UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE FILOSOFÍA ... · El tribunal constituido por: MSc....

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE FILOSOFÍA, LETRAS Y CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN

CARRERA DE MATEMÁTICA Y FÍSICA

Incidencia de los simuladores interactivos en el proceso de enseñanza-

aprendizaje de trabajo potencia y energía en el segundo año de B.G.U. en la

institución educativa fiscal “Benito Juárez” ubicada en la ciudad de Quito,

durante el año lectivo 2016 – 2017

Trabajo de titulación presentado como requisito previo a la obtención del

Grado de Licenciada en Ciencias de la Educación, Mención: Matemática y

Física

Autora: Galindo Lima Johanna Lucía

Tutor: M.Sc. Paco Humberto Bastidas Romo

Quito, septiembre 2017

ii

DERECHOS DE AUTOR

Yo, Johanna Lucía Galindo Lima en calidad de autora y titular de los derechos morales y

patrimoniales del trabajo de titulación Incidencia de los simuladores interactivos en el

proceso de enseñanza aprendizaje de trabajo potencia y energía en el segundo año de B.G.U.

en la institución educativa fiscal “Benito Juárez” ubicada en la ciudad de Quito, durante el

año lectivo 2016 – 2017, de conformidad con el artículo 114 del CÓDIGO ORGÁNICO DE

LA ECONOMÍA SOCIAL DE LOS CONOCIMIENTOS, CREATIVIDAD E

INNOVACIÓN, concedemos a favor de la Universidad Central Del Ecuador, una licencia

gratuita, intransferible y no exclusiva para el uso no comercial de la obra con fines

estrictamente académicos. Conservamos a mi favor todos los derechos de autor sobre la obra,

establecidos en la normativa citada.

Así mismo autorizo a la Universidad Central del Ecuador para que realice la digitalización

y publicación de este trabajo de titulación en el repositorio virtual, de conformidad a lo

dispuesto en el Art. 144 de la Ley Orgánica de Educación Superior.

La autora declara que la obra objeto de la presente autorización es original en forma de

expresión y no infringe el derecho de autor de terceros, asumiendo la responsabilidad por

cualquier reclamación que pudiera presentarse por esta causa y liberando a la Universidad

de toda responsabilidad.

____________________

Johanna Lucía Galindo Lima

CC. 171839906-4

[email protected]

mailto:[email protected]

iii

APROBACIÓN DEL TUTOR

DEL TRABAJO DE TITULACIÓN

Yo Paco Humberto Bastidas Romo en mi calidad de Tutor de Proyecto Socioeducativo,

elaborado por JOHANNA LUCÍA GALINDO LIMA; cuyo título es: INCIDENCIA DE

LOS SIMULADORES INTERACTIVOS EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA

APRENDIZAJE DE TRABAJO POTENCIA Y ENERGÍA EN EL SEGUNDO AÑO

DE B.G.U. EN LA INSTITUCIÓN EDUCATIVA FISCAL “BENITO JUÁREZ”

UBICADA EN LA CIUDAD DE QUITO, DURANTE EL AÑO LECTIVO 2016 – 2017,

previo a la obtención de Grado de Licenciatura en Ciencias de la Educación, mención

Matemática y Física; considero que el mismo reúne los requisitos y méritos necesarios en el

campo metodológico y epistemológico, para ser sometido a la evaluación por parte del

tribunal examinador que se designe, por lo que lo APRUEBO, a fin de que el trabajo sea

habilitado para continuar con el proceso de titulación determinado por la Universidad

Central del Ecuador.

En la ciudad de Quito, a los 31 días del mes de Agosto de 2017.

___________________________

M.Sc. Paco Humberto Bastidas Romo

DOCENTE- TUTOR

CC. 170360801-6

iv

APROBACIÓN DE LA PRESENTACIÓN ORAL/TRIBUNAL

El tribunal constituido por: MSc. Edwin Lozano, MSc. Hernán Aules, MSc. Ricardo

Aulestia.

Luego de aceptar la presentación oral del trabajo de titulación previo a la obtención del título

de Licenciatura en Ciencias de la Educación, Mención: Matemática y Física presentado por

la señorita Galindo Lima Johanna Lucía.

Con el título:

Incidencia de los simuladores interactivos en el proceso de enseñanza aprendizaje de trabajo

potencia y energía en el segundo año de B.G.U. en la institución educativa fiscal “Benito

Juárez” ubicada en la ciudad de Quito, durante el año lectivo 2016 – 2017.

Emite el siguiente veredicto:…………………………………..

Fecha: ………………………………

Para constancia de lo actuado firman:

Nombre y Apellido Calificación Firma

Presidente: MSc. Edwin Lozano __________ ______________

Vocal 1: MSc. Hernán Aules __________ ______________

Vocal 2: MSc. Ricardo Aulestia __________ ______________

v

DEDICATORIA

Dedico este trabajo de investigación a Dios, que me ha sabido encaminar hasta esta hermosa

carrera y me ha ayudado a discernir mi vocación de maestra, y ha sido la fuerza para

continuar en la consecución de esta meta tan anhelada.

A mis padres Victoria y Aquiles, que me han apoyado en mi trayectoria estudiantil siempre,

a mi hermano Efraín por los ánimos que me brinda y a mi hermana Silvana que aunque ya

partió de esta Tierra, me enseñó que uno debe luchar por sus sueños, de manera incansable

sin importar cuánto nos cueste.

A Carla por creer en mí, ser mi compañera de camino y mi fortaleza en los momentos más

difíciles y a cada uno de mis compañeros de aula que me han enseñado tantas cosas y me

han ayudado a transitar este camino siempre con una sonrisa.

vi

AGRADECIMIENTO

La educación es el arma más potente para cambiar el mundo Nelson Mandela

A mi familia quienes me han enseñado que la educación es el arma más poderosa que

tenemos y que es el mejor regalo que podemos darle a las generaciones futuras, ellos me han

motivado a culminar mis estudios y alcanzar d esta manera mi sueño de ser maestra para así

cambiar el mundo.

Agradezco a mis maestros, que en su tarea formadora, me han brindado sus conocimientos

y consejos, y de quienes he sabido tomar los valores que pienso, podré trasmitir a mis

estudiantes en el futuro. De manera especial agradezco a mi Tutor de Tesis, el Msc. Paco

Bastidas por su paciencia y dedicación en la dirección del presente proyecto.

A la institución Educativa Fiscal “Benito Juárez” por permitirme realizar mi investigación

en sus aulas, en especial al Lic. Aquiles Galindo por su sabia orientación y a mis queridos

estudiantes que participaron con la mejor de las predisposiciones en el desarrollo del mismo.

vii

ÍNDICE DE CONTENIDOS

DERECHOS DE AUTOR ..................................................................................................... ii

APROBACIÓN DEL TUTOR ............................................................................................. iii

APROBACIÓN DE LA PRESENTACIÓN ORAL/TRIBUNAL ....................................... iv

DEDICATORIA .................................................................................................................... v

AGRADECIMIENTO .......................................................................................................... vi

ÍNDICE DE CONTENIDOS ............................................................................................... vii

ÍNDICE DE TABLAS ........................................................................................................... x

ÍNDICE DE GRÁFICOS .................................................................................................... xii

ÍNDICE DE ANEXOS ....................................................................................................... xiii

INTRODUCCIÓN ................................................................................................................. 1

CAPÍTULO I ......................................................................................................................... 3

EL PROBLEMA ................................................................................................................... 3

1.1.- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ........................................................... 3

1.1.1.- Contextualización histórico social del problema: ........................................ 3

1.1.2 Análisis crítico de la relación de variables: ..................................................... 9

1.1.3 Análisis de Futuro .......................................................................................... 11

1.2 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA .................................................................. 11

1.3 HIPÓTESIS DE INVESTIGACIÓN .................................................................... 12

1.4 OBJETIVOS ......................................................................................................... 12

1.4.1 Objetivo General: .......................................................................................... 12

1.4.2 Objetivos Específicos .................................................................................... 13

1.5 JUSTIFICACIÓN ................................................................................................. 13

CAPÍTULO II ...................................................................................................................... 15

MARCO TEÓRICO ............................................................................................................ 15

2.1 ANTECEDENTES DEL PROBLEMA ................................................................ 15

2.1.1 Antecedente I ............................................................................................... 15

2.1.2 Antecedente II .............................................................................................. 16

2.1.3 Antecedente III ............................................................................................ 16

2.2 FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA ...................................................................... 17

2.2.1 Paradigma educativo ................................................................................... 17

2.2.2 Modelo Pedagógico ....................................................................................... 21

2.2.3 Teorías de Aprendizaje: ................................................................................. 23

2.2.4 Método Pedagógico ....................................................................................... 25

2.2.5 Software Educativo........................................................................................ 29

2.2.6 Evaluación de los Aprendizajes ..................................................................... 49

viii

2.3 DEFINICIÓN DE TÉRMINOS BÁSICOS. ......................................................... 54

2.4 FUNDAMENTACIÓN LEGAL ........................................................................... 55

2.5 CARACTERIZACIÓN DE VARIABLES. .......................................................... 59

2.5.1 Definición de Variables ................................................................................. 59

CAPITULO III .................................................................................................................... 61

METODOLOGÍA ........................................................................................................ 61

3.1. DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN ................................................................... 61

3.1.1 Enfoque de la Investigación .......................................................................... 61

3.1.2. Modalidad del Trabajo de grado .................................................................... 63

3.1.3. Nivel de investigación ................................................................................... 63

3.1.4. Tipo de Investigación .................................................................................... 64

3.1.5. Secuencia metodológica de Actividades ....................................................... 66

3.2. POBLACIÓN Y MUESTRA ................................................................................ 67

3.2.1 Población ....................................................................................................... 67

3.2.2 Muestra .......................................................................................................... 67

3.3. OPERACIONALIZACIÓN DE LAS VARIABLES ........................................... 68

3.4. TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS ................ 69

3.4.1. Técnicas de recolección de Datos .................................................................. 69

3.4.2. Instrumentos de Recolección de datos .......................................................... 69

3.5. VALIDEZ Y CONFIABILIDAD DE LOS INSTRUMENTOS DE

EVALUACIÓN ............................................................................................................... 70

3.5.1. Validez ........................................................................................................... 70

3.5.2. Confiabilidad ................................................................................................. 71

CAPÍTULO IV .................................................................................................................... 79

ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS ................................................... 79

4.1 ANÁLISIS ESTADÍSTICOS DE LOS INSTRUMENTOS APLICADOS A LOS

ESTUDIANTES .............................................................................................................. 79

4.1.1 Evaluación Diagnóstica ................................................................................. 80

4.1.2 Para el análisis se toma en cuenta la siguiente nomenclatura: ...................... 81

4.1.3 Evaluación Formativa Nº 1 ............................................................................ 82



4.1.6 Evaluación Sumativa ..................................................................................... 88

4.2 ANÁLISIS Y PRUEBA DE HIPÓTESIS GENERAL ......................................... 90

4.2.1 Lenguaje usual ............................................................................................... 90

4.2.2 Lenguaje matemático ..................................................................................... 90

4.2.3 Determinación de valores críticos y sus regiones de rechazo. ...................... 91

ix

4.3 CÁLCULOS CON LA PRUEBA PARAMÉTRICA Z ........................................ 92

4.4 TOMA DE DECISIÓN ESTADÍSTICA .............................................................. 93

CAPITULO V ..................................................................................................................... 95

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .................................................................. 95

5.1. CONCLUSIONES ................................................................................................ 95

5.1.1. ¿Cómo influye el uso de simuladores interactivos en el proceso de enseñanza

aprendizaje de Trabajo? ............................................................................................... 95

5.1.2. ¿Cómo influye el uso de simuladores interactivos en el proceso de

enseñanza aprendizaje de Potencia? ........................................................................ 96


aprendizaje de Energía? ............................................................................................... 97

5.1.4. Cómo influye el uso de simuladores interactivos en el proceso de enseñanza

aprendizaje de Trabajo Potencia y Energía?................................................................ 97

5.2. RECOMENDACIONES .................................................................................... 99

5.3. DIAGRAMA DE LA V HEURÍSTICA DE GOWIN .................................... 100

REFERENCIAS .............................................................................................................. 101

ANEXOS ........................................................................................................................... 105

x

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla N° 1: ESCALA DE CALIFICACIONES ................................................................... 7

Tabla N° 2: Resultados de la Evaluación Diagnóstica de Física año lectivo 2016-2017 ..... 8

Tabla N° 3: Características del Paradigma Conductual ..................................................... 19

Tabla N° 4: Características del Paradigma Cognitivo ........................................................ 20

Tabla N° 5: Características del Paradigma Ecológico ........................................................ 21

Tabla N° 6: Operacionalización de Variables (Instrumento de diagnóstico) ..................... 68

Tabla N° 7: Instrumentos de recolección de Datos ............................................................ 70

Tabla N° 8: Validación de los instrumentos de evaluación ................................................ 71

Tabla N° 9: Tabulación de los Instrumentos de Evaluación diagnóstica ........................... 72

Tabla N° 10: Tabulación de los Instrumentos de Evaluación Formativa Nº 1 ................... 73



Tabla N° 13: Tabulación de los Instrumentos de Evaluación Sumativa ............................ 76

Tabla N° 14: Niveles de Confiabilidad ............................................................................ 77

Tabla N° 15: Interpretación de Resultados ....................................................................... 78

Tabla N° 16: Resultados obtenidos en la aplicación del instrumento de evaluación de

diagnóstico del grupo experimental. .................................................................................... 80


diagnóstico del grupo control. ............................................................................................. 80

Tabla N° 18: Cálculo de la media aritmética para los grupos de aplicación. ..................... 81

Tabla N° 19: Evaluación diagnóstica en los grupos de aplicación. .................................... 81

Tabla N° 20: Resultados obtenidos en la aplicación del instrumento de evaluación

formativa No.1 (Grupo Experimental) ................................................................................ 82


formativa No.1 (Grupo Control) .......................................................................................... 82

Tabla N° 22: Cálculos de la media y desviación típica para los grupos de aplicación. ..... 83


formativa No. 2 (Grupo Experimental) ............................................................................... 84


formativa No.2 (Grupo de Control) ..................................................................................... 85

Tabla N° 25: Cálculos de la media aritmética y desviación típica para los grupos de

aplicación ............................................................................................................................. 85

xi


formativa No. 3 (Grupo experimental) ................................................................................ 86


formativa No. 3 (Grupo Control) ......................................................................................... 87


aplicación. ............................................................................................................................ 87


sumativa (Grupo experimental) ........................................................................................... 88


sumativa (Grupo Control) .................................................................................................... 89


aplicación. ............................................................................................................................ 89

Tabla N° 32: Registro de los valores estadísticos obtenidos por los grupos de aplicación 91

xii

ÍNDICE DE GRÁFICOS

Gráfico N° 1: Ubicación Geográfica la Institución Educativa Fiscal “Benito Juárez” ......... 9

Gráfico N° 2: Resumen de la Justificación de esta investigación ....................................... 14

Gráfico N° 3: Tipos de Paradigmas ..................................................................................... 18

Gráfico N° 4: Ejemplo de Procedimientos didácticos ......................................................... 27

Gráfico N° 5: Técnicas Didácticas ...................................................................................... 28

Gráfico N° 6: Formas de las técnicas: Audiovisual, Escrita y Verbal ................................. 29

Gráfico N° 7: Simuladores Interactivos Phet Usados para Trabajo Potencia y Energía ..... 32

Gráfico N° 8: Simulador Interactivo: La Rampa: (Trabajo y Energía) ............................... 33

Gráfico N° 9: Gráficos Fuerza Paralela Gráfico: ................................................................ 35

Gráfico N° 10: Gráficos de Energía en el Simulador de la Rampa ..................................... 36

Gráfico N° 11: Energía gráfico ............................................................................................ 36

Gráfico N° 12: Trabajo gráfico ............................................................................................ 37

Gráfico N° 13: ..................................................................................................................... 38

Gráfico N° 14: ..................................................................................................................... 40

Gráfico N° 15: Ejemplo de Ejercicio 1 sin razonamiento en el Simulador virtual de la

Rampa .................................................................................................................................. 41

Gráfico N° 16: ..................................................................................................................... 42

Gráfico N° 17: La Ventana Fricción ................................................................................... 48

Gráfico N° 18: La Ventana Patio ......................................................................................... 48

Gráfico N° 19: Instrumento de evaluación formativa 1 Unidad: Trabajo ........................... 84

Gráfico N° 20: Instrumento de evaluación Formativa 2 Unidad: Potencia ......................... 86

Gráfico N° 21: Instrumento de evaluación formativa 3 Unidad: Energía ........................... 88

Gráfico N° 22: Instrumento de evaluación sumativa. ......................................................... 90

Gráfico N° 23: Promedios generales ................................................................................... 91

Gráfico N° 24: Interpretación Gráfica de los valores de la Z teórico y la Z calculado. ...... 94

xiii

ÍNDICE DE ANEXOS

Anexo 1: Certificado de Autorización de Aplicación de la Experimentación .................. 106

Anexo 2: Certificado de la Realización de la Investigación .............................................. 107

Anexo 3: Horario de la experimentación ........................................................................... 108

Anexo 4: Certificado de revisión y Corrección de Redacción, Ortografía y Coherencia . 109

Anexo 5: Certificado de Traducción del Resumen de la Tesis ......................................... 110

Anexo 6: Solicitud de Validación del Documento de base (Msc. Franklin Molina) ........ 111

Anexo 7: Validación del Documento de base (Msc. Franklin Molina) ............................. 112

Anexo 8: Solicitud de Validación del Documento de base (Msc. Aquiles Galindo) ........ 113

Anexo 9: Validación del Documento de Base (MSc. Aquiles Galindo) ........................... 114

Anexo 10: Solicitud de Validación del Documento de base (MSc. Paola Velásquez) ..... 115

Anexo 11: Instrumentos de Evaluación ............................................................................. 116

Anexo 12: Solicitudes para la Validación de los Instrumentos profesores de Física ........ 126

Anexo 13: Solicitudes para la Validación de los Instrumentos calidad técnica de lenguaje

........................................................................................................................................... 130

Anexo 14: Validación de los Instrumentos de Evaluación (Msc. Franklin Molina) ......... 132

Anexo 15: Validación de los Instrumentos de Evaluación (Msc. Aquiles Galindo) ......... 134

Anexo 16: Validación de los Instrumentos de Evaluación (Msc. Paola Velásquez) ......... 136

Anexo 17: Fotografías Grupo Control ............................................................................... 138

Anexo 18: Fotografías Grupo Experimental ..................................................................... 142

xiv

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE FILOSOFÍA, LETRAS Y CIENCIAS DE LA

EDUCACIÓN

CARRERA DE MATEMÁTICA Y FÍSICA

" INCIDENCIA DE LOS SIMULADORES INTERACTIVOS EN EL PROCESO DE

ENSEÑANZA APRENDIZAJE DE TRABAJO POTENCIA Y ENERGÍA EN EL

SEGUNDO AÑO DE B.G.U. EN LA INSTITUCIÓN EDUCATIVA FISCAL “BENITO

JUÁREZ” UBICADA EN LA CIUDAD DE QUITO, DURANTE EL AÑO LECTIVO

2016 – 2017”

RESUMEN

En la Institución Educativa Fiscal “Benito Juárez” de la ciudad de Quito, se evidenció un bajo

rendimiento en la asignatura de Física. El presente estudio pretende determinar cómo incide el uso

de simuladores interactivos en el proceso de enseñanza aprendizaje de trabajo, potencia y energía en

los estudiantes de 2º Año de B.G.U, para lo cual se elaboró un documento base con el fin de vincular

la teoría con el uso de simuladores, mismos que se trabajaron en el laboratorio de computación del

colegio y en los celulares de los estudiantes, con la finalidad de mejorar su rendimiento. Este proyecto

de investigación es de tipo cuasi experimental, por lo que se trabajó con dos grupos, uno experimental

donde los estudiantes trabajaron con los simuladores interactivos y el otro grupo de control con

enseñanza tradicional. La investigación tiene un enfoque cuantitativo, la modalidad socioeducativa,

el nivel de profundidad es correlacional, se llegó a la conclusión que el uso de simuladores

interactivos influye en el proceso de enseñanza aprendizaje de Trabajo, Potencia y Energía, esta

influencia se reflejó en la mejora del rendimiento académico de los estudiantes del grupo

experimental.

DESCRIPTORES: FÍSICA, SIMULADORES INTERACTIVOS, TRABAJO,

POTENCIA, ENERGÍA, RENDIMIENTO ACADÉMICO, CUASI – EXPERIMENTAL

xv

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTY OF PHILOSOPHY, LETTERS AND SCIENCE OF EDUCATION

MAJOR IN PEDAGOGY OF EXPERIMENTAL SCIENCES,

MATHEMATICS AND PHYSICS.

Theme: “INFLUENCE OF THE INTERACTIVE SIMULATORS ON THE

TEACHING-LEARNING PROCESS OF WORK, POWER AND ENERGY FOR THE SECOND YEAR IN B.G.U OF THE “BENITO JUÁREZ” PUBLIC SCHOOL

LOCATED IN THE CITY OF QUITO DURING THE 2016 - 2017 SCHOOL YEAR”

ABSTRACT

In the Public School “Benito Juárez” located in the city of Quito, a low performance on the subject

of Physics was evidenced. This research is intended to determine how interactive simulators can

influence the teaching- learning process of work, power and energy for the 2nd school year students

of B.G.U, for which a basis document was elaborated with the purpose of linking the theory with the

use of the simulators which were used in the computer laboratory of the school as well as on the

students’ cell phones with the goal of improving their performance. This research project is quasi

experimental, so the work was done with two groups, an experimental one where the students used

the interactive simulators and the other one of control with traditional teaching. This research has a

quantitative focus with social educational modality, the depth level is correlational. It was concluded

that the use of interactive simulators can influence the teaching-learning process of work, power and

energy. This influence was reflected on the academic performance improvement over the students of

the experimental group

DESCRIPTORS: PHISYCS, INTERACTIVE SIMULATORS, WORK, POWER, ENERGY, ACADEMIC PERFORMANCE, QUASI-EXPERIMENTAL

I CERTIFY that above and foregoing is a true and correct translation of the original document in Spanish.

_______________________ Sello:-----------------------------------

Translated by María Rondon

Certified translator

STANFORD IS AN APPROVED CENTER: Education Ministry Registration 9800-A

Date: Agust 23, 2017

1

INTRODUCCIÓN

La presente investigación se desarrolló en la sección nocturna de la Institución educativa

Fiscal “Benito Juárez, ubicada en el Sur de Quito, en el Sector de la Magdalena.

El propósito de esta investigación es determinar la incidencia de los simuladores interactivos

en el proceso de enseñanza aprendizaje de la materia de Física en los temas de Trabajo,

Potencia y Energía, correspondientes al Segundo año de Bachillerato General Unificado,

durante el año lectivo 2016 – 2017”.

La importancia de esta investigación se basa en las necesidades de los docentes de actualizar

sus técnicas de enseñanza, de manera que estén acordes a el desarrollo de la tecnología

actual, así como despertar el interés de los estudiantes por la materia de física y mejorar el

aprendizaje de la misma, dotándoles de herramientas que les permitan construir el

conocimiento por ellos mismos, logrando así una mejora en el rendimiento académico.

Este documento cuenta con una descripción de la sociedad actual en la que se contextualiza

el problema, el análisis crítico de las variables y una prognosis que ayuda a formular el

problema, los objetivos y la justificación de este investigación.

En el marco teórico de la investigación se detalla información sobre investigaciones

similares que preceden a este trabajo, la fundamentación teórica, la caracterización de las

variables y una descripción de los simuladores que se aplicaron en la experimentación, con

una explicación detallada de cómo funciona y qué posibilidades brinda cada simulador.

Otra de las cosas que se pueden encontrar en este documento son los tipos de preguntas que

se aplicaron en los instrumentos de evaluación junto con su correspondiente ejemplo, ofrece

al lector una idea de qué y cómo se puede evaluar estos temas después de la aplicación de

estos simuladores

2

Se describe también la Metodología que se utilizó, el nivel de profundidad, los tipos de

investigación que se utilizaron en el transcurso de la misma, la población y muestra con que

se experimentó, la operacionalización de las variables.

También podrá encontrar las técnicas e instrumentos de recolección de datos, la validez y

confiabilidad de los instrumentos, así como las técnicas para el procesamiento y análisis de

datos, la interpretación de resultados de los instrumentos aplicados a los estudiantes de los

grupos experimental y control. Con esos resultados se muestra la ejecución de la prueba de

hipótesis general mediante el cálculo de la prueba paramétrica Z y la toma de decisión

estadística.

Finalmente se puntualiza las conclusiones de esta investigación y las recomendaciones en

base de los resultados encontrados.

3

CAPÍTULO I

EL PROBLEMA

1.1.- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

1.1.1.- Contextualización histórico social del problema:

Necesidades Contemporáneas

Dado el notable avance de las tecnologías de la información, uno de los principales retos de

la educación contemporánea es incorporarlos en el proceso de enseñanza aprendizaje,

utilizándolos como una herramienta para alcanzar un aprendizaje significativo y dotar así a

los estudiantes de una educación de calidad.

Según (UNESCO1 , 1990) “La calidad y la oferta de la educación básica pueden mejorarse

mediante el uso prudente de las tecnologías educativas” se ve claramente como esta entidad

internacional determina que una de las formas de mejorar la calidad educativa es incorporar

las tecnologías educativas y que cuenta como una de las necesidades básicas de aprendizaje

el uso de las tecnologías en la educación.

Otra recomendación es que “Debe promoverse el empleo de las TIC’s2 en todos los niveles

de la educación, la formación y el desarrollo de los recursos humanos” (ONU3, 2003), ya

que considera a los conocimientos tecnológicos y acceso a la información como factores

determinantes en el desarrollo y la competitividad. Recalca las posibilidades que brindan las

1 UNESCO: Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura. 2 TIC’s: conjunto de Tecnologías de la Información y la Comunicación. 3 ONU: Organización de las Naciones Unidas.

4

TIC’s, para acceder a una educación de calidad así como para facilitar los procesos de

aprendizaje.

También se debe tomar en cuenta que una de las estrategias para alcanzar la EPT4, evaluada

en el informe de seguimiento del 2015 es “aprovechar las tecnologías de la información y la

comunicación” para la enseñanza (UNESCO , 2015).

Necesidades para la formación docente

El docente, uno de los actores fundamentales del proceso educativo, es el encargado de guiar

a sus estudiantes hasta alcanzar los conocimientos y habilidades necesarios para

desenvolverse con éxito en la sociedad actual. Para lograr este cometido el docente debería

estar en formación permanente.

Según (Camacho, y otros, 2004) “La formación permanente (o capacitación) del docente

debe entenderse como un proceso de actualización que le posibilita realizar su práctica

pedagógica y profesional de una manera significativa, pertinente y adecuada a los contextos

sociales en que se inscribe y a las poblaciones que atiende”. En el contexto social actual, el

proceso de enseñanza aprendizaje se desarrolla en medio de grandes avances tecnológicos,

y un maestro debería estar preparado y a la par con este tipo de desarrollo.

Según (ONU, 2003) “La capacitación de los docentes debe centrarse en los aspectos técnicos

de las TIC’s, en la elaboración de contenido y en las oportunidades y dificultades potenciales

de estas tecnologías” para así poder incorporarlas entre sus herramientas de enseñanza y

aprovecharlas de la mejor manera, pues sólo el conocimiento y manejo de las tecnologías,

puede llevarle a un mejor aprovechamiento de ellas como recurso didáctico y de apoyo para

los contenidos que va a impartir.

Esta incorporación depende de los maestros, como dice (Jaramillo, 2009) “Es fundamental

que los profesores aprendan a rediseñar las estrategias pedagógicas y didácticas de manera

que se adapten a las necesidades de la sociedad del conocimiento y que aprovechen al

máximo las potencialidades que brindan las TIC’s” con lo cual se espera que los estudiantes

4 EPT: Educación para todos

5

alcancen un aprendizaje significativo mediante su participación directa en la construcción

del conocimiento.

De la formación y preparación docente dependerá también el grado de eficacia de las TIC’s

en el proceso de enseñanza aprendizaje, según (UNESCO , 2015) Pues si el maestro no

maneja correctamente estas herramientas podría no saber cómo ni cuándo utilizarlas, para

que sean herramientas que verdaderamente influyan en la construcción de los conocimientos.

Necesidades para la enseñanza de Física

En cuanto a los recursos necesarios para la enseñanza en general, así como para la enseñanza

de Física existen algunos estudios y recomendaciones, como la dictada en la ponencia Las

TIC’s del aula en la Agenda Política, donde, Jerome Morrissey, menciona que su uso “ofrece

un entorno más rico para el aprendizaje y una experiencia más dinámica” (Morrissey, 2008),

así los maestros podrán cumplir objetivos como, crear un ambiente dinámico de aprendizaje

que facilite la motivación de sus estudiantes y despertar el interés en el proceso y en la

materia en general.

Además, declara que “la utilización de contenidos digitales de buena calidad enriquece el

aprendizaje y puede, a través de simulaciones y animaciones, ilustrar conceptos y principios

que de otro modo serían muy difíciles de comprender para los estudiantes” (Morrissey,

2008), ésta es una recomendación para los docentes del uso de herramientas como

animaciones y simulaciones como método para alcanzar una mayor comprensión de los

principios y conceptos , que sobre todo en la materia de física, son parte de la estructura

medular de los contenidos que se imparten.

Según (Castiblanco, 2008) “El uso de las TIC’s en la enseñanza de la Física es una ayuda

para desarrollar la inteligencia científica, entendida como las habilidades de pensamiento

que se deben formar en el estudiante para la producción científica: capacidad de abstracción,

lectura y escritura científica, reflexión y análisis de información”.

Todo esto el estudiante logra a partir de la búsqueda de información y contenidos que tiene

al alcance en la red, y que necesariamente debe saber buscar, seleccionar abstraer y analizar

6

para alcanzar el producto final de calidad y que le sirva como parte de su conceptualización

de los temas que investiga y le permita abstraer de manera correcta lo esencial de cada tema

o ampliar sus conocimientos de ser este el caso.

Otra de las contribuciones del uso de las TIC’s en la enseñanza de la Física según

(Castiblanco, 2008) es “desarrollar la inteligencia tecnológica, entendida como la habilidad

para implementar el uso de las nuevas tecnologías en pro de su propio crecimiento, tanto

como la habilidad de crear o dar nuevos usos a diversos recursos tecnológicos”.

El comprender el funcionamiento de las tecnologías actuales, así como el conocer su manejo,

junto con su capacidad creadora, permitirá que el estudiante pueda aprovechar de mejor

manera las herramientas que tiene a su alcance y a futuro llegar a crear nuevas, en pro de

mejorar procesos de investigación o de producción.

Un ejemplo de esto es el uso de los celulares para acceder a la información, como

herramienta de apoyo para sus clases, o como laboratorio virtual de aprendizaje. El celular

es un dispositivo que los estudiantes conocen y manejan muy bien presentando así, ventajas

sobre los dispositivos de escritorio o las aulas de laboratorio.

Según (UNESCO , 2015) “Los teléfonos móviles seguramente brinden grandes posibilidades

para el aprendizaje basado en las TIC’s, habida cuenta de que no necesitan el mismo nivel

de infraestructura que las computadoras, es mayor la disponibilidad de redes de telefonía

móvil y muchos dispositivos permiten utilizar Internet y vídeo”. Y en la actualidad esta es

una ventaja que se puede aprovechar como medio de aprendizaje.

En la enseñanza de la física existen estudios de aplicación de las TIC’s, como la aplicación

del modelo EFIT5, que después de su aplicación muestra resultados de progreso en los

estudiantes en el ámbito de “conceptualización, desarrollo de habilidades de exploración a

elaboración/ verificación de conjeturas, a resolución de problemas, a modelación de

fenómenos del mundo físico, y a expresión en lenguaje matemático y científico en el aula”

(Rojano, 2003).

5 EFIT: Enseñanza de Física con Tecnología

7

Análisis Documental

En el análisis documental de los instrumentos de planificación presentados para este año

lectivo del docente encargado de la materia de Física en el Segundo Año de B.G.U. 6 de la

Institución Educativa Fiscal Benito Juárez, no se evidencian el uso de simuladores para la

enseñanza de física.

Análisis del Rendimiento

Para poder analizar el rendimiento de los estudiantes que se encuentran en este momento

cursando el segundo año de bachillerato en la Institución Educativa Fiscal Benito Juárez, se

les aplicó una evaluación diagnóstica, de la cual se obtuvieron como resultados una media

aritmética X̅ = 3 en el grupo control y una media aritmética X̅ = 2,79 en el grupo

experimental, resultados que según esta escala, demuestran que no se están alcanzando los

aprendizajes requeridos. La escala actual de calificaciones que establece la LOEI7 para este

año lectivo es la siguiente:

Tabla N° 1: ESCALA DE CALIFICACIONES

Escala Cualitativa Escala Cuantitativa

Domina los aprendizajes requeridos 9.00 – 10.00

Alcanza los aprendizajes requeridos 7.00 – 8.99

Está próximo a alcanzar los aprendizajes requeridos 4.01 – 6.99

No alcanza los aprendizajes requeridos 4

Totales:

Fuente: Escala de Calificaciones establecida por la LOEI ( (Educación, 2013)) Elaborado por: Ministerio de Educación

6 B.G.U. : Bachillerato General Unificado 7 LOEI: Ley Orgánica de Educación Intercultural

8

Enmarcando los resultados parciales de los estudiantes en la escala detallada anteriormente,

se encuentran los siguientes resultados:

Tabla N° 2: Resultados de la Evaluación Diagnóstica de Física año lectivo 2016-2017

Escala Cualitativa Escala

Cuantitativa

Resultados

grupo Control

Resultados

grupo

Experimental

Nº % Nº %

Domina los aprendizajes

requeridos

9.00 – 10.00 0 0 % 0 0 %

Alcanza los aprendizajes

requeridos

7.00 – 8.99 0 0 % 0 0 %

Está próximo a alcanzar los

aprendizajes requeridos

4.01 – 6.99 7 21,88 % 2 10,53

%

No alcanza los aprendizajes

requeridos

4 25 78,12 % 17 89,47

%

Totales: 32 100 % 19 100 %

Fuente: Escala de Calificaciones establecida por la LOEI ( (Educación, 2013)) Elaborado por: Johanna Lucía Galindo Lima (Investigadora)

Se observa en la tabla que en el Grupo Control, el 21,88 % de los estudiantes se encuentran

próximos a alcanzar los aprendizajes requeridos y el 78,12 % de los estudiantes no alcanza

los aprendizajes requeridos.

En el Grupo Experimental, el 10,53 % de estudiantes está próximo a alcanzar los

aprendizajes requeridos y el 89,47 % de los estudiantes no alcanza los aprendizajes

requeridos.

¿Cuál es el problema o debilidad?

En la actualidad, la sociedad está vinculada a las Nuevas Tecnologías, mismas que se

entrelazan de una u otra manera en nuestro quehacer diario, por lo que la UNESCO

recomienda usar las TIC’s, en pos de brindar una educación de calidad y para facilitar los

procesos de aprendizaje.

9

Se cuenta con la aseveración de Morrissey, acerca de las ventajas de el uso de simulaciones

y animaciones para poder ilustrar conceptos y principios de las ciencias y de Castiblanco

quien especifica que el uso de tecnología en la enseñanza de Física, nos ayudará a desarrollar

en el estudiante su inteligencia científica y tecnológica.

Por otro lado en el análisis documental, se determinó que no se evidencia en la institución el

uso de simuladores en la enseñanza de Física, además existe un bajo rendimiento, que se

observa en los resultados de las pruebas de diagnóstico, por lo tanto existe un problema, ya

que no se cumple con las recomendaciones realizadas por expertos del tema y no hay

evidencias de su uso.

1.1.2 Análisis crítico de la relación de variables:

¿En dónde se produce?

El problema se produce en la sección nocturna de la Institución Educativa Fiscal Benito

Juárez, de la ciudad de Quito, que se encuentra ubicada en el sector de la Magdalena, en la

Avenida Teniente Hugo Ortiz, Aushyris s/n y Jacinto Collaguazo. La institución está

formada por 120 docentes y 3525 estudiantes, de los cuales, 700 estudiantes asisten a la

sección nocturna.

Gráfico N° 1: Ubicación Geográfica la Institución Educativa Fiscal “Benito Juárez”

Fuente: Ubicación de la Institución Educativa Fiscal “Benito Juárez” (Maps, 2017) Elaborado por: Johanna Lucía Galindo Lima (Investigadora)

10

¿A qué afecta?:

El problema está afectando directamente al proceso de enseñanza aprendizaje, el cual se

mide mediante el rendimiento académico, que como se evidencia en los resultados de las

pruebas de diagnóstico, en las que más de un 50 % de estudiantes, no alcanzan los

conocimientos requeridos, por lo tanto es un bajo rendimiento.

¿A quiénes afecta?:

Los principales afectados con este problema son los estudiantes, ya que con un bajo

rendimiento, podrían no aprobar el nivel y en caso de hacerlo, no aprobarían con los

conocimientos necesarios para iniciar su nuevo año lectivo. También se verán afectados los

docentes, ya que si los estudiantes no comprenden bien los temas, es muy difícil poder

avanzar en los contenidos programáticos designados para cada bloque. La afectación a la

institución educativa se manifestará en la posible disminución del número de estudiantes

graduados, los resultados de las evaluaciones nacionales tampoco serán excelentes y el

número de deserciones podría ir en aumento. Por último la familia de cada estudiante se verá

también afectada ya que es una preocupación familiar general, el ser partícipes de los bajos

rendimientos de un estudiante y mucho más lo sería, en el caso de pérdida o deserción

escolar. Entonces este problema atañe y afecta a todos los miembros de la Comunidad

Educativa.

¿Qué variables estudia el problema?:

El problema está estudiando dos variables, la variable independiente que es el uso de

simuladores de física y la variable dependiente que es el proceso de enseñanza aprendizaje,

que se mide mediante el rendimiento académico.

Posibles relaciones de causa-efecto:

Si se mejora el proceso de enseñanza aprendizaje, utilizando simuladores de física, se espera

que se mejore el aprendizaje, con lo que se mejoraría también el rendimiento académico.

11

1.1.3 Análisis de Futuro

Si no se soluciona el problema, se puede dar que en el mejor de los casos, el bajo rendimiento

se mantenga, entonces para el docente, las imposibilidades de avanzar o de enseñar los temas

siguientes se ahondarán, de igual manera, los estudiantes con ese grado de rendimiento

tampoco lograrán los objetivos de aprendizaje esperados.

Si el rendimiento baja, el número de pérdidas de año será mayor, los vacíos en conocimientos

aumentarán, las pruebas que rindan al terminar el bachillerato podrían ser deficientes,

entonces los estudiantes además de ver truncados sus sueños de continuar la educación

superior, se convertirán en un problema para la institución y una preocupación para su

familia.

La solución está en mejorar el proceso de enseñanza aprendizaje, una de las opciones es usar

una nueva técnica didáctica como el software de simuladores interactivos, en este caso se

aplicarán simuladores interactivos para la materia de física, con lo que se espera motivar a

los estudiantes, aumentar su interés por la materia y alcanzar un mejor desarrollo de los

productos de aprendizaje, ya que podrán entender de mejor manera los conceptos y cimentar

los principios al aplicarlos o verificarlos en simulaciones de la realidad.

Con esto, el docente brindará la oportunidad a sus estudiantes de mejorar sus conocimientos,

de la mano con su rendimiento académico, convirtiéndose en un estudiante competitivo,

orgullo de su familia y de la institución educativa.

1.2 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

Analizando la problemática presentada en la sección nocturna de la Institución Educativa

Fiscal Benito Juárez, de bajo rendimiento en la asignatura de Física, se consideró oportuno

realizar esta investigación para determinar una posible solución, en base a los resultados de

determinar:

12

¿Cómo influye el uso de simuladores interactivos en el proceso de enseñanza aprendizaje de

Trabajo Potencia y Energía, en los estudiantes de Segundo Año de B.G.U de la sección

nocturna de la Institución Educativa Fiscal Benito Juárez, ubicada en el Sector de la

Magdalena del Sur de Quito, en el año lectivo 2016-2017?

1.3 HIPÓTESIS DE INVESTIGACIÓN

Hi: El uso de simuladores interactivos influye en el proceso de enseñanza aprendizaje de

Trabajo Potencia y Energía, en el rendimiento académico de los estudiantes de

segundo año de B.G.U. de la sección nocturna de la Institución Educativa Fiscal

Benito Juárez, ubicada en el Sector de la Magdalena del Sur de Quito, en el año

lectivo 2016-2017.

Ho: El uso de simuladores interactivos no influye en el proceso de enseñanza aprendizaje

de Trabajo Potencia y Energía, en el rendimiento académico de los estudiantes de

segundo año de B.G.U. de la sección nocturna de la Institución Educativa Fiscal

Benito Juárez, ubicada en el Sector de la Magdalena del Sur de Quito, en el año

lectivo 2016-2017.

1.4 OBJETIVOS

1.4.1 Objetivo General:

Determinar la incidencia del uso de simuladores interactivos en el Proceso de Enseñanza

Aprendizaje de Trabajo potencia y Energía, en los estudiantes de Segundo Año de

Bachillerato General Unificado de la sección nocturna de la Institución Educativa Fiscal

Benito Juárez, ubicada en el Sector de la Magdalena del Sur de Quito, en el año lectivo 2016-

2017.

13

1.4.2 Objetivos Específicos

Elaborar el documento base para impartir la materia de trabajo Potencia y Energía.

Validar el documento base y instrumentos de evaluación.

Determinar el grado de confiabilidad de los instrumentos de evaluación.

Desarrollar la experimentación aplicando simuladores.

Evaluar los resultados obtenidos.

Fundamentar el uso de software de simuladores de física.

1.5 JUSTIFICACIÓN

Dada la popularización de software de simuladores para la enseñanza, se considera

utilizarlos en la enseñanza del tema de Trabajo, Potencia y Energía y determinar si influye

realmente en su aprendizaje, aprovechando el interés que tienen los jóvenes por la tecnología

y que es una herramienta novedosa que podría aumentar la motivación de los estudiantes

para que se involucren de mejor manera en el proceso de aprendizaje de los principios y

leyes de ese tema de física.

Los simuladores logran convertir fácilmente un computador o un teléfono celular en un

verdadero laboratorio virtual de física, donde se pueden observar las distintas posibilidades

en que se producen los fenómenos de manera más cercana. “La enseñanza por

descubrimiento, que tantas dificultades prácticas en la experimentación se ha tenido, podría

verse beneficiada” (Cañizares, Zamarro, & Fernández, 2008).

Otro aspecto importante que justifica esta investigación es la incorporación de nuevas

características y funciones a los teléfonos móviles, ya que estas los han convertido en casi

ordenadores portátiles, en la actualidad un teléfono celular está muy al alcance de los

estudiantes, quienes los usan frecuentemente como medio de comunicación y de

entretenimiento. Al instalar los simuladores en ellos, se facilita su uso, ya que los estudiantes

14

están muy familiarizados con el manejo del dispositivo y permite que los ejecuten y

manipulen con facilidad.

Gráfico N° 2: Resumen de la Justificación de esta investigación

Fuente: Johanna Lucía Galindo Lima (Investigadora) Elaborado por: Johanna Lucía Galindo Lima (Investigadora)

Entre otras ventajas se pueden destacar la accesibilidad, ya que el estudiante puede hacer uso

de los simuladores en una computadora de escritorio, Tablet o celular, la mayoría, sin

necesidad de tener datos móviles, sino, descargando previamente la página al dispositivo,

con esto se desarrolla la ventaja de la movilidad, ya que se podrá llevar consigo este

laboratorio a cualquier lugar y hacerlo funcionar sin necesidad de tener cobertura o datos, es

decir los estudiantes ya tiene la posibilidad de estudiar los fenómenos físicos en el aula

común de clase, en sus hogares o donde se encuentren, ya que llevarán un software de

laboratorio portátil en su bolsillo.

Justificación

Popularización de Software de

Simuladores

Accesibilidad: se pueden acceder desde el celular

Movilidad: permite llevar aplicaciones a todas partes

Novedad de Aplicaciones que

reproducen la realidad

Interés de los jóvenes por la

Tecnología

15

CAPÍTULO II

MARCO TEÓRICO

2.1 ANTECEDENTES DEL PROBLEMA

A continuación se presentan los resultados de investigaciones previas relacionadas con el

problema de estudio, que servirán de soporte para la presente investigación.

2.1.1 Antecedente I

TÍTULO DE LA INVESTIGACIÓN: “Simuladores Java8 y aprendizaje del teorema

Trabajo-Energía”.

AUTOR: EDNER ESTUARDO MÉNDEZ MATEO

METODOLOGÍA APLICADA: Sincrónica, Presencial, Cuali-Cuantitativa

CONCLUSIONES: El autor después de aplicar su investigación concluye que:

La aplicación de los simuladores Java permite un aprendizaje activo, participativo,

significativo, aumenta el nivel de participación y cumplimiento de tareas del

estudiante a quién le permite enmarcar los conocimientos en situaciones de la vida

real, aumentando su interés por el tema de estudio.

Es muy importante para este proyecto el aporte de esta investigación, ya que estudia el uso

de simuladores Java precisamente en el tema de Trabajo y Energía, y nos muestra que se

8 JAVA: es un lenguaje de programación orientado a objetos, de una plataforma informática.

16

logra aumentar el interés de los estudiantes mediante el uso de simuladores, así como un

aprendizaje más activo y participativo, cosas muy importantes en el desarrollo del proceso

de enseñanza aprendizaje.

2.1.2 Antecedente II

TÍTULO DE LA INVESTIGACIÓN: “El software de simulación en física: herramienta

para el aprendizaje de contenidos”.

AUTORES: Msc.Gloria E. Alzugaray, Ing. Esp. Ricardo A. Carreri, Ing. Luis A. Marino

METODOLOGÍA APLICADA: Elaboración de un guion didáctico sobre uno de los

Applet seleccionados para el desarrollo del tema Trabajo, Energía, su conservación y

transformación.

CONCLUSIONES: Los autores concluyen que:

Las simulaciones ayudan a los estudiantes a promocionar ciertas competencias que

deben adquirir y desarrollar durante su carrera, como las habilidades para entender o

comprender el significado físico de contenidos involucrados, lo que significa ir

contra la memorización y repetición sin reflexión de los conceptos, así como

desarrollar, construir, y afianzar modelos mentales de los fenómenos físicos.

Los investigadores desarrollan un manual de uso de Applet seleccionados para la enseñanza

de física del tema de Trabajo y Energía, y de las posibles formas de utilizar los programas

en el aula de clase para lograr un mejor aprendizaje y experimentación de los mismos de

parte de los estudiantes.

2.1.3 Antecedente III

TÍTULO DE LA INVESTIGACIÓN: “Influencia en el aprendizaje de los alumnos usando

simuladores de física”.

17

AUTORES: G. Ortega-Zarzosa, H. E. Medellín-Anaya y J. R. Martínez

METODOLOGÍA APLICADA: Cuasi-Cualitativa.

CONCLUSIONES: Los autores concluyen que:

La aplicación de los programas de simulación en los cursos de Física I arrojan

resultados favorables, puesto que los estudiantes encuentran en ellos una herramienta

de apoyo, al poder verificar y/o incrementar sus conocimientos básicos o, en su

defecto aprender con ellos.

Permite a los estudiantes realizar la experimentación de la física de manera dinámica

y atractiva, de forma que se pueda ver la enseñanza y/o el aprendizaje de los

conocimientos de forma sencilla, así como, la aplicación de la teoría que lo

fundamenta.

Esta investigación detalla en general el uso de simulaciones para la enseñanza de física, y

sus conclusiones resaltan que son de gran utilidad para cimentar los conocimientos o

verificar los postulados, además recalcan el interés de los estudiantes para este tipo de

herramientas, por lo que sirve de apoyo para poder desarrollar esta investigación con la

certeza de que el uso de simuladores será beneficioso.

2.2 FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA

2.2.1 Paradigma educativo

Para (Hurtado León, 2005) “un paradigma es una estructura coherente de una red de

creencias metodológicas, conceptos y teorías enlazadas que permiten seleccionar y evaluar

temas, problemas y métodos”

El autor define a un paradigma como un sistema compartido por los investigadores de una

comunidad científica, utilizado para poder evaluar la realidad educativa, comprenderla e

interpretar y solucionar sus problemas enmarcándose en dicha estructura.

18

Tipos de Paradigmas

Los autores (Pérez Martiniano y Diez López, 2003) clasifican a los paradigmas en:

Conductual, Cognitivo y Ecológico, se detallarán a continuación:

Gráfico N° 3: Tipos de Paradigmas

Fuente: Tipos de Paradigmas ( (Pérez Martiniano & Diez López, Aprendizaje y Currículum, 2003)) Elaborado por: Galindo L, Johanna L (Investigadora).

Paradigma Conductual

El modelo conductual es un modelo que se aplicó en los años sesenta, y fue obsoleto al final

de los años 70 e inicios de los 80. Los máximos representantes de esta corriente son Watson,

Thorndike y Skiner. Este modelo se basa en la modificación de la conducta, por medio de la

repetición de procesos o respuestas a estímulos. Se espera que mediante la repetición

sistemática de este proceso Estímulo (E) – Respuesta (R), se creen hábitos y así se logre

modificar la conducta de los estudiantes.

Se lo representa bajo la metáfora de “la máquina” ya que la característica de los maestros es

similar a la de una máquina, al punto de que podrían ser sustituidos por ellas, el maestro está

dotado de competencias aprendidas y que las transmite a sus estudiantes, quién como sujeto

pasivo recibe los contenidos y aprende mediante un sistema de repetición de contenidos,

Tip

os

de

Para

dig

mas

ConductualCentrado en el

producto

CognitivoCentrado en el

proceso

EcológicoCentrado en la

vida y el contexto

19

Thorndike (1874-1949) la llama la Ley del Ejercicio, explicando que mientras más se repita

una sucesión temporal de estímulo respuesta, más frecuente será la relación entre ellos, es

decir se alcanza la memorización de respuestas ante determinadas preguntas o estímulos.

Según Skiner, la manera de controlar estas conductas es mediante reforzadores que pueden

ser positivos, como elogios, buenas calificaciones, reforzadores negativos como las malas

notas, o ser puesto en ridículo en el salón de clases.

El criterio de evaluación en el Conductismo, radica en los objetivos operativos, planteados

al inicio de la enseñanza y que están definidos como conductas observables, medibles y

cuantificables. Siendo la modificación de esta conducta, también evaluada a nivel

comportamental en el aula de clases, dando vital importancia a la disciplina y a la

entronización del maestro como autoridad máxima de la misma.

Tabla N° 3: Características del Paradigma Conductual

Metáfora Básica La Máquina

Paradigma de investigación Proceso – Producto

Modelo de Profesor Competencial

Programación: Por objetivos

Currículum Cerrado y Obligatorio

Técnicas Modificación de conducta

Evaluación Evaluación de resultados

Enseñanza - Aprendizaje Centrado en el producto

Se basa en: Estímulo – Respuesta o

Estímulo-Organismo - Respuesta


Paradigma Cognitivo

Aparece en los años 70, como una alternativa al Conductismo, ya que a nivel de la psicología

ya se considera a la inteligencia como una potencia capaz de procesar y estructurar

información, para este tiempo, las conductas no se conciben como simples respuestas a

estímulos, sino que se le da la importancia a los procesos cognitivos o mentales que le

permiten al ser humano actividades intelectuales internas como la percepción, la memoria,

interpretación y la formación del pensamiento.

20

Entre los principales exponentes de esta corriente se encuentran Jean Piaget, David Ausubel,

J. S. Bruner y Vygotsky. Y dentro de este paradigma cada uno de ellos desarrolló su teoría,

que se detallará más adelante.

Según (Antón, 2011) dentro de este paradigma, el aprendizaje “es un proceso a través del

cual se descubre y se comprenden las relaciones entre los fenómenos” y se señala este

aprendizaje como “el resultado de un cambio de como uno percibe significativamente su

ambiente”. Por esta razón la enseñanza aprendizaje se centra en el estudiante como un sujeto

activo y racional que aprende el significado de los conocimientos facilitados por sus

maestros. La evaluación se centra entonces en los procesos elaborados por los estudiantes

para alcanzar los resultados, siendo estos dos, los factores que se van a evaluar.

Tabla N° 4: Características del Paradigma Cognitivo

Metáfora Básica EL Ordenador

(Procesar información)

Paradigma de investigación Mediacional centrado en el profesor

o en el estudiante

Modelo de Profesor Reflexivo (Pensamiento del profesor)

Programación: Por objetivos terminales

Currículum Abierto y flexible

Técnicas La cognición dirige la conducta

Evaluación Evaluación de procesos y resultados

Enseñanza - Aprendizaje Centrado en el proceso


Paradigma Ecológico

El paradigma ecológico según (Lortie, 1975) citado por (Pérez Martiniano y Diez López,

2003), “describe la realidad partiendo de estudios etnográficos, las demandas del entorno y

las respuestas de los agentes a ellas, así como los modos múltiples de adaptación”.

A nivel educativo este paradigma estudia las relaciones que existen entre el estudiante y su

entorno, a nivel comportamental y a nivel de un aprendizaje que dependa del ambiente en el

21

que se desarrolla este aprendizaje. En este caso ya hablamos de un aprendizaje situacional y

a la vez personal y psico-social.

Cabe resaltar que en este paradigma el rol del profesor y el del estudiante son de similar

importancia, la labor importantísima del profesor es de gestor del aula, potencia

interacciones, crea expectativas y genera confianza en el estudiante, quien interpreta y

conceptualiza basado en sus vivencias haciendo de éste un proceso interactivo continuo.

Tabla N° 5: Características del Paradigma Ecológico

Metáfora Básica El Escenario

Modelo Contextual

Paradigma de investigación Etnográfico

Modelo de Profesor Técnico-Crítico

Currículum Abierto y flexible

Técnicas Profesor como gestor del aula:

Potencia interacciones,

crea expectativas y genera confianza

Evaluación Cualitativa

Enseñanza - Aprendizaje Centrado en la vida y el contexto


2.2.2 Modelo Pedagógico

Modelo pedagógico según (Grupo Pedagógico de la Universidad Mariana, 2008) “es una

forma de idear procesos formativos, estos procesos comprenden la forma de aprender, de

enseñar y las metodologías adecuadas para alcanzar el conocimiento”.

Los modelos pedagógicos asignan “funciones distintas a la educación porque parten de

concepciones diferentes del ser humano y del tipo de hombre y de sociedad que se requiere

contribuir a formar” (Zubiría, 2006)

22

En sí, un modelo pedagógico orienta a profesores y especialistas para la elaboración y

análisis de los programas de estudio del proceso de enseñanza-aprendizaje, ya que facilita la

comprensión de fenómenos mediante una representación simplificada.

Tipos de Modelos Pedagógicos

De acuerdo con (Zubiría, 2006) los modelos pedagógicos se clasifican en:

Heteroestructurante

Autoestructurante

Modelo Heteroestructurante

Según (Zubiría, 2006) en el modelo pedagógico Heteroestructurante, las características de

los seres humanos son ser obedientes y sumisos, deben ser formado en serie; es decir el

conocimiento es un conocimiento repetitivo que se debe trasmitir de generación en

generación, a este tipo de modelo no le interesa el desarrollo del conocimiento del mismo.

La idea principal de este tipo de modelo es que el conocimiento se crea fuera del aula de

clases, en el aula de clases el docente es el ente principal y el centro del proceso educativo,

la educación se basa en el aprendizaje de conocimientos generales o específicos, además de

normas de convivencia familiar y social, fundamentales para que esa persona se pueda

desenvolver a futuro en la sociedad.

Modelo Autoestructurante

Según (Zubiría, 2006) el modelo pedagógico privilegia la acción y la actividad del estudiante

dice que el aprendizaje proviene de su experiencia, es el individuo el principal actor del

aprendizaje, encargándose así la escuela de educar para la vida presente y no para el futuro.

Entre las características de este modelo, se tiene a un estudiante como centro del proceso

educativo, en la que siendo parte de la Escuela Nueva, el estudiante aprende y se auto educa.

La educación busca la felicidad y la socialización del estudiante.

23

Un posible Modelo a futuro: Modelo Interestructurante

Para (Zubiría, 2006) este modelo pedagógico estaría basado en el enfoque de Vygotsky, y se

debe centrar en el desarrollo de las habilidades humanas más no en el conocimiento y el

aprendizaje.

El principio para este modelo es el hecho de que cada inteligencia tiene su autonomía

relativa. Presenta una educación en la que maestro y estudiante gestionan la enseñanza y el

aprendizaje respetando la diferencia conceptual del otro.

La Institución Educativa Fiscal Benito Juárez maneja un Modelo Autoestructurante, en el

que el estudiante es el centro del proceso educativo, buscando que los estudiantes sean los

que descubran los conocimientos en la práctica.

2.2.3 Teorías de Aprendizaje:

Según (Hernández, 1986) , una teoría de aprendizaje “es el acervo se pensamientos que,

enlazados en un todo unitario, contienen los modos, medios y mecanismos del

apoderamiento de la ciencia por el hombre”

Entre las Teorías del aprendizaje más destacadas y que se utilizarán en esta investigación se

encuentran:

Teoría del Condicionamiento Clásico (Pavlov – Watson)

Es parte de las teorías asociacionistas de Estímulo Respuesta, la mayoría se basan en las

experiencias realizadas por Pavlov. Esta teoría tiene un enfoque instruccionista. Los estudios

de Pavlov se relacionaban a un experimento que realizó con un perro en el que prueba la

respuesta del perro ante estímulos externos.

Por su parte Watson propone la teoría del Condicionamiento sin reforzamiento, basándose

en el experimento con el niño Albert de once meses, a quien se le presentaba una rata y con

el objetivo de provocar el miedo a la rata, se hacía sonar muy fuerte una barra con un martillo,

a la final el niño lloraba ante la presencia del animal o de cualquier objeto parecido a la rata.

24

Con este experimento se consiguió demostrar que la mayor parte de nuestras conductas son

cuestión de reflejos condicionados, es decir respuestas aprendidas, demostrando así los

principios del condicionamiento clásico descubiertos anteriormente por Pavlov.

Formuló dos principios básicos de aprendizaje:

El principio de la frecuencia, en que se sostiene, dice que mientrass más

frecuentemente se responda de una forma a un estímulo dado, tanto más probable es

que se vuelva a dar la misma respuesta a ese estímulo.

El principio de la reiterancia, según el cual en tanto más reciente es una respuesta

dada a un estímulo dado, tanto más factible es que tal respuesta se reitere.

Teoría del Constructivismo (Piaget)

Según (Antón, 2011) "Se llama Constructivismo al proceso y resultado de la práctica

educativa, en el sentido de que los nuevos aprendizajes se ordenan y estructuran sobre los

anteriores de una forma activa y potencialmente creadora y no meramente acumulativa. El

proceso es interactivo entre todos los elementos y variables que intervienen en el mismo y

pretende explicar la calidad del aprendizaje”.

Maneja un proceso interactivo y el aprendizaje es una representación de contenidos de

conocimientos que se integran a otros en la mente del estudiante y construyen nuevos, dentro

de esquemas que elaboran un sentido y significado de lo aprendido.

Entre los postulados básicos del constructivismo se pueden señalar:

El conocimiento se construye a través de un proceso activo del sujeto.

25

Los resultados del proceso de construcción son construcciones mentales que

adquieren la forma de esquemas de acción (lo que sabemos hacer) y conceptos (lo

que sabemos sobre el mundo).

Los conocimientos adquiridos no se almacenan cuantitativamente. Se elaboran redes

conceptuales que se incrementan en la medida en que se construyen más nexos entre

los conocimientos adquiridos.

Teoría Histórico-Cultural (Vygotsky)

Vygotsky asegura que en la conducta humana se destacan un componente histórico y un

componente cultural, de cada uno de ellos se recibe la experiencia, la experiencia histórica

se refiere a la experiencia fisiológica heredada y el componente cultural nos provee de una

experiencia acumulada social e históricamente por la especie que adquirimos a lo largo de

nuestra vida individual.

Y señala que el aprendizaje es un proceso social que sucede en el ser humano por la

necesidad de integrarse en su medio y en su historia (Antón, 2011).

Carrera (2001), señala dos niveles evolutivos en el aprendizaje: el nivel evolutivo real, que

comprende el nivel de desarrollo de las funciones mentales en el estudiante, las actividades

que ejecuta por si solo; en cambio si se le ofrece ayuda o se le indica cómo resolver una

dificultad y lo soluciona, es decir si no logra resolver de forma independiente un problema,

sino con la ayuda de otros constituye un nivel de desarrollo potencial. Esta zona se llama

zona de desarrollo próximo.

2.2.4 Método Pedagógico

Para Olmedo (1985) citado por (Bastidas Romo, 2004), el método pedagógico es un aspecto

mucho más amplio, es una concepción filosófica y psicológica de la educación, que abarca

mucho más que el campo estrictamente didáctico.

26

Cabe recalcar que como lo dice (Lozada O, Montaña G, & Moreno M), en el campo

didáctico se lo utiliza como sinónimo de modo, forma y procedimiento, entendiendo que el

modo se define en función de los objetivos a concebir y del modelo de enseñanza

aprendizaje, las formas pueden ser expositivas, intuitivas, verbales, objetivas, interrogativas

o mixtas y el procedimiento se refiere a si son inductivas, deductivas, analíticas, sintéticas.

El método toma en cuenta la organización de los recursos y el procedimiento para alcanzar

los objetivos de acuerdo al modelo propuesto. Lo que se pretende es conseguir una mayor

eficacia entre lo que se piensa y se hace.

Según Bassi (1945) citado por (Bastidas Romo, 2004) el método se clasifica en:

Método Científico : Destinado a la investigación o descubrimiento

Pedagógico: Destinado a la enseñanza de la verdad

Método didáctico

Según (Bastidas Romo, 2004) el método didáctico es un subconjunto del método

pedagógico, ya que el método pedagógico es una concepción filosófica y psicológica de la

educación que abarca más allá que el campo estrictamente didáctico.

El autor cita a Bassi (1945), quien dice que “el método didáctico es la dirección u orientación

seguida para ir hacia alguna cosa o lugar, para alcanzar algún objeto o fin, o para cumplir

con los objetivos del sistema de enseñanza-aprendizaje”.

El método didáctico comprende: el análisis, la síntesis, la inducción, la deducción, lo

abstracto, lo concreto, entre otros.

Procedimientos didácticos

Los procedimientos didácticos son series cronológicas de actividades específicas para

cumplir estos objetivos y dotan al maestro de una gran variedad de procedimientos

didácticos, que se pueden adaptar a los requerimientos y circunstancias de cada aprendizaje.

27

Gráfico N° 4: Ejemplo de Procedimientos didácticos

Fuente: Representación gráfica de los procedimientos didácticos (Bastidas y Mena (1993)) Elaborado por: (Bastidas Romo, 2004)

EL gráfico representa los distintos procedimientos didácticos, es decir caminos específicos

y concretos, que se pueden adoptar para poder llegar desde el punto de partida al punto de

llegada u objetivo de aprendizaje.

Para Oviedo (1983) citado por (Bastidas Romo, 2004), un procedimiento comprende

estrategias y técnicas.

Estrategias Didácticas

De acuerdo con Hernández (1995) citado por (Bastidas Romo, 2004), una estrategia

comprende actividades, las mismas que generalmente son acciones llevadas a cabo por el

profesor y/o estudiante. Estas actividades se deben coordinar hábilmente para que se

desarrolle el proceso de enseñanza aprendizaje con mayor eficacia.

Tipos de Estrategias:

Para Kindsvatter (1988) citado por (Bastidas Romo, 2004), las estrategias de enseñanza

pueden ser:

a) Enseñanza directa o estrategia magistral,

b) Enseñanza cooperativa o estrategia grupal,

c) Estrategia individual.

28

Gráfico N° 5: Técnicas Didácticas

Fuente: Estrategias de Enseñanza ( (Bastidas Romo, 2004)) Elaborado por: Johanna Lucía Galindo Lima (Investigadora)

Técnicas Didácticas

De acuerdo con (Ferreiro, 2003) una técnica es el recurso o habilidad que permite realizar

algo correcta y fácilmente siguiendo una secuencia de pasos, por lo tanto las técnicas

didácticas son los medios o procedimientos que se emplean para alcanzar los objetivos

planteados en el proceso de enseñanza-aprendizaje.

Marcano (1986) citado por (Bastidas Romo, 2004), señala que el docente puede utilizar

muchos recursos (ayudas externas) para facilitar en el estudiante el procesamiento,

codificación y recuperación de la información. Estos recursos se denominan genéricamente,

"procesadores de información".

Según Oviedo (1993) citado por (Bastidas Romo, 2004) existen tres tipos de Técnicas:

audiovisuales, escritas y verbales.

ESTRATEGIAMagistral o Enseñanza Directa

El docente dirige, controla y desarrolla las actividades del sestema enseñanza - aprendizaje

Grupal o Enseñanza Cooperativa

Enfatiza el trabajo en conjunto de los estudiantes, bajo la tutoría de el docente, quién es solo un facilitador

Individual

Modelo de instrucción individualizado sobre la base de un programa estructurado para cada estudiante

29

Gráfico N° 6: Formas de las técnicas: Audiovisual, Escrita y Verbal

Fuente: Esquema de Formas de las técnicas (Bastidas Romo, 2004) Elaborado por: Johanna Galindo

Los simuladores interactivos son un tipo de Software Educativo que forma parte de las

técnicas Audiovisuales. Las Técnicas Audiovisuales según (Bastidas Romo, 2004) son un

“conjunto de recursos didácticos, con sus respectivos procedimientos, que estimulan la

atención del estudiantes a través de la vista o el oído, o de ambos sentidos a la vez”.

2.2.5 Software Educativo

El software educativo se considera como el conjunto de programas computacionales

educativos o didácticos, diseñados con la finalidad fundamental de facilitar el proceso de

enseñanza aprendizaje. En este grupo no se toman en cuenta los programas utilizados en el

campo empresarial y que además se usan con funciones didácticas en las instituciones

educativas tales como los procesadores de palabras, las hojas de cálculo, editores de gráficos,

etc.

AUDIOVISUAL

* Infocus

* Fotografía

* Modelos y Maquetas

* Cartel

* Computador

* Simuladores Interactivos

* etc...

ESCRITA

* Diagrama UVE

* Esquema

* Flujograma

* Mapas Conceptuales

* Pizarrón

* Mentefactos

* etc...

VERBAL

* Pregunta

* Anécdota

* Relato de Experiecias

* Discusión

* etc...

30

El software se puede clasificar de acuerdo a diferentes parámetros, pero para esta

investigación se va a tomar la propuesta según Marqués (1995):

Programas tutoriales: son programas que dirigen el trabajo de los estudiantes,

basados en planteamientos conductistas que permiten comparar la respuesta del

estudiante con ciertos patrones determinados como correctos.

Bases de datos: son programas que proporcionan una serie de datos organizados, en

un ambiente estático, bajo ciertos criterios, que hacen fácil la consulta y exploración.

Simuladores: su entorno es dinámico y permite al estudiante tener aprendizajes

inductivos y deductivos mediante la observación y la manipulación de su estructura.

Constructores: estos programas son programables y se basan en la teoría cognitiva y

permiten al estudiante construir su propio aprendizaje.

Programas herramientas: son programas con un campo instrumental permiten la

realización de ciertos trabajos generales como escritura, cálculo, dibujo, etc.

Simuladores:

“Son objetos de aprendizaje que mediante un programa de software intentan modelar parte

de una réplica de los fenómenos de la realidad y su propósito es que el usuario construya

conocimiento a partir del trabajo exploratorio, la inferencia y el aprendizaje por

descubrimiento” (Peña & Alemán, 2013)

De acuerdo con (Fatela, 2016) “Los simuladores digitales son aplicaciones interactivas que

simulan situaciones de experimentos físicos reales o que ilustran temas matemáticos”.

Estas aplicaciones que modelan fenómenos de la realidad, son aplicaciones que se pueden

utilizar ampliamente en la enseñanza, El Ministerio de Educación (2007), lo recomienda, ya

que “el software educativo permite el desarrollo del aprendizaje especialmente para ser

utilizado con una computadora en los procesos de enseñar y aprender”, y en materias como

31

la Física, será de gran utilidad ya que esta materia se basa en el estudio de los fenómenos de

la realidad.

Simuladores Java

Un simulador Java es un programa o software de simulación construido con el lenguaje de

programación Java, que se ejecuta en la computadora, móviles, tabletas y dispositivos que

son compatibles con la máquina virtual de Java.

Tienen como objetivo emular un fenómeno, situación o mecanismo de la realidad en el que

el discente puede manipular las características, variables del modelo y obtener información

que le permite emitir sus propias conclusiones. Su propósito es hacer posible el estudio de

un fenómeno que sea difícil de experimentar en la realidad, por su costo, tiempo de ejecución

y por el riesgo que implica realizarlo.

Se ha expandido rápidamente y es muy aceptado por diversas razones, como el hecho de

poder incrustar un programa dentro de una página web en internet, además la mayoría de

empresas lo utiliza en sus sistemas de comercio electrónico y sus sistemas de información

en internet. Java es cada vez más popular en la ejecución de programas en dispositivos

móviles como celulares, tabletas o agendas personales.

Applets de Java

Una Applet de Java es un tipo especial de programa, diseñado para transmitirse en internet

y que se ejecuta automáticamente en un explorador Web compatible con Java. Se descarga

bajo demanda, como cualquier imagen, archivo de sonido o clip de video.

La característica más importante es que es un programa inteligente, no solo una animación

o un archivo multimedia. Es decir, es un programa que puede responder a manipulación del

usuario y cambiar dinámicamente.

Los simuladores Java son Applets que se pueden encontrar en internet, manipularlos

directamente o descargarlos a la computadora para su uso posterior.

32

Simuladores Phet

De acuerdo con Muñoz (2012), citado por (Pinzón, 2011) “Es una página de gran valor

didáctico con muy entretenidas e interactivas simulaciones gratuitas apoyados en

investigaciones del proyecto Phet de la Universidad de Colorado”. Además agrega que

“Inicialmente el proyecto se centró́ en simulaciones de física y fue nombrado como Physics

Education Technology Project, o Phet. Cuando lanzaron simulaciones de química, biología,

ciencias de la tierra, matemáticas y otras áreas, decidieron mantener el nombre de Phet”

La página se encuentra en línea y presenta varias simulaciones gratuitas a las que se puede

acceder libremente, sin necesidad de registrarse. Las simulaciones se pueden descargar en el

computador o ejecutarse en línea, de la misma manera se pueden descargar o ejecutar en

cualquier dispositivo electrónico cuyo navegador sea compatible con Java, ya sean tabletas

o celulares.

Gráfico N° 7: Simuladores Interactivos Phet Usados para Trabajo Potencia y Energía

Fuente: https://phet.colorado.edu/sims Imagen tomada por: Galindo L. Johanna (Investigadora)

Creado en el año 2009 y actualizado en el año 2012 es un simulador Java que es útil para el

aprendizaje de temas como Fuerza, Energía, Trabajo.

33

Gráfico N° 8: Simulador Interactivo: La Rampa: (Trabajo y Energía)

Con este simulador el estudiante explora fuerzas, energía y trabajo al empujar por una rampa

objetos domésticos como un archivador, refrigerador, etc.. Tiene la posibilidad de bajar y

subir la rampa para ver cómo el ángulo de inclinación afecta a las fuerzas paralelas que

actúan sobre el objeto. Mientras los gráficos muestran las fuerzas, energía y trabajo.

Fuente: https://phet.colorado.edu/sims/the-ramp/the-ramp_es.jnlp Imagen tomada por: Galindo L. Johanna (Investigadora)

Objetivos:

a) Explicar las características del movimiento de un objeto sobre un plano inclinado

mediante el dibujo de diagramas de cuerpo libre.

b) Calcular la fuerza neta sobre un objeto en un plano inclinado.

c) Determinar el trabajo y la energía totales o parciales, empleados para subir estos objetos

por la rampa mediante el análisis de las gráficas de fuerza, trabajo y energía

Descripción de la Aplicación:

La aplicación nos permite cambiar varios factores para analizar el experimento en diferentes

casos.

Elegir el objeto: Esta opción permite elegir el cuerpo que se va a empujar por la rampa,

puede ser un archivador, un refrigerador, un piano, un cajón o un perro. Cada uno de ellos

tiene diferente peso y diferente coeficiente de rozamiento.

34

Archivador: Peso: 100kg Coeficiente de Rozamiento: 0.3

Refrigerador: Peso: 175kg Coeficiente de Rozamiento: 0.5

Piano: Peso: 225kg Coeficiente de Rozamiento: 0.4

Cajón: Peso: 300kg Coeficiente de

Rozamiento: 0.7

Perro dormido: Peso: 15kg Coeficiente de Rozamiento: 0.1

Además cuenta con un casillero en el que se puede decidir si se quiere tomar en cuenta la

fricción o no en el experimento.

Variar la Posición

Es una regleta en la que se puede elegir la posición desde la

que se va a iniciar la experiencia. Cuenta con valores entre -6

y 15 m. Sólo basta con mover el indicador sobre la regleta para

indicar el lugar de inicio

Ángulo de la Rampa

En esta regleta se puede elegir el ángulo de inclinación que tendrá

a rampa, ésta se puede elegir ingresando el valor en grados del

ángulo de forma manual o moviendo el señalador en la regleta.

Fuerza Aplicada:

En este lugar se ingresa el valor de la Fuerza que se va a aplicar al

objeto. Se puede ingresar este valor mediante teclado, o elegirlo con

el menú de flechas, estas flechas variarán la fuerza de 100 en 100

Néwtones. El simulador permite trabajar con valores entre 3000 y -

3000, cuando las fuerzas son negativas el objeto se va a empujar en

35

sentido contrario. La fuerza se puede cambiar aun cuando el experimento ya haya empezado

a rodar, es decir aumentar la fuerza o disminuirla a medida que el objeto sube por la rampa.

Otros Botones:

Este botón es el que inicia el experimento y pone a prueba lo que sucede

al aplicar una fuerza sobre el objeto en las condiciones que se hayan ingresado.

Sirve para detener en un determinado momento el experimento,

especialmente para cuando se necesita analizar comportamientos intermedios de los agentes

interactuantes.

Estos botones se encuentran debajo de la simulación y también en la parte derecha de la

pantalla en el panel de opciones. En el panel de opciones aparece también un pequeño

casillero en el que se puede decidir si se reproduce o no con sonido.

Gráfico N° 9: Gráficos Fuerza Paralela Gráfico:

Estos botones sirven para desplegar los gráficos, se pueden

desplegar uno a uno, o desplegar los tres tipos de gráficos juntos.

Este gráfico representa la relación Fuerza Vs Tiempo, detalla con diferentes colores la

gráfica de las fuerzas totales aplicadas, la fuerza de fricción, la fuerza de la gravedad que

aparece cuando empieza a subir la rampa y la fuerza del muro que es la fuerza de impacto.

36

Gráfico N° 10: Gráficos de Energía en el Simulador de la Rampa


Cada uno de los valores de las fuerzas se despliega en la parte superior y van cambiando con

el paso del experimento.

En la parte superior derecha del gráfico hay un botón que permite minimizar el gráfico que

se muestra para poder abrir otro con el siguiente botón de gráficos.

Gráfico N° 11: Energía gráfico


Este gráfico representa la relación Energía Vs Tiempo, se representa con diferentes colores

la energía Total con amarillo, la Calorífica con rojo, la Energía Potencial con azul y la

37

Energía cinética con verde. Y En la parte superior se detalla los valores exactos de estas

energías, para cada momento del experimento.

Gráfico N° 12: Trabajo gráfico


Este gráfico representa la relación Trabajo Vs Tiempo, se representa con diferentes colores

el trabajo Total con amarillo, trabajo de la fuerza de fricción con rojo, el trabajo de la

gravedad con azul y el trabajo neto con verde. En la parte superior se despliegan los valores

exactos de cada trabajo, en Julios, para cada momento del experimento.

En la parte inferior de los gráficos estos botones “Pausa” permiten detener de forma

momentánea la experiencia y con ella el movimiento de las gráficas, “Reproducir” permite

reanudarlo, “Ralentizar” hacer que se reproduzca a menor velocidad y con el botón

Rebobinar, repetir para analizar nuevamente el experimento desde el inicio.

Otras gráficas:

Los botones Trabajo y energía nos permiten ver las gráficas de

barras de cada momento del experimento, esto le da la oportunidad

al estudiante de comprender el fenómeno desde otra perspectiva.

38

Estas gráficas se despliegan en la parte derecha de las gráficas anteriores, permitiendo al

usuario observarlas de manera paralela si es que es necesario.

Gráfico N° 13:


En el gráfico de trabajo se puede observar el trabajo Neto, el trabajo de la gravedad, el trabajo

de la fuerza de rozamiento y el trabajo total, en el gráfico de energía aparecen la Energía

cinética, potencial, Calorífica y Total del sistema, energías que van cambiando con el

movimiento del objeto en la rampa.

Botón Borrar:

Este botón sirve para encerar las gráficas y graficarlas nuevamente desde

el punto en el que se desee analizar, al presionar este botón se genera un cuadro de diálogo

adicional que nos pregunta si realmente se desea borrar los gráficos.

39

Botón Enfriar Rampa:

Al presionar este

botón sale un perrito bombero que lanza

agua a la rampa, con esto la rampa enfría y el valor de la Energía Calórica baja a cero.

Este botón Sirve para reiniciar la experiencia, todos los valores vuelven a

cero y se debe volver a ingresar los valores iniciales.

Valores que se despliegan:


En la parte superior de la pared se despliega el tiempo, y debajo la velocidad de cada instante,

también se observa el valor de la inclinación de la rampa en grados y la altura final de la

rampa con respecto al suelo. Además se muestran los vectores móviles de la Normal, el Peso,

la fricción y la fuerza aplicada.

Más detalles:

Esta pestaña ofrece nuevas opciones como el disponer de una cinta métrica, mostrar el punto

cero de Energía Potencial, El botón Fuerzas, que permite escoger si se quiere mostrar en los

marcos de coordenadas:

Todos los vectores

Componentes paralelos

Componentes perpendiculares

Componente x y componente y

40

Gráfico N° 14: Ventana más detalles


Además las fuerzas a mostrar:

Fricción

Aplicadas

Total

Muro

Peso

Normal

Ofrece una regleta para variar el coeficiente de fricción

entre -0.6 y 15.

Regleta para variar la masa entre 100 y 500 kg.

El botón gráficos permite elegir los elementos de los

gráficos que se van a mostrar. Para poder obtener gráficos

individuales ya sea de:

Energía Total

Energía Calorífica

Energía Potencial

Energía Cinética

Trabajo Aplicado

Trabajo de la gravedad

Trabajo Neto

Fuerza paralela aplicada

41

Fuerza de fricción paralela

Fuerza gravitatoria y fuerza del muro

El botón Controles ofrece las siguientes opciones adicionales:

Variar la Velocidad en un rango de -20 hasta 20

metros por segundo

Y el Diagrama de cuerpo libre que cambia a

cada instante del experimento según varíen las fuerzas.

Ejercicios Realizados:

Ejercicio 1: Instrucciones:

Ubicarse en la pestaña “Introducción" y elija como objeto el cajón

De clic de verificación en la casilla “Sin fricción” y deslice la posición inicial a 0m.

Ajuste la fuerza aplicada a +500 N.

Abra los gráficos de energía y de trabajo.

Haga clic en "Adelante". Una vez que el objeto ha subido y antes de que choque

presionamos pausa.

Gráfico N° 15: Ejemplo de Ejercicio 1 sin razonamiento en el Simulador virtual de la Rampa


42

Clic en Reproducir en cámara lenta. Puede ser útil para congelar la barra de

desplazamiento en un lugar para responder a estas preguntas:

1. ¿Qué tipo de Energía es igual y opuesta al trabajo realizado por la gravedad?

__________________

2. ¿Qué tipo de Energía es igual y opuesta al trabajo realizado por fricción?

__________________

3. Complete las siguientes ecuaciones:

T. aplicado – T. fricción-T. gravedad = ________________

E. total – E. calorífica - E. potencial = _________________

Ejercicio 2: Realice el mismo ejercicio con el objeto: Refrigerador, desactivando la casilla

de sin fricción para que esta si se tome en cuenta, y una Fuerza de 1300 N. Recuerde que

debe poner la posición inicial en cero.

Ejercicio 3: Calcular cada uno de los trabajos individuales del ejercicio 1 y 2 de forma

manual en su cuaderno y luego realícelos en el programa y compare los resultados.

SIMULADOR INTERACTIVO: CAMBIOS Y FORMAS DE ENERGÍA: (Energía)

Permite al estudiante construir su propio sistema, con fuentes, cambios y usos de energía,

además de rastrear y visualiza cómo fluye y cambia la energía a través de ese sistema.

Gráfico N° 16:


43

Objetivos:

Describe los diferentes tipos de energía con ejemplos de la vida cotidiana.

Describe cómo la energía puede cambiar de una forma de energía a otra.

Explica la conservación de la energía en los sistemas de la vida real.


La aplicación permite armar varios sistemas de

energía, para ello brinda la oportunidad de

escoger como fuente de energía primaria: una

grifo de agua: energía hidráulica; un sol: energía

lumínica; una tetera: energía térmica; una bicicleta: energía mecánica.

Grifo de Agua:

Tiene una pestaña móvil que permite al estudiante elegir la cantidad de

agua que correrá por el grifo. Necesariamente debe conectarse a la turbina

para funcionar y convertir su energía en energía mecánica.

Sol:

El sol viene con una ventanita adicional en la que se puede elegir si

se quiere que haya nubes o el cielo esté despejado. La cantidad de

nubes s eligen mediante una pestaña móvil. Necesariamente

necesita conectar a continuación un panel solar, para convertir esta

energía en energía mecánica.

Tetera:

La tetera está puesta sobre un mechero, que contiene una pestaña

móvil en la que se puede elegir la cantidad de calor que se aplicará,

con esto varía la cantidad de vapor que sale de ella. Necesariamente

debe conectarse a la turbina para funcionar y convertir su energía

en energía mecánica.

44

Bicicleta:

La bicicleta genera energía mecánica, gracias a

que la niña que está sobre ella pedaléa.

Presenta la energía química, como energía

inicial y se representa con las letras E que están

en el cuerpo de la niña, cuando pasa el tiempo y sigue pedaleando, de su cuerpo se desprende

energía calórica, y va perdiendo energía química.

Finalmente despliega un letrero verde donde se debe dar clic para alimentar a la niña y que

se pueda seguir pedaleando, caso contrario se detiene. De la bicicleta sale como energía

mecánica y necesariamente se debe conectar a la turbina a la que se le conecta mediante una

banda.

Turbina y Panel solar:

Son elementos que se pueden escoger a voluntad, dependiendo de

el tipo de fuente inicial que se tenga. Los dos se encargan de

convertir la energía en eléctrica, la turbina a partir de la energía

mecánica y el panel solar a partir de la lumínica y térmica del sol.

Calefactor:

Tiene un termómetro que mide la temperatura del agua de su interior,

que va aumentando con el tiempo, cuando alcanza el punto de ebullición

despliega energía térmica en forma de vapor.Funciona con energía

eléctrica que puede venir ya sea del panel solar o de la turbina.

Foco Incandescente

Emite luz muy fuerte, la energía lumínica está acompañada de gran

cantidad de energía térmica. Funciona con energía eléctrica que puede

venir ya sea del panel solar o de la turbina, tarda un poco en encenderse,

es decir necesita de una buena cantidad de energía eléctrica.

45

Lámpara compacta fluorescente:

Emite gran cantidad de energía lumínica pero muy poca energía

térmica. Funciona con energía eléctrica que puede venir ya sea del panel

solar o de la turbina, tarda muy poco en encenderse, es decir necesita de

poca cantidad de energía eléctrica.

Simbolos / Tipos de Energía

Es una casilla que al escogerla se despliegan los símbolos de energía

transitando por el sistema. De no estar seleccionada estos no se ven.

Adicionalmente presenta un cuadro en el que aparecen los tipos de

energía con su color respectivo con el que están representados en el

simulador.

Reiniciar Todo

Este botón reinicia el simulador, permitiendo al estudiante armar un nuevo

sistema de energía.


Instrucciones:

Dar clic en la pestaña Sistemas de Energía

Active la Casilla símbolos de energía

Abra parcialmente el grifo de agua y determine los cambios de energía que se

producen.

1. Construya los siguientes sistemas de energía y describa los cambios de energía que

se producen en cada fase


46

2. Cambie las distintas fuentes de energía y construya su propio sistema de energía,

dibújelo en su cuaderno y describa los cambios de energía que se produce en cada

fase de cada sistema.

SIMULADOR INTERACTIVO: Energía en el Parque del Patinador

Este simulador permite al estudiante aprender sobre conservación de la energía con una

skater o patinadora. El estudiante puede explorar las diferentes pistas y ver la energía

cinética, la energía potencial y la fricción cuando ella se mueve. También puede Construir

sus propias pistas, rampas y saltos para la patinadora.


Objetivos:

Explicar el concepto de conservación de la energía mecánica utilizando la energía

cinética (EC) y la energía potencial gravitatoria (PE).

Explicar cómo cambiando la Masa del patinador o la fricción de la pista se afecta la

energía. Además predecir la posición o la velocidad de cálculo desde la barra de

energía y los gráficos circulares.

Calcular la Energía Cinética y la Energía Potencial en una posición desde la

información de una posición diferente.

47


Menú Páginas:

Presenta las opciones de las ventanas que se pueden abrir:

Introducción, Fricción y Patio

Ventana Introducción:

Su objetivo es que el estudiante se familiarice con el

simulador, contiene un menú en el que se encuentran las

siguientes opciones de lo que se desea mostrar:

Grafico de pie o torta

Gráfico de barras

Mostrar cuadrícula

Velocidad

Se puede modificar la masa de la patinadora, mediante una regleta.

También se cuenta con tres diferentes formas de pista que el estudiante puede

experimentar: En forma de v, de l y en forma de w.

Gráfico de pie o torta:

Muestra sobre la patinadora un gráfico circular en donde se

muestra el porcentaje de energía cinética, potencial y

calorífica que la patinadora tiene en cada punto de la pista.

En la Parte inferior se puede elegir también si se desea que el

movimiento de la patinadora sea Normal o Movimiento lento,

para poder analizarlo más detenidamente.

Gráfico de barras:

Muestra las energías en un gráfico de barras, en donde se

muestran con color verde la energía cinética, con color azul

la energía potencial, con color rojo la energía calorífica y con

color amarillo la energía total.

48

Cuadrícula

Adiciona en el fondo de la pantalla una cuadrícula, en

la que cada línea horizontal representa un metro, está

numerada cada dos metros. Permite elegir desde que

altura se soltará al patinador en la pista.

Velocidad:

Muestra en la parte superior de la pantalla un

velocímetro, donde se marca la velocidad de la

patinadora en cada lugar de la pista.

Gráfico N° 17: La Ventana Fricción

La ventana fricción adiciona una

regleta donde se puede decidir si

aumentar o disminuir el coeficiente

de rozamiento en la pista.

Todas las opciones antes

mencionadas se pueden activar o

desactivar en esta ventana.


Gráfico N° 18: La Ventana Patio

Esta ventana le permite al estudiante

construir su propia pista de patinaje,

para ello cuenta con trozos de línea

que contienen ejes móviles en las

puntas y en la mitad, se pueden usar

todos los que sean necesarios.


También se cuenta con una nueva opción en el menú de la derecha, donde puede elegir si la

patineta puede o no despegarse de la pista.

49

En la parte inferior izquierda se tiene un borrador, que al presionarlo borra toda la pista

creada.

En la parte inferior derecha un botón que reinicia el movimiento del patinador. Este botón

se encuentra en todas las ventanas.


Instrucciones:

1. Toma a la patinadora y muévela por la simulación ¿Qué le pasa a la energía Potencial? ¿En qué

punto de la simulación la patinadora tiene la máxima energía potencial y en qué punto la mínima?

Energía Máxima

Energía Mínima

2. Llena la siguiente tabla indicando la energía crece, disminuye o permaneces igual cuando cambias

la masa de la patinadora:

Disminuye la masa Aumenta la Masa

Energía Cinética

Energía Potencial

Energía Total

3. En la tabla siguiente tabla, anota si cada cantidad aumenta, disminuye o permanece igual.

Movimiento del patinador

Energía potencial

Energía cinética

Velocidad Energía total.

Subiendo por la pista

Bajando por la pista

2.2.6 Evaluación de los Aprendizajes

El ministerio de Educación en su documento “Instructivo para la Aplicación de la Evaluación

Estudiantil”, define la evaluación estudiantil como un “proceso continuo de observación,

valoración y registro de información que evidencia el logro de objetivos de aprendizaje de

50

los estudiantes” (Educación, 2013)

Según este documento el estudiante, para poder ser promovido de nivel, debe demostrar que

logró aprobar los objetivos de aprendizaje definidos en el programa de cada asignatura o

área de conocimiento que están previamente fijados para cada uno de los niveles del Sistema

Nacional de Educación.

La siguiente tabla muestra una distribución en intervalos de las calificaciones con su

correspondiente escala cualitativa, que representa el grado en el que se han alcanzado o no

los aprendizajes requeridos para ese nivel.

Escala Cualitativa Escala Cuantitativa

Supera los aprendizajes requeridos 10

Domina los aprendizajes requeridos 9

Alcanza los aprendizajes requeridos 7 – 8

Está próximo a alcanzar los aprendizajes requeridos 5 – 6

No alcanza los aprendizajes requeridos 4

Fuente: Ministerio de Educación (Educación, 2013) Elaborado por: Johanna Galindo

Tipos de Evaluación:

Existen algunas formas de clasificar las evaluaciones, en este trabajo se tomó en cuenta la

clasificación que presenta el ministerio de Educación, que es según el propósito:

Fuente: Ministerio de Educación (Educación, 2013) Elaborado por: Johanna Galindo

Diagnóstica•Momento: Al inicio de el período acedémico

•Objetivo: Determinar condiciones previas al proceso de aprendizaje

•No tiene Nota

Formativa

•Momento: Durante el proceso de aprendizaje

•Objetivo: Ajustar la metodología de enseñanza e informar a estudiantes sobre su progreso académico

•Puede Tener Nota

Sumativa

•Momento: AL final del período académico

•Objetivo: Apoya en la medición de los logros de aprendizaje obtenidos en en curso, quimestre o parcial.

•Tiene Nota

51

En esta investigación se aplicó los tres tipos de evaluación con la finalidad de obtener la

información se requería para la experimentación.

Instrumentos de Evaluación:

Todo proceso de evaluación educativa, necesita de la recolección de información, para esto

necesitamos de instrumentos que nos permitan recopilarla. Son los instrumentos de

evaluación los que nos permiten recoger esta información.

Según (Pimienta, 2008) instrumento de evaluación “son todos aquello que nos permite

obtener información respecto a la adquisición y grado de logro de un aprendizaje de los

estudiantes”

La información obtenida de estos instrumentos servirá de guía para tomar decisiones que

permitan mejorar el proceso de enseñanza aprendizaje.

Existen algunos tipos de instrumentos de evaluación, para esta investigación se utilizaron

pruebas objetivas de base estructurada, llamadas pruebas estandarizadas.

Pruebas Estandarizada

“Se entiende por prueba estandarizada a aquella que ofrece respuestas alternadas como

verdadero y falso, identificación y ubicación de conocimientos, jerarquización, relación o

correspondencia, análisis de relaciones, completación o respuesta breve, analogías opción

múltiple y multi-item de base común”.(Registro oficial No. 754.- Reglamento de la LOEI)

Este tipo de pruebas están diseñadas para medir contenidos cognitivos y su estructura está

construida por preguntas formuladas de manera clara y precisa, éstas solo admiten una

respuesta correcta, cuya calificación es siempre uniforme y precisa para todos los evaluados.

Ítem

Un ítem es una pregunta a contestar, afirmación a valorar, problema a resolver o acción a

52

realizar; están siempre contenidos en un instrumento de evaluación específico; tienen la

intención de provocar o identificar la manifestación de algún comportamiento, respuesta o

cualidad. Los reactivos seleccionan la información que es relevante para la evaluación

Tipos de Reactivos:

Reactivos de Respuesta Breve: Se presenta un enunciado incompleto con espacios

en blanco, que el estudiante debe llenar. Por tanto, puede servir para obtener

información que implica memorización de datos, símbolos, etc.

Ejemplo:

1. El trabajo realizado por la fuerza de rozamiento es ___________ ya que la fuerza

forma un ángulo de ___________ con la dirección del desplazamiento.

Reactivos de Jerarquización u Ordenamiento: Se proporciona una lista de elementos

que forman parte de un proceso, procedimiento o evento histórico. Los elementos en

la lista son presentados al azar, y la tarea del estudiante es ordenar o jerarquizarlos

correctamente a partir de un criterio establecido.

Ejemplo:

1. Ordene el proceso para despejar c de la siguiente ecuación: 𝑎 = (𝑐𝑑+𝑒

2) − 𝑏

1. 2(a + b) - e = c d

2. 2(a + b) = c d + e

3. a + b= c d + e

2

4. 2 ( a + b) - e

d= c

OPCIONES DE RESPUESTA

A) Positiva – cero grados

B) Negativa – ciento ochenta grados

C) Positiva – noventa grados

D) Negativa – Cero grados


A) 1,3,4,2

B) 1,4,3,2

C) 3,2,1,4

D) 3,4,2,1

53

Reactivos de Identificación: Presentan un esquema gráfico del conocimiento que se

quiere evaluar, en el cual se le ha dado un número o una letra a cada parte que el

estudiante debe identificar. La columna de las respuestas contiene los mismos

números o letras que aparecen en el esquema gráfico, seguidos de rayas en las cuales

el alumno debe nombrar la parte correspondiente del esquema.

Ejemplo:

1. En el siguiente gráfico coloque la letra correspondiente al tipo de energía que le

corresponde según el proceso de la transformación de la energía.

Reactivos de Relación de Columnas o de Correspondencia: Consisten en la

presentación de dos o más columnas de palabras, símbolos, números, frases y

oraciones, las que el alumno deberá asociar o relacionar de algún modo, en función

de la base que se haya establecido en las instrucciones del reactivo. La primera

columna se denomina premisa y la segunda respuesta, que contiene la respuesta

propiamente dicha junto con los distractores.

Ejemplo:

1. Clasifique las siguientes unidades:

1. Potencia

2. Trabajo

a) Energía lumínica

b) Energía química

c) Energía mecánica

d) Energía térmica

e) Energía eléctrica

a) Watt

b) CV

c) HP

d) J

e) Ergio


A) 1a, 1b, 1c, 2d, 2e

B) 1a, 1c, 2b, 2d, 2e

C) 1b, 1c, 1e, 2a, 2d

D) 1a, 1b, 2c, 2d, 2e

54

Reactivos de Opción múltiple: Son preguntas (enunciados o base del reactivo) con

varias respuestas posibles (opciones) de las cuales una es la correcta y las restantes

(distractores) son verosímiles.

Ejemplo:

1. Si un montacargas realiza un trabajo de 400J en 2 minutos, calcular cuál es la

potencia de esta máquina.

2.3 DEFINICIÓN DE TÉRMINOS BÁSICOS.

Applet: Tipo especial de programa de Java que está diseñado para transmitirse en

internet y que se ejecuta automáticamente en un explorador Web compatible con

Java. Se descarga bajo demanda, como cualquier imagen, archivo de sonido o clip

de video.

Aprendizaje: Proceso de construcción y reconstrucción de conocimientos, actitudes,

valores y sus formas de expresión

Didáctica: Según Aebli, H (1958): Es una ciencia auxiliar de la pedagogía en la que

ésta delega para su realización en detalle de tareas educativas más generales (...) y

tiene por finalidad deducir del conocimiento psicológico de los procesos de

formación intelectual las técnicas metodológicas más aptas para producirlas.

Enseñanza: Proceso intencional y planeado para facilitar a determinados individuos

se apropien creativamente se alguna porción de saber con miras a elevar su

formación.

Estrategia: Una estrategia comprende actividades, las mismas que generalmente son

acciones llevadas a cabo por el profesor y/o alumno. Estas actividades se deben

coordinar hábilmente para que se desarrolle el proceso de enseñanza aprendizaje con

mayor eficacia (Bastidas Romo, 2004).


A) P= 800 W

B) P= 200 W

C) P= 3,33 W

D) P= 6,67 W

55

Herramientas multimedia: Se refiere a cualquier objeto o sistema para presentar o

comunicar información sea imágenes, audio, video, etc.

Java: Sánchez y Fernández (2009) manifiestan que Java es un lenguaje para la

construcción de programas informáticos que fue presentado públicamente por la

empresa Sun Microsystems en el año de 1995.

Rendimiento Académico El rendimiento académico “es el producto de la

asimilación del contenido de los programas de estudio, expresado en calificaciones

dentro de una escala convencional; mediante pruebas estandarizadas”. (Figueroa,

2004).

Simuladores: Son programas de aplicación que representan computacionalmente

fenómenos del mundo real.

Técnica: Es el recurso o habilidad que permite realizar algo correcta y fácilmente

siguiendo una secuencia de pasos, por lo tanto las técnicas didácticas son los medios

o procedimientos que se emplean para alcanzar los objetivos planteados en el proceso

de enseñanza-aprendizaje (Figueroa, 2004).

2.4 FUNDAMENTACIÓN LEGAL

La presente investigación se encuentra fundamentada legalmente por los siguientes artículos:

CONSTITUCIÓN DE LA REPÚBLICA DEL ECUADOR

Art. 26 Establece que la educación es un derecho de las personas a lo largo de su vida y un

deber ineludible e inexcusable del Estado.

Constituye un área prioritaria de la política pública y de la inversión estatal, garantía de la

igualdad e inclusión social y condición indispensable para el buen vivir. Las personas, las

familias y la sociedad tienen el derecho y la responsabilidad de participar en el proceso

educativo.

Art. 343 El sistema nacional de Educación tendrá como finalidad el desarrollo de las

capacidades y potencialidades individuales y colectivas de la población, que posibiliten el

aprendizaje y la generación y utilización de conocimientos, técnicas, saberes, arte y cultura.

56

El sistema tendrá como centro al sujeto que aprende, y funcionara de manera flexible y

dinámica, incluyente, eficaz y eficiente.

Art. 349 El estado garantizará al personal docente, en todos los niveles y modalidades,

estabilidad, actualización, formación continua, mejoramiento pedagógico y académico; una

remuneración justa de acuerdo a la profesionalización, desempeño y méritos académicos.

Art. 350 El sistema educación superior tiene como finalidad la formación académica y

profesional con visión científica y humanista; la investigación científica y tecnológica; la

innovación, promoción, desarrollo y difusión de saberes y culturas; la construcción de

soluciones para los problemas del país, en relación con los objetivos del régimen de

desarrollo.

LEY ORGÁNICA DE EDUCACIÓN SUPERIOR

(Ley Orgánica de Educación Superior, 2010)

TÍTULO I: ÁMBITO, OBJETO, FINES Y PRINCIPIOS DEL SISTEMA DE

EDUCACIÓN SUPERIOR

Capítulo 2: Fines de la educación superior

Art. 3 Fines de la Educación Superior.- La educación superior de carácter humanista,

cultural y científica constituye un derecho de las personas y un bien público social que, de

conformidad con la Constitución de la República, responderá al interés público y no estará

al servicio de intereses individuales y corporativos.

Art. 5 Derechos de las y los estudiantes.- Son derechos de las y los estudiantes los

siguientes:

a: Acceder, movilizarse, permanecer, egresar y titularse sin discriminación conforme

sus méritos académicos

g: Participar en el proceso de construcción, difusión y aplicación del

conocimiento.

LEY ORGÁNICA DE EDUCACIÓN INTERCULTURAL

mento de la Ley Orgánica de , 2011)

TÍTULO I: DE LOS PRINCIPIOS GENERALES

Art. 2 Principios: La actividad educativa se desarrolla atendiendo a los siguientes principios

generales, que son los fundamentos filosóficos, conceptuales y constitucionales que

57

sustentan, definen y rigen las decisiones y actividades en el ámbito educativo:

h: Interaprendizaje y multiaprendizaje.- Se considera al interaprendizaje y

multiaprendizaje como instrumentos para potenciar las capacidades humanas por

medio de la cultura, el deporte, el acceso a la información y sus tecnologías, la

comunicación y el conocimiento, para alcanzar niveles de desarrollo personal y

colectivo.

s : Flexibilidad.- La educación tendrá una flexibilidad que le permita adecuarse a

las diversidades y realidades locales y globales, preservando la identidad nacional y

la diversidad cultural, para asumirlas e integrarlas en el concierto educativo nacional,

tanto en sus conceptos como en sus contenidos, base científica - tecnológica y

modelos de gestión.

u.- Investigación, construcción y desarrollo permanente de conocimientos.- Se

establece a la investigación, construcción y desarrollo permanente de conocimientos

como

garantía del fomento de la creatividad y de la producción de conocimientos,

promoción de la investigación y la experimentación para la innovación educativa y

la formación científica.

TÍTULO II: DE LOS DERECHOS Y OBLIGACIONES

Capítulo 2: De las obligaciones del estado respecto del derecho a la educación

Art. 6 Obligaciones.- La principal obligación del Estado es el cumplimiento pleno,

permanente y progresivo de los derechos y garantías constitucionales en materia educativa,

y de los principios y fines establecidos en esta Ley.

e: Asegurar el mejoramiento continuo de la calidad de la educación;

j: Garantizar la alfabetización digital y el uso de las tecnologías de la información y

comunicación en el proceso educativo, y propiciar el enlace de la enseñanza con las

58

actividades productivas o sociales.

n: Garantizar la participación activa de estudiantes, familias y docentes en los

procesos educativos;

x: Garantizar que los planes y programas de educación inicial, básica y el

bachillerato, expresados en el currículo, fomenten el desarrollo de competencias y

capacidades para crear conocimientos y fomentar la incorporación de los ciudadanos

al mundo del trabajo.

CÓDIGO DE LA NIÑEZ Y ADOLESCENCIA

TITULO III: DERECHOS, GARANTÍAS Y DEBERES

Art. 37.- Derecho a la educación.- Los niños, niñas y adolescentes tienen derecho a una

educación de calidad. Este derecho demanda de un sistema educativo que:

3. Contemple propuestas educacionales flexibles y alternativas para atender las

necesidades de todos los niños, niñas y adolescentes, con prioridad de quienes tienen

discapacidad, trabajan o viven una situación que requiera mayores oportunidades para

aprender;

4. Garantice que los niños, niñas y adolescentes cuenten con docentes, materiales

didácticos, laboratorios, locales, instalaciones y recursos adecuados y gocen de un ambiente

favorable para el aprendizaje. Este derecho incluye el acceso efectivo a la educación inicial

de cero a cinco años, y por lo tanto se desarrollarán programas y proyectos flexibles y

abiertos, adecuados a las necesidades culturales de los educandos; y,

El Estado y los organismos pertinentes asegurarán que los planteles educativos ofrezcan

servicios con equidad, calidad y oportunidad y que se garantice también el derecho de los

progenitores a elegir la educación que más convenga a sus hijos y a sus hijas.

Art. 38.- Objetivos de los programas de educación.- La educación básica y media asegurarán

59

los conocimientos, valores y actitudes indispensables para:

a) Desarrollar la personalidad, las aptitudes y la capacidad mental y física del niño, niña

y adolescente hasta su máximo potencial, en un entorno lúdico y afectivo;

b) Promover y practicar la paz, el respeto a los derechos humanos y libertades

fundamentales, la no discriminación, la tolerancia, la valoración de las diversidades,

la participación, el diálogo, la autonomía y la cooperación;

h) La capacitación para un trabajo productivo y para el manejo de conocimientos

científicos y técnicos;

Art. 39.- Derechos y deberes de los progenitores con relación al derecho a la educación.-

Son derechos y deberes de los progenitores y demás responsables de los niños, niñas y

adolescentes:

5. Participar activamente para mejorar la calidad de la educación;

Las normativas de la Constitución de la República del Ecuador, la Ley Orgánica de

Educación Superior (LOES), La Ley Orgánica de Educación Intercultural (LOEI) y Código

de la Niñez y Adolescencia, sustentan la presente investigación que tiene como finalidad

determinar si el uso de software influye en el proceso de enseñanza – aprendizaje.

2.5 CARACTERIZACIÓN DE VARIABLES.

VARIABLE INDEPENDIENTE: Simuladores (Phet)

VARIABLE DEPENDIENTE: Aprendizaje de Trabajo Potencia y Energía en Física

2.5.1 Definición de Variables

Simuladores (Phet): Es un software de simulación construido con el lenguaje de

programación Java, que se ejecuta en la computadora, móviles, tabletas y dispositivos que

60

son compatibles con la máquina virtual de Java. Tienen como objetivo emular un fenómenos,

situaciones o mecanismos de la realidad en el que el estudiante puede manipular las

características, variables del modelo y obtener información que le permite emitir sus propias

conclusiones.

Enseñanza: Proceso intencional y planeado para facilitar a determinados individuos se

apropien creativamente se alguna porción de saber con miras a elevar su formación.

Aprendizaje: Proceso de construcción y reconstrucción de conocimientos, actitudes,

valores y sus formas de expresión

El proceso de enseñanza aprendizaje se mide a través del Rendimiento Académico, por lo

tanto se define:

Rendimiento Académico: El rendimiento académico “es el producto de la asimilación del

contenido de los programas de estudio, expresado en calificaciones dentro de una escala

convencional; mediante pruebas estandarizadas”. (Figueroa, 2004).

La concepción del rendimiento académico como un producto educativo, da la medida de que

la forma en que se puede evaluar o medir el aprendizaje es mediante el rendimiento

académico, en donde el estudiante debe demostrar su dominio de dichos aprendizajes

correspondientes al nivel académico al que corresponde. La forma de medir el rendimiento

académico es mediante distintos tipos de pruebas.

61

CAPITULO III

METODOLOGÍA

3.1. DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN

El diseño de la investigación consiste en explicar con precisión los siguientes aspectos:

1. El enfoque o paradigma dominante en la investigación.

2. La modalidad del trabajo de grado elegido para el proyecto.

3. El nivel de profundidad que se lograron en los resultados de la Investigación

4. Los tipos de Investigación que se utilizaron en el desarrollo del proyecto;

5. Los procedimientos o pasos fundamentales que se ejecutaron en todo el proceso de

investigación.

Los mismos que se detallan a continuación:

3.1.1 Enfoque de la Investigación

(Monje Alvarez, 2011) Describe que un enfoque de investigación “es un proceso creativo

que se rige por unas reglas de validez y aceptabilidad compartidas por la comunidad

científica y que busca resolver problemas observados y sentidos produciendo conocimientos

nuevos”.

Por su parte (Hernández Sampieri, 2014) dice que enfoque “es un proceso sistemático,

disciplinado y controlado, que está relacionado con los métodos de investigación”. Los

62

métodos de investigación se clasifican en deductivos e inductivos. El método deductivo está

frecuentemente relacionado con la investigación cuantitativa y el método inductivo,

generalmente, se encuentra asociado con la investigación cualitativa. Por lo tanto, el autor

dice que una investigación puede tener uno de los siguientes enfoques: cuantitativo,

cualitativo y mixto (a veces llamado cuanti–cualitativo).

Enfoque Cuantitativo

El enfoque cuantitativo se basa en un proceso deductivo, secuencial y probatorio para

analizar una realidad objetiva. Plantea un problema concreto y delimitado y se genera

hipótesis, basándose en estudios previos o teorías, recolecta datos que se basan en la

medición y utiliza generalmente la estadística para presentar sus resultados. (Hernández

Sampieri, 2014)

Enfoque Cualitativo

El enfoque cualitativo está basado en un proceso inductivo, recurrente y no lineal que sirve

para analizar múltiples realidades subjetivas. Contiene planteamientos más abiertos que van

enfocándose, se conduce básicamente en ambientes naturales y los significados se extraen

de los datos, datos que no se fundamentan en la estadística. (Hernández Sampieri, 2014)

Enfoque Mixto o Cuanti-Cualitativo

(Hernández Sampieri, 2014) Presenta este enfoque como una combinación del enfoque

cuantitativo y el cualitativo. La meta de una investigación con este enfoque implica un

proceso de recolección, análisis e integración de datos cuantitativos y cualitativos que

utilizan con frecuencia de manera simultánea muestro probabilístico o guiados por

propósitos. Que generan meta inferencias (mixtas) y dotan de una perspectiva más amplia y

profunda.

Este tipo de enfoque en ningún momento pretende reemplazar al enfoque cuantitativo o

cualitativo, sino que dispone de las fortalezas de los dos tipos y las combina para así

minimizar sus debilidades y maximizar sus ventajas.

63

Enfoque de esta investigación

Esta Investigación tuvo un “enfoque cuantitativo” dado su título, los objetivos planteados,

contiene hipótesis y se basa en la medición del rendimiento académico, como resultado del

uso de simuladores en el grupo experimental.

3.1.2. Modalidad del Trabajo de grado

La modalidad Socioeducativa, según (García Llamas, Gonzalez, & Ballesteros, 2001) es

“una actividad reflexiva, sistemática y, en cierta medida, controlada, cuya finalidad consiste

en descubrir e interpretar hechos y fenómenos educativos en un determinado contexto social,

así como la posibilidad de establecer relaciones y derivar de ellas leyes de amplia validez

Este trabajo se enmarca en la modalidad Socioeducativa ya que la educación es un tema

social, esta investigación busca relacionar el uso de simuladores interactivos y el rendimiento

académico, para con esto contribuir con una alternativa, que permita mejorar los procesos

de enseñanza-aprendizaje.

3.1.3. Nivel de investigación

El autor (Hernández Sampieri, 2014) clasifica los Niveles de Investigación en: nivel

exploratorio, nivel descriptivo, nivel correlacional y nivel explicativo, enfatiza que el nivel

de una investigación depende de la perspectiva del estudio y de la revisión de la literatura,

así como de la estrategia de la investigación.

El nivel exploratorio se aplica por lo general en problemas de investigación poco estudiados,

ayudan a obtener información acerca de fenómenos desconocidos o conceptos promisorios,

por lo cual indagan desde una perspectiva innovadora. Las investigaciones a este nivel por

lo general, prepara el terreno para nuevos estudios posteriores acerca del mismo tema.

El nivel descriptivo considera al fenómeno estudiado y a sus componentes, buscan

especificar propiedades importantes de los objetos sometidos a análisis. Sirven para medir

64

conceptos y definir variables.

El nivel Correlacional tiene como propósito asociar o evaluar la relación entre dos o más

conceptos, categorías o variables. Cuantifica estas relaciones y en base a esto, permite hacer

predicciones.

El nivel explicativo busca determinar las causas de los eventos o fenómenos físicos o

sociales. Una de sus características principales es que son sumamente estructurados y que

generan un sentido de entendimiento del porqué del suceso o de la relación entre variables.

El nivel del presente trabajo de grado es Correlacional, ya que precisamente busca la relación

entre sus variables y en base a esa relación, realizar predicciones de mejoramiento del

aprendizaje.

3.1.4. Tipo de Investigación

Investigación de Campo

Según (Baena Paz, 2014)“Las técnicas específicas de la investigación de campo, tienen

como finalidad recoger y registrar ordenadamente los datos relativos al tema escogido como

objeto de estudio. La observación y la interrogación son las principales técnicas que

usaremos en la investigación”.

La investigación de campo según (Arias, 1999) Consiste en la recolección de datos

directamente de la realidad donde ocurren los hechos, sin manipular o controlar variable

alguna.

Ésta característica, define nuestra investigación como una investigación de campo, ya que

los datos se van a recolectar en la institución educativa en la que se suscita el problema.

Investigación Documental

Según (Bernal, 2010) La investigación documental consiste en un análisis de la información

65

escrita sobre un determinado tema, con el propósito de establecer relaciones, diferencias,

etapas, posturas o estado actual del conocimiento respecto al tema objeto de estudio.

Según (Arias, 1999) la investigación documental “es aquella que se basa en la obtención y

análisis de datos provenientes de materiales impresos u otros tipos de documentos. Este tipo

de investigación que depende fundamentalmente de datos o información extraída de

cualquier tipo de documento, estos pueden ser: documentos escritos como libros, revistas,

periódicos, actas materiales, tratados, conferencias escritas, documentos web, etcétera,

documentos fílmicos como películas, documentales, diapositivas, etcétera o documentos

grabados como discos, cintas, casetes, disquetes, etcétera.

La fase documental de esta investigación, es en la fundamentación teórica, ya que se

recolectará información documental para poder sustentarla, además que se utilizó al

momento de elaborar el documento base con el que se guiará el proceso de enseñanza-

aprendizaje.

Investigación Experimental

Según (Baena Paz, 2014) la investigación experimental “se presenta mediante la

manipulación de una variable experimental no comprobada, en condiciones rigurosamente

controladas, con el fin de describir de qué modo o por qué causa se produce una situación o

acontecimiento particular”. Para el diseño experimental, el investigador debe encontrarse

en condiciones prácticas de llevar a cabo el experimento y conocer la naturaleza del

fenómeno que se va a investigar.

Investigación Cuasi-experimental

(Gómez, 2017) Dice que se llama investigación cuasi-experimental, a los “diseños

experimentales donde los grupos no son armados por el investigador, y los sujetos no se

asignan al azar, sino que dichos grupos ya estaban formados antes del experimento” El autor

llama a este tipo de grupos como grupos intactos, ya que las razones y la manera en que se

conformaron, fueron independientes a la investigación que se lleva a cabo.

66

Sucede en los casos en los que el investigador no puede manipular los elementos de cada

grupo para poder emparejarlos, (Gómez, 2017) menciona que esta falta de aleatorización

puede producir posibles problemas de validez interna y externa, pero sugiere que el

investigador debe procurar escoger grupos que guarden una semejanza entre sí.

Esta investigación es de tipo cuasi-experimental, ya que se maneja con dos grupos intactos,

un grupo control y el grupo experimental, que corresponden a los estudiantes de segundo

año de BGU de dos paralelos ya conformados, de la institución educativa Fiscal “Benito

Juárez” de la ciudad de Quito. El uso de simuladores en uno de estos dos paralelos es el

estímulo para observar los efectos de su utilización y por lo tanto su influencia.

Dada la recomendación de que los grupos deben guardar semejanza, se aplica la prueba de

diagnóstico y se compara los resultados para evidenciar que se trabaja con grupos que parten

con el mismo nivel de conocimientos, para luego medir los conocimientos aprendidos en el

trascurso del experimento.

3.1.5. Secuencia metodológica de Actividades

Los pasos o procedimientos que se cumplieron durante el proceso de desarrollo del proyecto

fueron:

1. Presentación y aprobación del plan.

2. Elaboración del documento base de Trabajo Potencia y Energía

3. Validación del documento base por expertos

4. Elaboración de los instrumentos de evaluación

5. Validación de los instrumentos de evaluación por los expertos.

6. Aplicación de la prueba piloto (instrumentos de evaluación).

7. Estudio de confiabilidad de Kuder - Richardson.

8. Aplicación de las pruebas de diagnóstico a los grupos control y experimental.

9. Ejecución de la Experimentación.

10. Tabulación de los resultados.

67

11. Presentación, análisis e interpretación de los resultados.

12. Conclusiones y recomendaciones.

13. Informe de la investigación

14. Presentación del informe final del proyecto.

3.2. POBLACIÓN Y MUESTRA

3.2.1 Población

Según Lepkowski (2008b) citado por (Hernández Sampieri, 2014) La Población “es un

conjunto de todos los casos que concuerdan con una serie de especificaciones”.

De acuerdo con (Bernal, 2010) población “es el conjunto de todos los elementos a los cuales

se refiere la investigación”, y lo define también como “el conjunto de todas las unidades de

muestreo”.

3.2.2 Muestra

Una definición muy completa de muestra nos la da el autor (Bernal, 2010) que dice que

Muestra “es la parte de la población que se selecciona, de la cual realmente se obtiene la

información para el desarrollo del estudio y sobre la cual se efectuarán la medición

observación de las variables objeto de estudio”. El autor, al definirla como la parte de la

población, ya nos está indicando que se refiere a un subgrupo o subconjunto de la población,

que es como lo define (Hernández Sampieri, 2014).

La Población está formada por 54 estudiantes que cursan el segundo año Bachillerato

General Unificado, en la sección nocturna de la Institución Educativa Fiscal “Benito Juárez”,

población no sobrepasa los 200 estudiantes, por lo que en esta investigación se trabajará con

toda la población y no es necesario aplicar ninguna técnica de muestreo.

Los estudiantes están distribuidos en dos paralelos, el paralelo que corresponde al grupo

control está formado por 19 estudiantes y el paralelo que corresponde al grupo experimental

está formado por 35 estudiantes.

68

3.3. OPERACIONALIZACIÓN DE LAS VARIABLES

Operacionalizar significa especificar con exactitud cómo se midieron las variables de

estudio, para esto las variables se disgregan en sus componentes teórico- prácticos, es decir,

se detallan sus dimensiones e indicadores, de forma que permitan conocerlas empíricamente

en la realidad.

Tabla N° 6: Operacionalización de Variables (Instrumento de diagnóstico)

VARIABLE DIMENSIÓN INDICADORES EVALUACIÓN

IND

EP

EN

DIE

NT

E

Sim

ula

dore

s de

Fís

ica

Ejercicios de

Aplicación de

Simuladores

interactivos en

la enseñanza

de Trabajo

potencia y

Energía.

Trabajo Ejercicios Propuestos

Unidad I

Potencia Ejercicios Propuestos

Unidad II

Energía Ejercicios Propuestos

Unidad III

IND

EP

EN

DIE

NT

E

Ense

ñan

za -

Apre

ndiz

aje

Rendimiento

Académico

Evaluación Diagnóstica:

Despeje de ecuaciones,

vectores, componentes y

operaciones, masa y peso

Instrumento Nº 1

Evaluación Formativa 1:

Definición, Ecuación,

Unidades y Aplicaciones

Instrumento Nº 2


Definición, Ecuaciones,


Instrumento Nº 3


Definición, Ecuación,


Instrumento Nº 4

Evaluación Sumativa:

Definiciones, Ecuaciones,


Instrumento Nº 5

Fuente: Operacionalización de Variables Elaborado por: Galindo L, Johanna L (Investigadora).

69

3.4. TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS

Dado el tipo de investigación, cuantitativa, es necesario el uso de técnicas e instrumentos

para la recolección de datos que permitan medir de alguna manera los hechos y dar una

interpretación correcta de los resultados de la experimentación.

Se necesita definir que es medición para las ciencias, y según lo define (Gómez, 2017),

medición es “el proceso de registrar conceptos abstractos a través de referentes empíricos,

mediante un plan explícito y organizado, para poder clasificar los datos obtenidos, en función

del concepto que el investigador tiene en mente”.

3.4.1. Técnicas de recolección de Datos

Para (Hurtado, 2000) “Las técnicas de recolección de datos, son los procedimientos y

actividades que le permiten al investigador obtener la información necesaria para dar

cumplimiento a su objetivo de investigación”. Si se trata de procedimientos, las técnicas de

recolección de datos detallan cómo se hará para recoger los datos, el autor (Ander-Egg, 1995)

dice que las técnicas de recolección de datos tienen un carácter práctico y operativo.

3.4.2. Instrumentos de Recolección de datos

Según (Hernández Sampieri, 2014) un instrumento de recolección de datos o instrumento de

medición “es un recurso que usa el investigador para registrar información o datos sobre las

variables que tiene en mente”

Cuando se recolecta datos se debe prestar atención primordial a la respuesta observable, ya

sea esta una respuesta de cuestionario o una conducta grabada, en nuestro caso serán las

respuestas del cuestionario de las distintas pruebas que el estudiante va a rendir, luego con

estos datos se puede centrar la atención en el concepto subyacente, representado por la

respuesta registrada que es lo que pretendemos medir, en el caso de esta investigación será

la incidencia o no del uso de simuladores interactivos en la enseñanza- aprendizaje

Dado el tipo de investigación de este trabajo, vamos a utilizar el siguiente cuadro de

clasificación de las técnicas e instrumentos que le corresponden:

70

Tabla N° 7: Instrumentos de recolección de Datos

Nº TÉCNICA

DE CAMPO

INSTRUMENTO

1 Encuesta Preguntas (cerradas o abiertas)

2 Observación Lista de cotejo, registro anecdótico, escala estimativa

3 Entrevista Cuestionario

4 Pruebas Reactivos preguntas (abiertas o cerradas)

Fuente: Operacionalización de Variables Elaborado por: Galindo L, Johanna L (Investigadora).

Esta investigación ha utilizado la Técnica de Pruebas, que serán Pruebas Estandarizadas,

para la recolección de datos y como instrumentos, los Reactivos de preguntas cerradas, de

base estructurada. Las preguntas que contiene este tipo de pruebas se llaman ítems, la

característica fundamental de este tipo de pruebas es que permite una calificación precisa y

uniforme, dado que los ítems sólo admiten una respuesta correcta.

3.5.VALIDEZ Y CONFIABILIDAD DE LOS INSTRUMENTOS DE EVALUACIÓN

Todo instrumento de recolección de datos debe reunir dos requisitos esenciales: Validez y

Confiabilidad.

3.5.1. Validez

Según (Bernal, 2010) “un instrumento de medición es válido cuando mide aquello para lo

cual está destinado, indica el grado con que se puede inferir que las conclusiones a partir de

los resultados obtenidos”. Es decir, el grado en que mide la variable que pretende medir.

Para la presente investigación se ha sometido los instrumentos de evaluación a la revisión

de tres expertos, a quienes se les entregó la siguiente documentación:

Solicitud de Petición

Instrumentos de Evaluación

Instrucciones para la validación de instrumentos

Formulario para registrar las observaciones de cada instrumento

71

Para garantizar la validez de los instrumentos, se contó con la revisión de los siguientes

expertos:

Tabla N° 8: Validación de los instrumentos de evaluación

EXPERTO ÁREA LUGAR DE TRABAJO

Msc. Franklin Molina Física Universidad Central del Ecuador

Msc. Aquiles Galindo Física Institución Educativa Fiscal

“Benito Juárez”

Msc. Paola Velásquez Lengua y Literatura

Institución Educativa Fiscal “Benito Juárez”

Fuente: Validación de los instrumentos de Evaluación Elaborado por: Galindo L, Johanna L (Investigadora).

3.5.2. Confiabilidad

Según McDaniel y Gates (1992), citado por (Bernal, 2010) la confiabilidad de un

cuestionario “es la capacidad del mismo instrumento para producir resultados congruentes

cuando se aplica por segunda vez, en condiciones tan parecidas como sea posible” Es decir,

el instrumento arroja resultados consistentes y congruentes de una medición a las mediciones

posteriores que se hagan con el mismo instrumento.

Para comprobar el grado de confiabilidad de los instrumentos, se aplicaron las pruebas piloto

a 16 estudiantes de un curso superior al que se va a investigar, en este caso a estudiantes de

tercero de bachillerato, para analizar los resultados obtenidos se utilizó el coeficiente de

Kuder – Richardson, cuyo procedimiento consiste en dividir la cantidad de ítems en dos,

pares e impares, y hace la comparación de los ítems contestados correctamente por los

estudiantes en cada una de estas divisiones.

Cálculo de la Confiabilidad de los instrumentos de Evaluación

En el procedimiento para calcular la confiabilidad se utilizó el Alfa de Cronbach con el

método de Kuder – Richardson, en sus cálculos se utiliza la siguiente nomenclatura:

n= Número de ítem

Imp. = Ítems impares

72

Par. = Ítems pares

∑ = Sumatoria

�̅� = Media aritmética

𝛿 = Desviación estándar o típica

𝛾𝐷 = Diferencia de desviaciones estándar o típica

𝛾𝑇 = Desviación estándar o típica total.

𝛼 = Alfa de Cronbach

Instrumento de Evaluación diagnóstica

Tabla N° 9: Tabulación de los Instrumentos de Evaluación diagnóstica

Ítem Aciertos Aciertos

Impares X=│X - Xᵢ│ X2 Pares X=│X - Xᵢ│ X2

1 11 0,25 0,06

2 9 0,50 0,25

3 12 0,75 0,56

4 9 0,50 0,25

5 14 2,75 7,56

6 8 1,50 2,25

7 8 3,25 10,56

8 12 2,50 6,25

Σ 45 18,75 38 9,00

Fuente: Tabulación de los Instrumentos de Evaluación diagnóstica Elaborado por: Galindo L, Johanna L (Investigadora).

NÚMERO DE ÍTEMS

n = 4

73

ALFA DE CRONBACH

Instrumento de Evaluación Formativa Nº 1

Tabla N° 10: Tabulación de los Instrumentos de Evaluación Formativa Nº 1



1 6 2,75 7,56

2 10 2,75 7,56

3 12 3,25 10,56

4 8 0,75 0,56

5 11 2,25 5,06

6 7 0,25 0,06

7 6 2,75 7,56

8 4 3,25 10,56

Σ 35 30,75 29 18,75

Fuente: Tabulación de los Instrumentos de Evaluación Formativa 1 Elaborado por: Galindo L, Johanna L (Investigadora).

NÚMERO DE ÍTEMS

n = 4

74

ALFA DE CRONBACH





1 13 3,75 14,06

2 13 3,00 9,00

3 7 2,25 5,06

4 8 2,00 4,00

5 6 3,25 10,56

6 10 0,00 0,00

7 11 1,75 3,06

8 9 1,00 1,00

Σ 37 32,75 40 14,00


NÚMERO DE ÍTEMS

n = 4

75

ALFA DE CRONBACH





1 12 1,80 3,24

2 14 4,40 19,36

3 10 0,20 0,04

4 8 1,60 2,56

5 9 1,20 1,44

6 12 2,40 5,76

7 13 2,80 7,84

8 10 0,40 0,16

9 7 3,20 10,24

10 4 5,60 31,36

Σ 51 22,80 48 59,20


NÚMERO DE ÍTEMS

n = 5

76

ALFA DE CRONBACH

Instrumento de Evaluación Sumativa

Tabla N° 13: Tabulación de los Instrumentos de Evaluación Sumativa



1 14 4,40 19,36

2 13 2,60 6,76

3 10 0,40 0,16

4 13 2,60 6,76

5 12 2,40 5,76

6 15 4,60 21,16

7 7 2,60 6,76

8 6 4,40 19,36

9 5 4,60 21,16

10 5 5,40 29,16

Σ 48 53,20 52 83,20


NÚMERO DE ÍTEMS

n = 5

77

ALFA DE CRONBACH

Interpretación de los niveles de Confiabilidad

Los coeficientes de confiabilidad oscilan entre 0 y 1 donde el coeficiente cero significa

confiabilidad nula y uno representa un máximo de confiabilidad en un instrumento

(Hernández Sampieri, 2014). Mientras más se acerque el coeficiente a cero, habrá mayor

error de medición.

El número de ítems que contiene un instrumento de medición también influye en el nivel de

confiabilidad, un instrumento con mayor número de ítems tiene tendencia a ser más

confiable.

Para determinar el nivel de confiabilidad de los instrumentos de evaluación se comparan el

resultado obtenido con la siguiente tabla:

Tabla N° 14: Niveles de Confiabilidad

CONFIABILIDAD ESCALA

No es Confiable -1 a 0

Confiabilidad Baja 0.01 a 0.49

Confiabilidad Moderada 0.5 a 0.75

Confiabilidad Alta 0.76 a 0.89

Confiabilidad Muy Alta 0.9 a 1.00

Fuente: Metodología de la Investigación ( (Hernández Sampieri, 2014)) Elaborado por: Galindo L, Johanna L (Investigadora).

Este coeficiente establece la consistencia interna de la escala, mientras este coeficiente se

aproxime más a la unidad, mayor será la consistencia interna de los indicadores en la escala

evaluada.

78

Tabla N° 15: Interpretación de Resultados

Instrumentos de Evaluación Alfa de Cronbach Confiabilidad

Evaluación Diagnóstica 0,872 Alta

Evaluación Formativa 1 0,940 Muy Alta

Evaluación Formativa 2 0,851 Alta

Evaluación Formativa 3 0,832 Alta

Evaluación Sumativa 0,951 Muy Alta

Fuente: Metodología de la Investigación ( (Hernández Sampieri, 2014)) Elaborado por: Galindo L, Johanna L (Investigadora).

Al analizar la tabla de resultados, se observa que los instrumentos de evaluación poseen un

alfa de Cronbach arriba de 0,8 esto nos representa una confiabilidad alta, y algunos

instrumentos una confiabilidad muy alta. Según estos niveles se puede asegurar que los

instrumentos que se utilizarán son Confiables.

79

CAPÍTULO IV

ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS

4.1 ANÁLISIS ESTADÍSTICOS DE LOS INSTRUMENTOS APLICADOS A

LOS ESTUDIANTES

Una vez que se aplicaron y tabularon los instrumentos de evaluación, se los procesó en

términos de medidas descriptivas, tales como la distribución de frecuencia, porcentajes,

medias aritméticas, desviación típica y varianza.

El proceso utilizado, se describe a continuación:

Para cada ítem, se asignó un valor, dependiendo del nivel de complejidad de cada

pregunta. Dando como resultado una calificación final de 10 puntos en cada prueba.

Se organizó la información de las calificaciones obtenidas en tablas de información,

una para cada evaluación, presentando por separado los resultados del grupo

experimental y el de control.

Se utilizó el programa Excel, para procesar las tablas de información que resumen

los valores obtenidos en los diferentes instrumentos de evaluación, determinando la

frecuencia y luego los respectivos cálculos de frecuencia, media aritmética y

desviación estándar.

Se analizaron los resultados obtenidos en términos descriptivos, con la finalidad de

interpretarlos y responder a los objetivos de la investigación.

Se confrontaron los hallazgos obtenidos con la teoría y las hipótesis planteadas al

inicio de la investigación.

80

Para la prueba de hipótesis se eligió la prueba estadística de distribución normal Z, que se

denota con Z o simplemente Z al valor crítico que separa las áreas de rechazo y aceptación

de la hipótesis nula. En un ensayo a dos colas, para un nivel de significación del 5%, =0,05.

4.1.1 Evaluación Diagnóstica


diagnóstico del grupo experimental.

Nº Calificaciones Frecuencias (xi)(fi)

(xi) (fi)

1 6 2 12

2 5 5 25

3 4 6 24

4 3 8 24

5 2 4 8

6 1 3 3

7 0 4 0

Σ fi = 32 Σ (xi)(fi) = 96

Fuente: Resultados obtenidos de la aplicación del instrumento de Diagnóstico (Grupo Experimental)

Elaborado por: Galindo L, Johanna L (Investigadora).


diagnóstico del grupo control.

Nº Calificaciones Frecuencias (xi)(fi)

(xi) (fi)

1 5 2 10

2 4 4 16

3 3 4 12

4 2 6 12

5 1 3 3

Σ fi = 19 Σ (xi)(fi) = 53 Fuente: Resultados obtenidos de la aplicación del instrumento de Diagnóstico (Grupo de Control)


81

4.1.2 Para el análisis se toma en cuenta la siguiente nomenclatura:

: Desviación típica

f: Sumatoria de las frecuencias.

N: Número total de casos.

x: variables (calificaciones)

n: número total de datos

Tabla N° 18: Cálculo de la media aritmética para los grupos de aplicación.

INSTRUMENTOS DE EVALUACIÓN DE DIAGNÓSTICO

1. CÁLCULO DE LA MEDIA ARITMÉTICA

Grupo experimental

𝒙𝒆̅̅ ̅ =∑(𝒙𝒊 ∙ 𝒇𝒊)𝒆

𝒏𝒆

=𝟗𝟔

𝟑𝟐= 𝟑, 𝟎𝟎

Grupo de control

𝑥�̅� =∑(𝑥𝑖 ∙ 𝑓𝑖)𝑐

𝑛𝑐

=53

19= 2,79

Fuente: Instrumento de Diagnóstico Elaborado por: Galindo L, Johanna L (Investigadora).

Tabla N° 19: Evaluación diagnóstica en los grupos de aplicación.

Fuente: Instrumento de diagnóstico


3,00 2,79

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

9,00

10,00

1

Cal

ific

acio

ne

s

Grupo de Aplicación

Medias: Prueba de Diagnóstico

x grupo experimental x grupo control

82

Al comparar los resultados obtenidos de la media aritmética de la evaluación diagnóstica

aplicada a los grupos experimental y de control, se obtienen los datos 3,00 y 2,79 , se observa

que la diferencia es de 0,21 valor que equivale al 21 %.

Por lo tanto, se concluye que aunque los grupos experimental y de control no disponen de

los prerrequisitos necesarios para comenzar el estudio de sistemas de trabajo potencia y

energía, se encuentran en situaciones de partida similares.

4.1.3 Evaluación Formativa Nº 1


formativa No.1 (Grupo Experimental)

Nº Calificaciones Frecuencias (xi)(fi) (xi2)(fi)

(xi) (fi)

1 9 6 54 486

2 8 4 32 256

3 7 5 35 245

4 6,5 1 6,5 42,25

5 6 4 24 144

6 5 3 15 75

7 4 1 4 16

8 3 6 18 54

9 2 3 6 12

Σ fi = 33 Σ xi. fi = 194,5 Σ xi2 fi = 1330,25

Fuente: Resultados obtenidos de la aplicación del instrumento de evaluación formativa No1. (Grupo Experimental)



formativa No.1 (Grupo Control)


(xi) (fi)

1 8

1 8 64

2 7 1 7 49

3 6,5 2 13 84,5

4 6 2 12 72

5 4 3 12 48

6 3,5 1 3,5 12,25

7 3 1 3 9

8 2,5 3 7,5 18,75

83

9 2 1 2 4

10 1,5 2 3 4,5

11 1 1 1 1

Σ fi = 18 Σ xi. fi = 72 Σ xi2 fi = 367

Fuente: Resultados obtenidos de la aplicación del instrumento de evaluación formativa No1. (Grupo de control)


Tabla N° 22: Cálculos de la media y desviación típica para los grupos de aplicación.

INSTRUMENTO DE EVALUACIÓN FORMATIVA No1


Grupo experimental

xe̅=∑ (xi∙fi)e

ne=

194,5

33≈5,89

Grupo de control

xc̅=∑ (xi∙fi)c

nc=

72

18≈4,00

1. CÁLCULO DE LA DESVIACIÓN TÍPICA

Grupo experimental

σe=√

∑ xi2f

i

ne

− xc̅ 2

𝝈𝒆 = √𝟏𝟑𝟑𝟎, 𝟐𝟓

𝟑𝟑− 𝟓, 𝟖𝟗𝟐

𝝈𝒆 = √𝟒𝟎, 𝟑𝟏 − 𝟑𝟒, 𝟔𝟗

𝝈𝒆 = 𝟐, 𝟑𝟔

Grupo de control

σc

=√∑ x

i2f

i

nc

- xc̅̅ ̅ 2

𝜎𝑐 = √367

18− 4,002

𝜎𝑐 = √20,42 − 16

𝜎𝑐 = 2,09

Fuente: Instrumento de evaluación formativa No 1. Elaborado por: Galindo L, Johanna L (Investigadora).

El promedio que obtuvo el grupo experimental es de 5,89/10 y el grupo de control obtuvo

como promedio 4,00/10 .

La diferencia entre los promedios es de 1,89 que corresponde al 18,9 % de la nota total. Por

lo tanto tiene un mejor rendimiento el grupo experimental.

84

Gráfico N° 19: Instrumento de evaluación formativa 1 Unidad: Trabajo

Fuente: Resultados obtenidos de la aplicación del instrumento de evaluación formativa No1 Elaborado por: Galindo L, Johanna L (Investigadora).



formativa No. 2 (Grupo Experimental)


(xi) (fi)

1 10 12 120 1200

2 9,5 3 28,5 270,75

3 9 6 54 486

4 8,5 2 17 144,5

5 8 4 32 256

6 7,5 3 22,5 168,75

7 7 2 14 98

8 6 1 6 36

9 4 1 4 16

Σ fi = 34 Σ xi. fi = 298 Σ xi2 fi = 2676

Fuente: Resultados obtenidos de la aplicación del instrumento de evaluación formativa No 2. (Grupo Experimental)


5,89

4,00

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

1

Cal

ific

acio

nes


Medias: Formativa 1

Grupo Experimental grupo control

85


formativa No.2 (Grupo de Control)


(xi) (fi)

1 10 3 30 300

2 9 3 27 243

3 8 1 8 64

4 7,5 2 15 112,5

5 7 1 7 49

6 6,5 2 13 84,5

7 5,5 1 5,5 30,25

8 5 1 5 25

9 4 2 8 32

10 2 1 2 4

Σ fi = 18 Σ xi. fi = 125,5 Σ xi2 fi = 944,25

Fuente: Resultados obtenidos de la aplicación del instrumento de evaluación formativa No 2. (Grupo de control)



aplicación



Grupo experimental

𝒙𝒆̅̅ ̅ =∑(𝒙𝒊 ∙ 𝒇𝒊)𝒆

𝒏𝒆=

𝟐𝟗𝟖

𝟑𝟒≈ 𝟖, 𝟕𝟔

Grupo de control

𝑥𝑐̅̅̅ =∑(𝑥𝑖 ∙ 𝑓𝑖)𝑐

𝑛𝑐=

120,5

17≈ 7,09


Grupo experimental

𝝈𝒆 = √∑ 𝒙𝒊

𝟐𝒇𝒊

𝒏𝒆− 𝒙𝒆̅̅ ̅𝟐

𝝈𝒆 = √𝟐𝟔𝟕𝟔

𝟑𝟒− 𝟖, 𝟕𝟕𝟐

𝝈𝒆 = √𝟕𝟖, 𝟕𝟏 − 𝟕𝟔, 𝟗𝟏

𝝈𝒆 = 𝟏, 𝟑𝟕

Grupo de control

𝜎𝑐 = √∑ 𝑥𝑖

2𝑓𝑖

𝑛𝑐− 𝑥𝑐̅̅̅2

𝜎𝑐 = √944,25

17− 7,092

𝜎𝑐 = √55,54 − 50,27

𝜎𝑐 = 2,30



como promedio 7,09/10.

86

La diferencia entre los promedios es de 1,67, que corresponde al 16,9%, por lo tanto se

demuestra que el grupo experimental tiene mejor rendimiento académico.

Gráfico N° 20: Instrumento de evaluación Formativa 2 Unidad: Potencia

Fuente: Resultados obtenidos de la aplicación del instrumento de evaluación formativa No. 2




formativa No. 3 (Grupo experimental)


(xi) (fi)

1 10 13 130 1300

2 9,5 2 19 180,5

3 9 7 63 567

4 8,5 4 34 289

5 8 4 32 256

6 7 2 14 98

7 6 2 12 72

Σ fi = 34 Σ xi. fi = 304 Σ xi2 fi = 2762,5

Fuente: Resultados obtenidos de la aplicación del instrumento de evaluación formativa No 3. (Grupo Experimental)


8,76

7,09

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

9,00

10,00

1

Cal

ific

acio

nes


Medias: Formativa 2

Grupo Experimental Grupo Control

87


formativa No. 3 (Grupo Control)


(xi) (fi)

1 10,0 2 20 200

2 9 3 27 243

3 8,5 2 17 144,5

4 7,5 5 37,5 281,25

5 7 3 21 147

6 6 2 12 72

7 5,5 1 5,5 30,25

8 4,5 1 4,5 20,25

Σ fi = 19 Σ xi. fi = 144,5 Σ xi2 fi = 1138,25

Fuente: Resultados obtenidos de la aplicación del instrumento de evaluación formativa No 3. (Grupo de control)



aplicación.



Grupo experimental

𝒙𝒆̅̅ ̅ =∑(𝒙𝒊 ∙ 𝒇𝒊)𝒆

𝒏𝒆

=𝟑𝟎𝟒

𝟑𝟒≈ 𝟖, 𝟗𝟒

Grupo de control

𝑥�̅� =∑(𝑥𝑖 ∙ 𝑓𝑖)𝑐

𝑛𝑐

=144,5

19≈ 7,61


Grupo experimental


𝟐𝒇𝒊

𝒏𝒆

− 𝒙𝒆̅̅ ̅𝟐

𝝈𝒆 = √𝟐𝟕𝟔𝟐, 𝟓

𝟑𝟒− 𝟖, 𝟗𝟒𝟐

𝝈𝒆 = √𝟖𝟏, 𝟐𝟓 − 𝟕𝟗, 𝟗𝟐

𝝈𝒆 = 𝟏, 𝟏𝟒

Grupo de control


2𝑓𝑖

𝑛𝑐

− 𝑥�̅�2

𝜎𝑐 = √1138,25

19− 7,612

𝜎𝑐 = √59,91 − 57,91

𝜎𝑐 = 1,44


88

Gráfico N° 21: Instrumento de evaluación formativa 3 Unidad: Energía

Fuente: Resultados obtenidos de la aplicación del instrumento de evaluación formativa No 3 Elaborado por: Galindo L, Johanna L (Investigadora).

El grupo experimental obtuvo un promedio de 8,94/10 y el grupo de control 7,61/10, se

puede observar una diferencia de 1,33 que representa al 13,3% de la nota sobre diez.Al

comparar las medias aritméticas de los dos grupos, el grupo experimental obtuvo una media

aritmética mayor, por lo tanto mejores resultados en el rendimiento académico.

4.1.6 Evaluación Sumativa

Tabla N° 29: Resultados obtenidos en la aplicación del instrumento de evaluación sumativa

(Grupo experimental)


(xi) (fi)

1 10 11 110 1100

2 9,5 2 19 180,5

3 9 7 63 567

4 8,5 2 17 144,5

5 8 4 32 256

6 7,5 1 7,5 56,25

7 6,5 1 6,5 42,25

8 6 3 18 108

9 5,5 1 5,5 30,25

10 5 3 15 75

Σ fi = 35 Σ xi. fi = 293,5 Σ xi2 fi = 2484,75

Fuente: Resultados obtenidos de la aplicación del instrumento de evaluación sumativa. (Grupo Experimental)


8,94

7,61

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

1

Med

ia

Grupos

Medias: Evaluación Formativa 3


89

Tabla N° 30: Resultados obtenidos en la aplicación del instrumento de evaluación sumativa

(Grupo Control)


(xi) (fi)

1 10 3 30 300

2 9,5 1 9,5 90,25

3 8 3 24 192

4 7 5 35 245

5 6,5 2 13 84,5

6 6 4 24 144

7 4 1 4 16

Σ fi = 19 Σ xi. fi = 139,5 Σ xi2 fi = 1071,75

Fuente: Resultados obtenidos de la aplicación del instrumento de evaluación sumativa. (Grupo de control)



aplicación.

INSTRUMENTO DE EVALUACIÓN SUMATIVA


Grupo experimental

𝒙𝒆̅̅ ̅ =∑(𝒙𝒊 ∙ 𝒇𝒊)𝒆

𝒏𝒆

=𝟐𝟗𝟑, 𝟓

𝟑𝟓≈ 𝟖, 𝟑𝟗

Grupo de control

𝒙𝒄̅̅ ̅ =∑(𝒙𝒊 ∙ 𝒇𝒊)𝒄

𝒏𝒄

=𝟏𝟑𝟗, 𝟓

𝟏𝟗≈ 𝟕, 𝟑𝟒


Grupo experimental


𝟐𝒇𝒊

𝒏𝒆− 𝒙𝒆̅̅ ̅𝟐

𝝈𝒆 = √𝟐𝟒𝟖𝟒, 𝟕𝟓

𝟑𝟓− 𝟖, 𝟑𝟗𝟐

𝝈𝒆 = √𝟕𝟎, 𝟗𝟗 − 𝟕𝟎, 𝟑𝟗

𝝈𝒆 = 𝟎, 𝟖𝟐

Grupo de control


2𝑓𝑖

𝑛𝑐− 𝑥𝑐̅̅̅2

𝜎𝑐 = √1071,75

19− 7,342

𝜎𝑐 = √63,04 − 53,88

𝜎𝑐 = 1,58

Fuente: Instrumento de evaluación sumativa.



como promedio 7,34/10, la diferencia entre los dos promedios es de 1,05 que representa el

90

10,5 % de la nota total. Se ve que el grupo experimental obtuvo un mejor promedio en esta

evaluación, esta diferencia se representa en el siguiente gráfico:

Gráfico N° 22: Instrumento de evaluación sumativa.

Fuente: Resultados obtenidos de la aplicación del instrumento de evaluación sumativa. Elaborado por: Galindo L, Johanna L (Investigadora).

4.2 ANÁLISIS Y PRUEBA DE HIPÓTESIS GENERAL

4.2.1 Lenguaje usual

Hi: El uso de simuladores de física influye en el proceso de enseñanza aprendizaje de

Trabajo, Potencia y Energía, en los estudiantes de 2do. año BGU del grupo cuasi

experimental con relación al grupo de control.

Ho: El uso de simuladores de física influye en el proceso de enseñanza aprendizaje de

Trabajo, Potencia y Energía, en los estudiantes de 2do. año BGU del grupo cuasi

experimental con relación al grupo de control.

4.2.2 Lenguaje matemático

Hi : �̅�𝑒 ≠ �̅�𝑐

A1: �̅�𝑒 > �̅�𝑐

A2: �̅�𝑒 < �̅�𝑐

Ho: �̅�𝑒 = �̅�𝑐

8,39 7,34

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

media aritmetica

Cal

ific

acio

ne

s


Medias: Evaluación Sumativa


91

Tabla N° 32: Registro de los valores estadísticos obtenidos por los grupos de aplicación

No

Evaluaciones

Grupo experimental Grupo de control

Media aritmética

Desviación estándar(𝜹)

Media aritmética

Desviación estándar(𝜹)

1 Trabajo 5,89 2,36 4,00 2,09

2 Potencia 8,76 1,37 7,09 2,30

3 Energía 8,94 1,14 7,61 1,44

4 Sumativa 8.39 0.82 7.34 1.58

PROMEDIO 8,00 1,42 6,51 1.85

Fuente: Instrumentos de evaluación Elaborado por: Galindo L, Johanna L (Investigadora).

Gráfico N° 23: Promedios generales

Fuente: promedios generales (Grupo Experimental- grupo Control). Elaborado por: Galindo L, Johanna L (Investigadora).

4.2.3 Determinación de valores críticos y sus regiones de rechazo.

Para establecer las regiones de rechazo utilizamos los criterios de niveles de confianza

definidos por la siguiente ecuación para un intervalo de 95% de aceptación;

Nivel de confianza = (1 - α ) * 100% ; donde el nivel de significancia “α“será igual al

5% se demuestra de la siguiente manera:

8

6,51

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

PROMEDIO

Cal

ific

acio

nes

Grupos de Aplicación

Promedios generales

Grupo experimental Grupo de control

92

Nivel de confianza = (1 - α ) * 100%

95 % = (1 - α ) * 100%

95 % = 100% - 100%α

100%α = 5%

Donde resultará que: α = 5%

Cuya proporción se delimita en función de la cola superior e inferior de la distribución:

Por lo que: α = 5%

2, α = 2,5%

El intervalo de confianza está en una distribución normal, la confianza se dividió para dos,

este valor corresponde a la simetría de cola superior e inferior de dicho repartimiento.

Para el nivel de confianza del 0,95 equivalente al 95% cociente entre dos, obtendremos un

valor resultante de 0,475 este valor pertenece a la tabla de distribución normal de

probabilidades a un número 𝑍𝑡 = 1,96 equivalente al 2,5%, valor teórico proporcionado a

las zonas de rechazo de una distribución normal Z.

Este valor encontrado lo ubicamos en la tabla Zt y observamos el porcentaje de en la fila,

que es el 1,9%. Dentro de la misma tabla ubicamos el primer valor de la columna, que es 6

y se crea el valor teórico ala unir estos dos valores tendremos 𝑍𝑡 = 1,96.

4.3 CÁLCULOS CON LA PRUEBA PARAMÉTRICA Z

Para el siguiente análisis se toma en cuenta la presente nomenclatura:

𝑥𝑒̅̅ ̅: Media aritmética del grupo experimental.

𝑥𝑐̅̅̅: Media aritmética del grupo de control.

𝜎𝑒 : Desviación típica del grupo experimental.

𝜎𝑐 : Desviación típica del grupo de control.

𝑛𝑒: Número de estudiantes del grupo experimental.

𝑛𝑒:Número de estudiantes del grupo de control.

93

Los datos obtenidos de la investigación son:

𝑥𝑒̅̅ ̅ = 8,00

𝜎𝑒2 = 1,42

𝑛𝑒 = 34

𝑥�̅� = 6,51

𝜎𝑐2 = 1,85

𝑛𝑐 = 18

𝑍𝑐 =𝑥𝑒̅̅ ̅ − 𝑥�̅�

√𝜎𝑒

2

𝑛𝑒+

𝜎𝑐2

𝑛𝑐

𝑍𝑐 ≈8,00 − 6,51

√1,4234 +

1,8518

𝑍𝑐 ≈1,49

√0,145

𝑍𝑐 ≈ 3,92

4.4 TOMA DE DECISIÓN ESTADÍSTICA

Comparando los valores: Zc (calculado) y Zt (teórico), tenemos que:

𝑍𝑐 = 3,92 ; 𝑍𝑡 = 1,96

3,98 > 1,96

𝑍𝑐 > 𝑍𝑡

Esto nos lleva a rechazar la hipótesis nula Ho:�̅�𝑒 = �̅�𝐶 y simultáneamente a aceptar la

hipótesis de investigación Hi: �̅�𝑒 ≠ �̅�𝐶con la alternativa A1: �̅�𝑒 > �̅�𝐶 , es decir:

94

El índice de rendimiento académico obtenido por los estudiantes de 2do. de BGU de la

sección nocturna de la Institución Educativa Fiscal “Benito Juárez” que desarrollaron la

temática de Trabajo Potencia y Energía, en la materia de Física, con el uso de simuladores

(Grupo experimental) supera al índice obtenido por los estudiantes que no utilizaron ésta

técnica en el desarrollo de la temática mencionada (grupo de control).

Con estos datos se evalúa el comportamiento del Z calculado, para ello se utilizó el programa

de Geogebra, que nos permite ubicarlo en la campana de gauss. El gráfico detalla el cálculo

del Z calculado, utilizando el promedio de los valores obtenidos en las evaluaciones de cada

uno de los grupos, Experimental y Control, y de los promedios de sus desviaciones estándar.

Gráfico N° 24: Interpretación Gráfica de los valores de la Z teórico y la Z calculado.

Fuente: Cálculo de Z en el programa Geogebra Elaborado por: Galindo L, Johanna L (Investigadora).

Como se observa el Z teórico que tiene un valor de Zt = 1,96 delimita la zona de aceptación

de Ho y el Z calculado que tiene un valor de Zc = 3,92 se ubica fuera del área de aceptación

de Ho, y en la zona de aceptación de Hi. Por lo tanto podemos decir que se aprueba la

Hipótesis de investigación.

95

CAPITULO V

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Una vez concluido el proceso de experimentación y análisis de resultados, se procede a

redactar las conclusiones y recomendaciones basadas en los objetivos planteados en esta

investigación para poder mejorar los procesos de enseñanza aprendizaje de física en el tema

de trabajo, potencia y energía en los estudiantes de Segundo Año de Bachillerato General

Unificado de la sección nocturna de la Institución Educativa Fiscal “Benito Juárez”.

5.1. CONCLUSIONES

A continuación se da respuesta a las preguntas directrices planteadas al inicio de la

investigación, se va a tomar en cuenta la escala de calificaciones propuesta por la LOEI

(Educación, 2013).


aprendizaje de Trabajo?

El promedio obtenido por los estudiantes del grupo experimental en la evaluación formativa

1 sobre Trabajo es de 5,89 sobre diez de rendimiento total, lo que les ubica en el rango de

(4,01 - 6,99) de acuerdo a la escala de calificaciones establecida por la LOEI en (Educación,

2013); por tanto según la escala cualitativa los estudiantes “están próximos a alcanzar los

aprendizajes requeridos”.

El grupo de control obtuvo un promedio de 4,00 sobre diez, lo que les ubica en el rango de (≤

4) de acuerdo a la escala de calificaciones establecida por la LOEI en (Educación, 2013); por

96

tanto según la escala cualitativa los estudiantes “No alcanza los aprendizajes requeridos”

Al comparar los promedios del grupo experimental con el del grupo control, se ve que según la

escala cualitativa el promedio del grupo experimental está próximo a alcanzar los aprendizajes

requeridos, mientras que el grupo control no los alcanza.

Analizando en la escala cuantitativa el promedio del grupo experimental es mayor con 1,89

puntos que el promedio del grupo control, esto lo podemos evidenciar en el gráfico N° 16, que

se presentó ya anteriormente en el capítulo 4 de resultados.

Por lo tanto se concluye que: El uso de simuladores interactivos si influye en el proceso de

enseñanza aprendizaje de Trabajo, ya que mejoró el rendimiento de los estudiantes del grupo

experimental.


aprendizaje de Potencia?


2 sobre Potencia es de 8,76 sobre diez de rendimiento total, lo que les ubica en el rango de

(7 - 8,99) de acuerdo a la escala de calificaciones establecida por la LOEI en (Educación,

2013); por tanto según la escala cualitativa los estudiantes “alcanzan los aprendizajes

requeridos”.

El grupo de control obtuvo un promedio de 7,09 sobre diez, lo que les ubica en el rango de



requeridos”

Al comparar los promedios del grupo experimental con el del grupo control, en la escala

cualitativa se encuentran en el mimo rango “alcanzan los aprendizajes requeridos”, pero

analizándolo según la escala cuantitativa encontramos que el promedio del grupo experimental

es mayor con 1,67 puntos que el promedio del grupo control.


97

enseñanza aprendizaje de Potencia, puesto que mejoró el rendimiento de los estudiantes del

grupo experimental.


aprendizaje de Energía?


3 sobre Energía es de 8,94 sobre diez de rendimiento total, lo que les ubica en el rango de (7

- 8,99) de acuerdo a la escala de calificaciones establecida por la LOEI en (Educación, 2013);

por tanto según la escala cualitativa los estudiantes “alcanzan los aprendizajes requeridos”.




requeridos”

Al comparar los promedios del grupo experimental con el del grupo control según la escala

cuantitativa encontramos que el promedio del grupo experimental es mayor con 1,33 puntos que

el promedio del grupo control, presentaos el gráfico N° 18, que se encuentra en el capítulo 4 de

resultados.


enseñanza aprendizaje de Energía, puesto que mejoró el rendimiento de los estudiantes del

grupo experimental.

5.1.4. Cómo influye el uso de simuladores interactivos en el proceso de enseñanza

aprendizaje de Trabajo Potencia y Energía?

Para responder a esta pregunta se analizaron los resultados obtenidos en la evaluación

sumativa, así como también los promedios de las evaluaciones rendidas por los estudiantes

de cada grupo, a lo que llamaremos promedios generales.


98

3 sobre Energía es de 8,39 sobre diez de rendimiento total, lo que les ubica en el rango de (7

- 8,99) de acuerdo a la escala de calificaciones establecida por la LOEI en (Educación, 2013);

por tanto según la escala cualitativa los estudiantes “alcanzan los aprendizajes requeridos”.




requeridos”

Al comparar los promedios del grupo experimental con el del grupo control según la escala

cuantitativa encontramos que el promedio del grupo experimental es mayor con 1,05 puntos que

el promedio del grupo control, esto lo podemos evidenciar en el gráfico N° 19, que se presentó

en el capítulo 4 de resultados.

El promedio general obtenido por los estudiantes del grupo experimental en las evaluaciones

es de 8,00 sobre diez de rendimiento total, lo que les ubica en el rango de (7 - 8,99) de

acuerdo a la escala de calificaciones establecida por la LOEI en (Educación, 2013); por tanto

según la escala cualitativa los estudiantes “alcanzan los aprendizajes requeridos”.


(4,01 - 6,99) de acuerdo a la escala de calificaciones establecida por la LOEI en (Educación,

2013); por tanto según la escala cualitativa los estudiantes “están próximos a alcanzar los

aprendizajes requeridos”

Al comparar los promedios generales del grupo experimental con el del grupo control,

encontramos que según la escala cualitativa el promedio del grupo experimental alcanzan los

aprendizajes requeridos, mientras que el grupo control tan solo está próximo a alcanzar los

aprendizajes requeridos.

Si analizamos en la escala cuantitativa el promedio del grupo experimental es mayor con 1,49

puntos que el promedio del grupo control.

Con los datos de la evaluación sumativa y el promedio general alcanzado por los estudiantes

99

de los grupos experimental y de control se puede concluir que:

Dado que es mejor el rendimiento académico del grupo experimental que utiliza simuladores

interactivos que el rendimiento académico del grupo control que aprendió bajo enseñanza

tradicional, se puede afirmar que el uso de simuladores interactivos si influye en el proceso

de enseñanza aprendizaje de Trabajo Potencia y Energía, en los estudiantes de Segundo Año

de B.G.U de la sección nocturna de la Institución Educativa Fiscal Benito Juárez, ubicada

en el Sector de la Magdalena del Sur de Quito, en el año lectivo 2016-2017.

5.2.RECOMENDACIONES

Utilizar simuladores interactivos, en especial los de la página Phet, para la enseñanza

de Trabajo, Potencia y Energía, ya que se evidencia un mejor rendimiento y

motivación en los estudiantes.

Capacitar a los docentes de física de la Institución Educativa Fiscal “Benito Juárez

“en el uso de simuladores interactivos, como los de la página Phet, para que puedan

utilizarlos como recursos de enseñanza para sus estudiantes.

Realizar investigaciones similares acerca de los simuladores interactivos aplicados a

otros niveles de educación o con otras temáticas, ya que son recursos nuevos que

motivan a los estudiantes y que brindan muchas oportunidades de aprendizaje por

descubrimiento.

A los profesores de física se les recomienda investigar más páginas que contienen

simuladores interactivos para aplicarlos a la enseñanza de física, para así poder

mejorar la calidad de educación que se brinda a los estudiantes y conseguir un mayor

interés, una mejor comprensión y por ende un mejor rendimiento.

100

5.3.DIAGRAMA DE LA V HEURÍSTICA DE GOWIN

¿Cómo influye el uso de simuladores interactivos en el proceso de enseñanza aprendizaje de Trabajo Potencia y Energía, en los estudiantes de

Segundo Año de B.G.U de la sección nocturna de la Institución Educativa Fiscal Benito Juárez, en el año lectivo 2016-2017?

Uso de simuladores interactivos en la enseñanza de Trabajo Potencia y Energí

FILOSOFÍA

La educación es el arma más potente para cambiar el mundo Nelson Mandela

TEORÍAS

Paradigmas de la educación, modelos pedagógicos, teoría del aprendizaje, métodos y procedimientos didácticos, Trabajo, Potencia y Energía

PRINCIPIOS

Los simuladores interactivos ayudan a reforzar el proceso de enseñanza-aprendizaje.

CONCEPTOS

Trabajo

Potencia

Energía

Rendimiento Académico

Simuladores Interactivos

RECOMENDACIÓN

Utilizar simuladores interactivos en el proceso de enseñanza – aprendizaje de Trabajo, Potencia y Energía

CONCLUSIÓN

El uso de simuladores interactivos influye en el aprendizaje de Trabajo, Potencia y Energía

TRANSFORMACIONES

Tablas de frecuencia, cálculos estadísticos: media aritmética, desviación estándar, gráficos estadísticos

REGISTRO

Pruebas Estandarizadas

Instrumentos de evaluación diagnóstica, Formativa, Sumativa

101

REFERENCIAS Ander-Egg, E. (1995). Técnicas de Investigación Social. Argentina: Lumen.

Antón, L. (2011). TEORÍAS DEL APRENDIZAJE EN EDUCACIÓN SUPERIOR.

Coscomantauni.

Arias, F. (1999). El Proyecto de Investigación Guía para su elaboración. Caracas -

Venezuela: Episteme- Orial Ediciones.

Baena Paz, G. (2014). Metodología de la Investigación. México: Grupo Editorial Patria.

Bastidas Romo, P. (2004). Estrategias y Técnicas Didácticas, hacia un nuevo estilo de

enseñar y aprender. Quito- Ecuador: S&A Editores.

Bernal, C. (2010). Metodología de la Investigación 3 Edición. Colombia: Pearson.

Camacho, S. C., Calvo, G., Camargo Abello, M., Arboleda, M. V., Arbeláez, M. C.,

Jaramillo, F. Z., & Prieto, C. G. (04 de 08 de 2004). Las necesidades de formación

permanente del docente. Educación y Educadores Vol 7, 79-112.

Cañizares, M., Zamarro, J., & Fernández, L. A. (2008).

Enseñanza de la conducción eléctrica con simulaciones . Obtenido de

Una experiencia en el IES Juan de la Cierva de Totana:

http://webs.um.es/jmz/jmz/SUPERCOMET_COMUNICACION.pdf

Castiblanco, O. V. (2008). El uso de las TiCs en la enseñanza de la física. Ingenio Libre / Nº

7, 25-26.

Educación, M. d. (2013). Instructivo para la aplicación dela Evaluación estudiantil.

Obtenido de Ministerio de Educación: https://educacion.gob.ec/documentos-legales-

y-normativos/

Escobar Sosa, D. L. (2013). Libro de Estrategias Didácticas. Guatemala: Universidad

Panamericana.

Fatela, M. (16 de Abril de 2016). Simuladores. Obtenido de

htttp:/www.fatela.com.ar/PaginasWeb/simuladores.htm

Ferreiro, R. (2003). Estrategias didácticas del aprendizaje cooperativo. México Tirillas.

Figueroa, C. (2004). Sistemas de Evaluación Académica. El Salvador: Universitaria.

Flórez, R. (2005). Pedagogía del conocimiento. Colombia: Mc>Graw- Hill Interamericana,

S.A.

García Llamas, J., Gonzalez, M., & Ballesteros, B. (2001). Introducción a la Investigación.

Madrid: UNED.

102

Gómez, M. (2017). Introducción a la metodología de la Investigación Científica. Argentina:

Editorial Brujas.

Grupo Pedagógico de la Universidad Mariana. (2008). Modelo Pedagógico. Pasto-

Colombia.

Hernández Sampieri, R. (2014). Metodología de la Investigación Sexta edición. México D.F:

McGraw - Hill.

Hernández, F. (1986). Aprendiendo a Aprender. España.

Hurtado León, I. (2005). PARADIGMAS Y MÉTODOS DE INVESTIGACIÓN. Venezuela:

EPISTEME CONSULTORES ASOCIADOS S.A.

Hurtado, J. (2000). El proyecto de Investigación 2da Edición. Caracas- Venezuela: Quirón.

Izquierdo, E. (1997). Didáctica y Aprendizaje grupal . Loja - Ecuador: Gráficas Lizette.

Jaramillo, P. C. (2009). Qué hacer con la tecnología en el aula: inventario de usos de las TIC

para aprender y enseñar. Educación y Educadores, 12(2)., 19.

Jiménez , M. (2000). Competencia Social: intervención preventiva en la escuela . Infacia y

Sociedad, 21-48.

Lortie, D. (1975). Schoolteacher:A Sociological Study. Chicago: The University Chicago

Press.

Lozada O, A., Montaña G, M. F., & Moreno M, H. (s.f.). Métodos, Técnicas y Estrategias

de Enseñanza - Aprendizaje. Quito- Ecuador: Géminis Ltda.

Maps, G. (2017). Maps. Obtenido de Maps: https://goo.gl/maps/5BHaFBkgfA52

Monje Alvarez, C. A. (2011). Metodología de la Investigación Cuantitativa y Cualitativa

Guía Didáctica. Neiva - Colombia: Universidad Surcolombiana.

Morrissey, J. (2008). El uso de TIC en la enseñanza y el aprendizaje. Cuestiones y desafíos.

Ponencias del Seminario internaciona:Cómo las TIC transforman las escuelas

(págs. 81-90). Buenos Aires: Copyright © Fondo de las Naciones Unidas para la

Infancia, 2007.

ONU. (2003). Cumbre Mundial sobre la sociedad de la información; Primera Fase. CMSI

Documentos Finales 2005, (pág. 16). Suiza-Ginebra.

Peña, P., & Alemán, A. (2013). Teoría de simuladores.

Pérez Martiniano, R., & Diez López, E. (2003). Aprendizaje y Currículum. Buenos Aires:

Novedades Educativas.

Pérez Martiniano, R., & Diez López, E. (2003). Aprendizaje y Currículum. Buenos Aires:

Novedades Educativas.

103

Pimienta, J. (2008). Evaluación de los aprendizajes, un enfoque basado en competencias.

Ciudad de México: Pearson.

Pinzón, J. (2011). Importancia de la simulación Phet en la enseñanza y aprendizaje de

fracciones equivalentes. Revista Educación y Desarrollo Social 11 (1), 48-63.

Polanía, G. &. (2008). Modelos pedagógico. Argentina.

Rojano, T. (2003). INCORPORACIÓN DE ENTORNOS TECNOLÓGICOS. Revista

Iberoamericana de Educación, 27.

Santillana. (2009). Curso para docentes. Guayaquil: Santillana.

UNESCO . (2015). LA EDUCACIÓN PARA TODOS 2000 - 2015 LOGROS Y

DESAFIOS. INFORME DE SEGUIMIENTO DE LA EPT EN EL MUNDO 2015

(pág. 11). París: UNESCO.

UNESCO. (1990). Conferencia Mundial sobre Educación para Todos. Declaración Mundial

sobre ecucación para todos y marco de acción para satisfacer las necesidades

básicas de aprendizaje (pág. 42). Nueva York: UNESCO.

Zubiría, J. (2006). Los modelos pedagógicos Hacia una pedagogiía dialogante. Bogotá-

Colombia: COPERATIVA EDITORIAL MAGISTERIO.

105

ANEXOS

106

Anexo 1: Certificado de Autorización de Aplicación de la Experimentación

107

Anexo 2: Certificado de la Realización de la Investigación

108

Anexo 3: Horario de la experimentación

109

Anexo 4: Certificado de revisión y Corrección de Redacción, Ortografía y Coherencia

110

Anexo 5: Certificado de Traducción del Resumen de la Tesis

111

Anexo 6: Solicitud de Validación del Documento de base (Msc. Franklin Molina)

112

Anexo 7: Validación del Documento de base (Msc. Franklin Molina)

113

Anexo 8: Solicitud de Validación del Documento de base (Msc. Aquiles Galindo)

114

Anexo 9: Validación del Documento de Base (MSc. Aquiles Galindo)

115

Anexo 10: Solicitud de Validación del Documento de base (MSc. Paola Velásquez)

116

Anexo 11: Instrumentos de Evaluación

INSTITUCIÓN EDUCATIVA FISCAL BENITO JUÁREZ

Nombre: ………………………............. Fecha: ………………….

Curso:2º Paralelo….. Materia Física 2

PRUEBA DE DIAGNOSTICO DE FÍSICA

Queridos estudiantes. El resultado de la prueba no tiene ningún valor para asignar calificaciones o calcular

promedios en esta asignatura; sin embargo, debes hacer tu mejor esfuerzo para responderla, ya que los

resultados servirán para preparar estrategias de ayuda en las áreas en las que presentes más dificultades. INSTRUCCIONES

La prueba consta de ocho preguntas de opción múltiple

Encierre en un círculo LA LETRA de la opción que corresponde a la respuesta correcta, solamente

debe encerrar la opción en el CUADRO de OPCIONES DE RESPUESTA

PREGUNTAS DE ELECCION DE ELEMENTOS (respuesta múltiple): Destrezas: Reconoce el concepto de peso y

sus magnitudes fundamentales

2. De las siguientes afirmaciones, cuáles de ellas representan el concepto de peso:

3. De las siguientes magnitudes, cuál de ellas es una medida de peso:

1. 20 kg

2. 5 dinas

3. 20 Néwtones

4. 7 gramos

PREGUNTAS DE ORDENAMIENTO Destrezas: Esquematiza el procedimiento para resolver problemas de física y

reconoce el procedimiento para realizar una suma de vectores.

4. Ordene los pasos básicos para realizar una suma de vectores:

5. Ponga en orden el proceso correcto para despejar c de la siguiente ecuación: 𝒂 = (𝒄𝒅+𝒆

𝟐) − 𝒃

5. 2(a + b) - e = c d

6. 2(a + b) = c d + e

7. a + b= c d + e

2

8. 2 ( a + b) - e

d= c


A) 1 Y 2

B) 2 Y 3

C) 3 Y 4

D) 4 Y 1


A) 1 Y 2

B) 2 Y 3

C) 3 Y 4

D) 4 Y 1

1. Graficar las componentes

2. Proyectar los vectores que no están sobre los ejes cartesianos

3. Encontrar el ángulo del Vector resultante

4. Hallar el Vector resultante sacando la raíz de la suma de las

componentes al cuadrado

5. Sumar los vectores del eje x y eje y

6. Hallar los valores numéricos de los componentes


A) 1,2,6,5,4,3

B) 1,6,5,2,4,3

C) 2,1,6,5,3,4

D) 2,6,1,5,3,4


E) 1,3,4,2

F) 1,4,3,2

G) 3,2,1,4

H) 3,4,2,1

1. El peso de un cuerpo se representa mediante un

vector P dirigido verticalmente hacia abajo,

2. El peso de un cuerpo es la medida de la inercia que tienen los

cuerpos

3. El peso de un cuerpo se mide en kilogramos

4. El peso de un cuerpo es la fuerza con que él es atraído por la

fuerza de gravedad

117

PREGUNTAS DE RELACIÓN DE COLUMNAS Destrezas: Conoce los conceptos básicos de vectores y la forma en

que se puede hallar geométricamente sus componentes.

9. Relacione el concepto de la columna izquierda con su definición que está en la columna de la derecha:

10. Si A es un vector que forma un ángulo θ con el eje x, entonces relacione:

PREGUNTAS DE COMPLETAMIENTO Destrezas: Reconoce la diferencia entre proporcionalidad directa

e inversa y el concepto de vectores opuestos.

11. Cuando decimos que dos magnitudes son _______ proporcionales nos referimos a que cuando la una

_______ la otra _______.

12. Cuando decimos que dos vectores son _______ nos referimos a que tienen _______ magnitud, pero el

sentido es _______.

1. Vector

2. módulo

3. dirección:

4. sentido:

a. la longitud del segmento.

b. la orientación de la recta.

c. indica cual es el origen y cuál es el extremo final de la recta.

d. segmento de recta dirigido en el espacio

1. Ax

2. Ay

3. Tan θ:

a. A tan θ b. A cos θ c. A sen θ d. Ay / Ax


A) 1a,3b,4c,2d

B) 1d,2a,3b,4c

C) 3a,2b,1c,4d

D) 3b,4c,2d,1a


A) 1a,2b,3c

B) 1a,2d,3d

C) 1b,2c,3d

D) 1c,2b,3d


1. directamente – aumenta- disminuye

2. inversamente – aumenta- aumenta

3. directamente – aumenta- aumenta

4. inversamente – disminuye-disminuye


1. opuestos – diferente-el mismo

2. opuestos – la misma- contrario

3. perpendiculares – diferente- es el mismo

4. opuestos – diferente-perpendicular

118


Nombre: ………………………............. Fecha: ………………….


PRUEBA DE UNIDAD I

INSTRUCCIONES




OBJETIVOS:

Medir el nivel de conocimientos adquiridos en esta unidad

Detectar las deficiencias en los conocimientos adquiridos

Preparar estrategias para fortalecer los conocimientos de manera individualizada para cada estudiante

en los refuerzos académicos.

PREGUNTAS DE COMPLETAMIENTO Destrezas: Diferencia el trabajo sobre un cuerpo, dependiendo

de la posición en que se aplica la fuerza y reconoce las unidades de trabajo

1. El trabajo realizado por la fuerza de rozamiento es ___________ ya que la fuerza forma un ángulo de

___________ con la dirección del desplazamiento.

2. Si la fuerza y el desplazamiento son ______________, podemos decir que en este caso, la fuerza

_________________ .

3. El Joule es la cantidad de trabajo hecho por un fuerza de 1_________ al actuar a lo largo de una

distancia de 1 __________ .

PREGUNTAS DE ELECCION DE ELEMENTOS (respuesta múltiple): Destrezas: reconoce las

diferentes unidades en que se expresa el trabajo y resuelve correctamente ejercicios de aplicación acerca del

Trabajo de una Fuerza.

4. El trabajo de una fuerza se puede expresar en las siguientes unidades:

1. Néwtones

2. Julios

3. Ergios

4. Dinas


1. Positiva – cero grados

2. Negativa – ciento ochenta grados

3. Positiva – noventa grados

4. Negativa – Cero grados


1. Perpendiculares – no realiza trabajo

2. Paralelas – no realiza trabajo

3. Perpendiculares – realiza trabajo

4. Opuestos – no realiza trabajo

5.


1. Newton – centímetro

2. Dina – centímetro

3. metro – Newton

4. Newton – metro


A) 1 Y 2

B) 2 Y 3

C) 3 Y 4

D) 4 Y 1

119

5. Sobre un cuerpo de 60 kg se aplica una fuerza de 100 N y se desliza 4m sobre una superficie sin

rozamiento. El trabajo realizado por la fuerza es:

6. Calcule y determine para el ejercicio anterior, el valor del trabajo realizado por el peso:

7. Para subir un bloque de 50 kg por un plano inclinado, se aplica una fuerza de 800 N y se logra subir

el bloque 5m. El plano inclinado forma un ángulo de 30° con la horizontal. Si el coeficiente de

rozamiento es μ= 0,2. Calcular el valor de la Normal y de la Fuerza de rozamiento.

8. En el ejercicio anterior si la ∑ 𝐹𝑥 = 𝐹 − 𝑃𝑥 − 𝑓𝑟 ; hallar la Sumatoria de fuerzas y el trabajo neto:


A) 400J

B) 6000J

C) 400N

D) 240N


A) 588J

B) 2352N

C) 240N

D) 0 J

a) N= 424.35 N

b) N= 490 N

c) Fr= 84.87 N

d) Fr = 98 N


A) a y c

B) a y d

C) b y c

D) b y d

a) ∑F= 470,13 N

b) ∑F= 710,23 N

c) T = 4701,3 J

d) T = 7102,3 J


A) a y c

B) a y d

C) b y c

D) b y d

120


Nombre: ………………………............. Fecha: ………………….


PRUEBA DE UNIDAD II

INSTRUCCIONES




OBJETIVOS:



Preparar estrategias para fortalecer los conocimientos de manera individualizada para cada estudiante

en los refuerzos académicos.

PREGUNTAS DE COMPLETAMIENTO Elige la opción que completa cada enunciado:

2. La potencia es el ______________ realizado en un determinado ___________.

3. Complete la ecuación de potencia: P = ___________ ÷ ____________

4. Santiago y Carla son dos atletas que recorren cada día una pista de 800m; Carla se demora 2

minutos y Santiago 3 minutos; entonces podemos decir que:

Carla tiene ____________ que Santiago, ya que Carla tiene _________ velocidad.

5. Si la impresora A imprime una hoja en 3 segundos y la impresora B imprime una hoja en 5

segundos, diremos que:

La impresora ___ es más potente que la impresora ___, ya que realiza el mismo trabajo en ________

tiempo.


1. Esfuerzo – espacio

2. Trabajo – tiempo

3. Movimiento – espacio

4. Volumen – tiempo


1. Trabajo – distancia

2. Fuerza – distancia


4. Fuerza – tiempo


1. Mayor potencia - menor

2. Mayor potencia- mayor

3. Menor potencia – menor

4. Menor potencia - mayor


1. A - B - menor

2. A – B - mayor

3. B - A - menor

4. B - A - mayor

121

RELACIÓN DE COLUMNAS Relacione los conceptos de las siguientes columnas y escoja la clave

correcta de esta relación.

6. Clasifique las siguientes unidades:

3. Potencia

4. Trabajo

7. Relacione el concepto al que pertenece con su fórmula:

1. Velocidad en MRU

2. Potencia

3. Trabajo

8. Un constructor levanta un balde de mezcla de cemento de 60kg con v= cte. hasta el tercer piso del

edificio, hasta ese lugar, la altura es de 12 metros. ¿Qué potencia desarrolla si el trabajo lo realiza en

medio minuto?

9. Si un montacargas realiza un trabajo de 400J en 2 minutos, calcular cuál es la potencia de esta

máquina.

f) Watt

g) CV

h) HP

i) J

j) Ergio


E) 1a, 1b, 1c, 2d, 2e

F) 1a, 1c, 2b, 2d, 2e

G) 1b, 1c, 1e, 2a, 2d

H) 1a, 1b, 2c, 2d, 2e

a) F.x. cos θ

b) W / t

c) d / t

d) P / F


A) 1d, 2a, 3b

B) 1d, 2c, 3a

C) 1c, 2a, 3b

D) 1c, 2b, 3a


A) P= 24 N

B) P= 720 W

C) P= 235,2 W

D) P= 7056 J


E) P= 800 W

F) P= 200 W

G) P= 3,33 W

H) P= 6,67 W

122


Nombre: ………………………............. Fecha: ………………….


PRUEBA DE UNIDAD III INSTRUCCIONES


Encierre en un círculo LA LETRA de la opción que corresponde a la respuesta correcta, solamente debe encerrar

la opción en el CUADRO de OPCIONES DE RESPUESTA

OBJETIVOS:



Preparar estrategias para fortalecer los conocimientos de manera individualizada para cada estudiante en los

refuerzos académicos.


2. Una definición de ___________ nos dice que es la capacidad de realizar trabajo y sus

unidades son__________.

3. El principio de la transformación de la energía dice que: La materia no se ________ ni se

________ solo se ______

4. Todo cuerpo que se encuentra a una cierta altura posee______ y su fórmula es_____

5. La energía_________ es la capacidad de realizar trabajo gracias a su ____________

PREGUNTAS DE RELACION DE COLUMNAS:

6. Relacione el tipo de energía con su fórmula


A) Energía – Newtones

B) Potencia – Julios

C) Energía – Julios

D) Trabajo – metros


A) Compra – vende – comparte

B) Elimina- usa- recarga

C) Crea- destruye- transforma

D) Ve- toca - siente


A) Energía cinética : mgh

B) Energía potencial : ½ m v2

C) Energía potencial elástica : ½ k x2

D) Energía potencial gravitatoria : m.g.h


A) cinética - altura

B) gravitatoria - compresión

C) elástica - velocidad

D) cinética - velocidad

1. Energía Potencial Elástico

2. Energía Potencial gravitatoria

3. Energía Cinética

a) 1

2 m v2

b) m. g. h

c) 1

2 𝑘 . 𝑥2

d) m. k. x


A) 1c, 2d, 3a

B) 1c, 2d, 3b

C) 1d, 2b, 3a

D) 1c, 2b, 3a

123

7. Relacione el tipo de energía de la columna de la izquierda, con alguna de las fuentes que se

encuentran en la columna de la derecha y escriba en el espacio en blanco la letra que

corresponda:

8. En el siguiente gráfico coloque la letra correspondiente al tipo de energía que le

corresponde según el proceso de la transformación de la energía.

PREGUNTAS DE OPCIÓN MÚLTIPLE: Desarrolle el ejercicio y escoja la opción de la respuesta que ha

obtenido

9. Qué energía cinética tiene un cuerpo de 100kg que se mueve con una velocidad de 5,6m/s.

10. Calcular cuánta energía ganó un cuerpo de 2kg, al ser levantado hasta una altura de 8m.

11. Un Resorte tiene una constante elástica de 85 N/m. determine la energía potencial elástica

cuando x= 6 m

1. Energía Eólica (____)

2. Energía Hidráulica (____)

3. Energía Mareomotriz (____)

4. Energía Biomasa (____)

a) Corriente de agua

b) Materia orgánica

c) Viento

d) Mareas

e) Reacciones nucleares

f) sol

f) Energía lumínica

g) Energía química

h) Energía mecánica

i) Energía térmica

j) Energía eléctrica


A) Ec = 3136 J

B) Ec = 1568 J

C) Ec = 4537,5 J

D) Ec = 60000 J


E) Epg = 436 J

F) Epg = 156,8J

G) Epg = 16 J

H) Epg = 640 J


I) Epe = 1530 J

J) Epe = 255 J

K) Epe = 510 J

L) Epe = 3060 J

124


Nombre: ………………………............. Fecha: ………………….


PRUEBA SUMATIVA INSTRUCCIONES


Encierre en un círculo LA LETRA de la opción que corresponde a la respuesta correcta, solamente debe encerrar

la opción en el CUADRO de OPCIONES DE RESPUESTA

OBJETIVOS:



Preparar estrategias para fortalecer los conocimientos de manera individualizada para cada estudiante en los

refuerzos académicos.


1. El Joule es la cantidad de trabajo hecho por un fuerza de 1_________ al actuar a lo largo de una

distancia de 1 __________ .

2. Complete la ecuación de potencia: P = ___________ ÷ ____________

3. Si la impresora A imprime una hoja en 3 segundos y la impresora B imprime una hoja en 5

segundos, diremos que:

La impresora ___ es más potente que la impresora ___, ya que realiza el mismo trabajo en ________

tiempo.

4. El principio de la transformación de la energía dice que: La materia no se ________ ni se

________ solo se ______


1. Newton – centímetro

2. Dina – centímetro

3. metro – Newton

4. Newton – metro


1. Trabajo – distancia

2. Fuerza – distancia


4. Fuerza – tiempo


1. A - B - menor

2. A – B - mayor

3. B - A - menor

4. B - A - mayor


E) Compra – vende – comparte

F) Elimina- usa- recarga

G) Crea- destruye- transforma

H) Ve- toca - siente

125

PREGUNTAS DE RELACION DE COLUMNAS:

5. Relacione el tipo de energía con su fórmula

6. En el siguiente gráfico coloque la letra correspondiente al tipo de energía que le corresponde según

el proceso de la transformación de la energía.

PREGUNTAS DE OPCIÓN MÚLTIPLE: Desarrolle el ejercicio y escoja la opción de la respuesta que

ha obtenido

7. Sobre un cuerpo de 60 kg se aplica una fuerza de 100 N y se desliza 4m sobre una superficie sin

rozamiento. El trabajo realizado por la fuerza es:

8. Si un montacargas realiza un trabajo de 400J en 2 minutos, calcular cuál es la potencia de esta

máquina.

9. Qué energía cinética tiene un cuerpo de 100kg que se mueve con una velocidad de 5,6m/s.

10. Calcular cuánta energía ganó un cuerpo de 2kg, al ser levantado hasta una altura de 8m.

4. Energía Potencial Elástico

5. Energía Potencial gravitatoria

6. Energía Cinética

e) 1

2 m v2

f) m. g. h

g) 1

2 𝑘 . 𝑥2

h) m. k. x


E) 1c, 2d, 3a

F) 1c, 2d, 3b

G) 1d, 2b, 3a

H) 1c, 2b, 3a

k) Energía lumínica

l) Energía química

m) Energía mecánica

n) Energía térmica

o) Energía eléctrica


A) 400J

B) 6000J

C) 400N

D) 240N


A) P= 800 W

B) P= 200 W

C) P= 3,33 W

D) P= 6,67 W


A) Ec = 3136 J

B) Ec = 1568 J

C) Ec = 4537,5 J

D) Ec = 60000 J


A) Epg = 436 J

B) Epg = 156,8J

C) Epg = 16 J

D) Epg = 640 J

126

Anexo 12: Solicitudes para la Validación de los Instrumentos profesores de Física

130

Anexo 13: Solicitudes para la Validación de los Instrumentos calidad técnica de lenguaje

132

Anexo 14: Validación de los Instrumentos de Evaluación (Msc. Franklin Molina)

134

Anexo 15: Validación de los Instrumentos de Evaluación (Msc. Aquiles Galindo)

136

Anexo 16: Validación de los Instrumentos de Evaluación (Msc. Paola Velásquez)

138

Anexo 17: Fotografías Grupo Control

Evaluación Diagnostica:

Evaluación Formativa 1

139



140

Evaluación Sumativa

Desarrollo de clases

142

Anexo 18: Fotografías Grupo Experimental

Evaluación Diagnóstica


143



144

Evaluación Sumativa

Desarrollo de clases

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