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Artículo |
Christian Pavón Brito **
Jorge Washington Encalada Noboa***
Mario Wellington Torres Gangotena****
Emma Fernanda Garcés Suárez*****
Resumen
Existe
una creciente preocupación por el mejoramiento de la educación, en especial en
la enseñanza de las ciencias como la física, sin embargo, uno de los graves
problemas que afrontan los planteles educativos en la actualidad, es la poca
importancia que se le da a la física experimental, como complemento a la
enseñanza teórica de la materia. Los que es más preocupante aún, es la falta de
estudios que permitan caracterizar la enseñanza de la física experimental en
los planteles educativos, lo que impide conocer a ciencia cierta, los factores
que inciden en la poca o nula ejecución de prácticas de física en los
laboratorios y aulas de clase. Por lo tanto, el presente estudio tiene por
objetivo caracterizar la enseñanza de la física experimental en los planteles
educativos de la ciudad de Guayaquil, para cumplir con el mismo, se aplicó una
encuesta a estudiantes de 192 diferentes planteles educativos ubicados en la
ciudad de Guayaquil, concluyendo que, los principales factores que influyen en
la baja enseñanza de la física experimental son la poca preparación de los
docentes, y la escasez de materiales e instrumentos para llevar a cabo las
prácticas.
Palabras clave: Física experimental, laboratorios, planteles educativos, prácticas, proceso de enseñanza.
Abstrac
There is a growing concern for the improvement of
education, especially in the teaching of sciences such as physics, however, one
of the serious problems facing schools today is the low importance given to
education. Experimental physics, as a complement to the theoretical teaching of
the subject. What is even more worrying, is the lack of studies that allow
characterizing the teaching of experimental physics in educational
establishments, which prevents knowing for sure, the factors that affect the
little or no execution of physics practices in schools. Laboratories and
classrooms. Therefore, the present study aims to characterize the teaching of
experimental physics in the educational establishments of Guayaquil city, to
comply with it, a survey was applied to students from 192 different educational
establishments, located there, concluding that, the main factors that influence
the low teaching of experimental physics are the poor preparation of teachers,
and the lack of materials and instruments to carry out the practices.
Key words: Experimental physics, laboratories, educational facilities, practices,
teaching process.
Durante los procesos de enseñanza y aprendizaje de la ciencia, la
actividad experimental es un aspecto clave, ya que complementa a los
fundamentos teóricos. La práctica experimental aporta a los estudiantes
determinada destrezas y habilidades fundamentales, las cuales permiten
desarrollar una concepción más acertada de la ciencia.
Las practicas que se realizan en los laboratorios tienen un alto valor
para alcanzar los objetivos que se relacionan con el conocimiento teórico y
procedimental, además fomenta el desarrollo de la capacidad de razonamiento, de
las actitudes mentales, especialmente para mostrar desconfianza ante los
procesos científicos que carecen de evidencias necesarias (Hodson,
Assessment of practical work. Some considerations
in philosophy of Science,
2013).
Por su parte López y Tamayo (2012, pág. 147) manifiestan que “las prácticas de laboratorio
brindan a los estudiantes la posibilidad de entender cómo se construye el
conocimiento dentro de una comunidad científica, cómo trabajan los científicos,
cómo llegan a acuerdos y cómo reconocen desacuerdos, qué valores mueven la
ciencia, cómo se relaciona la ciencia con la sociedad, con la cultura”.
Por tal motivo, las prácticas de laboratorio contribuyen a la
construcción del conocimiento del estudiante, gracias a ellas puede entender
que acceder a la ciencia no es solo para científicos, sino que puede poner en
juego sus conocimientos para verificarlos por medio de la práctica.
Sin embargo, en los últimos, han surgido una serie de críticas a las
prácticas que se llevan a cabo en los laboratorios, poniendo en duda la
idoneidad de las mismas, debido a la escasez, en muchos casos, de recursos para
llevar a cabo las prácticas, o a la escasez de personal preparado para impartir
dichas prácticas.
Esto genera una creciente preocupación en mejorar la enseñanza de la
ciencia, especialmente en el área de Física, la misma que ha traído consigo un
gran avance en cuanto las acciones necesarias para llevar a cabo
investigaciones y proyectos.
De acuerdo a Tricarico, (2013, pág. 26),
indistintamente del enfoque o como se aborden las actividades experimentales,
la mayor parte de los especialistas consideras que “son realmente importantes
para desembocar en un aprendizaje significativo de los conceptos físicos”
Por lo mencionado, las prácticas no solo debe
visionarse como una herramienta del conocimiento, sino además, como un instrumento
para promover “los objetivos conceptuales, procedimentales y actitudinales que
debe incluir cualquier dispositivo pedagógico (Osorio, 2015, pág. 12)”.
Para garantizar que las prácticas de los laboratorios de Física, cumplan
con su objetivo pedagógico, es necesario planear y desarrollarlas activadas
bajo tres premisas principales, la primera aprender las ciencias físicas,
comprender la aplicación de la ciencias físicas y la tercera ejecutar prácticas
que materializan las ciencias físicas (Guillen & Cañizares, 2014)
Gallegos, Barros y Pavón (2018,
pág. 193) indican que
en la ciudad de Guayaquil “no existen datos específicos sobre la enseñanza de
Física y Física experimental en las instituciones educativas en el Ecuador,
solo existen datos de Ciencias Naturales en general”, en vista de lo
mencionado, es preciso que se caracterice la enseñanza de la física
experimental que se lleva a cabo en los planteles educativos de la ciudad de
Guayaquil.
Por lo tanto, el estudio que se presenta a continuación tiene por
objetivo determinar las características de la enseñanza de Física experimental,
considerando para ello, “los factores socioeconómicos, el uso anual del
laboratorio, estado actual de materiales de laboratorio, ente otros” (Gallegos,
Barros, & Pavón, 2018, pág. 193) , para de esta manera conocer el estado actual de
la Física experimental y su contribución a los procesos de enseñanza de las
ciencias físicas.
Actividades experimentales, como complemento de la ciencias.
Las actividades experimentales son una serie de tareas, las cuales tienen
varias características en común: son realizadas por los estudiantes y estos
tienen un grado variable de participación en su diseño y ejecución, implica el
uso de procedimientos científicos (observación, formulación de hipótesis,
realización de experimentos, uso de técnicas manipulativas, elaboración de
conclusiones), requieren el empleo de materiales específicos semejantes a los
empleados por los científicos, se llevan a cabo fuera del aula y
consecuentemente poseen una complejidad mayor al momento de organizarse en
contraste a otras actividades pedagógicas (Del Carmen, 2011; Moreno, 2013)
Varios autores han caracterizado las ciencias experimentales,
especialmente las actividades que se llevan a cabo en los laboratorios
considerando una serie de dimensiones, a partir de ellas Tamir (2013) clasificó
las prácticas experimentales en dos grupos:
I. Inventario de habilidades para evaluar las actividades de laboratorio.
II. Índice para establecer el nivel de indagación en el trabajo práctico
de laboratorio.
El primero permite analizar los procedimientos que los y las estudiantes
utilizan en las actividades prácticas, entre ellos: planificación y diseño,
realización, análisis e interpretación y aplicación., mientras que el segundo
consiste en una escala que permite valorar la complejidad y el tipo de
actividad requerida a los y las estudiantes (Tamir,
2013).
Jong (1998) por su parte manifiesta que las actividades en los
laboratorios de ciencias, tiene como intención confirmar algo que ya fue
tratado en una lección de tipo expositivo dentro del salón de clases, por ello
se suele exigir a los estudiantes que sigan una serie de pasos para llegar a
una conclusión predeterminada.
Según Hodson (2004, pág. 12), la finalidad principal de las prácticas
experimentales es reforzar el aprendizaje conceptual, sin embargo puede ser
contraproducente cuando se da poca importancia a pasos, métodos y
procedimientos; ya que los estudiantes no se sentirán motivados motivados para
comprender los métodos ni los criterios de su selección, a la vez que perderán
el interés por apropiarse de ellos para una posterior utilización, asumiendo un
rol pasivo.
Como
primer en un estudio previo se recogieron datos sobre la características de la
física experimental (Barros,
Gallegos, & Pavón, 2018),
para luego identificar una muestra, misma que se encuentra conformada por 500
estudiantes de 192 instituciones educativas ubicadas en la ciudad de Guayaquil.
Para esto se trabajó con un equipo conformado por los investigadores
participantes en este proyecto de investigación, en conjunto con estudiantes de
la carrera de Licenciatura en Ciencias de la Educación mención
Físico-Matemática de la Universidad de Guayaquil.
Con
ello, fue posible identificar las variables de investigación, las cuales
sirvieron de base para la elaboración de un cuestionario dirigido a los
docentes y otro dirigido a estudiantes. Dichas encuestas fueron validado por un
grupo de expertos, quienes concluyeron que la misma era apta para cumplir con
los fines predeterminados (Encalada, Galelgos, Barros, Camatón,
& Pavón,, 2019). Una
vez aplicadas las encuestas, se tabularon los resultados y se los procesó con
ayuda de un software estadístico.
Comparando mediante
una prueba Chi-cuadrado si existen diferencias significativas entre algunas
variables en la encuesta de estudiantes, se obtuvieron los siguientes
resultados:
En base a este cuadro
se puede evidenciar que no existen diferencias significativas entre el tipo de
instituciones en cuanto a que posean algún tipo de Laboratorio de Ciencias,
pero sí existen diferencias entre los que poseen laboratorio de Física y entre
los que han realizado alguna práctica de Física. Esta información será
contrastada con los gráficos a continuación:
Si bien existen
diferencias estadísticamente significativas entre el tipo de instituciones en
lo que se refiere a realizar prácticas de Física, el número de prácticas es bajo
en todos los tipos de instituciones. Esta diferencia se da en la proporción.
Debido a que en proporción las instituciones particulares realizan más
prácticas.
Debido a que la
cantidad de encuestas es menor a la de los estudiantes y que se obtienen los mismos
resultados en las pruebas de Chi-cuadrado, se procederá a mostrar directamente
los resultados más importantes
Se puede notar que los
docentes que poseen pocas horas, así como los que poseen muchas, no realizan
prácticas de Laboratorio de Física. Un estimado de horas semanales óptimas en
las que un docente puede planificar este tipo de actividades oscila entre 20 y
30 horas semanales de clase.
Se puede observar que
los profesores que más prácticas de Laboratorio realizan son los que no tienen
materias adicionales (Ninguna) y los que comparten la materia de Física con la
materia de Matemática. Esto pude ser explicado por la formación profesional de
los docentes. La mayoría de docentes posee titulaciones de Licenciatura en
Físico-Matemática o carreras de Ingeniería en las que se ven las dos materias.
Los docentes
consideran que las prácticas en los laboratorios no suelen realizarse por falta
de implementos para llevar a cabo las mismas. Mientras que sólo el 14% de los
docentes encuestados considera que existe falta de interés por parte de los
estudiantes para aprender la materia.
Semuestra que los
docentes prefieren realizar las prácticas de Física experimental deben dictarse
de manera real o convencional, es decir de la manera tradicional, dentro de los
laboratorios destinados para este fin.
La enseñanza de la Física experimental atraviesa por
serios obstáculos, el principal es la falta de planificación para ejecutar las
prácticas dentro de los planteles de la ciudad de Guayaquil, como se observó en
los resultados, muy pocos de ellos han llevado a cabo esta práctica, y los
resultados no difieren mucho entre planteles fiscales y particulares.
Un estudio realizado Del Carmen
(2011) por
demuestra que la bajo nivel de aplicación de la Física experimental, se da la
existencia de programas teóricos muy extensos y rígidos que dejan poco tiempo y
espacio para la experimentación, además dentro de la planificación académica,
no se suele contemplar estas prácticas, por lo tanto existe una exigua
asignación horaria destinada a las prácticas de laboratorio.
Otro aspecto relevante de los resultados, es la
percepción que tienen tanto estudiantes como docentes de los motivos por los
cuales no se realizan las prácticas de laboratorios. Los estudiantes señalan la
falta de interés por parte de los docentes para impartir la Física
experimental, mientras que los docentes atribuyen este problema a la falta de
implementos en los laboratorios de física.
Si bien la escasez de recursos materiales para
llevar a cabo las prácticas en los laboratorios, puede resultar un problema que
dificulta la enseñanza de la Física experimental, también es cierto que, cuando
un docente se encuentra bien preparado para guiar este tipo de prácticas no
hace falta contar con equipamientos o dispositivos especiales para este fin.
Guillen y
Cañizares (2014, pág. 32) indican que “está probado que es posible hacer buena Física
planificando experimentos con materiales sencillos y relativamente baratos y
además usando ese verdadero semillero de situaciones problemáticas que nos
brinda el entorno que nos rodea”. Tampoco se puede ignorar que de cierta manera
existen instrumentos que no pueden improvisarse, por ejemplo ciertos equipos de
medición, por lo tanto cuando no se cuenta con ellos, la calidad de la
enseñanza de la física experimental disminuye notablemente. Las universidades se
han convertido en fábricas de docentes con un aceptable conocimiento teórico,
pero con una pobre formación experimental y metodológica, lo que incide
negativamente ya que todas las tareas conexas de investigación pedagógica,
necesarias para la adecuada formación de los estudiantes es n prácticamente
nula.
Por lo tanto, la carencia de materiales sumado a la
falta de preparación de los docentes en cuanto a las prácticas experimentales,
contribuyen que las mismas no se lleven a cabo, creando en los estudiantes la
percepción que existe poco interés por parte de los docentes. Finalmente, se
evidenció que aquellos profesores de física que se dedicaban a dictar otras
materias, no suelen realizar prácticas de laboratorio, en contraste con los
docentes que solo se dedican a dar una solo esta materia.
El estado actual de la enseñanza de Física
Experimental en la ciudad de Guayaquil es alarmante. Como se puede ver en los
resultados presentados, es común que esta materia se imparta solo de manera
teórica, en el mejor de los casos.
Desde nuestro punto de vista, esto se debe a que en
el 2011 se reformó la Ley de Educación en el Ecuador, donde se cambió de tener
especialidades en el Bachillerato a un Bachillerato General Unificado (BGU), el
cual entró en vigencia en el periodo lectivo 2011 – 2012. En las especialidades
existía la especialización de Físico-Matemática, en la cual la materia de
Física contaba con una carga horaria de 6 horas semanales en promedio, en
contraste al BGU donde se tiene 3 horas semanales en promedio. Además, la
materia de Física perdió su estatus de ser una materia de “especialidad” y pasó
a ser una materia “común”.
Otro de los factores que afecta a la enseñanza de la
Física Experimental es el tipo de formación de los docentes. No es raro
encontrar docentes que no poseen formación para enseñar Física. Lo más común es
encontrar ingenieros que imparten la materia en secundaria. Si bien estos
profesionales tienen conocimiento del contenido teórico, desconocen la
importancia de realizar prácticas de laboratorio durante las clases.
Ante esta problemática, las universidades podrían
proponer cursos de formación continua enfocadas en loa enseñanza de Física o
Ciencias Experimentales en general, en la parte de prácticas de laboratorio.
Además, desarrollar líneas de investigación o desarrollo, o proyectos de
investigación, que busquen como fin producir material virtual o físico para
desarrollo de prácticas de laboratorio.
Para finalizar, cabe recalcar que los resultados que
se presentan son específicamente de la ciudad de Guayaquil. Sin embargo, se
propone replicar la toma de datos en diferentes ciudades el país para verificar
si la situación es parecida en las demás ciudades
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* Artículo original derivado del Proyecto “Enseñanza de
la física” Financiado por la Universidad de Guayaquil entre junio 2018 y mayo
2019
** Magister en educación. Universidad de Guayaquil. Guayaquil, Ecuador. E-mail: christian.pavonb@ug.edu.ec. ORCID: http://orcid.org/0000-0002-8913-1546
*** Magister en educación. Universidad de Guayaquil.
Guayaquil, Ecuador. E-mail:
jorge.encaladan@ug.edu.ec. ORCID: http://orcid.org/0000-0002-2884-5596.
**** Magister en educación. Universidad de Guayaquil.
Guayaquil, Ecuador. E-mail: mario.torresg@ug.edu.ec. ORCID: http://orcid.org/0000-0002-5598-7063
***** Magister en educación. Universidad de Guayaquil.
Guayaquil, Ecuador. E-mail: emma.garcess@ug.edu.ec. ORCID: http://orcid.org/0000-0002-0972-8714.
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.es