Implementación de una estrategia activa complementada con tic para enseñanza de circuitos eléctricos en nivel bachillerato

Abstract

El aprendizaje activo en física ha demostrado ser una metodología eficiente. Con todas las herramientas que ofrece el aprendizaje activo ahora la pregunta es ¿Qué herramientas son más efectivas para abordar circuitos eléctricos en la preparatoria? Para responder esta pregunta comparamos dos metodologías activas que involucran una secuencia didáctica similar, pero diferentes herramientas, como simulaciones interactivas PhET, experimentos tanto demostrativos como llevados a cabo por los alumnos y tutores inteligentes. Calculamos que grupo tiene una mayor ganancia conceptual de los cuatro participantes y en que conceptos de electricidad usando un pre y post test. La resolución de problemas también se evaluó, y para ello se compararon los procedimientos de resolución, errores y resultados hechos por los alumnos que usaron tutores inteligentes con los que no. Los resultados de la ganancia conceptual muestran que la ganancia en todos los grupos es similar (alrededor de 0.4 acorde a la ecuación de ganancia conceptual de Hake). Este resultado puede sugerir que ambas herramientas tienen la misma eficiencia, y que estas pueden ser combinadas para lograr mejores resultados, pues hay conceptos con mejor ganancia usando simulaciones, como el comportamiento de la intensidad de corriente y el voltaje en circuitos en serie. Por otro lado, conceptos como las características de la intensidad luminosa en focos conectados de forma mixta obtuvieron mejores resultados para la secuencia que incluía experimentos. Una ventaja que tienen las simulaciones es su bajo costo y el tiempo de inversión para la planeación de las actividades fue menor. El análisis de los resultados de la resolución de problemas aún está en proceso. Palabras clave: Aprendizaje de circuitos eléctricos, estudiantes de bachillerato, tutores inteligentes, aprendizaje activo de Física, simulaciones interactivas. Abstract The active learning in Physics has demonstrated to be a good set of methodologies. Now the question is which active tools are more effective in the "electric circuits" topic? In this research we try to answer this question with a comparison of two active methodologies that use different tools: PhET interactive simulations, different kind of experiments and intelligent tutors. For the conceptual comparison, we calculated which group has a higher conceptual gain and in which concept or concepts using a pre-test and post-test with the principal concepts involved. For the problem solving ability, we compare the problem solving proses, errors and results of the students that use tutors with the students that didn’t. The results show that bout groups have almost the same conceptual gain (around 0.4 according with Hake’s conceptual gain equation) in most of the concepts. The results could means that bout tools have the same efficiency, and these can be combined for best results, because the analysis question to question shows that experiments group has higher conceptual gain in the questions that ask about the behavior of the light intensity in spotlight mixed connections. Simulations group has higher conceptual gain in questions about the behavior of electric current and voltage in series circuit. For that, a combination of the two teacher sequences can help with most of the conceptual objective. The importance about interactive simulations is that it is cheaper and request less planning time that demonstrative experiments. Problem solving analysis is in proces. Keywords: Electric circuits learnign, high-school students, intelligent tutoring system, Physics active learning, interactive learning simulations.