blanco".
Figura 4
Nivel
de
desempeño
en la
actividad
experimental
3
Finalmente, se realizó una valoración a los estudiantes para
conocer su nivel de desempeño
alcanzado, en
la tercera
actividad experimental,
como se
aprecia a
continuación.
En el
nivel
básico: los
alumnos se
basan en
descripciones básicas
de acontecimientos
naturales comunes
para explicar
los efectos
de la combinación
de diferentes
colores
de
luz.
Utilizaron
el lenguaje
cotidiano para
hacer predicciones
directas basadas
en su propia experiencia, pero no aportaron ninguna prueba que
respaldara sus afirmaciones.
En el nivel medio: los alumnos elaboraron conceptos desde su
punto de vista anterior,
basándose en su propia experiencia cotidiana, persisten como ideas
dominantes para
comprender los cambios físicos que presenciaron. Además, se
aventuraron a proponer teorías
que se acercan a la noción de síntesis aditiva del color, para dar
cuenta de los acontecimientos
naturales de su entorno, mostrando cierta coherencia con el modelo de
color RGB.
En el nivel avanzado: para explicar los fenómenos que han
presenciado, los alumnos
utilizan ideas científicas vinculadas a la luz y al color en sus
comunicaciones escritas y
orales. Utilizando un juego de luces de colores (síntesis aditiva
RGB), los alumnos pudieron
observar los efectos de la variación de los tres colores de la luz y
registrar sus observaciones
en un cuaderno de laboratorio. También vieron que las sombras de los
objetos producen
colores secundarios
como el
magenta, cian
y amarillo.
En la
tabla 4
se comparan
los resultados
del pre-test
y del
post-test, expresados
en porcentajes,
tanto para
el grupo
experimental como
para el
grupo de
control, en
relación con el
uso de
actividades experimentales
como método
para impartir
conocimientos de
física a
los estudiantes.
Tabla 4
Resultados
del
pre-test
y
post-test
de
ambos
grupos
Grupo
experimental
|
|
|
|
Grupo
de
control
|
|
|
Ítem
s
|
Pre-test
(%)
|
|
Post-test
(%)
|
|
|
Pre-test
(%)
|
|
|
Post-test
(%)
|
|
N
|
AV
|
S
|
N
|
AV
|
S
|
N
|
AV
|
S
|
N
|
AV
|
S
|
P1
|
11.1
|
50
|
38.9
|
0
|
44.4
|
55.6
|
5.6
|
66.7
|
27.8
|
0
|
72.2
|
27.8
|
P2
|
16.7
|
38.9
|
50
|
0
|
38.9
|
61.1
|
11.1
|
61.1
|
27.8
|
0
|
72.2
|
27.8
|
P3
|
5.6
|
33.3
|
61.1
|
0
|
16.7
|
83.3
|
5.6
|
38.9
|
55.6
|
0
|
27.8
|
72.2
|
P4
|
16.7
|
66.7
|
16.7
|
5.6
|
50
|
44.4
|
0
|
72.2
|
27.8
|
0
|
50
|
50
|
P5
|
5.6
|
61.1
|
33.3
|
0
|
33.3
|
66.7
|
0
|
50
|
50
|
0
|
44.4
|
55.6
|
P6
|
11.1
|
27.8
|
61.1
|
0
|
27.8
|
72.2
|
0
|
50
|
50
|
0
|
44.4
|
55.6
|
N:
Nunca,
AV:
A
veces,
S:
Siempre
Ítems:
P1)
¿Es
la
física
un
área
que
despierta
su
curiosidad?
P2)
¿Los
profesores
estimulan
tu
interés
por
el
aprendizaje
de
las
ciencias?
P3)
¿Las
actividades experimentales en las que has participado te han
ayudado a comprender mejor los conceptos teóricos
tratados
en
clase?
P4)
¿Comprende
mejor
la
física
cotidiana
que
afecta
a
su
vida
como
resultado
de
la
participación
en
las
actividades
experimentales?
P5)
¿Las
actividades
experimentales
aumentan
el
interés
por
la
física?
P6)
¿Cree
que
las
actividades
experimentales
mejoran
su
capacidad
para
identificar
y
resolver
problemas?
|
Después
de
utilizar
la
técnica
didáctica
con
experimentos,
el
55,6%
de
los
alumnos
del grupo experimental respondió "siempre" a la
pregunta "¿Es la física un área que despierta
su curiosidad?". Por el contrario, en el grupo de control
se produjo un aumento del nivel
de indecisión de 66,7% a 72,2%, a partir de la afirmación “a
veces” de las expectativas, muy
probablemente porque
no fueron
expuestos a
la estrategia
didáctica.
En respuesta
a la
pregunta "¿Los
profesores estimulan
tu interés por
el aprendizaje de
las ciencias?",
la
opción
"Siempre"
aumentó
del
50%
(en la
fase del
pre-test) al
61,1% (tras
la aplicación de
las actividades experimentales), mientras que en el grupo de control
el aumento
fue significativo
con una
diferencia de
6.1%, esto
se debe
a que,
a diferencia
del grupo
experimental, este grupo
cree que sus profesores realmente
se preocupan por ayudar
a los estudiantes a aprender; no obstante, este grupo muestra
mucha más incertidumbre que
el grupo
experimental al
elegir la
opción "a
veces".
¿Las actividades experimentales en las que has participado te han
ayudado a comprender mejor
los conceptos
teóricos tratados
en clase?
Aunque los
datos de
decisión afirmativa
del grupo experimental aumentaron en un 22,2% tras la
aplicación de la
estrategia didáctica, el cambio afirmativo del grupo de
control en la opción "siempre", pasó
del 55,6% al 72,2%, puede sugerir que los alumnos respondieron
al azar, pensando en respuestas
muy espontáneas
y sin criterios
definidos. Las
técnicas tradicionales
de memorización
y automatización
de conceptos
y leyes,
que los
alumnos olvidan
en cuanto
salen del aula y
con las que no
pueden relacionarse, se
sustituyen por actividades
experimentales que
fomentan la formación del conocimiento científico.
Evidentemente, la
realización de las actividades experimentales fue crucial
para ayudar a los alumnos del grupo
experimental a
construir ideas
novedosas.
Cuando
se
les
preguntó
si
tenían
una
mejor
comprensión
de la
física cotidiana
que afecta
a sus
vidas como
resultado de
la participación
en las
actividades
experimentales, el
grupo experimental mostró un aumento del 16,7% al 44,4%; en
cambio, el grupo de control
los datos del post-test no reflejaron cambios significativos
estableciéndose en un 50%.
En
consecuencia,
los
estudiantes
deben
sumergirse
lo
más posible
en la
información científica
para poder
aplicarla a
su vida
cotidiana y
aumentar su
visión del
mundo.
¿Las actividades experimentales aumentan el interés por la física?
Los datos del pre- test
del grupo
experimental mostraron
que el
16,7% de
los estudiantes
tenían una
opinión positiva;
después de aplicar la estrategia didáctica, este número aumentó
al 66,7% de los estudiantes
que encontraron estas prácticas positivas. Por el contrario, los
datos del pre test del
grupo de control mostraron que el 50% de los estudiantes no estaban
seguros de si estas prácticas
eran positivas o no; este número aumentó solo un 5,6% para los
datos de post- test,
debido a
que en ellos
no se realizó
ninguna intervención.
En la pregunta ¿Cree que las actividades experimentales mejoran su
capacidad para identificar
y resolver problemas? Los resultados del pre test y post-test indican
que la proporción de
estudiantes del grupo experimental que afirmaron que las actividades
experimentales mejoraron su capacidad de resolución de
problemas aumentó en un 11,1%.
Mientras que
el grupo
control experimentó
un aumento
mínimo del
5,6%.
Discusión
En cuanto
al objetivo
de estudio,
se pretende
realizar actividades
experimentales como
estrategia didáctica
para promover
la enseñanza-aprendizaje
de la
física en
la educación secundaria. Además, de comparar los resultados con
estudios similares a esta
investigación.
En función del objetivo planteado, los resultados de la encuesta
indican que el nivel de
interés del
grupo experimental
por el
desarrollo de
actividades didácticas
para ampliar
su comprensión de la física aumentó significativamente tras
la aplicación del método
didáctico. Los
alumnos del
grupo de
control no
notaron ninguna
diferencia en
su entusiasmo
por estudiar
física, ya
que sus
profesores no
incluyeron actividades
experimentales en sus clases. Por lo tanto, la enseñanza debe
ser específica, intencionada y
bien
planificada
si
se
quiere
que
los
estudiantes interioricen,
asimilen y
apliquen con
éxito la
nueva información
o desarrollen
enfoques creativos
a los
problemas existentes
(González y
Murcia, 2022).
Se realizaron tres actividades experimentales utilizando materiales
cotidianos como propuesta
o estrategia didáctica para mejorar la enseñanza-aprendizaje de la
física en el grupo A de
una Institución Educativa Particular de Lima, donde se logró
promover competencias
científicas medias
en los
estudiantes a
través de
la integración
de conceptos
previos con nuevos conocimientos científicos relacionados con
situaciones de la vida cotidiana,
así como una mayor motivación y cambio de actitud hacia la
asignatura. En comparación
con lo expuesto, Duque y Largo (2021) concuerdan que el objetivo del
profesor al desarrollar las actividades prácticas para
aplicarlas al grupo experimental es hacer
que el aprendizaje fuera más activo, dinámico y relevante,
utilizando como punto de partida
los experimentos y relacionándolos con problemas del mundo
real encontrados por los alumnos.
En concordancia
con Torres
y Montenegro
(2018) la
experimentación es
una parte
importante de este proceso porque proporciona nueva
información, es a veces la única
manera de probar una hipótesis, desarrolla habilidades y
hábitos específicos de esta área de
estudio, animando a los estudiantes a seguir carreras en
ciencias y ayuda a formar su visión
científica del mundo. Donde, según Fajardo y Bellot (2022),
las actividades deben ser
flexibles y abiertas para que los alumnos puedan participar en
el proceso de creación de
conocimientos, lo que significa una programación menos rígida
hasta un itinerario en espiral
lleno de
posibilidades.
Se
ha
determinado
que
el
método
más
eficaz
para la
enseñanza de
la física
es tener
en cuenta
los conocimientos
previos, las
exigencias, las
expectativas y
el interés
de los
alumnos, así como las limitaciones y los alcances de la propia
práctica docente (Vargas, 2017).
Por su
parte, Imbert y
Elósegui (2020)
concuerdan que
el uso
de estos
métodos en
el aula fomenta la colaboración entre los estudiantes, así
como entre los profesores y los
alumnos,
beneficiando
de
esta
manera
la
creación
social
del
conocimiento
científico.
Conclusiones
Con base en el estudio realizado se concluyó que las actividades
experimentales como
estrategia didáctica promueven la enseñanza-aprendizaje de la
física en los estudiantes de
educación secundaria. Asimismo, el aprendizaje de los alumnos y la
construcción del conocimiento
científico mejoraron
gracias al uso de actividades experimentales que
fomentaron la imaginación, la creatividad y el ingenio; todos
estos factores favorecen la
investigación; las inquietudes de los alumnos y una actitud
positiva hacia la física
contribuyendo a
la mejora;
y los
alumnos fueron
capaces de
comprender mejor
el mundo
que les
rodea y
de establecer
conexiones entre
la teoría
de la
clase y
los experimentos
que realizaron.
Finalmente, los
alumnos alcanzaron
un nivel
de desempeño
medio, lo
que supone
una mejora significativa con respecto a su primera actuación.
Asimismo, con el fin de mejorar
el rendimiento de los alumnos en las clases de física y reforzar sus
habilidades científicas
fundamentales, se invita a promover nuevos estudios que desarrollen
actividades experimentales
asociados a otros campos científicos: matemáticas, química,
biología, computación,
entre otros.
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