Curso de Física I. Una propuesta metodológica utilizando

CONGRESO INTERNACIONAL DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA

Congreso Internacional de Ciencias Básicas e Ingeniería CICI2016

Curso de Física I. Una propuesta metodológica utilizando las TIC

Physics I course. A methodological proposal using TIC

Fidel Rodríguez Puertas (1), Lissett Castro Olaya (1), Aned Esquerra Argüelles (1)

(1) Docentes investigadores de la Corporación Universitaria del Meta. Villavicencio. Meta. Colombia.

Resumen

La Corporación Universitaria del Meta, desde hace varios años viene dirigiendo sus esfuerzos

hacia el logro de una cada vez mayor eficiencia en la formación integral de sus estudiantes, la

cual debe estar sustentada por procesos académicos flexibles y dinámicos, pero rigurosos y

acordes con el desarrollo tecnológico actual, esta idea es el eje central de esta investigación,

encaminada a descubrir y analizar los hechos, particularidades, características y procesos, que

se han venido llevando a cabo en la enseñanza de la Física I, tanto lo relacionado con los

estudiantes de ingeniería como con los docentes que les han impartido clases de Física I en los

últimos años, para poder realizar propuestas que eliminen algunas de las dificultades

detectadas, utilizando todas las posibilidades con que cuenta la Corporación. El trabajo realizado,

culmina con la propuestas de un curso de Física I adaptado a las exigencias de una formación

académica rigurosa, pero teniendo en cuenta las características de nuestros estudiantes, y

facilitando el texto de la asignatura, un producto multimedia facilitador del proceso de enseñanza

aprendizaje de Física I, Mecánica y las simulaciones y equipos de laboratorio que permiten

concatenar la teoría con la experimentación.

Abstract.

Since several years The University Corporation of Meta is targeting its efforts to achieve a

growing levels of efficiency in the integral formation of its students community, this goal is

sustained by flexible and dynamic processes, but strict ones and in concordance with current



technical advances, this idea is the central axis of this research, this investigation is focused on

discover, analysis and description of the facts, particularities, characteristics and processes

taken into the teaching of Physics I so far refering to both actors, engineering students and

professors teaching this topics, are the main material to create proposals to minimize and

eliminate most of the difficulties found, using all technical and metodological arsenal present in

the Universitary Corporation of Meta. This work done, ends with a new point of view and a

metodological conception of a Physics I course, adapted to new requeriments of strict academic

formation, but taking into account the characteristic of the "digital native" student, supplying a

text to consult and study, a multimedial product to facilitate the learning curve process.



I.1. Introducción

No hay individuo en la sociedad moderna que no reconozca la importancia de la educación. El

cuidado del medio ambiente, la equidad, el humanismo, la tolerancia, la solidaridad, el respeto a

los derechos ajenos y la tranquilidad ciudadana, entre otros (la lista se haría interminable)

dependen, en primera instancia de la educación de los miembros de cada comunidad. Un pueblo

bien educado será un pueblo con muchas posibilidades de ser integralmente feliz.

Resolver todos los problemas que presenta un proceso docente educativo se convierte en una

tarea prácticamente imposible, por la cantidad de variables que intervienen en este fenómeno

político social que es la educación, pero no es tan difícil detectar aquellos que estén incidiendo

desfavorablemente en algunas áreas, sobre todo en una institución que formalmente tiene

definido todo su proceso formativo y que posee un método educativo propio (MEUM), como lo es

la UNIMETA.

Investigar en Educación es una tarea muy difícil, sobre todo si se pretende “descubrir”

dificultades, o “resolver” algún problema desde posiciones científicas y de imparcialidad íntegra,

sin dejarse influir por las preferencias y deseos propios del investigador. Este ha sido, y seguirá

siendo el principal obstáculo que deben vencer los individuos que investigan los procesos

docentes educativos.

Sabemos, por experiencia, que todo proceso docente educativo, es muy complejo, tanto por su

dinamismo y diversidad, como por los actores que intervienen en el mismo, por lo que no

aspiramos a que se produzcan “milagros” atribuidos a esta propuesta, el milagro tiene que estar

en lograr que cada profesor, cada estudiante y cada lector o usuario de esta, llamémosle

“metodología” (aunque no nos guste el término porque suena a “camisa de fuerza”) la utilice de

una manera crítica y abierta, cuestionándose cómo hacer cada actividad mejor que como está

planteada, y a la vez que el docente explora nuevos mejores y más actualizados caminos, ayude a

los estudiantes a encontrar el sendero óptimo que lo conduzca hacia el logro de la excelencia en

sus conocimientos y en su realización humana y profesional.

La motivación de este trabajo estuvo precedida por algunas situaciones muy específicas que se

venían presentando en las asignaturas que se imparten a estudiantes de Ingeniería de

UNIMETA, desde el Departamento de Ciencias Básicas, incongruentes con la preocupación de la

institución por elevar la calidad de los egresados, con su correspondiente interés por lograr un

impacto positivo de dichos egresados en la comunidad, lo que materialmente se manifestaba y

se manifiesta en la actualidad, por la existencia de equipamiento adecuado en los laboratorios;

amplia bibliografía en la biblioteca; acceso a la conectividad de profesores y estudiantes; cantidad

suficiente de profesionales dedicada a la docencia y a las investigaciones; y en general una



estable organización de todas las actividades relacionada con los estudiantes, los profesores y

la institución.

Entre las situaciones contrastantes con las preocupaciones, intenciones y ocupaciones de los

directivos de la universidad, se podían apreciar, entre las más ostensibles: poco o mal uso de las

instalaciones y equipos de laboratorios docentes de física; guías de cátedra alejadas de la

realidad y las posibilidades de los estudiantes; independencia absoluta de los profesores de física

y cálculo para impartir sus clases; guías de laboratorios mal elaboradas o inexistentes; carencia

de textos básicos, cada profesor utilizaba el que estimaba conveniente; y diferente alcance y

profundidad de los cursos de física y cálculo, lo que dependía del criterio de cada docente. La

experiencia como docentes permitía observar estas dificultades, y también esa experiencia

exigía, primero, comprobar lo más rigurosamente posible la existencia y la profundidad de las

dificultades, o sea responder a la pregunta ¿cuáles son los problemas que presentan las

asignaturas Física y Cálculo en UNIMETA que inciden en la formación de los estudiantes?,

después de responder esta incógnita se debía elegir cuáles son los más importantes, y entre

ellos cuáles podrían resolverse objetivamente.

I.2. Estado del Arte y formulación del problema

Los problemas de investigación en cuestiones de educación no pueden resolverse utilizando el

mismo esquema con el que se resuelven los problemas en Ciencias Naturales, si así fuera, las

sociedades de la actualidad serían perfectas, porque en la ciencia, cada nuevo descubrimiento

conduce a la solución de un problema, y aunque esto generalmente lleva al planteamiento de una

nueva necesidad científica, el descubrimiento original resuelve el problema original, si no

totalmente, al menos en parte, y la naturaleza, aunque los fenómenos siempre son dinámicos, de

alguna manera deja la posibilidad de utilizar un modelo. Así no sucede con la educación, y esto es

lo que hace difícil la investigación en esta área, no es posible crear un modelo ni de estudiante, ni

de profesor, ni tampoco de institución, porque en general todos los procesos dependen siempre

del cerebro humano. No obstante, se realizan investigaciones en educación, algunos de cuyos

resultados son importantes y de los cuales se hizo un resumen para iniciar este trabajo, entre

los que se destacan los planteamientos de Gómez Moliné, M. Universidad Autónoma de

Barcelona. España. 2003.

“..No existe un prototipo de estudiante con éxito académico, por lo que no tiene mucho sentido atender un solo tipo de cualidades entre los alumnos. Muchas veces se tiende a pensar que el propio estilo de aprendizaje (el del profesor) es el único válido para que el estudiante aprenda, cuando en realidad se puede llegar a construir conocimientos significativos utilizando estrategias muy variadas, siempre que sean acordes a las capacidades personales (que siempre son diversas) de cada estudiante”.



Este resultado explica la imposibilidad de crearnos un modelo de estudiante para impartirles

clases.

La actividad del profesor como comunicador de conocimientos, como educador integral, forma

parte del grupo de variables fundamentales en esta investigación. No para evaluar su actividad

como individuo independiente o como “enseñador” de ciencias, sino para valorar en su justa

medida los factores que pueden influir en la calidad de su trabajo, partiendo de criterios de otros

investigadores, por ejemplo el planteamiento de Chirino Molero. N:

“…. es importante que la sociedad cuente con maestros y profesores eficaces y eficientes para poner en práctica óptimos procedimientos y utilizar racionalmente los recursos de que dispone con el fin de acceder a mejores logros educativos. De allí, que el docente sea el actor principal en el proceso del mejoramiento de la calidad educativa pues es el nexo en los procesos de aprendizaje de los alumnos, y de las modificaciones en la organización institucional.La eficiencia docente en la práctica educativa. Revista de Ciencias Sociales (RCS). Vol. XVI, No. 3, Julio - Septiembre 2010, pp. 481 – 492 FACES - LUZ _ ISSN 1315-9518. 2010.

En la UNIMETA desde hace varios años existe la inquietud de crear una planta de profesionales

con especializaciones, maestrías y doctorados capaz de satisfacer la demanda de docentes en

las áreas de ciencias básicas, creándose condiciones para elevar el rigor académico de las

actividades docentes, lo cual puede comprobarse revisando la base de datos de los profesores

en el portal de la universidad. Sin embargo, a pesar de esta característica, y de que está

institucionalmente definido el perfil del docente para cada curso, persisten la no coherencia en la

impartición de clases de la misma asignatura, la falta de homogeneidad en la profundidad en

algunos cursos semejantes, la inconsistencia del trabajo experimental que deben dirigir los

profesores, la poca utilización de las instalaciones y el equipamiento de los laboratorios docentes

y la inexistencia de una metodología que permita y obligue a cada profesor a reflexionar en

cuanto al cómo debe ser su acción educativa, llevándolo a una autoevaluación consciente para

que descubra las debilidades y fortalezas de cada proceso que dirige. Estas características, han

permitido que desde la perspectiva de este trabajo se preste atención a la posibilidad de

entregarle a cada docente materiales, textos, guías de laboratorios y orientaciones precisas,

enfocando la posibilidad real de la utilización de las Tics, para que cada uno, dentro de la

autonomía y la flexibilidad que debe prevalecer en la enseñanza universitaria, sea un mejor

profesional de la docencia, con un mayor sentido de pertenencia de la institución y sintiéndose

plenamente miembro de un colectivo disciplinado y cada vez más creativo.

Las actividades prácticas (experimentos), intervienen con carácter fundamental en el proceso de

aprendizaje de la física, porque esta ciencia es eminentemente experimental, y se le da esa

importancia en este trabajo, partiendo del principio de que su organización y realización,

dependerá en primera instancia de la actuación de los docentes. Este criterio permitió realizar



un análisis de las actividades experimentales, partiendo de resultados ya conocidos, los cuales

fueron tenidos en cuenta sin tomarlos como recetarios, sino como puntos de partida para

proponer lo que mejor contribuya al desarrollo de los estudiantes.

Fue a principios del siglo pasado que se comenzó a incursionar en los procesos investigativos en

la educación utilizando la observación, el análisis y la comprobación de las teorías con los

resultados obtenidos en la enseñanza. Estaba naciendo la investigación educativa como

disciplina, comenzando a utilizarse los términos conocimiento científico, ciencia y método

científico en los procesos de enseñanza aprendizaje, En la actualidad no existe un solo centro

educativo en el mundo donde no se desarrolle alguna investigación educativa, incluso cuando no

exista formalmente, siempre habrá un maestro “observando” científicamente su proceso y

proponiéndose nuevos métodos para obtener mejores resultados, y por lo tanto estará haciendo

ciencia.

Los autores de este trabajo se han planteado una pregunta general como idea central:

¿Cuáles de las variables que inciden en el rendimiento académico de los estudiantes de Física I,

pueden transformarse para que resulten mejor formados en esta asignatura?

A la cual se tratará de dar respuesta, partiendo de que no se tendrán en cuenta las variables

relacionadas con la “historia anterior” de los estudiantes, aunque se acentúe la intención de

mejorarles la actitud y la responsabilidad ante el estudio y la institución.

I.3. Objetivos

Para dar respuesta a la pregunta de investigación se plantea el siguiente objetivo general:

Implementar una propuesta para impartir el curso de Física I que transforme las

variables que inciden en el rendimiento académico cualitativo y cuantitativo de los

estudiantes de ingeniería

II.1. Descripción del trabajo

Se abordó el trabajo de investigación considerándolo un estudio de caso educativo, el

cual se ha diseñado para mejorar la comprensión de la acción educativa. En general,

la construcción o elaboración de un curso académico puede ser considerado como

un trabajo investigativo, el cual de ninguna manera puede ser concebido como un

proceso estático, sino que, al igual que cada clase y cada actividad docente debe

dinamizarse en espiral, de modo que cada paso posterior supere cualitativa y

cuantitativamente al anterior.



A partir de un proceso de más de 4 semestres, al iniciar la investigación se realizaron

entrevistas a profesores que alguna vez hubiesen impartido Física I y a estudiantes de los últimos

cuatro semestres que ya la tenían aprobadas, y se detectaron las siguientes dificultades:

1. El contenido impartido por más de 8 profesores no coincidían en contenido, incluso en

duración.

2. La guía cátedra (programa académico de la asignatura) presentaba incongruencias

imposibles de salvar. Esta había sido redactada unipersonalmente hacía más de 5 años.

3. Solamente dos de los ocho profesores entrevistados utilizaban el mismo libro de texto

básico.

4. Ninguno de los profesores entrevistados realizaron más de tres prácticas de laboratorio

de Mecánica. Congruentemente, los equipos de laboratorios eran muy poco utilizados y

el trabajo experimental de los estudiantes no aportaba adecuadamente a la formación

de conceptos de Mecánica, ni al conocimiento de las leyes que rigen los fenómenos de

esta ciencia.

5. Se utilizaban pocos o ningún medio audiovisual en el curso de Física I, Mecánica.

Con el análisis de los resultados alcanzados por el trabajo investigativo en los primeros cuatro

meses del proyecto, se estableció un cronograma para realizar las siguientes acciones siguiente

dirección:

1. Redacción e implementación de un texto básico para Física I. Mecánica, para ser

utilizado por los estudiantes de esta asignatura en la Corporación Universitaria del Meta.

2. Diseño, desarrollo e implementación de un producto multimedia para facilitar el trabajo

de los profesores y el aprendizaje de los estudiantes que contiene los siguientes

elementos: un libro de texto básico con elementos interactivos (aplicaciones of line); la

guía de cátedra; un cuadernillo con las guías básicas para el trabajo experimental,

simuladores para el trabajo experimental y aplicaciones interactivas para facilitar el

aprendizaje de esta ciencia.

Resultados y productos de la investigación

III.1 Utilizando la suite CS5.1 de Adobe, específicamente los script de flash y el

PHOTOSHOP para algunos elementos de diseño, y sobre la plataforma del Adobe

Director 11.5, se diseñó, desarrolló e implementó, por más de 6 semestres,

gradualmente, un producto multimedia que contiene:

-‐ El texto básico de la asignatura -‐ Las guías de laboratorio básicas para un curso de Física I. Mecánica de la partícula. -‐ Aplicaciones interactivas para comprobar solución de problemas y simular 4 prácticas

de laboratorio. -‐ Guía de cátedra (Programa de la asignatura adaptado al texto)



-‐ Muestra de clases de cada capítulo del curso. -‐ 4 Videos explicativos de las leyes del movimiento de una partícula.

Otro de los resultados sobresalientes del trabajo es el libro de texto que ha sido avalado y aprobado por dos pares de Colciencias y en este momento está en vías de publicación en copia dura (papel).

El producto multimedia, está concebido como un elemento guía para el desarrollo del curso de Física I, Mecánica de la partícula de los estudiantes y profesores de la Corporación Universitaria del Meta. En el anexo 1 aparece una guía de usuario mínima para la utilización de esta multimedia. En los próximos días los estudiantes y profesores podrán contar el texto y en la actualidad cuentan con una memoria usb para hacer uso de la Multimedia.

CONCLUSIONES

1. Se ha logrado una propuesta metodológica que contiene el texto de Física I, un producto

multimedia para que sea utilizado en el curso por profesores y alumnos, un cuaderno

con todas las prácticas posibles de realizar en el curso, un dispositivo para medir

tiempos pequeños y una guía de cátedra que debe convertirse en el documento oficial

para impartir este curso y una serie de recomendaciones para que los productos

obtenidos puedan ofrecer buenos resultados a corto, mediano y largo alcance.

2. Si se logra aplicar a los cursos de Física I, la propuesta metodológica, los resultados

cualitativos, relacionados con esta asignatura deben mejorar ostensiblemente.

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