Proyecto laboratorio remoto: Enseñanza de la física con prácticas experimentales

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1 Proyecto laboratorio remoto: Enseñanza de la física con prácticas experimentales Nombre y correo del docente: Henry Antonio Quezada Ochoa Correo electrónico: haquezada@utpl.edu.ec Equipo de trabajo y componentes académicos participantes: o Equipo de trabajo Nombres y apellidos del docente Departamento Paola Sarango L Dirección de Tecnologías para la Educación / Inteligencia Artificial Jairo Contreras Dirección de Tecnologías para la Educación Henry Quezada Ciencias de la Educación mención Físico Matemáticas Sección departamental Inteligencia Artificial Dirección de Tecnologías para la Educación Pedagogía de las Ciencias Experimentales. Función (Coordinador o Participante) Coordinador del Proyecto de buena práctica Participante Coordinador de la buena práctica o Componentes académicos participantes Componente Tipo de Titulación Modalidad Número de académico componente académico (Troncal, Genérica, Libre (Presencial, Distancia) estudiantes Configuración, Formación Básica, Prácticum) Física I Troncal Fisico- Matemáticas Distancia 50 Número total de estudiantes participantes: 19 Resumen del trabajo realizado: La integración del sistema de laboratorio remoto como herramienta tecnológica que permite ejecutar prácticas experimentales en sistema de estudios a distancia conlleva a la innovación en los procesos de enseñanza aprendizaje. El propósito de este proyecto es permitir a los estudiantes de la titulación de Físico-Matemáticas realizar prácticas experimentales de física con el apoyo de un laboratorio remoto y conocer su satisfacción respecto de su uso. La metodología utilizada es la descriptiva-exploratoria y utilizamos como instrumento la encuesta en línea. Los resultados obtenidos indican un incremento importante en las calificaciones obtenidas por los estudiantes que realizaron la práctica y un elevado nivel de satisfacción de los estudiantes y

2 profesor en su uso, lo que conlleva a concluir que la aplicación del sistema de laboratorio remoto permite vincular la teoría con la práctica dado que la física es una ciencia experimental. Palabras claves: laboratorio remoto, prácticas experimentales, enseñanza física. Abstract: The integration of the remote laboratory system as a technological tool that allows the execution of experimental practices in a distance learning system leads to innovation in the teachinglearning processes. The purpose of this project is to enable students of the Physics-Mathematics degree to perform experimental physics practices with the support of a remote laboratory and to know their satisfaction regarding their use. The methodology used is descriptive-exploratory and we use the online survey as an instrument. The obtained results indicate a significant increase in the grades obtained by the students who carried out the practice and a high level of satisfaction of the students and teacher in their use, which leads to conclude that the application of the remote laboratory system allows to link the theory with the practice given that physics is an experimental science. Keywords: Remote laboratory, experimental practices, physics teaching. Introducción Física es una de las ciencias naturales que más ha contribuido al desarrollo y bienestar del hombre, porque gracias a su estudio e investigación ha sido posible encontrar, en múltiples casos, una explicación clara y útil a los fenómenos que se presentan en la vida diaria. Física es una ciencia experimental que establece los principios y leyes fundamentales de la naturaleza, pues se basan en la experiencia adquirida al reproducir intencionalmente muchos de los fenómenos físicos. El conocimiento de las leyes y fenómenos físicos constituyen un complemento indispensable en la formación cultural del ser humano, no únicamente en virtud del gran avance científico y tecnológico actual, sino también porque el maravilloso mundo de la Física nos rodea e influye en todo momento. En efecto, esta importante ciencia está permanentemente en nuestra vida diaria: en el hogar, en el trabajo, en el auto, en la calle, en un ascensor, en el cine, en un campo deportivo, en una clínica, etc. Considerando que el estudio de esta asignatura de carácter experimental es de gran importancia en la formación académica y profesional; y, con la finalidad de motivar, mantener el interés y el entusiasmo para lograr aprendizajes significativos en nuestros estudiantes, se proponen algunos recursos didácticos y estrategias metodológicas como es el acceso a prácticas reales mediante el uso del laboratorio remoto. La finalidad del laboratorio remoto es de permitir a los estudiantes de la titulación Físico Matemáticas de los distintos centros universitarios, acceder a realizar prácticas experimentales en un entorno real, manipulando remotamente los objetos de laboratorio, ingresando valores y obteniendo los resultados de su experimentación. De esta manera se contribuye con el fortalecimiento del aprendizaje de los estudiantes, se innova en la práctica docente y se responde a los indicadores solicitados por el Consejo de Educación Superior de permitir prácticas de laboratorio y de uso de recursos tecnológicos para le enseñanza aprendizaje. OBJETIVOS: Generales Realizar prácticas experimentales de física con el apoyo de un laboratorio remoto

3 Específicos Comprobar experimentalmente las leyes del péndulo simple. Determinar el impacto del laboratorio remoto como herramienta para la ejecución de la práctica del péndulo simple en la asignatura de física DESCRIPCIÓN DE LA BUENA PRÁCTICA Mediante la incorporación del laboratorio remoto en la asignatura de física se trata de acercar a los estudiantes de Modalidad Abierta y a Distancia a realizar prácticas en entornos reales que les permita fortalecer sus conocimientos de manera experimental y no solamente en forma teórica. En esta oportunidad, mediante el uso del laboratorio remoto, se analizó en forma experimental las características del movimiento de un péndulo simple y se encontró los factores que influyen en su periodo. Para el desarrollo de la buena práctica, fue necesario para el docente realizar la planificación de la práctica de laboratorio, donde se describen los objetivos, los materiales, las actividades a desarrollar y en cada actividad las preguntas de análisis y cuestionarios, las que permiten evaluar los conocimientos adquiridos durante y al finalizar el experimento. Por otra parte, también fue necesario el desarrollo de tutoriales digitales (manuales) con la finalidad de explicar a los estudiantes el funcionamiento del sistema de laboratorio remoto. La descripción del tutorial se la realizó de tal manera que sea lo más comprensible posible para el estudiante. Así también, el seguimiento continuo que se realizó, apoyado por anuncios orientativos y académicos, mensajes, recursos educativos consolido la realización de la buena práctica de un buen porcentaje de estudiantes. Cabe mencionar que el sistema de laboratorio remoto, además esta constituido con un área de calificaciones, la que guarda: video de práctica del (los) estudiantes, calificación del cuestionario y las preguntas de análisis por ser calificadas y el historial del chat para poder evidenciar las participaciones de los estudiantes. Esta área permite la calificación ágil y completa de los aportes de los estudiantes. EL manejo del sistema de laboratorio remoto, sin duda repercutió en el fortalecimiento de competencias digitales tanto para estudiantes como para el docente. Materiales y métodos utilizados Materiales Indicar los recursos utilizados - Profesor de física - Estudiantes - Equipo técnico o de soporte - Planificación de la práctica de física - Entorno Virtual de aprendizaje - Sistema de laboratorio remoto - Maqueta de la práctica de péndulo simple - Conexión a Internet - REA sobre los principios de las leyes del péndulo simple

4 Metodología FASES: Fase 1. Planificación de la práctica de laboratorio por parte del docente Fase 2: Familiarización del profesor con el laboratorio remoto Fase : Familiarización de los estudiantes con el laboratorio remoto Fase 4: Ejecución de la práctica experimental de física Fase 5: Evaluación de resultados Fase 6: Difusión de resultados Valoración del proyecto Informe de resultados de la comprobación experimental de las leyes del péndulo simple de los estudiantes A continuación se describe el promedio de calificaciones de la evaluación a distancia obtenidas por parte de los estudiantes que realizaron la práctica de laboratorio remoto. De un total de 50 estudiantes, participaron 19 equivalente al 8%. Donde en el primer bimestre sin uso del laboratorio remoto el promedio de calificaciones fue: 4.59/6. Mientras que en el segundo bimestre con apoyo de las prácticas de laboratorio remoto el promedio de calificaciones es de: 4.92/6; donde se evidencia un incremento sustancial en las calificaciones, lo que demuestra de alguna manera el impacto de ésta nueva herramienta tecnológica y de la metodología aplicada. Reportes de satisfacción de los estudiantes y profesor sobre el uso del laboratorio remoto o Conclusiones de estudiantes Considera que el sistema de laboratorio remoto constituye una innovación educativa Considera que el sistema de laboratorio remoto constituye una innovación educativa MUY 2 4 MUY Figura 1. El laboratorio remoto como innovación De los 19 (100%) estudiantes que realizaron la práctica del péndulo simple con ayuda del laboratorio remoto, 14 de ellos (7,6%) que se encuentran entre de acuerdo y muy de acuerdo,

5 consideran que este proyecto constituye un innovación educativa, mientras que 5 estudiantes (26,4%) indican lo contrario. Considera que las actividades de laboratorio remoto promovieron cambios positivos en los aprendizajes Considera que las actividades de laboratorio remoto promovieron cambios positivos en los aprendizajes MUY 1 5 MUY Figura 2. Cambios positivos en los aprendizajes Con ayuda de las actividades propuestas en el laboratorio remoto, 15(78,9%) estudiantes que se encuentran dentro de acuerdo y muy de acuerdo, coinciden que promovieron cambios positivos en los aprendizajes, mientras que 4(21,1%) estudiantes no están de acuerdo con el aporte de las actividades en los aprendizajes. La práctica del péndulo simple me ayudó a mejorar mis aprendizajes La práctica del péndulo simple me ayudó a mejorar mis aprendizajes MUY MUY Figura. Mejoramiento de los aprendizajes

6 14(7,6%) estudiantes que se encuentran dentro de acuerdo y muy de acuerdo, coinciden que la práctica del péndulo simple les ayudó a mejorar sus aprendizajes en la asignatura de Física I, mientras que 5(26,%) estudiantes están en desacuerdo. El manejo del laboratorio remoto me permitió mejorar mis competencias digitales para un adecuado manejo de las tecnologías. El manejo del laboratorio remoto me permitió mejorar mis competencias digitales para un adecuado manejo de las tecnologías MUY 1 4 MUY Figura 4. Desarrollo de competencias digitales Además del aporte del sistema de laboratorio remoto en la asignatura de Física I, 14(7,6%) estudiantes están entre de acuerdo y muy de acuerdo que el manejar el sistema le ayudó a perfeccionar sus competencias digitales para un adecuado manejo de las tecnologías, mientras el 5(26,4%) estudiantes no están de acuerdo con lo antes expuesto. Después de haber realizado esta práctica estoy convencido(a) que la contribución del laboratorio remoto a los aprendizajes de la física es significativa Después de haber realizado esta práctica estoy convencido(a) que la contribución del laboratorio remoto a los aprendizajes de la física es MUY 4 MUY Figura 5. Contribución del laboratorio remoto

7 1(68,4%) estudiantes que desarrollaron la práctica del péndulo simple con ayuda del sistema de laboratorios remotos, están entre de acuerdo y muy de acuerdo y convencidos que el laboratorio contribuye favorablemente en el aprendizaje de Física y 6(1,6%) estudiantes están en total desacuerdo. o Conclusiones del docente: El laboratorio remoto (LR) constituye una herramienta valiosa en la creación de un sistema de apoyo para el aprendizaje de la física, porque permite al profesional en formación poner en práctica los conocimientos adquiridos en el estudio de la asignatura. Mediante la utilización del laboratorio remoto, accesible a través de Intranet, Internet o ambientes computacionales, el estudiante realiza las prácticas de física de una forma lo más similar posible a como si estuviese en las dependencias del laboratorio tradicional o físico (LT). El laboratorio remoto es una innovación en el campo de la educación, especialmente en el sistema de educación a distancia, es una nueva didáctica para la enseñanza aprendizaje de las ciencias experimentales, especialmente de la física, por las siguientes razones: - Se optimiza el material de laboratorio y recursos humanos. - Eficiente utilización del material docente e investigador, posibilitando que cuando un sistema no es usado, sea cedido a un usuario externo. - El laboratorio remoto amplía la oferta horaria del estudiante en su formación y le permite realizar la práctica experimental sin la necesidad de contar con los instrumentos y materiales en el lugar de su residencia. - Los laboratorios remotos son un recurso extremadamente rentable en la formación de estudiantes especialmente en educación a distancia. - Es posible llevar a cabo experimentos de forma estructurada o incluso más abierta, en la que los profesionales en formación desarrollan habilidades de: observación; interpretación, análisis y discusión de resultados; resolución de problemas, de forma similar a la que los investigadores realizan. Bibliografía Montoya, J. C., & Hernádez, T. O. (2010). Plataforma Web para acceso remoto a instrumentación física avanzada. REVISTA Universidad EAFIT, 46 (160), Lorandi, A., Hermida, G., Hernádez, J., & De Guevara Durán, E. (2011). Los laboratorios virtuales y los remotos en enseñanzas de la ingeniería. Revista internacional de educación e ingeniería, 4, 24-0.