diseño de estrategias metodológicas en resolución de problemas del movimiento rectilíneo...
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El presente trabajo de investigación tiene como propósito dar a conocer los resultados obtenidos en el proceso de investigación realizado en el Instituto Nacional Julio Cesar Castillo Ubau del municipio de Condega durante el primer semestre del 2014 con estudiantes de décimo grado de Educación Secundaria, presentando la información recopilada en los distintos momentos del trabajo y que pueden servir de pauta para replantearse otras perspectivas que contribuyan a mejorar la calidad del proceso de aprendizaje en la resolución de problemas del movimiento rectilíneo uniformemente variado. La investigación está estructurada sobre los siguientes aspectos: En el primer capítulo se aborda los antecedentes, planteamiento del problema de investigación, justificación y las preguntas orientadoras, seguido por el segundo capítulo que abarca el objetivo general y los específicos que darán respuesta a dicho problema. En el tercer capítulo se aborda el marco teórico donde se conceptualizan los fundamentos del trabajo que presenta la información teórica sobre estrategias metodológicas, diferentes tipos de aprendizaje, movimiento rectilíneo uniformemente variado y definiciones de los instrumentos utilizados para la recolección de datos. En el cuarto capítulo se presenta la operacionalización por objetivos mostrados con sus respectivas definiciones de análisis, categoría, subcategoría e instrumentos utilizados por objetivos mostrados con su respectiva dimensión de análisis. En el quinto capítulo se da a conocer el diseño metodológico en el trabajo, conteniendo el tipo de estudio realizado, contextualización de la investigación, población – muestra e instrumentos de recolección de datos. En el sexto capítulo se encuentra el análisis y discusión de resultados que se obtuvieron mediante la aplicación de estrategias metodológicas a estudiantes de décimo grado en la asignatura de Física en la unidad de movimientos rectilíneos. Se presentan evidencias de trabajos de los estudiantes que sustentan el estudio. Por último se presenta en el séptimo capítulo las conclusiones por cada uno de los objetivos específicos de la investigación, así como las recomendaciones productos de los resultados obtenidos y se indica la bibliografía que fundamenta toda la investigación.TRANSCRIPT
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE NICARAGUA, MANAGUA
UNAN - MANAGUA
FACULTAD REGIONAL MULTIDISCIPLINARIA
FAREM - Estelí
Recinto “Leonel Rugama Rugama”
Tema:
Diseño de estrategias metodológicas en resolución de problemas del Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado con estudiantes de décimo grado del “Instituto Nacional Julio Cesar Castillo Ubau” de Condega durante el primer semestre, 2014
Asignatura: Metodología de la Investigación
Carrera/Año: Física – Matemática III Año
Tutor:
Msc. Víctor Manuel Valdivia González
Autores:
Cliffor Jerry Herrera Castrillo Michael Josué Rivera Aguilar Adela Suárez López José Ismael González
AGRADECIMIENTO
Agradecemos primeramente a Jehová Dios, por darnos la vida, el conocimiento y la fortaleza día a día para poder desarrollar nuestro trabajo investigativo y así culminarlo exitosamente.
Agradecemos a nuestros padres por su ayuda incondicional durante todo el transcurso de nuestro trabajo, por incentivarnos a seguir, aconsejarnos comprendernos y por estar siempre a disposición cuando los necesitamos.
A nuestros asesores Msc. Víctor Manuel Valdivia González - María Elena Blandón Dávila por guiarnos en el proceso investigativo, así como su exigencia, su comprensión, dedicación, paciencia que tuvieron durante todo el proceso y por sus inolvidables consejos.
A todas las personas que hicieron posible la realización de este trabajo, a los docentes del instituto Nacional Julio Cesar Castillo Ubau que nos brindaron sus opiniones, comentarios y sugerencias sobre el tema.
A todos gracias.
RESUMEN
El presente trabajo de investigación tiene como propósito dar a conocer los resultados obtenidos en el proceso de investigación realizado en el Instituto Nacional Julio Cesar Castillo Ubau del municipio de Condega durante el primer semestre del 2014 con estudiantes de décimo grado de Educación Secundaria, presentando la información recopilada en los distintos momentos del trabajo y que pueden servir de pauta para replantearse otras perspectivas que contribuyan a mejorar la calidad del proceso de aprendizaje en la resolución de problemas del movimiento rectilíneo uniformemente variado.
La investigación está estructurada sobre los siguientes aspectos:
En el primer capítulo se aborda los antecedentes, planteamiento del problema de investigación, justificación y las preguntas orientadoras, seguido por el segundo capítulo que abarca el objetivo general y los específicos que darán respuesta a dicho problema.
En el tercer capítulo se aborda el marco teórico donde se conceptualizan los fundamentos del trabajo que presenta la información teórica sobre estrategias metodológicas, diferentes tipos de aprendizaje, movimiento rectilíneo uniformemente variado y definiciones de los instrumentos utilizados para la recolección de datos.
En el cuarto capítulo se presenta la operacionalización por objetivos mostrados con sus respectivas definiciones de análisis, categoría, subcategoría e instrumentos utilizados por objetivos mostrados con su respectiva dimensión de análisis. En el quinto capítulo se da a conocer el diseño metodológico en el trabajo, conteniendo el tipo de estudio realizado, contextualización de la investigación, población – muestra e instrumentos de recolección de datos.
En el sexto capítulo se encuentra el análisis y discusión de resultados que se obtuvieron mediante la aplicación de estrategias metodológicas a estudiantes de décimo grado en la asignatura de Física en la unidad de movimientos rectilíneos. Se presentan evidencias de trabajos de los estudiantes que sustentan el estudio.
Por último se presenta en el séptimo capítulo las conclusiones por cada uno de los objetivos específicos de la investigación, así como las recomendaciones productos de los resultados obtenidos y se indica la bibliografía que fundamenta toda la investigación.
ÍNDICE
I. INTRODUCCIÓN.....................................................................................................................1
1.1 Antecedentes..................................................................................................................1
1.2 Planteamiento del problema................................................................................................3
Preguntas Orientadoras:........................................................................................................4
1.3 Justificación...........................................................................................................................5
II. OBJETIVOS.............................................................................................................................6
2.1 General.............................................................................................................................6
2.2 Específicos.......................................................................................................................6
III. MARCO TEÓRICO..............................................................................................................7
3.1 Definición de Problema................................................................................................7
3.2 Metodología y estrategias metodológicas....................................................................7
3.3 Aprendizaje.....................................................................................................................9
3.3.1 Tipos de aprendizaje.............................................................................................9
3.4 Movimiento........................................................................................................................12
3.4.1 Los movimientos rectilíneos (Alvarado., 2011).............................................12
3.5 Técnicas e instrumentos para la recolección de datos................................................18
IV Operacionalización según Objetivos.....................................................................................20
V. DISEÑO METODOLÓGICO..................................................................................................21
5.1 Tipo de Investigación.......................................................................................................21
5.2 Contexto de la investigación................................................................................................21
5.3 Técnicas e instrumentos para la recolección de datos................................................22
5.4 Etapas de la Investigación.................................................................................................23
VI ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS.....................................................................24
VII. CONCLUSIONES.................................................................................................................40
IX. BIBLIOGRAFIA........................................................................................................................42
X. ANEXOS....................................................................................................................................44
10.1 Cronograma de actividades............................................................................................44
10. 2 Estrategia N° 1...............................................................................................................45
10.3 Estrategia Nº 2................................................................................................................48
10.4 Lista de cotejo.................................................................................................................52
10.5 Rúbrica..............................................................................................................................52
10.6 Fotos tomadas durante la aplicación de estrategias..........................................................53
Tema
Diseño de estrategias metodológicas en resolución de problemas del Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado con estudiantes de décimo grado del “Instituto Nacional Julio Cesar Castillo Ubau” de Condega durante el primer semestre, 2014.
I. INTRODUCCIÓN
1.1 Antecedentes
En base a la búsqueda de información alrededor del problema de investigación se encontró algunos trabajos que se relacionan con “Diseño de estrategias metodológicas en resolución de problemas del Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado”.
(González, 2011) en Loja, Ecuador realizó una investigación a la cual tituló “Elaboración de Estrategias metodológicas para el aprendizaje de movimientos rectilíneos variados acelerados y retardados con estudiantes de primer año de bachillerato especialidad Físico-matemáticas del colegio experimental Universitario Manuel Cabrera Lozano” el cual hace relación a un estudio teórico-práctico de los diferentes movimientos rectilíneos, convirtiendo así al estudiante en el propio protagonista de su aprendizaje, creando una metodología relacional la cual concluyó que en base a los resultados obtenidos mediante la aplicación de los instrumentos el aprendizaje de los estudiantes del colegio experimental Universitario Manuel Cabrera Lozano mejoró considerablemente demostrando así que la teoría y la práctica van de la mano.
(Millan, 2001) en Guerrero, México realizó una investigación titulada “Un estudio acerca de las metodologías de las concepciones de estudiantes y profesores de física sobre las representaciones gráficas del movimientos rectilíneos” esta investigación trató acerca de todos los tipos de movimientos y sus representaciones gráficas en la solución de problemas, teniendo como objetivo describir, analizar y explicar las interpretaciones de los alumnos y profesores de física acerca de la representación gráfica del movimiento rectilíneo, la metodología utilizada se rigió por el diseño, validación y aplicación de instrumentos de exploración, donde se concluyó que los procedimientos utilizados por la mayoría de los alumnos y profesores para determinar la velocidad en un intervalo dado a partir de una gráfica de coordenadas (t, d) consisten principalmente en ubicar el valor f(t) que le corresponde al valor de t en el límite superior del intervalo en cuestión.
(Gustavo Alberto Meza Silva, 2009) En Managua Nicaragua, por parte del Ministerio de Educación llevó a cabo una antología para docentes de educación secundaria, sobre las ciencias naturales donde incorporó un capítulo acerca de los movimientos rectilíneos variados, proporcionando al docente de secundaria material metodológico para poder desarrollar la asignatura de física, así mismo detallo una serie de problemas en la vida cotidiana relacionados al movimiento,
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también incorporó estrategias didácticas para el desarrollo de habilidades y destrezas en cuanto al despeje de fórmulas y conversión de unidades de medidas según el Sistema Internacional (SI).
En la Facultad Regional Multidisciplinaria de Estelí, se encontró un trabajo denominado “Resolución de problemas aplicando sistemas de ecuaciones lineales con dos variables durante el segundo semestre del año 2011 con estudiantes de noveno grado del Instituto Nacional Rubén Darío de Yali” realizado por Berta Hoyos Castillo, Douglas Hoyos Sevilla y Elsa Margarita Rodríguez Moreno.
En esta investigación se propuso como estrategia metodológica una unidad didáctica con el objetivo de resolver problemas del entorno aplicando sistemas de ecuaciones lineales con dos variables, en donde concluyeron que la utilización de las diferentes estrategias utilizadas en la resolución de problemas, construye paulatinamente los aprendizajes, refuerzan constantemente las actividades en los estudiantes, permitiéndoles comprender, reflexionar y comunicar lo que hacen en matemáticas, y sobre todo superar las dificultades presentadas.
También en la Facultad Regional Multidisciplinaria de Estelí, se encontró el trabajo denominado “Experimentación de prácticas de laboratorio del movimiento rectilíneo para el aprendizaje significativo de los estudiantes de los decimo A en el Instituto Profesor Guillermo Cano Balladares y Colegio Nuestra Señora del Rosario realizado por Silvia Carolina Canales Flores y María Isabel Torres Orozco en la asignatura de Seminario de Graduación para optar al título de Licenciado en Ciencias de la Educación con mención en Física – Matemática durante el segundo semestre del año lectivo 2012.
Las prácticas de laboratorio presentadas fueron abordadas con un enfoque constructivista formuladas básicamente con materiales del medio y equipos de laboratorios, tomando en cuenta las características de los centros en estudio. En esta investigación se concluyó que con la aplicación de prácticas de laboratorios los estudiantes además de consolidar sus conocimientos teóricos son capaces de identificar los movimientos rectilíneos en su entorno y sobre todo darle una explicación científica del porque ocurren estos movimientos.
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1.2 Planteamiento del problema
En el área de Física en la unidad de Movimientos Rectilíneos, los estudiantes de décimo grado del “Instituto Nacional Julio Cesar Castillo Ubau” de la ciudad de Condega han presentado dificultades en cuanto a resolución de problemas del Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado, debido a varios factores que intervienen en el aprendizaje de los educandos.
En conversaciones con docentes, éstos se referían a dificultades que presentan los estudiantes en la resolución de problemas, no evidenciando logros en el contenido de estudio referente al análisis matemático de los problemas de movimiento rectilíneos uniformemente variado. Se expresó que uno de los factores que incide en esta problemática es que la física en relación a este contenido actualmente se ve en décimo grado de forma directa.
También se mencionó que la física se ve integrada en otras ciencias, pero debido a lo extenso de los programas, los docentes no desarrollan las unidades relacionadas a este contenido, por consiguiente cuando los estudiantes llegan a décimo grado no poseen nociones sobre conceptos básicos de esta temática, llevándolos a truncar en la solución de un problema.
En la calidad educativa interviene la actitud que demuestra el docente al momento de impartir esta temática, ya que algunas veces el educador no utiliza estrategias que motiven al estudiante en donde se de integración constante (docente –estudiante) para satisfacer las necesidades principalmente de los educandos.
Los problemas antes descritos son el objeto de estudio, pues de alguna manera obstaculizan el desarrollo de pensamiento lógico, habilidades y destrezas, lo que conlleva a que los estudiantes no logren un aprendizaje significativo, lo cual afecta el cumplimiento de los indicadores de logro y la calidad educativa.
Es por ello que esta investigación tiene como propósito diseñar estrategias metodológicas para el proceso de aprendizaje de estudiantes de décimo. Así mismo darle ayuda a docentes proporcionándoles material didáctico mediante el diseño de estrategias metodológicas porque éstas son de gran relevancia al momento de construir nuevos conocimientos, a fin de un desarrollo cognitivo que permita llegar con certeza a la solución de un problema para que los educandos desarrollen capacidades de pensar y potencializar habilidades al momento de recibir este contenido.
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Pregunta Problema:
¿Por qué los estudiantes de décimo grado no relacionan con el contexto los problemas del movimiento rectilíneo uniformemente variado?
Preguntas Orientadoras:
¿De qué manera los estudiantes de décimo grado resuelven problemas de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado?
¿Qué conocimientos previos tienen los estudiantes de décimo grado en la resolución de problemas del movimiento rectilíneo uniformemente variado?
¿Cómo influyen las estrategias metodológicas en el cumplimiento de los objetivos del aprendizaje?
¿Qué actitudes tienen los estudiantes ante los problemas del contexto?
¿Cómo relacionan los estudiantes el movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado en la vida real?
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1.3 Justificación
Las razones por las cuales se decidió indagar en esta temática fue por la problemática que se presenta en estudiantes de décimo grado en cuanto al análisis, comprensión y solución de problemas de Física.
Cabe mencionar que una de las razones de trabajar esta temática se debió a la falta de investigación en este tema que es de relevancia para el desarrollo de habilidades en el análisis e interpretación de problemas que conllevan a la resolución de los mismos.
Así mismo uno de los obstáculos que se encontró en el aula de clases es que incorporar estrategias metodológicas en esta temática de física, es algo que a los docentes no les gusta implementar para facilitar el proceso de aprendizaje; es por ello que se pretende que con el diseño de éstas, los estudiantes logren escribir y exponer sus aprendizajes desarrollando así sus capacidades intelectuales en cuanto al pensamiento lógico y descriptivo de los fenómenos físicos que se relacionan con el movimiento rectilíneo uniformemente variado.
Este trabajo de investigación servirá de apoyo en el proceso de aprendizaje dando soluciones que contribuyan a mejorar la calidad educativa del año en curso y en años posteriores y que beneficiará tanto a docentes como estudiantes para mejorar el proceso de aprendizaje y enriquecer conocimientos del estudiante en el desarrollo de esta temática de manera contextualizada, logrando vencer con facilidad todas las barreras y competencias de grado presentes en el plan de estudio respecto a este contenido.
Por lo tanto este trabajo tiene como propósito aminorar la problemática encontrada en la solución de problemas del Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado mediante la implementación de estrategias metodológicas para que los estudiantes de décimo grado del Instituto Nacional Julio Cesar Castillo Ubau puedan reconstruir su propio aprendizaje.
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II. OBJETIVOS
2.1 General
Diseñar estrategias metodológicas en la resolución de problemas del movimiento rectilíneo uniformemente variado con estudiantes de décimo grado del “Instituto Nacional Julio César Castillo Ubau” de Condega.
2.2 Específicos
Identificar los conocimientos previos que poseen los estudiantes de décimo grado del “Instituto Nacional Julio César Castillo Ubau” de Condega en la resolución de problemas del movimiento rectilíneo uniformemente variado.
Aplicar estrategias metodológicas en la resolución de problemas del movimiento rectilíneo uniformemente variado en estudiantes de décimo grado.
Constatar la efectividad de las estrategias metodológicas en el aprendizaje adquirido por los estudiantes de décimo grado mediante el análisis de los resultados obtenidos.
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III. MARCO TEÓRICO En este capítulo se presentan los diferentes conceptos y teorías que sirvieron de sustento para la realización del trabajo de investigación.
3.1 Definición de Problema
Según (Palacios, 1998) un problema es “una situación incierta que provoca en quien la padece una conducta (resolución del problema) tendente a hallarle solución (resultado) y reducir de esta forma la tensión inherente a dicha incertidumbre”. Trasladando esta definición propuesta por Palacios al contexto educativo un problema puede ser diseñado en el aula de clases como una estrategia de enseñanza – aprendizaje y que el estudiantado se sienta motivado por llegar a despejar la incógnita planteada en el problema.
Clasificación de los problemas
Aunque existen distintas clasificaciones (Palacios, 1998) de los problemas y un relativamente abundante vocabulario al respecto (problemas de lápiz y papel, cuestiones, ejercicios,...), los problemas pueden ser:
Cualitativos En su resolución no se precisa recurrir a determinaciones numéricas, debiendo resolverse de forma verbal-escrita; normalmente se refieren a la interpretación científica de fenómenos reales y se les denomina con cierta frecuencia cuestiones.
Cuantitativos Exigen cálculos numéricos efectuados a partir de las ecuaciones correspondientes y de los datos disponibles en el enunciado.
Cerrados Se consideran cerrados los problemas cuantitativos.
Abiertos Se consideran abiertos los problemas cualitativos
3.2 Metodología y estrategias metodológicas
Si bien es cierto que el “método científico” sugiere camino, sistematicidad, orden, rutinas operacionales y formas de procedimiento, para no generar confusiones, es importante distinguirlo de lo que es la “metodología”. Por ello, hay que indicar que aquí la metodología será entendida como: procedimientos y técnicas de operación, y el método como movimiento del pensamiento que en su vaivén constante y rico escudriña la realidad y por tanto da cuenta de ella...[ambos] pueden facilitarnos un mejor abordaje de la realidad y por tanto un enriquecimiento de la misma (López,2004).
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(Pérez, 2005) Ha dicho que metodología es un conjunto de estrategias, tácticas y técnicas que permiten descubrir, consolidar y refinar un conocimiento.
En este sentido es necesario señalar que la metodología siempre implica una reflexión y argumentación sobre los pasos y operaciones (decisiones clave) que el investigador tiene que dar para construir información y conocimiento sobre su objeto de estudio.
Una cosa que es muy importante anotar y matizar, es que la metodología se caracteriza por ser normativa al (valorar), pero también es descriptiva cuando (expone) o comparativa cuando (analiza). La metodología también estudia el proceder del investigador y las técnicas que emplea. De ahí que ésta auspicie la variedad de procedimientos, criterios, recursos, técnicas y normas prácticas que el docente investigador puede aplicar según las necesidades...Con esta lógica y hablando de investigación, en la metodología el investigador descifra de manera descriptiva, por demás detallada, cómo piensa realizar el trabajo de investigación, teniendo en cuenta cada elemento (López, 2004).
De modo que si toda metodología implica una selección de técnicas de investigación, se ha llegado a considerar acertadamente, que la metodología es la selección de estrategias, ya que del diseño de éstas depende el éxito y la validez de sus resultados (Pérez, 2005).
De ahí que atinadamente se acepte que las estrategias metodológicas son las formas de lograr nuestros objetivos en menos tiempo, con menos esfuerzo y mejores resultados. En éstas, el investigador amplía sus horizontes de visión de la realidad que desea conocer analizar, valorar, significar o potenciar (López, 2004).
Las estrategias metodológicas de aprendizaje se refieren a las intervenciones pedagógicas realizadas con la intención de potenciar y mejorar los procesos espontáneos de aprendizaje y de enseñanza, como un medio para contribuir a un mejor desarrollo de la inteligencia, la afectividad, la conciencia y las competencias para actuar socialmente.
Los estudiantes construyen conocimientos haciendo, jugando, experimentando; de ahí que las estrategias metodológicas implican actuar sobre su entorno, apropiarse de los conocimientos y conquistarlos en un proceso de interrelación con los demás.
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3.3 Aprendizaje
Según (Pérez R. A., 2012) es el proceso por medio del cual la persona se apropia del conocimiento, en sus distintas dimensiones: conceptos, procedimientos, actitudes y valores.
3.3.1 Tipos de aprendizaje Aprendizaje Significativo (Dávila, 2008)
El ser humano tiene la disposición de aprender -de verdad- sólo aquello a lo que le encuentra sentido o lógica. El ser humano tiende a rechazar aquello a lo que no le encuentra sentido. El único auténtico aprendizaje es el aprendizaje significativo, el aprendizaje con sentido.
El aprendizaje significativo es un aprendizaje relacional. El sentido lo da la relación del nuevo conocimiento con conocimientos anteriores, con situaciones cotidianas, con la propia experiencia, con situaciones reales, etc.
El aprendizaje significativo es el proceso por el cual un individuo elabora e internaliza conocimientos (haciendo referencia no sólo a conocimientos, sino también a habilidades, destrezas,..) sobre la base de experiencias anteriores relacionadas con sus propios intereses y necesidades.
Ventajas del Aprendizaje Significativo según (Aldrete, 2011)
Produce una retención más duradera de la información. Facilita el adquirir nuevos conocimientos relacionados con los
anteriormente adquiridos de forma significativa, ya que al estar claros en la estructura cognitiva se facilita la retención del nuevo contenido.
La nueva información al ser relacionada con la anterior, es guardada en la memoria a largo plazo.
Es activo, pues depende de la asimilación de las actividades de aprendizaje por parte del alumno.
Es personal, ya que la significación de aprendizaje depende los recursos cognitivos del estudiante.
Aprendizaje basado en problemas (ABP)
Según (Pulpeiro, 2006) la metodología ABP (aprendizaje basado en problemas) es una colección de problemas cuidadosamente construidos por grupos de profesores de materias afines que se presentan a pequeños grupos de estudiantes auxiliados por un tutor. Los problemas, generalmente, consisten en una
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descripción en lenguaje muy sencillo y poco técnico de conjuntos de hechos o fenómenos observables que plantean un reto o una cuestión, es decir, requieren explicación. La tarea del grupo de estudiantes es discutir estos problemas y producir explicaciones tentativas para los fenómenos describiéndolos en términos fundados de procesos, principios o mecanismos relevantes.
Un currículo basado en problemas, a diferencia de uno basado en asignaturas, está organizado temáticamente y, los problemas son elaborados por un equipo de profesores involucrados en un módulo y que tienen formación en diferentes disciplinas. Se concede similar importancia tanto a los conocimientos que se deben adquirir como al proceso de aprendizaje.
El material de aprendizaje básico lo constituyen las descripciones de los problemas y una biblioteca de recursos (bibliografía, pero también recursos audiovisuales, registros, electrónicos, etc.) bien surtida, las clases ocasionales y el contacto con expertos a los que los estudiantes pueden contactar para hacerles consultas puntuales (obviamente, no para que les resuelvan el problema).
Aprendizaje cooperativo (AC)
Según (Universidad Politecnica de Madrid, 2008) El AC es un método de aprendizaje basado en el trabajo en equipo de los estudiantes. Incluye diversas y numerosas técnicas en las que los alumnos trabajan conjuntamente para lograr determinados objetivos comunes de los que son responsables todos los miembros del equipo. Sin embargo, otros autores si emplean estos términos de forma diferente. (Zañartu, 2000) Afirma que la diferencia básica es que el AC necesita de mucha estructuración para la realización de la actividad por parte del docente, mientras que el aprendizaje colaborativo necesita de mucha más autonomía del grupo y muy poca estructuración de la tarea por parte del profesor. En palabras de otro autor, (Panitz, 2001) en el aprendizaje colaborativo los alumnos son quienes diseñan su estructura de interacciones y mantienen el control sobre las diferentes decisiones que repercuten en su aprendizaje, mientras que en el AC, es el profesor quien diseña y mantiene casi por completo el control en la estructura de interacciones y de los resultados que se han de obtener.
Siguiendo a estos autores, la diferencia entre los dos tipos de aprendizaje es el grado de estructura de la tarea y de las interacciones entre los alumnos.
(Johnson D., 1991) Destacan que el AC “es el uso instructivo de grupos pequeños para que los estudiantes trabajen juntos y aprovechen al máximo el aprendizaje propio y el que se produce en la interrelación”. Estos autores definen que cooperar significa trabajar juntos para lograr objetivos compartidos y también destacan que
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dentro de las actividades cooperativas los estudiantes buscan los resultados que son beneficiosos para ellos mismos y para los otros miembros del grupo.
Características del aprendizaje cooperativo. (Universidad Politecnica deMadrid, 2008)
La interdependencia positiva: puede definirse como el sentimiento de necesidad hacia el trabajo de los demás. Cuando los miembros del grupo perciben que están vinculados entre sí para realizar una tarea y que no pueden tener éxito a menos que cada uno de ellos lo logre. Si todos consiguen sus objetivos, se logrará el objetivo final de la tarea. Pero si uno falla, será imposible alcanzar el objetivo final. De este modo todos necesitarán a los demás y, a la vez, se sentirán parte importante para la consecución de la tarea.
La interacción “cara a cara” o simultánea: en el AC, los estudiantes tienen que trabajar juntos, “aprender con otros” (Panitz, 2001) favoreciendo, de esta manera, que compartan conocimientos, recursos, ayuda o apoyo. Discutir sobre los distintos puntos de vista, sobre la manera de enfocar determinada actividad, explicar a los demás lo que cada uno va aprendiendo, etc. son acciones que se tienen que llevar a cabo con todos los miembros del grupo para poder lograr los objetivos previstos.
Las habilidades sociales: necesarias para el buen funcionamiento y armonía del grupo, en lo referente al aprendizaje y también vinculadas a las relaciones entre los miembros. Los roles que cada persona vaya ejerciendo en el equipo (líder, organizador, animador, el “pasota”, etc.), su aceptación o no por parte del resto de compañeros, la gestión que hagan de los posibles conflictos que surjan, el ambiente general que existe en el mismo,… son temas que los estudiantes tienen que aprender a manejar.
La autoevaluación del grupo: implica, que a los alumnos se les dé la oportunidad y que sean capaces de evaluar el proceso de aprendizaje que ha seguido su grupo. Esta evaluación guiada por el profesor es muy importante para tomar decisiones para futuros trabajos y para, que cada miembro, pueda llevar a cabo un análisis de la actuación que ha desempeñado en el grupo.
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3.4 Movimiento Según (Medina, 2012) el concepto de movimiento siempre es un concepto relativo, pues debe referirse a un sistema de referencia particular, escogido por el observador. Como diferentes observadores pueden elegir distintos sistemas de referencia, es importante estudiar las relaciones que hay entre las observaciones de uno y otro.Por ejemplo, la mayor parte de las observaciones de nuestra vida cotidiana están referidas a la Tierra, es decir, a un sistema de referencia que se mueve con ella (de forma muy compleja).
3.4.1 Los movimientos rectilíneos (Alvarado., 2011)
Al observar el movimiento mecánico de un cuerpo, se nota que éste en un intervalo de tiempo definido, experimenta un cambio de posición referente a un cuerpo, punto o sistema de referencia previamente establecido por un observador.
Además, se debe tener presente, que el movimiento descrito anteriormente, es un movimiento de traslación en donde todos los puntos que conforman dicho cuerpo se mueven del mismo modo.
Cabe destacar, que para obtener una descripción objetiva y real del movimiento de cualquier cuerpo, se utilizan modelos simplificados, como por ejemplo:
Punto material o partículas: es un cuerpo de cualquier tamaño que cuando es observado no se toma en cuenta sus dimensiones, es decir, sus dimensiones carecen de importancia según las condiciones que plantea el problema, son ejemplo de ello, un automóvil que se desplaza sobre una carretera, un bloque que se desliza en un plano inclinado, una pelota que cae libremente, un avión que vuela de una ciudad a otra.
Cuerpo rígido o cuerpo invariable: es el cuerpo en el que sus deformaciones no son tomadas en cuenta para el estudio o el análisis del problema dado.
Por otro lado, es importante señalar, que la Mecánica es la parte de la Física que se dedica a estudiar los movimientos mecánicos de los cuerpos, Galileo y Newton son los máximos representantes de su estudio, la cual se divide en:
La cinemática: analiza la descripción matemática de los movimientos de los cuerpos sin tomar en cuenta las causas que los originaron.
La dinámica: analiza también la descripción de los movimientos de los cuerpos tomando en cuenta las causas que lo originaron.
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Estática de solidos: se dedica a estudiar las leyes de la composición de las fuerzas y las condiciones de equilibrio de los cuerpos.
A continuación se presenta un mapa conceptual el cual muestra claramente los dos tipos de movimiento que existen en la naturaleza según su trayectoria, describiendo también sus características principales:
Según su trayectoria
El movimiento rectilíneo variado (M.R.V)
Concepto
Si se observan detenidamente los movimientos que efectúan los cuerpos que te rodean, probablemente te des cuenta que la gran mayoría de estos varían su velocidad de un instante de tiempo a otro.
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Los movimientos
Rectilíneos Curvilíneos
Circulares Parabólicos Elíptico Ondulatorio
Según su velocidad
M.R.U M.R.V
M.R.U.V
Eje horizontal
M.R.U.A M.R.U.R.
Eje vertical
M.C.L Lanzamientos verticales
M.V.D M.V.A
v=cte v≠ cte
a=cte
V o=0 V o≠0
Por ejemplo:
Si te montas en un vehículo y observas los movimientos realizados por el chofer, inmediatamente aprecias que éste (el chofer), al pisar el acelerador aumenta poco a poco la velocidad del vehículo, para luego disminuirla hasta quedar en reposo, debido a que el semáforo se encuentra en rojo, volviendo nuevamente a aumentar su velocidad, pues el semáforo indica vía libre (luz verde), hasta llegar al siguiente semáforo, donde tiene que disminuir su velocidad hasta quedar en reposo nuevamente. Como puedes apreciar, el vehículo durante su recorrido no mantuvo constante su velocidad, pues este, la vario de un instante de tiempo a otro, es decir, que el vehículo durante su recorrido en unos momentos aumento su velocidad y en otros la disminuyó.
Lo anterior nos muestra claramente, que el móvil durante su recorrido no se desplaza con movimiento uniforme, se desplaza con movimiento variado, debido a que su velocidad varia de un instante de tiempo a otro (no permanece constante).
Por otra parte, si durante su recorrido el vehículo describe una trayectoria rectilínea se dice entonces, que este se desplaza con movimiento rectilíneo variado.
Características
La afirmación anterior nos muestra claramente que las características de este movimiento son:
a) Trayectoria rectilínea.
b) La velocidad del móvil no permanece constante.
La aceleración
En Física se define como una magnitud que permite caracterizar o medir los cambios de la velocidad con respecto al tiempo.
Ecuación
La expresión matemática que permite calcular la aceleración que posee un móvil o los cambios de velocidad que experimenta dicho móvil es:
aceleración= velocidad final−velocidad inicialtiempo
De donde:
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a=ms2
V f=ms
V o=ms
t=s
a=V f−V 0t
Unidades de medición
La unidad de medida de aceleración en el sistema internacional es el m/s². Se suele utilizar en algunos casos, km/h², m/ (min)², km/s², etc.
El movimiento rectilíneo uniformemente variado (M.R.U.V.)
Concepto y características
Al movimiento rectilíneo variado en el cual la velocidad varia (aumenta o disminuye) uniformemente con respecto al tiempo.
Las características fundamentales que describen a este movimiento son:
Trayectoria rectilínea
Aceleración constante o lo que es lo mismo plantear, que su velocidad varia (aumenta o disminuye) uniformemente con respecto al tiempo.
Ecuación de la velocidad con respecto al tiempo en el M.R.U.V.
A partir de la ecuación
a=V f−V 0t
Podemos despejar para calcular la velocidad final, para lo cual nos resulta:
V f=V 0+at
Esta ecuación nos permite calcular la velocidad final de un móvil, siempre y cuando se conozca la velocidad inicial, la aceleración y el tiempo que dura dicho movimiento. Además, como la aceleración en un M.R.U.V. es constante y la velocidad inicial (V 0) es también constante, entonces la velocidad final del móvil solamente dependerá del tiempo que dura dicho movimiento, de ahí que se le denomina ecuación de la velocidad en función del tiempo.
Ecuación del desplazamiento en el M.R.U.V
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La ecuación que nos permite calcular el desplazamiento o la distancia recorrida por un móvil, que se desplaza con movimiento rectilíneo uniformemente variado es:
d=V ot+12a t 2
En esta ecuación, la velocidad inicial (V 0) del móvil es un dato que no varía, que al igual que la aceleración (a = cte.), por lo tanto, el desplazamiento del móvil en un M.R.U.V., solo depende del tiempo que dure el movimiento, de ahí que se le denomina, ecuación del desplazamiento en función del tiempo para un M.R.U.V.
Ecuación de la velocidad en función del desplazamiento en un M.R.U.V.
V f2=V 0
2+2ad
Esta expresión nos permite calcular la velocidad final de un móvil si conocemos su velocidad inicial, su aceleración y su distancia recorrida.
Por otra parte, esta ecuación expresa la relación que existe entre la velocidad final
de un móvil y su desplazamiento, pues la (V ¿¿02)¿ y (2a) son constantes, así que
la velocidad final que posee un móvil, solo depende de su desplazamiento o de la distancia recorrida.
Tipos de movimientos rectilíneos uniformemente variados
Estos movimientos rectilíneos uniformemente variados, dependiendo del valor de su velocidad final (V f ) y del valor de su velocidad inicial (V o), se suelen clasificar en:
Movimientos rectilíneos uniformemente acelerados (M.R.U.A.)
Movimiento Rectilíneo uniformemente Retardados o Desacelerados (M.R.U.R.)
Si la magnitud de la aceleración de un movimiento de un móvil durante su recorrido permanece constante, y el valor de su velocidad inicial (Vo) es menor que el valor de velocidad final, se dice que el movimiento es uniformemente acelerado (V o < V f ).
En cambio, si la magnitud de la aceleración de un móvil durante su recorrido permanece constante, y el valor de su velocidad inicial es mayor que el valor de su
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velocidad final (V o > V f ), se afirma que el Movimiento es Uniformemente Retardado o Desacelerado.
Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (M.R.U.A.)
Concepto y características
El M.R.U.A es un movimiento rectilíneo uniformemente variado en el cual, la aceleración que experimenta el móvil durante todo su recorrido permanece constante y su magnitud siempre es positiva, además su aceleración, su velocidad y su desplazamiento se encuentran dirigidos en la misma dirección y en el mismo sentido.
Movimiento rectilíneo uniformemente retardado (M.R.U.R.)
Concepto y características
El M.R.U.R es un movimiento rectilíneo uniformemente variado en el cual la aceleración del móvil, además de ser constante, su magnitud es negativa.
Siendo sus ecuaciones:
a=V f−V 0t
V f=V o+ (−a ) t⟶V f=V o−a t
d=V ot+12
(−a ) t 2⟶d=V o−12a t 2
V f2=V 0
2+2 (−a )d⟶V f2=V 0
2−2ad
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3.5 Técnicas e instrumentos para la recolección de datos Una técnica es un procedimiento o conjunto de reglas, normas o protocolos que tiene como objetivo obtener un resultado determinado, ya sea en el campo de las ciencias de la tecnología, del arte, del deporte, de la educación o en cualquier otra actividad.
Un instrumento de recolección de datos es en principio cualquier recurso de que pueda valerse el investigador para acercarse a los fenómenos y extraer de ellos información. De este modo el instrumento sintetiza en si toda la labor previa de la investigación, resume los aportes del marco teórico al seleccionar datos que corresponden a los indicadores y, por lo tanto a las variables o conceptos utilizados. (Sabino, 1992, págs. 159-160)
Lista de cotejo: consiste en un listado de aspectos a evaluar (contenidos, capacidades, habilidades, conductas, etc.) al lado de los cuales puede calificar. Es entendido básicamente como un instrumento de verificación. Es decir actúa como un mecanismo de revisión durante el proceso de enseñanza-aprendizaje de ciertos indicadores prefijados y la revisión de su logro o de la ausencia del mismo. (UAM, 2012)
Rúbrica: Una rúbrica de evaluación, según (Sabino, 1992), es un conjunto de criterios desde los cuales se juzga, valora, califica y conceptúa sobre un determinado aspecto del proceso educativo, pues son pautas que permiten unificar criterios, niveles de logro y descriptores cuando se trata de evaluar un aspecto educativo.
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IV. Hipótesis:
La aplicación de estrategias metodológicas en la resolución de problemas del Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado contribuye al aprendizaje de los estudiantes de décimo grado del Instituto Nacional Julio Cesar Castillo Ubau de Condega.
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IV Operacionalización según Objetivos
Objetivos Específicos
Definición de análisis
Definición Categoría Sub categoría Instrumentos
*Identificar los conocimientos previos que poseen los estudiantes de décimo grado del “Instituto Nacional Julio César Castillo Ubau” de Condega en la resolución de movimientos rectilíneos uniformemente variado.
Conocimientos previosSe entiende por conocimientos previos la información que sobre una realidad tiene una persona almacenada en la memoria.
Experiencias de aprendizaje basados en
problemas
Tipos de problemas.
Competencias.
Nivel de cientificidad
. Contextualización
.
Preguntas exploratorias
Cuaderno de anotaciones
*Aplicar estrategias metodológicas en la resolución de problemas del movimiento rectilíneo uniformemente variado en estudiantes de décimo grado. Estrategias
metodológicas
“Las estrategias metodológicas son las formas de lograr nuestros objetivos en menos tiempo, con menos esfuerzo y mejores resultados. En éstas, el investigador amplía sus horizontes de visión de la realidad que desea conocer analizar, valorar, significar o potenciar”
Aplicación de estrategias
metodológicas
Efectividad
Análisis de problemas
Tipos de estrategias
Estrategias de aprendizaje.
Capacidad de análisis e interpretación
Manera en la que resuelven problemas
Aplicación de estrategias metodológicas
Estrategias Orientadas.
Lista de cotejo.
Rubrica.
Trabajo presentado de los estudiantes
*Constatar la efectividad de las estrategias metodológicas en el aprendizaje adquirido por los estudiantes de décimo grado mediante el análisis de los resultados obtenidos.
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V. DISEÑO METODOLÓGICOEn el siguiente capítulo se muestra el tipo de estudio, contextualización, la metodología utilizada para la recopilación de información, población y muestra y software utilizados para el análisis de datos.
5.1 Tipo de Investigación Esta investigación es de tipo descriptiva ya que en ella se buscan propiedades, características de los grupos de estudiantes así como la realización de análisis de las actividades realizadas. El objetivo de la investigación descriptiva consiste en llegar a conocer las situaciones, costumbres y actitudes predominantes a través de la descripción exacta de las actividades, objetos, procesos y personas (Dalen,2006)
Según la temporalidad la investigación es de tipo transversal ya que los datos fueron recolectados en momentos y tiempos determinados, pues un estudio transversal constituye el estudio de un evento en un momento dado, superando así la limitación del factor tiempo. (Franyutti, 2006).
5.2 Contexto de la investigación La investigación se realizó con estudiantes de décimo grado del “Instituto Nacional Julio César Castillo Ubau” del Municipio de Condega, donde se atiende la modalidad de secundaria regular.
Características del centro
El centro es de categoría estatal, cuya población educativa es atendida en la modalidad regular en dos jornadas académicas (matutina y vespertina), con un universo de 760 estudiantes. No posee un laboratorio de computación, aunque sí posee un laboratorio de biología. La mayoría de los y las estudiantes que acceden al centro son de la zona rural, comunidades aledañas al municipio y algunos no tienen los suficientes recursos económicos para cubrir todas sus necesidades educativas.
Población: Es todo conjunto de individuos o elementos con características similares, las cuales suelen ser medibles y observables (Guevara Bustillo, 1987). En esta investigación la población fue de 60 estudiantes del décimo grado.
Muestra: Es un subconjunto de la población. La muestra tomada fue de 15 estudiantes del décimo grado del turno vespertino, lo cual representa el 25% de la población.
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Muestreo: No probabilístico, porque no todos los individuos tuvieron iguales oportunidades de ser elegidos.
Tipo de muestreo: Casual, debido a que la muestra está conformada por sujetos fácilmente accesibles y presentes en un lugar determinado, y en un momento preciso (Guevara Bustillo, 1987)
Se tomaron en cuenta los siguientes criterios para la selección de la muestra:
Que exista la problemática en la resolución de problemas del movimiento rectilíneo uniformemente variado en estudiantes de décimo grado.
Que los estudiantes cursen por primera vez décimo grado.
Que los estudiantes sean del turno vespertino del Instituto Julio César Castillo Ubau.
Casual, puesto que en la aplicación de las estrategias solamente habían quince estudiantes.
5.3 Técnicas e instrumentos para la recolección de datos
Medios de verificación: la fotografía y trabajos entregados por los estudiantes.
Para el procesamiento de la información se utilizó:
Procesador de texto Microsoft Word 2010. Hoja de cálculo de Microsoft Excel 2010.
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Técnica e instrumentos
Conversaciones con docentes de
Lista de Cotejo
Rubrica de evaluacion
5.4 Etapas de la InvestigaciónEn este capítulo se dan a conocer las fases que se siguieron para el proceso de investigación.
Se inició realizando conversaciones con docentes de Física y matemáticas a fin de recolectar la información necesaria para encontrar una problemática real ya sea en el área de física o matemáticas y poder describir el problema, se decidió enfocarse en un contenido de física ya que son temas muy pocos abordados por los investigadores, pero sí muy necesarios para retroalimentar el proceso de enseñanza aprendizaje de física. Se prosiguió a redactar el objetivo general y los específicos, lo que realmente se pretende alcanzar con esta investigación. Posteriormente se realizó la consulta bibliográfica en bibliotecas y páginas de internet para obtener los antecedentes necesarios para la investigación y la construcción del marco teórico.
Aconteció a este paso la operacionalización según objetivos; por lo que esta investigación es de tipo cualitativa no se realizó una hipótesis. Posteriormente se continuó con el diseño metodológico y el diseño de las estrategias a aplicarse.
Para finalizar el trabajo se dio el paso final en describir el análisis de resultados
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VI ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS
En el presente capítulo se da a conocer el análisis y discusión de resultados obtenidos en función de los objetivos propuestos, para lo cual se aplicaron dos sesiones donde se desarrolló el contenido en la resolución de problemas del movimiento rectilíneo uniformemente variado con estudiantes de décimo grado en el Instituto Nacional Julio César castillo Ubau, de Condega, los cuales se tomaron como sujetos de estudio para realizar la investigación.
La investigación se realizó de la siguiente manera: detallando las actividades a realizarse en cada sesión, tomando como referencia los datos que proporcionaron cada una de las sesiones aplicadas.
Se diseñaron dos estrategias metodológicas en la resolución de problemas de movimiento rectilíneo uniformemente variado, en estudiantes de décimo grado del Instituto Julio César Castillo Ubau de Condega durante el primer semestre del año 2014.
Para darle salida a nuestro primer objetivo específico, en el desarrollo de la primera sesión, se inició realizando cuatro preguntas exploratorias a las cuales se respondió:
¿Qué entiende por movimiento rectilíneo uniformemente variado?
Los estudiantes que respondieron mostraron inseguridad ante la interrogante, pero de manera conjunta entre estudiantes y facilitadores, se llegó a una misma definición conceptual “movimiento rectilíneo en el cual la velocidad varía con respecto al tiempo”, por lo tanto se logró evidenciar que los estudiantes presentaban incertidumbre aunque era un tema que ya se había abordado, siendo esto expresado por los mismos educandos.
Esto se da porque los estudiantes no ponen en práctica el autoestudio y no logran establecer una relación entre contenidos, delimitándose a adquirir un aprendizaje significativo.
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¿Qué características comprende el movimiento rectilíneo uniformemente variado?
A esta interrogante se respondió solamente dos características:
“El movimiento se da en una línea recta”, se expresó esto por parte de los educandos, ya que éstos lograron entrelazar conocimientos.
“Velocidad variada”, esta respuesta se dio ya que los estudiantes relacionaron el termino velocidad con el tipo de movimiento que se da.
¿Cómo relaciona con el contexto el movimiento rectilíneo uniformemente variado?
Los educandos respondieron con unos ejemplos: Movimiento de un bus, de un carro, una bicicleta, los cuales plantearon la relación del contenido con experiencias de la vida cotidiana.
¿Qué tipos de movimientos comprende el movimiento rectilíneo uniformemente variado?
Un estudiante dio respuesta con un ejemplo: cuando un bus de transporte arranca, éste acelera rápidamente entonces en este momento el bus aumenta su velocidad y cuando frena disminuye su velocidad. La idea fue excelente, pero se esperaba una respuesta más concreta.
Al llegar a concluir con las preguntas exploratorias, se construyó un mapa conceptual en la pizarra con ayuda de todas y todas, dando las aclaraciones pertinentes sobre el contenido.
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Después se prosiguió a realizar un recorrido, con los y las estudiantes, con la intensión de ver la relación de la teoría con la práctica y así vivenciar el movimiento rectilíneo uniformemente variado.
Luego del recorrido se hicieron las siguientes preguntas:
¿Qué trayectoria describen los recorridos realizados en los 100 m y los 50 m?
El estudiante seleccionado respondió correctamente a la pregunta presentada en la tarjeta: “los recorridos describieron una trayectoria rectilínea”.
¿La velocidad en los recorridos la consideras constante o variada? ¿Por qué?
A esta interrogante se respondió con inseguridad: “variado”, pero no dio una explicación más detallada, entonces se pudo determinar que estos estudiantes no interpretan bien el concepto de aceleración y el de velocidad.
¿Qué ocurre con la velocidad de la competencia de los 100 m? ¿Por qué?
Los estudiantes seleccionados respondieron correctamente: aumenta a medida que pasa el tiempo ya que al correr más rápido aumenta también la distancia recorrida.
¿Qué ocurre con la velocidad de los recorridos de los 50 m? ¿Por qué?
A esta pregunta se respondió: La velocidad disminuye a medida que va avanzando ya que como inicio el recorrido rápidamente y después al trote se nota lógicamente que se detiene lentamente.
¿El recorrido de los cincuenta metros lo consideras acelerado o desacelerado?
Ante esta situación no hubo alguna inquietud, pues por lógica los estudiantes dedujeron que el movimiento efectuado fue desacelerado o dicho de otra manera el movimiento es retardado porque va en contra del movimiento y se retrasa al pasar el tiempo.
En esta actividad se pudo determinar en la realización de las preguntas dirigidas los estudiantes comprenden más el término velocidad que aceleración.
Se diseñaron estrategias metodológicas para desarrollar habilidades en la resolución de problemas del movimiento rectilíneo uniformemente variado basadas en el aprendizaje cooperativo para aplicarse en el aula de clase.
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La primera estrategia se denominó “Aprendiendo nos divertimos”, consistió en recordarles a los estudiantes las unidades de medida de longitud y tiempo, y la realización de ejercicios prácticos.
A continuación se muestran algunos trabajos realizados por los estudiantes durante la aplicación de la primera estrategia. A este grupo le correspondió convertir 15 minutos a segundos.
Como se puede apreciar este grupo logró llegar a la solución correcta, pero no utilizó la regla de tres, demostrando así la gran habilidad matemática para realizar conversiones, es bueno tener una habilidad mental, pero es importante aplicar este método ya que me asegura que la incógnita buscada es la correcta para realizar cualquier conversión de medida.
Cabe destacar que al hacer una conversión de esta manera no se ve que pasa con las unidades de medida y esta es la dificultad que presentan los estudiantes lo cual desconocen o no toman en cuenta las unidades de medida.
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Figura 1: Trabajo de estudiantes
A otro equipo le correspondió:
Convertir 20 km a metros
Como se aprecia este equipo si intento realizar la regla de tres, pero hizo una mala combinación ya que un kilómetro tienen mil metros, entonces un metro tiene 0,001 m, pero ellos plantearon que un metro tiene cien kilómetros.
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Figura 2: Trabajo de estudiantes
A este grupo se correspondió resolver la conversión: 1500 metros a Hectómetros
Como se puede ver en la solución de este ejercicio hizo correctamente el paso debido que se debe aplicar en las conversiones de unidades de medida e hicieron correctamente el procedimiento.
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Figura 3: Trabajo de estudiantes
Durante la aplicación de la segunda estrategia se proporcionó una hoja de color por tríos, conteniendo ésta un problema de movimiento rectilíneo uniformemente variado.
El problema orientado fue el siguiente:
Una estudiante de décimo grado que viaja en una bicicleta desplazándose con movimiento rectilíneo uniformemente variado lo hace en un trayecto de 50 m, para el cual un observador hace uso de su cronómetro y registra el tiempo que tarda en realizar dicho recorrido, suponiendo que inicia su velocidad con una magnitud de dos veces mayor al tiempo que se empleó en realizar dicho recorrido que posee el móvil, deteniéndose lentamente cuando aplica los frenos quedándose en el reposo.
t (s)
v (m/s)
El resultado del tiempo registrado del el recorrido en el campo se colocará en la última celda de la primera fila.
Como se puede observar este trío de trabajo aplicó correctamente los pasos para resolver el problema y supieron analizar bien los datos necesarios para encontrar lo que se les pidió, es decir, utilizaron la ecuación básica para encontrar el valor de la aceleración, para así poder calcular con este dato la velocidad final; el manejo de las unidades de medida se refleja bastante usual, por lo que los orientó a que el procedimiento que fueron realizando resultó muy excelente.
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Al grupo número dos le correspondió el siguiente ejercicio:
Un ciclista recorre una distancia de 50 metros, moviéndose con una aceleración de 0,75 m/s². Determine:
a) la velocidad inicial del móvil si al final de su recorrido su velocidad es de 15 m/s. Expresa la velocidad en km/h
b) Determine el tiempo que tarda en realizar dicho recorrido
Como se observa este equipo inició correctamente resolviendo el problema planteado, pero cuando calcularon el tiempo confundieron las unidades de medida, esto es muy frecuente en la mayoría de los grupos ya que se pudo reflejar que tuvieron problemas en la utilización de unidades de medida.
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Al grupo número tres le correspondio el siguiente ejercicio:
Un camión se desplaza con una velocidad de 8 Km/h, cuando el conductor aplica los frenos, haciendo que el auto adquiera un Movimiento Rectilíneo Uniformemente Retardado con aceleración de 1,4 m.
Calcule:
a) La velocidad del camión después de recorrer cierta distancia de 42 m.b) Determine el tiempo
En este trabajo se puede observar que plantearon correctamente los datos, aunque ubicaron un dato incorrecto que no se los planteaba el problema, además confundieron un término de la ecuación y pudieron solucionar lo que se les pidió, por lo tanto se refleja un mal manejo de las unidades de medida en las ecuaciones aunque sí lograron hacer la conversión que se requería.
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Lista de cotejo aplicada en las conversiones de unidades de medida.
Número de tríos
Lo resolvieron aplicando la regla de
tres
Lo resolvieron aplicando
otro método
Solo escribieron
la respuesta
No resolvieron
la conversión.
Observaciones
Grupo 1 X La mayoría de los estudiantes logro realizar la conversión requerida, peo hubieron algunos que simplemente escribieron la respuesta,
Grupo 2 XGrupo 3 XGrupo 4 XGrupo 5 X
Resultado de lista de cotejo aplicadas en las conversiones de unidades de medida.
Lo resolvieron aplicando la regla de tresLo resolvieron aplicando otro métodoSolo escribieron la respuestaNo resolvieron la conversión
40%
20%
Gráfico 1
En este gráfico se puede observar que la mayoría de los estudiantes logran resolver bien las conversiones de unidades de medida, lo cual representa que seis de quince estudiantes aplican la regla de tres, mientras que un 20% equivalente a tres estudiantes conocen otros métodos de solución y otro 20% no aplican la regla de tres, pero si lo hacen utilizando el cálculo mental.
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20%20%
Rúbrica aplicada en la resolución de problemas del movimiento rectilíneo uniformemente variado.
Problema resuelto por trío 1:
Una estudiante de décimo grado que viaja en una bicicleta desplazándose con movimiento rectilíneo uniformemente variado lo hace en un trayecto de 50 m, para el cual un observador hace uso de su cronómetro y registra el tiempo que tarda en realizar dicho recorrido, suponiendo que inicia su velocidad con una magnitud de dos veces mayor al tiempo que se empleó en realizar dicho recorrido que posee el móvil, deteniéndose lentamente cuando aplica los frenos quedándose en el reposo.
Categoría
Excelente Muy bueno Bueno Regular
Aplicación de los pasos de forma correcta
Llevó a cabo todos y cada uno de los pasos orientados.
Planteo los datos correctamente
Identificó correctamente los datos.
Hizo las operaciones matemáticas de forma correcta
Realizó correctamente las operaciones matemáticas.
Orden y organización al presentar el trabajo
Presentó el trabajo de forma legible, pero había muchos manchones.
Conclusión El problema fue realizado de forma correcta, ya que se pudo apreciar el análisis del problema para identificar los datos y el procedimiento matemático fue el correcto.
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Problema resuelto por trío 2:
Un ciclista recorre una distancia de 50 metros, moviéndose con una aceleración de 0,75 m/s². Determine:
a) la velocidad inicial del móvil si al final de su recorrido su velocidad es de 15 m/s. Expresa la velocidad en km/h
b) Determine el tiempo que tarda en realizar dicho recorrido
Categoría Excelente Muy bueno Bueno RegularAplicación de los pasos de forma correcta
. Se inició bien la resolución del problema pero hubo dificultad al concluirlo.
Planteó los datos correctamente
Identificó correctamente los datos.
Hizo las operaciones matemáticas de forma correcta
Inició bien realizando las operaciones, pero como confundieron un dato, al final la respuesta no era correcta.
Orden y organización al presentar el trabajo
Presento algunos manchones y faltas ortográficas.
Conclusión El problema no fue realizado de una manera excelente ya que se confundieron en un dato, por lo tanto la respuesta que se requería no fue la correcta, apreciándose de esta manera que si un dato se interpreta mal la respuesta requerida no es la correcta.
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Problema resuelto por el trío número tres:
Un camión se desplaza con una velocidad de 8 Km/h, cuando el conductor aplica los frenos, haciendo que el auto adquiera un Movimiento Rectilíneo Uniformemente Retardado con aceleración de 1,4 m.
Calcule:
a) La velocidad del camión después de recorrer cierta distancia de 42 m.b) Determine el tiempo
Categoría
Excelente Muy bueno Bueno Regular
Aplicación de los pasos de forma correcta
Realizó correctamente la conversión de unidad de medida, no se aplicó la ecuación correspondiente.
Planteo los datos correctamente
Planteo bien la mayoría de los datos, pero ubico un dato incorrecto.
Hizo las operaciones matemáticas de forma correcta
Al haber confundido un dato, no logro realizar la operación correcta.
Orden y organización al presentar el trabajo
Se presentó el trabajo presenta de forma ordenada y legible.
Conclusión El problema no se resolvió de la forma esperada, aunque sí lograron convertir la unidad de medida requerida.
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Problema resuelto por el trío cuatro:
Un estudiante de décimo grado que hace un recorrido en el campo desplazándose con movimiento rectilíneo uniformemente variado lo hace en un trayecto de 100 m iniciando del reposo, para el cual un observador hace uso de su cronómetro y registra el tiempo que tarda en realizar dicho recorrido, suponiendo que al final llega a una velocidad de dos veces mayor al tiempo que se empleó en realizar dicho recorrido que posee el móvil.
t (s) 10 sv (m/s)
Del ejercicio indicado con anterioridad calcule:
a) la aceleración en cada intervalo de tiempo. ¿Qué pasa con la aceleración?
b) Demuestra el desplazamiento haciendo uso de las fórmulas que considere pertinentes.
c) ¿Con qué tipo de movimiento rectilíneo uniformemente variado se clasifica?
Categoría
Excelente Muy bueno Bueno Regular
Aplicación de los pasos de forma correcta
Llevó a cabo todos y cada uno de los pasos orientados
Planteó los datos correctamente
Identificó correctamente los datos
Hizo las operaciones matemáticas de forma correcta
Realizo correctamente las operaciones matemáticas.
Orden y organización al presentar el trabajo
Presento el trabajo de forma legible, pero había muchos manchones.
Conclusión El problema fue realizado de forma correcta, ya que se reflejó que el análisis del problema resulto ser de la manera esperada. Utilizaron las unidades de medida demostrando así que el procedimiento matemático fue el esperado.
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Problema resuelto por el trío cinco:
Un estudiante de décimo grado que quiere llegar rápido a clases parte del reposo, si se acelera a razón de 1,5 m/s² durante 4 segundos. ¿Qué velocidad alcanza al cabo de este tiempo?
Categoría
Excelente Muy bueno Bueno Regular
Aplicación de los pasos de forma correcta
. Se inició bien la resolución del problema pero hubo dificultad al concluirlo.
Planteo los datos correctamente
Identifico correctamente los datos.
Hizo las operaciones matemáticas de forma correcta
Inicio bien realizando las operaciones, pero como confundió un dato, al final la respuesta no era correcta.
Orden y organización al presentar el trabajo
Presento algunos manchones y faltas ortográficas.
Conclusión El problema no fue realizado de forma correcta, ya que se confundieron en un dato, por lo tanto la respuesta que se requería no fue la correcta.
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Excelente Muy bueno Bueno Regular0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
40%
45%
Resultados de rúbricas evaluadas en los grupos en la resolucion de problemas
En el grafico se muestra que la mayoría de los estudiantes logran resolver problemas, ya que como se trabajó en grupo se logra un mayor nivel en el aprendizaje basado en problemas, lo cual un 40% resuelven correctamente problemas del movimiento rectilíneo uniformemente variado correspondiente a seis estudiantes (equivalentes a dos grupos de trabajo) ya que aplican los pasos necesarios para la resolución los mismos. El 20% corresponde a que tres estudiantes (un grupo de trabajo) tienen nociones básicas en la resolución de problemas, otro grupo de trabajo tuvo dificultades en la resolución del problema indicado porque confundieron un dato, por tanto la resolución no resultó ser la esperada. El ultimo 20% representa que un grupo trabajo resolvió correctamente la conversión de la unidad de medida requerida, pero como no interpretaron el problema tuvieron dificultad en la utilización de la ecuación que plantearon.
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VII. CONCLUSIONESEn este capítulo se presenta una síntesis de las conclusiones provenientes de la investigación realizada.
Se le dio respuesta al primer objetivo específico identificando los conocimientos previos que poseen los estudiantes de décimo grado en cuanto a resolver problemas del Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado.
Se diseñaron dos estrategias metodológicas con el propósito de que los estudiantes construyeran su propio aprendizaje, partiendo de los conocimientos previos, los cuales permitieron alcanzar un buen nivel de conocimientos, que son indispensables para el cumplimiento de los fines planteados en el trabajo investigativo, ya que con la planificación y aplicación de estas estrategias metodológicas se obtuvo un aprendizaje significativo.
La aplicación de las estrategias permitió un buen desarrollo en la ejercitación de los estudiantes en cuanto a darle respuesta a problemas del movimiento rectilíneo uniformemente variado.
Los estudiantes aprendieron a hacer las conversiones de unidades de medida de longitud y tiempo, y el despeje de fórmulas; unos con dificultades y la mayoría correctamente identificando las unidades de medida correspondientes mediante la práctica, a través del método de la regla de tres.
La atención a las particularidades del aprendizaje contribuyó al alcance de los objetivos planteados mejorando los conocimientos en los estudiantes.
Los estudiantes mostraron buena disciplina durante el proceso, lo que permitió un mejor avance en la aplicación de las estrategias.
Con el recorrido que se hizo en el campo los estudiantes pudieron relacionar la teoría con las experiencias de la vida cotidiana, volviéndose la clase más dinámica y participativa.
En la resolución de problemas los estudiantes lograron un mejor aprendizaje, ya que se define que si se trabaja en conjunto se construye un mejor aprendizaje.
Con una buena implementación de estrategias metodológicas se logra que la clase se vuelva más emotiva, pero sobre todo es importante destacar que la resolución de problemas se trabaje de manera contextualizada.
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VIII. RECOMENDACIONES
En base al análisis de los datos obtenidos con la presente investigación, el equipo de investigadores realiza las siguientes recomendaciones para mejorar la calidad educativa.
A estudiantes que emprendan proyectos de investigación:
Indagar sobre el uso de estrategias metodológicas en la resolución de problemas.
A los docentes:
Aplicar estrategias metodológicas utilizando situaciones contextualizadas para facilitar el aprendizaje de los estudiantes y crear un ambiente atractivo en el aula de clases que motive a los estudiantes a integrarse en las diferentes actividades.
Trabajar la resolución de problemas del movimiento rectilíneo uniformemente variado, utilizando el procedimiento adecuado que permita a los estudiantes un mejor análisis e interpretación de los mismos.
Promover el aprendizaje en equipo a través de metodologías activas participativas.
A estudiantes:
Apoyar a compañeros que presentan dificultades durante el proceso de aprendizaje.
Integrarse en todas las actividades que les plantee el docente y poner en práctica los valores.
Dar a conocer a sus compañeros y docentes las dudas que se generan durante el proceso para que sean aclaradas.
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Universidad Politecnica de Madrid. (2008). Aprendizaje Cooperativo. Madrid: Politecnica .
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X. ANEXOS
10.1 Cronograma de actividades
ActividadesMeses
Marzo Abril Mayo Junio JulioSemanas
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
Visitas Iniciales a Centros de Estudio ° °Definición y fundamentos del problema ° °Planteamiento del problema ° ° °Redacción de objetivos, justificación y Antecedentes
° ° ° °
Marco teórico ° ° ° °Operacionalización por objetivos ° °Diseño Metodológico ° °Pre defensa 23 de mayo del 2014 °Diseño de Instrumentos ° ° °Aplicación de Instrumentos °Análisis de la Información y Conclusiones °Anexos °Entrega del Trabajo 25 de junio del 2014 °Defensa final 04 de Julio del *
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10. 2 Estrategia N° 1
Disciplina: Física Grado: 10° Fecha: __________
Nombre de la estrategia: “Aprendiendo nos divertimos”
Temática: movimiento rectilíneo uniformemente variado
Tiempo de aplicación: 2 h/c Estrategia: exploración de conocimientos previos
Objetivo: explicar los conceptos básicos del movimiento rectilíneo uniformemente variado.
Introducción: La siguiente estrategia propone una forma viable de que los educandos relacionen la teoría con las experiencias de la vida cotidiana para ayudar a la interacción facilitadores – estudiantes en la exploración de conocimientos previos sobre el contenido.
Materiales a utilizar.
Cronómetro Hoja de registro de tiempo velocidades Hojas de colores Pedazos de cartulinas marcadores
Dinámica de interacción (15 min)
Se colocará en la pizarra una cartulina la cual contiene las siguientes preguntas exploratorias:
¿Qué entiende por movimiento rectilíneo uniformemente variado?
¿Qué características comprende el movimiento rectilíneo uniformemente variado?
¿Cómo relaciona con el contexto el movimiento rectilíneo uniformemente variado?
¿Qué tipos de movimientos comprende el movimiento rectilíneo uniformemente variado?
La participación será libre, por lo cual todos/as podrán participar.
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En base a todas las opiniones de estudiantes y facilitadores, para luego entre todos y todas construir un mapa conceptual.
Interacción Facilitadores – estudiantes (20 min)
Se le pedirá a los cuatro estudiantes varones que son los más rápidos a correr para que se haga una competencia en parejas (el recorrido será de 100 metros).Se les medirá el tiempo que tarden y se les orientará que el tiempo límite será de diez segundos.
Seguidamente se les pedirá a tres estudiantes mujeres que hagan un recorrido de sesenta metros. Se les orientara que los primeros diez metros no se les tomará el tiempo, pero sí se les medirá los siguientes cincuenta metros. El recorrido lo iniciaran corriendo rápido, pero a medida que vaya avanzando lo harán al trote hasta llegar a la meta. El tiempo límite para este recorrido será de siete segundos.
Al final se les explicara el por qué se tomó en cuenta el tiempo límite de los recorridos ya con la aplicación de las ecuaciones haciendo los cálculos matemáticos.
Al terminar la actividad se harán las siguientes interrogantes, las cuales se llevaran en tarjetas.
¿Qué trayectoria describen los recorridos realizados en los 100 m y los 50 m?
¿La velocidad en los recorridos la consideras constante o variada? ¿Por qué?
¿Qué ocurre con la velocidad de la competencia de los100m? ¿Por qué?
¿Cómo consideras el movimiento realizado en los 50 m?
¿El recorrido en los 50 m lo consideras acelerado o desacelerado?
Ejercicio individual (15 min.)
Cada estudiante escribirá la importancia de los movimientos en la vida cotidiana, y en que le será de utilidad poder resolver problemas relacionados con los movimientos rectilíneos para luego compartir sus ideas con todo el grupo.
Interacción Facilitadores – estudiantes (30 min)
Se realizará una práctica de conversiones de unidades de medida a manera que los estudiantes recuerden a convertir.
Se llevarán pedazos de cartulinas las unidades de medida, para que los estudiantes las puedan visualizar.
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a) Unidad de Longitud (m): la unidad de longitud es el metro (m), el cual puede ser utilizada para determinar la longitud (distancia) que existe entre dos puntos.
b) Unidad de tiempo (s): Usualmente, la unidad de medida que se utiliza para expresar el tiempo que tarda en ocurrir un determinado fenómeno que se observa es el segundo (s).
Luego se le dará a cada estudiante una ficha de color, a fin de que se formen tríos de acuerdo al color de ficha, y cada ficha contendrá un ejercicio de conversión.
Autoevaluación cualitativa individual (10 min.)
Los estudiantes se autoevaluarán haciendo uso de las siguientes preguntas:
1) ¿Cuáles fueron mis aciertos, durante la clase?
2) ¿Qué desaciertos obtuve y cómo logré superarlos? ¿Qué ayudó a poder
superarlos?
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Múltiplos del metro:
1 Kilometro (Km) = 1000 m
1 Hectómetro (Hm) = 100 m
1 Decámetro (Dm) = 10 m
1 hora (h) = 60 minutos (min)
1 minuto = 60 segundo (s)
1 hora = 3600 segundos (s)
20 Kilómetros a metros 3 Km/h a m/s 20 horas a minutos
15000 m a Hectómetros 40 m/s a Km/h 15 minutos a segundos
30 Decâmetros a metros 35 Hectômetros/h a m/s 8700 minutos a horas
10.3 Estrategia Nº 2
Disciplina: Física Grado: 10° Fecha: __________
Nombre de la estrategia: Lleguemos a la solución del problema
Temática: Resolución de problemas del Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado.
Tiempo de aplicación: 1 h/c
Estrategia: Estrategia: Aprendizaje cooperativo basado en la solución de problemas
Objetivo: Resolver problemas del M.R.U.V. mediante ejemplos de la vida cotidiana.
Introducción:
La siguiente estrategia está meramente enfocada en el aprendizaje colaborativo. Se requiere que los estudiantes apliquen los pasos necesarios al resolver un problema planteado.
Interacción Facilitadores – estudiantes (15 min.)
Dinámica de interacción: los estudiantes se formarán en tríos mediante la dinámica “familia de polígonos” para lo cual se distribuirán formas de polígonos dibujados en pedazos de hojas de colores. Cada estudiante tendrá que organizarse de acuerdo a su polígono correspondiente, es decir se reunirán tres personas con la misma forma del polígono para trabajar cada actividad que se les oriente.
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A continuación se presentaran cinco problemas planteados distribuidos en cada grupo formado para la resolución de los mismos
En la interacción se darán algunas aclaraciones para mejorar el proceso de retroalimentación.
Problemas planteados:
1. Un estudiante de décimo grado que quiere llegar rápido a clases parte del reposo, si se acelera a razón de 1,5 m/s² durante 4 segundos.
¿Qué velocidad alcanza al cabo de este tiempo?
2. Un ciclista recorre una distancia de 50 metros, moviéndose con una aceleración de 0,75 m/s². Determine:a) la velocidad inicial del móvil si al final de su recorrido su velocidad es
de 15 m/s. b) el tiempo que tarda en realizar dicho recorrido.
3. Un estudiante de décimo grado que hace un recorrido en el campo desplazándose con movimiento rectilíneo uniformemente variado lo hace en un trayecto de 100 m iniciando del reposo, para el cual un observador hace uso de su cronómetro y registra el tiempo que tarda en realizar dicho recorrido, suponiendo que al final llega a una velocidad de dos veces mayor al tiempo que se empleó en realizar dicho recorrido que posee el móvil.
Nota: Los resultados se escribirán en la tabla de acuerdo al recorrido que se hará en el campo, primero se escribirá el tiempo total registrado que se va a transcurrir de todo el recorrido en la última celda de la primera fila de la siguiente tablita mostrada y el resultado de la velocidad lo consideraremos de acuerdo a la dirección del ejercicio indicado anteriormente escribiéndola en la última celda de la segunda fila. Las celdas sobrantes se llenarán tomando en consideración los únicos datos anteriores que voy a obtener, recordar que ningún dato debe obtener alguna variante.
t (s) 10 sv (m/s)
Del ejercicio indicado con anterioridad calcule:
a) la aceleración en cada intervalo de tiempo. ¿Qué pasa con la aceleración?
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b) Demuestra el desplazamiento haciendo uso de las fórmulas que considere pertinentes
c) ¿Con qué tipo de movimiento rectilíneo uniformemente variado se clasifica?
4. Una estudiante de décimo grado que viaja en una bicicleta desplazándose con movimiento rectilíneo uniformemente variado lo hace en un trayecto de 50 m, para el cual un observador hace uso de su cronómetro y registra el tiempo que tarda en realizar dicho recorrido, suponiendo que inicia su velocidad con una magnitud de dos veces mayor al tiempo que se empleó en realizar dicho recorrido que posee el móvil, deteniéndose lentamente cuando aplica los frenos quedándose en el reposo.
t (s)
v (m/s)
El resultado del tiempo registrado del el recorrido en el campo se colocará en la última celda de la primera fila.
5. Un camión se desplaza con una velocidad de 8 Km/h, cuando el conductor aplica los frenos, haciendo que el auto adquiera un Movimiento Rectilíneo Uniformemente Retardado con aceleración de 1,4 m.
Calcule:
a) La velocidad del camión después de recorrer cierta distancia de 42 m.b) Determine el tiempo
Interacción: facilitadores – estudiantes y estudiantes – estudiantes (15 min.)
Después de que cada trio termine sus problemas, se seleccionara algunos grupos al azar que pasen a explicar de qué forma llegaron a la solucionaron el problema asignado, en caso de que algún grupo no haya logrado resolver su problema, éste será explicada por los facilitadores ante todos.
Prueba individual (5 min.)
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Se escribirá en la pizarra una pregunta sorpresa para que cada estudiante la conteste en su cuaderno.
Pregunta sorpresa:
Si la velocidad de una partícula es diferente de cero. ¿Puede ser cero su aceleración?
Interacción: facilitadores (10 min.)
Se realizara un plenario para resaltar los logros y dificultades durante las sesiones de clase los estudiantes podrán expresar que les pareció la clase y qué sugerencias nos dan al grupo de investigadores.
Evaluación: constatar que los (as) estudiantes tienen la habilidad para la solución de problemas del movimiento rectilíneo uniformemente variado.
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10.4 Lista de cotejo.Número de tríos
Lo resolvieron aplicando la regla de
tres
Lo resolvieron aplicando
otro método
Solo escribieron
la respuesta
No resolvieron
la conversión.
Observaciones
Grupo 1
Grupo 2
Grupo 3
Grupo 4
Grupo 5
10.5 Rúbrica Categorí
aExcelente Muy bueno Bueno Regular
Aplicación de los pasos de forma correcta
Planteo los datos correctamente
Hizo las operaciones matemáticas de forma correcta
Orden y organización al presentar el trabajo
Conclusión
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10.6 Fotos tomadas durante la aplicación de estrategias
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Facilitadores interactuando con estudiantes
Durante dinámica de exploración.
Estudiantes durante la actividad del recorrido
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Estudiantes trabajando en trios en la resolucion de problemas
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