3 octubre 2013_meneses

FLACSO Digital - Uruguay Aulas 2.0 C4 – 2013 Proyecto final (1ª entrega)
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DESARROLLO DE UNA ACTIVIDAD EXPERIMENTAL DE FÍSICA CON
RESPALDO DE LAS TIC, EN UN CENTRO DE FORMACIÓN DOCENTE
Washington Meneses
Resumen
A través de este proyecto, se pretende construir un espacio académico para
promover el uso habitual y responsable de las TIC en las actividades
experimentales, entre los estudiantes de profesorado de Física de segundo año
del Ce.R.P. del Norte.
1. Introducción
En este espacio, se comparte la perspectiva de que el conocimiento científico es
una construcción colectiva y flexible, donde la experimentación cumple un rol
destacado. La educación científica y tecnológica, ocupa un lugar fundamental en
el sistema productivo y en lo cotidiano; es un conocimiento clave para comprender
e interpretar la cultura contemporánea (Martínez, 2011).
En esa perspectiva sociopolítica, la formación docente en general, y en particular
en el caso de la Física, necesita incluir estrategias de enseñanza que favorezcan
los mejores aprendizajes de los futuros docentes de enseñanza media, para
promover el desarrollo de un educador comprometido, entre otras cosas, con la
actualización permanente, la investigación de prácticas exitosas y de didácticas
que respondan adecuadamente las necesidades de un contexto complejo, donde
conviven múltiples inteligencias.
Entre las diversas estrategias de enseñanza científica, las actividades
experimentales constituyen un elemento fundamental en la formación de los
docentes de Física. El laboratorio, se entiende como un espacio privilegiado para
la construcción del conocimiento científico en un sentido amplio (Reverdito, 2007),
porque allí se puede extender la experiencia que colabora en la comprensión de

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conceptos, el desarrollo de destrezas (técnicas, intelectuales y sociales) y la
promoción de actitudes positivas hacia la ciencia (Vázquez, 1997).
Considerando que lo realmente fundamental es el aprendizaje (tanto si se trata de
aprehender ciencia, por la divulgación científica, o al hacer ciencia, en la instancia
de investigación académica), no se debe descartar cualquiera de las teorías del
aprendizaje. Básicamente porque este aprendizaje implica cambios de conducta,
uso de la razón, establecer objetivos concretos y evaluar. Además, en muchas
oportunidades se nutre de los procesos académicos dinámicos y flexibles, de las
relaciones sociales y de todo el potencial de las diversas estructuras cognitivas.
Pero, se hace cada vez más necesario construir programas de aprendizaje que
favorezcan la triangulación del saber, el estudiante y el contexto; investigando
constantemente sobre todos esos factores (Ertmer, 1993).
Ante las nuevas exigencias de la sociedad, es muy conveniente empezar un
efectivo acercamiento a la educación científica apoyada en las perspectivas
cognitivistas/constructivas del aprendizaje, para recuperar el carácter holista de la
ciencia (Barberá, 1996).
Coincidimos con Gil Pérez y Valdés (1996) que las actividades experimentales -
tanto en formación docente, como en enseñanza media - proporcionan
experiencia directa sobre los fenómenos físicos, permiten contrastar los modelos
con la realidad (aflorando los obstáculos epistemológicos), aproximan a los
estudiantes con los elementos tecnológicos y ayudan a desarrollar el
razonamiento práctico.
Existen diversas herramientas para realizar y analizar experimentos de física. Sin
embargo, hay que destacar la relevancia, cada vez mayor, de las Tecnologías de
la Información y la Comunicación (TIC) en la enseñanza de la física,
especialmente en las actividades experimentales. Las TIC son poderosas
herramientas de análisis y simulación, además de plataformas de organización e
intercambio cooperativo de información en tiempo real.
La integración de las TIC en el análisis compartido de datos y de resultados
experimentales, es una estrategia exitosa para la enseñanza, y un recurso

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fundamental para el aprendizaje, catalizador para la transformación educativa
positiva, especialmente a nivel de educación media. Si el objetivo es desarrollar la
docencia de una manera más activa y con mayores recursos didácticos, las TIC lo
facilitan, especialmente en un planteamiento constructivista (Pintó y Gutierrez,
2001).
1.1. Diagnóstico
El proyecto se desarrollará en el grupo de segundo año de profesorado de física
(plan 2008), generación 2012, en la Asignatura Física experimental II (anual, 3
horas semanales). Se trata de un grupo heterogéneo de 6 estudiantes, con
edades entre 19 y 50 años y distintas experiencias académicas, desde bachilleres
hasta un técnico en electrónica. Los datos se han recabado a través de una
entrevista con los integrantes del grupo. Se indagó sobre el uso y la destreza con
TICs.
Se ha detectado que los estudiantes de este grupo, utilizan de forma cotidiana las
redes sociales (especialmente Facebook), conocen los recursos de procesador de
texto (Word) y presentaciones (Powerpoint); dos de ellos han trabajado con
planilla de cálculo Excel (sin exceder su potencialidad básica). Ninguno de los
estudiantes ha trabajado con páginas web blogs y no tienen conocimientos de
programación (en el plan 2008 de formación docente, la asignatura informática
educativa se en cuentra en el curso de tercer año). Cinco estudiantes cuentan con
su propia computadora portátil y, como en el Laboratorio hay una computadora
para uso en al aula, todos los estudiantes pueden trabajar, individual y
simultáneamente, con este tipo de herramienta informática. La Institución cuenta
con una buena conexión a Internet, a través de Wi-Fi.
En un ambiente cada vez más conectado, con recursos gratuitos, o de muy bajo
costo, disponibles en red y altamente compatibles con las actividades
experimentales, es un verdadero problema que los estudiantes de profesorado de
Física, no tengan los conocimientos necesarios como para utilizar de manera

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regular las TIC en el análisis de experimentos (obtención y procesamiento de
datos, simulación, modelización, etc.).
Para mitigar este problema, el Departamento de Física inició, en el año 2012, una
experiencia donde se irán incorporan las TIC en las actividades experimentales.
En el curso de primer año se inició con el ejercicio de búsqueda selectiva de
páginas web y se incluyeron, en la mayoría de los prácticos, los sensores Multilab,
el programa Graph y el uso de discos virtuales con Dropbox. En segundo año, se
incluyen a las actividades de laboratorio la planilla de cálculo Excel, los
documentos compartidos en Google Drive (y también dar continuidad al uso de
Dropbox), la creación de blogs y/o páginas web y el uso de la plataforma
educativa Edmodo. También se pretende utilizar el ambiente educativo Etoys,
para una aproximación a la programación y la simulación para que, futuramente,
permita experimentar con mecanismos de robótica, otro tema que empieza a
reservar su espacio en la agenda educativa.
Este proyecto, se construye para dar secuencia a la experiencia satisfactoria de
primer año de profesorado, donde ya han accedido al uso de las TIC, verificando
su potencial como herramientas que favorecen los aprendizajes. Sin embargo, se
tratará de incidir en el grupo de segundo año, considerando que ya se encuentran
motivados, para que puedan explorar sobre las posibilidades de otros recursos
tecnológicos, para facilitar el aprendizaje de la Física en la modalidad presencial y
en una primera aproximación de la b-learning.
1.2. Fundamentación
Ya se ha indicado la importancia de las actividades experimentales en la
enseñanza y el aprendizaje de la Física. También se ha citado que las TIC son
herramientas relevantes para la educación en un contexto contemporáneo.
Justamente, el éxito de la inclusión de las TIC en las actividades experimentales
se apoya en la compleja intersección del dominio de los contenidos asociados a
cada experimento, de la aplicación de pedagogías pertinentes y de la
comprensión plena de las tecnologías más adecuadas para cada situación.

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Se ha seleccionado la temática asociada con la electrostática (una de las
temáticas recomendadas en el programa de la asignatura Física Experimental II y
común a la asignatura Física II), utilizando la elaboración del informe de la
actividad experimental para evaluar el dominio de los conocimientos específicos.
Se pretende utilizar una metodología participativa y colaborativa, que contemple
las destrezas de cada estudiante, pero orientada y regulada por del docente,
especialmente debido a la reducida carga horaria de la asignatura. Finalmente, se
utilizarán algunas herramientas informáticas que estén disponibles en las
computadoras de los estudiantes, así como diversos recursos de Internet,
evaluando el uso responsable y, eventualmente, la innovación.
2. Objetivos
Objetivo general
Que los estudiantes de segundo año de profesorado de Física del Ce.R.P. del
Norte, sean capaces de elaborar el informe sobre una actividad prácticas de
laboratorio de electrostática, trabajando de modo colaborativo y utilizando las
tecnologías para el análisis y divulgación de los resultados experimentales.
Objetivos específicos (metas de logros)
Todos los estudiantes participarán de forma cooperativa en la manipulación
de los instrumentos y en la obtención de los datos experimentales.
Deberán elaborar el informe del experimento de manera colaborativa con
distribución de tareas.
Cada estudiante deberá utilizar con solvencia, por lo menos dos
herramientas informáticas o recursos TIC.

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3. Contenidos
El experimento seleccionado para iniciar este proyecto (carga y energía eléctrica
en un sistema de capacitores en paralelo), se ha elegido en función de los
materiales disponibles en el Laboratorio de la Institución. Cualquier otra propuesta
experimental puede ser presentada de manera libre, desde que discutida por el
grupo y sustentada por los recursos correspondientes para su ejecución
apropiada.
Esta primera aproximación a la actividad experimental enriquecida con las TIC
será continuada en otros los otros temas del programa de la asignatura,
incluyendo, de modo progresivo, algunos sensores digitales:
Mapeo de campo eléctrico en el plano, caso de láminas paralelas.
Campo magnético de un conductor rectilíneo y ley de Ampère. Uso de
brújula y sensor de efecto Hall.
Inducción magnética y ley de Faraday.
4. Estrategias
Como la asignatura desde la que se desarrolla este proyecto se orienta a la
realización de experimentos, esto constituye un objetivo y también una estrategia.
Se comprende que la práctica está fundamentada en la teoría, entonces la
búsqueda bibliográfica (en texto papel y/o Internet) permite construir y seleccionar
los materiales para fundamentar los prácticos.
Ante el número reducido de estudiantes, se puede distribuir las tareas para
acelerar los procesos de obtención de datos, pero el análisis de los resultados se
enriquece de las distintas miradas, por lo tanto se necesita promover la discusión
en grupo o colectivo.

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En el entendido de que se ha iniciado la elaboración de documentos en el curso
anterior, y conociendo la realidad del grupo, se dará continuidad a la estrategia de
producción de informes científicos con TICs.
5. Materiales
Para la ejecución de las actividades experimentales (obtención de datos) de este
proyecto se utilizarán los materiales disponibles en el laboratorio, con las
adaptaciones que los estudiantes propongan, pero respetando las normas de
seguridad para el trabajo con circuitos eléctricos. Esos datos serán recabados a
través de procedimiento analógicos y, cuando existan los recursos, también por
medios digitales.
La búsqueda bibliográfica se realizará en los textos recomendados en la
bibliografía (disponibles en la biblioteca del Centro) y en páginas Internet de
carácter universitario, a través de la conexión Wi-Fi de la Institución. El docente
proporcionará una lista de páginas recomendadas y, paralelamente solicitará que
los estudiantes realicen búsquedas de páginas web similares. Los resultados
serán compartidos en la red Edmodo, donde todos los estudiantes estarán
afiliados.
Para el análisis de los datos se utilizará planilla de cálculo (Excel, Hoja de
Openoffice) o los programas Graph y Graphmatica, que se descargan
gratuitamente de la web.
Los informes se confeccionarán en alguno de los procesadores de texto
disponibles en las computadoras o en Google drive. Este material se subirá a un
blog o página web, creado para ese fin.
Se recomienda el uso de cámara digital para registrar (fotos y pequeños videos) lo
más importante de los experimentos. Estos registros serán incluidos en el
blog/página web y también podrán compartirse a través de las redes sociales
(Edmodo, Facebook, Youtube, Tweeter, etc.).

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Otras aplicaciones sugeridas: Circuitlab (representación y análisis de circuitos en
red), Graph y Graphmatica (construcción de gráficas y análisis estadístico de
datos), Exelearning (para elaboración de tareas y pruebas; complemento
asincrónico de Edmodo), Phet (simulador de experimentos de ciencias en línea) y
el entorno Etoys (para programar situaciones relacionados con la teoría del
electromagnetismo).
6. Actividades
Tiempo Contenidos Actividades
Clase 1 (3hs)
Capacitores, carga y
energía eléctrica.
Asociación de
capacitores en
paralelo.
Carga y energía en un
capacitor.Conservación
de la carga en
sistemas aislados.
Trabajo eléctrico y
variación de energía
potencial.
Elaboración de
presentaciones.
Al iniciar la clase, se distribuirán tareas entre los
integrantes del grupo, de tal forma que cada uno de
los estudiantes trabaje con por lo menos dos
recursos TIC.
Búsqueda bibliográfica de información sobre
capacitores y sus propiedades. Se trabajará en
parejas, consultando cualquiera de los textos del
curso de Física II y una página web indicada por el
docente. Cada equipo estudiará una característica
de los capacitores (1h).
Cada pareja deberá preparar una presentación y
exponerla ante el grupo (1h). La presentación será
compartida en Edmodo, en un espacio previamente
construido por el docente.
Se distribuirá un protocolo de trabajo con un
procedimiento de toma de datos del experimento.
Los estudiantes realizarán el experimento y dejarán
registro de los datos en una tabla elaborada en
Excel u otra planilla de cálculo (30min).
Los estudiantes deberán realizar fotografías y
videos del práctico.
Clase 2 (3hs)
Funcionamiento de
planilla de cálculo y su
potencialidad para
análisis de datos.
Nociones matemáticas
sobre estudio de
datos.
Pasos para elaborar
de un informe
científico.
Construcción de blogs.
Análisis, en planilla de cálculo, de los datos
obtenidos en la clase anterior.
Trazado de la línea de tendencia y cálculo del
coeficiente de regresión con los recursos de la
planilla. Prueba con el programa Graph (1h).
Consulta en Internet (p.ej. Wikipedia) sobre análisis
de datos y método de mínimos cuadrados (30min).
Uso de Circuitlab o Crocodrile para la construcción
de circuitos eléctricos (30 min).
Iniciar la elaboración de un informe de práctico.
Construcción de un blog o de una página web para
las actividades de la asignatura ( 30 min).

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Clase 3 (3hs)
Construcción de una
web/blog.
Subir un video a
Youtube.
Los estudiantes, en plenario, discutirán las
conclusiones del práctico (1h).
Luego, podrán distribuirse en dos equipos (1h y
30min).
Deberán utilizar esta clase para completar el
informe y publicarlo en el blog. También se
seleccionarán dos videos para subir a Youtube.
7. Evaluación
Destacado Adecuado Insuficiente
Calidad de la
participación
en la
actividad
Plantea ideas
innovadoras y las
propone abiertamente al
grupo, con fundamentos
conceptuales rigurosos .
Actúa con iniciativa y
decisión.
Intercambia información
con el grupo de forma
regular.
Cumple con las
orientaciones y colabora
en todas las clases.
Sólo participa cuando se
le solicita.
No comparte sus ideas
con el colectivo.
Nivel de
comprensión
de los
conceptos
académicos
Estudia profundamente
los temas, buscando
bibliografía diversa y de
calidad. Piensa
aplicaciones de la teoría
a la práctica e intenta
proyectar experimentos
fuera de la estructura
curricular.
Estudia regularmente,
confecciona resúmenes y
selecciona bibliografía
adecuada al nivel
terciario.
Consulta al docente y a
los colegas en caso de
dudas.
Demuestra muchas
dudas sobre conceptos
clave.
No se preocupa de
superar las dificultades.
Destreza en
el uso de las
TIC
Demuestra buen dominio
de las TIC. Piensa y
propone aplicaciones de
las TIC en la enseñanza
y el aprendizaje de la
Física.
Se interesa por
experimentar nuevas
opciones tecnológicas y
las comparte en el grupo
para facilitar los
aprendizajes.
Utiliza correctamente los
recursos tecnológicos. Es
diestro en, por lo menos,
dos de ellos al trabajar
en actividades
experimentales.
Se preocupa en ampliar
el conocimiento sobre
uso de las TIC en
educación.
Se niega o resiste a
utilizar las TIC.
Interacción
en el grupo
Excelente relación con
todos los integrantes del
grupo.
Respeta y exige que se
respete la diversidad de
posiciones e ideas.
Siempre fundamenta sus
ideas con sólidos
fundamentos teóricos.
Tiene buenas relaciones
con la mayoría de los
compañeros y cumple
con las funciones que le
asigna el grupo.
En los momentos de
discusión logra
fundamentar su posición.
No logra cumplir con las
tareas al trabajar de
forma grupal.
Discrepa constantemente
con los compañeros sin
fundamentar su posición.

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8. Producto
Como producto final del proyecto se espera que los estudiantes, trabajando en
parejas (pero intercambiando información de forma colaborativa, a través de
Edmodo, Google drive, Dropbox, u otra opción que consideren adecuada),
presenten informes digitales de los experimentos sobre electromagnetismo. Estos
informes serán incluidos en una página web, blog o webquest del grupo.
La siguiente matriz de valoración permitirá evaluar los resultados de la página
web/blog y del proceso de elaboración de los informes de los experimentos
realizados.
Excelente Bueno Reelaborar
Navegabilidad
Página muy atractiva y
rápida de navegar en
múltiples ventanas.
La información se
encuentra con facilidad y
se puede compartir de
forma sencilla.
Página simple,
organizada
cronológicamente y con
información actualizada.
Conjunto de documentos
sin conexión entre sí.
Calidad de la
información
Información actualizada
y de nivel terciario.
Información correcta y
de nivel de enseñanza
media.
Información sin
fundamento científico
Variedad de
recursos
Incluye diversos
recursos (texto,
imágenes, videos,
hipervínculos, lectura de
documentos).
Utiliza texto, imágenes e
hipervínculos de forma
correcta
Solo incluye texto e
imágenes, omite otros
posibles recursos TIC.
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