USO DEL SOFTWARE CABRI GEOMETRY COMO ESTRATEGIA DE ENSEÑANZA Y APRENDIZAJE DE LA ÓPTICA GEOMÉTRICA, BAJO LA MODALIDAD B-LEARNING

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1 USO DEL SOFTWARE CABRI GEOMETRY COMO ESTRATEGIA DE ENSEÑANZA Y APRENDIZAJE DE LA ÓPTICA GEOMÉTRICA, BAJO LA MODALIDAD B-LEARNING Jairo Beltrán 1 ; Xiomara Arrieta 2 y María Hernández 3 Universidad del Zulia, Centro de Estudios Matemáticos y Físicos, Facultad de Humanidades y Educación 1,2,3, Facultad de Ingeniería 1. Maracaibo, Venezuela 1 jairolbd@gmail.com. 2 xarrieta2410@yahoo.com, 3 fernanda750@gmail.com Eje temático: b-learning: experiencias en busca de la calidad en los procesos educativos. Resumen El crecimiento vertiginoso de la matrícula estudiantil en los cursos de física de la Licenciatura en Educación, mención Matemática y Física, Facultad de Humanidades y Educación de LUZ, junto con el déficit de instrumentos de laboratorio, demandan la actualización y modernización de los recursos de enseñanza de la física, así como la reestructuración de modelos educativos implementados hasta el momento. En este sentido, el b-learning representa un camino viable para reducir esta problemática, y particularmente en el caso de la óptica geométrica, ya que el estudio de formación de imágenes en espejos y lentes requiere de reiterados trazados de rayos. La presente investigación tiene como objetivo determinar las potencialidades de uso del software interactivo Cabri Geometry II Plus como una herramienta innovadora para la enseñanza y aprendizaje de la óptica geométrica, bajo una modalidad b-learning. La metodología utilizada es de tipo descriptiva - explicativa, con un diseño de campo. El procedimiento didáctico seguido consistió en una etapa presencial en la que se instruyó al alumno en el manejo del software para la construcción de applets relacionados con la geometría, y la demostración de la elaboración manual de un caso de formación de imágenes para un espejo y una lente; posteriormente se ejecutó una etapa a distancia en la que el estudiante debía crear applets que abarcaran 20 casos del trazado de rayos en estos dispositivos ópticos, utilizando las herramientas del Cabri. Los resultados evidenciaron que la aplicación de este software permitió la comprensión del comportamiento de la luz al interactuar con espejos y lentes, y redujo la duración de la instrucción y ejecución de la

2 actividad presencial. Se concluye que el uso del software Cabri Geometry como estrategia de enseñanza y aprendizaje, bajo la modalidad b-learning, favorece la construcción de conocimientos significativos de óptica geométrica por parte del aprendiz. Palabras clave: Software Cabri Geometry, b-learning, applet, enseñanza de la física, óptica geométrica. Introducción Según D Amario (2009) en los últimos diez años la matrícula estudiantil universitaria venezolana ha aumentado más del 200%, consecuentemente la Universidad del Zulia entre 2007 y 2008 triplicó las cifras de sus nuevos ingresos (LUZ Agencia de noticias 2010), tal es el caso de la Facultad de Humanidades y Educación de la Universidad del Zulia, que refleja un crecimiento considerable de sus estadísticas, semestre tras semestre; así mismo, la Licenciatura en Educación mención Matemática y Física ha incrementado su matrícula más del 100%. Aunado a lo anterior, los cambios curriculares de las universidades demandan cada día más la formación de individuos críticos, bajo una visión humanista y con un carácter investigativo. Pese a esto, estas reformas están acompañadas con la reducción del tiempo de instrucción de las clases, caso particular, los laboratorios de física, lo cual exige la aplicación de estrategias innovadoras que respondan a las competencias de formación. El Sistema de Educación a Distancia de la Universidad de Zulia (SEDLUZ) constituye una alternativa educacional que permite la gerencia efectiva de programas y proyectos académicos que amplían el acceso y cobertura del área de influencia de LUZ, utilizando el menor espacio posible para atender una gran cantidad de estudiantes (LUZ, Vice Rectorado Académico, Proyecto SEDLUZ 1997). Hoy día, este proyecto se ve cristalizado a través de entornos virtuales que abanderan la modalidad b-learning, la cual representa un camino viable para reducir el impacto de la problemática planteada, y particularmente en el caso de la óptica

3 geométrica, ya que el estudio de formación de imágenes en espejos y lentes requiere de reiteradas experimentaciones y trazados de rayos. En este sentido, la presente investigación tiene como objetivo determinar las potencialidades de uso del software interactivo Cabri Geometry II Plus como una herramienta innovadora para la enseñanza y aprendizaje de la óptica geométrica, bajo una modalidad b-learning. Fundamentación teórica Para cumplir con el propósito de la presente se partirá de los criterios propuestos por Cova, Arrieta y Aular (2008) y Cova, Arrieta y Riveros (2008) para la evaluación de softwares educativos y los lineamientos propuestos por Xavier, Xavier y Montse (2003) para la valoración de applets de física, que se sintetizan en la capacidad que pueda tener el Cabri Geometry II Plus para cumplir con: Un nivel elevado de sencillez y/o practicidad de utilización. Interactividad considerable. Un vocabulario adecuado. Grado de configuración amigable. La integración de los contenidos teórico prácticos. Confiabilidad en cuanto a los conceptos y/o construcciones que maneje. Facilitar el aprendizaje. La estimulación de la creatividad. Metodología La metodología utilizada fue de tipo descriptiva - explicativa, con un diseño de campo. El procedimiento didáctico seguido se dividió en dos etapas, una presencial y una a distancia, ambas a través de la aplicación de la guía práctica Uso del Software Interactivo Cabri Geometry II Plus en la Enseñanza de Óptica Geométrica (Arrieta y col. 2008), en una etapa presencial en la que se instruyó al alumno en el manejo del software para diseñar applets relacionados con la geometría, en la que se detallan los cursores y

4 herramientas del Cabri Geometry II Plus, al tiempo que se asignan actividades que conlleven al aprendizaje del mismo a través de la manipulación. Ejemplo: Tabla 1. Construya un applet que calcule el área de un triángulo. Construcción y Procedimiento 1. Trazar un triángulo. 2. Etiquetar los vértices con A, B, C. 3. Hallar el punto medio de del segmento BC, y etiquetar con M. 4. Definir los triángulos AMB y ACM 5. Obtener las áreas de los triángulos AMB y ACM 6. Mover los vértices A, B y C y observa lo que ocurre con las áreas obtenidas. 7. Explica lo ocurrido. Herramientas y Aplicaciones 1. Usar la herramienta Triángulo 2. Usar la herramienta Nombrar 3. Usar la herramienta Punto Medio y la herramienta Nombrar 4. Usar la herramienta Triángulo 5. Usar la herramienta Área 6. Sujetar los puntos con el cursor y arrastrar. Una vez el estudiante logre dominar las herramientas básicas de software, y luego del abordaje teórico relacionado con la formación de imágenes en espejos y lentes, se procedió a la construcción manual de un caso de formación de imágenes para un espejo y una lente, por medio del trazado de rayos elementales. Posteriormente se ejecutó una etapa a distancia donde el estudiante interactuó con un applet diseñado en Cabri Geometry para un espejo cóncavo (figura 1a), con el propósito de contrastar con el trabajo manual y tabular sus observaciones.

5 (a) (b) (c) (d) Figura 1. Applets de Espejos y Lentes. Finalmente, el aprendiz construyó un applet para cada uno de los tres dispositivos ópticos faltantes (figura 1: b, c, d), utilizando para ello las herramientas presentes en el Cabri Geometry. Resultados Partiendo de los criterios definidos, la evaluación de las potencialidades del Cabri Geometry II Plus como una herramienta innovadora para la enseñanza y aprendizaje de la óptica geométrica, bajo una modalidad b-learning, arrojó que el software presenta

6 comandos con un nivel considerable de sencillez y/o practicidad y un vocabulario adecuado, partiendo del supuesto que el usuario conoce los conceptos básicos de geometría. Por otro lado, el programa se define según sus creadores como un cuaderno interactivo de geometría, lo que le otorga un grado de configuración amigable al momento de construir applets para la enseñanza y el aprendizaje de la óptica geométrica, permitiendo la integración de los contenidos teórico prácticos. No obstante, la confiabilidad de los conceptos y/o construcciones realizadas dependen del programador, lo que implica la necesidad de supervisión de los applets diseñados por los alumnos para evitar que lleguen a conjeturas erradas partiendo de aplicaciones incorrectas. Sin embargo, es indiscutible cómo el uso del software estimula la creatividad del alumno al tiempo que propicia la interdisciplinariedad. Consideraciones finales Los resultados evidencian que la aplicación de este software permite la comprensión del comportamiento de la luz al interactuar con espejos y lentes, y reduce la duración de la instrucción y ejecución de la actividad presencial. Es importante destacar que en el estudio tradicional de las lentes y espejos a través de trazados de rayos manuales, normalmente se analizan 5 casos elementales, mientras que el uso del software proporciona numerosas posibilidades, ya que el usuario puede ubicar el objeto en diferentes posiciones. Se concluye que el uso del software Cabri Geometry II Plus como estrategia de enseñanza y aprendizaje, bajo la modalidad b-learning, favorece la construcción de conocimientos significativos de óptica geométrica por parte del aprendiz.

7 Referencias Bibliográficas 1. Arrieta X., Delgado M., Pineda L., Romero Y., Beltrán J., Molero R. y Rojas E. (2008). Uso del Software Interactivo Cabri Geometry II Plus en la Enseñanza de Óptica Geométrica. Proyecto CONDES Nº CH Enseñanza de las Ciencias para la Construcción de los Conocimientos. 2. Cova A., Arrieta X. y Aular J. (2008). Revisión de modelos para evaluación de software educativos. Revista Electrónica de Estudios Telemáticos. Vol. 7. No.1, Cova A., Arrieta X. y Riveros, V. (2008). Análisis y comparación de diversos modelos de evaluación de software educativo. Enlace. Revista Venezolana de Información, Tecnología y Conocimiento. Año 5 - Nº 3, pp D Amario D. (2009), Cuestiones de la inclusión educativa. A propósito de la UBV y Misión Sucre. Revista Venezolana de Economía y Ciencias Sociales, Vol. (15), Nº (1), pp LUZ Agencia de noticias (2010), LUZ es la universidad con mayor matrícula estudiantil en Venezuela. Por Hernández J. [Documento en línea]. Consultado el 26 de octubre del 2011 en: d=892&itemid= Universidad del Zulia, Vice-Rectorado Académico (1997), Proyecto: Sistema de Educación a Distancia. Maracaibo, Zulia. 7. Xavier B., Xavier J. y Montse N. (2003), Applets en la enseñanza de la física. Revista Enseñanza de las Ciencias, Vol. (21) Nº (3), pp