1 1 ENTREVISTAS A LOS ESTUDIANTES DE INGENIERÍA SOBRE LA UTILIZACIÓN DE HERRAMIENTAS METACOGNITIVAS EN LA ENSEÑANZA DE FÍSICA UNIVERSIDAD NACIONAL DEL COMAHUE DEPARTAMENTO DE FÍSICA FACULTAD DE INGENIERÍA

2 2 INTRODUCCIÓN n Durante los tiempos que corren, es incuestionable la marcada influencia que ejercen las ideas y procedimientos de la Física en el estudio de las demás ciencias n Por este motivo, gran parte de las carreras, cuyo tema central no es la física incluyen, al menos, un curso de esta materia n Resulta obvia entonces, la importancia que reviste la comprensión de conceptos físicos por parte de los estudiantes, no solo en física, sino también para las otras especialidades n Sin embargo, este objetivo se logra solo en parte o, al menos, no se logra en la medida en que sería conveniente. Es nuestro criterio, que la razón principal de esta deficiencia, consiste en que pocas veces los estudiantes (y aun muchos profesores) son conscientes de la importancia que tiene para lograr aprendizajes significativos, el reflexionar sobre sus propios saberes y sobre la forma en que se producen los conocimientos, acción que ha dado en llamarse "metacognición"

3 3 PROPUESTA Y FUNDAMENTACIÓN u Con objeto de facilitar el tratamiento de las ecuaciones diferenciales, la propuesta de trabajo que se incluye en el material, consiste, por una parte, en desarrollar mapas conceptuales que permitan de manera rápida y sencilla, clasificar y resolver las ecuaciones diferenciales que describan el problema que se estudia. u Por otra parte es conocido el hecho que muy pocas son las ecuaciones diferenciales que pueden resolverse analíticamente, de este modo quedarían numerosos problemas interesantes y motivadores sin posibilidad de ser analizados. Estos problemas no sólo revisten interés por la estructura teórica que los caracteriza sino porque también forman parte ineludible de la formación específica del estudiante. u Por lo tanto, unido a un mapa conceptual se recurrirá a otra herramienta potente que permitirá abordar problemas formativos complejos: los soft específicos para el estudio de ciencias relacionadas con matemática. u Los problemas serán desarrollados considerando que los alumnos tienen conocimientos previos sobre ecuaciones diferenciales ordinarias y sobre los contenidos que incluyen las materias básicas de cálculo como álgebra y geometría analítica

4 4 MAPAS CONCEPTUALES Y MATHEMATICA DOS HERRAMIENTAS ÚTILES PARA EL APRENDIZAJE SIGNIFICATIVO DE ECUACIONES DIFERENCIALES ORDINARIAS u Los Mapas Conceptuales: Joseph Novak, apoyándose en la teoría del aprendizaje significativo, diseña un nuevo recurso que facilita la tarea del docente y del alumno: los mapas conceptuales. Estos mapas son una valiosa herramienta consistente en una representación gráfica de las distintas relaciones significativas que pueden establecerse entre los conceptos, que toman la forma de proposiciones. u 1.- Identificar los conceptos. u 2.- Establecer un orden jerárquico para los conceptos. u 3.- Relacionar un concepto con otro por medio de palabras de enlace que partan del concepto más general al más específico. u 4.- Buscar y establecer enlaces transversales. u 5.- Examinar la estructura del mapa y hacer las correcciones necesarias.

5 5 CARACTERÍSTICAS DE LA INVESTIGACIÓN u La principal característica de esta investigación es que se basa en experiencias de clase, o sea realizada en el ámbito normal de trabajo de alumnos y profesores, con todas las ventajas y desventajas que este contexto presenta u Con respecto al relevamiento de los datos para evaluar los resultados de la investigación, hemos hecho uso de la entrevista clínica. En este trabajo, se la ha empleado para conocer, tanto los conocimientos adquiridos por los alumnos, como sus opiniones sobre la metodología aplicada. u El material instruccional elaborado consiste de una lista de actividades sobre oscilaciones mecánicas, para ser resueltas con el soft “Mathematica”, y un conjunto de mapas conceptuales que se utilizarán como una herramienta adicional que permita a los estudiantes conceptualizaciones con alto grado de profundización

6 6 PRINCIPALES CONCLUSIONES DE LOS ALUMNOS ENTREVISTADOS u En cuanto a la utilidad de los mapas conceptuales, algunas de las citas mas importantes de los alumnos son: u “el uso de mapas es una buena forma de aprender y hacer que todos participen en el aula" u “los mapas conceptuales ayudan a entender las ideas de una forma más clara” u “es un método excelente para determinar la relación entre conceptos” u “ayudan a clarificar ideas complicadas” u “podemos expresar ideas complicadas de una manera más simple”. u En general tenían una visión positiva sobre el uso de los mapas conceptuales para el aprendizaje. El 90% de ellos manifestó que el uso de los mapas conceptuales es útil para hacer un repaso del capítulo, les da sentido a los términos usados y los organiza en un todo significativo.

7 7 PRINCIPALES CONCLUSIONES DE LOS ALUMNOS ENTREVISTADOS u Con respecto a el soft Mathematica: Notaron las limitaciones que normalmente tienen los problemas que se piden resolver y tomaron conciencia de las restricciones que presenta la solución de la expresión hallada. “ahora se puede experimentar cambiando parámetros para resolver más cantidad de problemas” que anteriormente quedaban fuera del análisis “porque era difícil encontrar las soluciones” u Además consideraron las hipótesis simplificativas que normalmente se hacen para poder determinar la expresión analítica de la solución. “muchas veces no son necesarias” dado que “el programa puede resolver el problema complejo” u Es interesante “cómo pueden compararse las soluciones con simplificaciones y la que se encuentran cuando se resuelve el problema completo” y remarcaron que “de esta manera tienen la posibilidad de resolver problemas que son más reales” u Convinieron en señalar que “sería importante trabajar estos contenidos de otra forma” dado que “muchas veces se estudia de memoria sólo para aprobar” u Una crítica uniforme estuvo referida a la manera tradicional en que los docentes dictan los contenidos de las asignaturas y el modo en que los evalúan: “es aburrida y a veces injusta”

8 8 CONCLUSIONES OBTENIDAS POR LOS DOCENTES u La falta de destrezas básicas impide el progreso y priva a los alumnos del acceso a determinadas áreas del curriculum u Los mapas conceptuales y el empleo de soft Mathematica han mostrado ser herramientas ágiles y potentes que permiten completar la formación de los alumnos. En particular, la representación gráfica de la solución del problema de ecuaciones diferenciales permite que los estudiantes exploren los modelos numéricos en la pantalla de la computadora u La observación y la investigación se ven potenciados con el impacto visual que tienen estas dos herramientas favoreciendo la autoestima y la credibilidad de los alumnos por la tarea que están llevando a cabo u Esta situación queda evidenciada mediante los resultados obtenidos a través de los análisis de los mapas conceptuales previos y posterior a las entrevistas clínicas. Los alumnos lograron relacionar conceptos que se presentan en distintas asignaturas u La tarea de supervisión y orientación que debe hacer el docente es más dinámica ya que los resultados “están a la vista” y puede accederse a ellos rápidamente.

9 9 EL EMPLEO DEL MATHEMATICA u Ha mostrado adaptarse al ritmo que el estudiante requiere, brindando una salida rápida que le permite revisar su trabajo en poco tiempo u Permite que los alumnos reflexionen sobre lo que escriben y realicen correcciones fácilmente u Usado conjuntamente con los mapas conceptuales proporciona a los estudiantes la oportunidad de obtener buenos resultados donde anteriormente mostraron fallas u Para resolver problemas de ecuaciones diferenciales libera al estudiante del proceso rutinario y manual de hacer permanentemente los cálculos y le permite concentrarse en aspectos conceptuales y de interpretación u Permite que el alumno pueda experimentar ideas y asumir riesgos. u Posibilitan que el alumno experimente e investigue resultados con los parámetros que ingresa a la computadora, Así la enseñanza de oscilaciones mecánicas es más potente y efectiva trabajando en grupos, creandose un ámbito de cooperación mutua donde intercambien ideas y participen no en estado pasivo sino en un ida y vuelta de preguntas y observaciones donde el alumno y el docente aprenden continuamente unos de otros.

10 10 CONCLUSIÓN FINAL u El objetivo fundamental de este trabajo fue mostrar que, a partir de plantear en forma clara (mediante el uso de mapas conceptuales, para identificar los conceptos centrales del tema en cuestión) y rigurosa la base de cualquier tipo de problema de Física, el mismo puede resolverse mediante técnicas computacionales, las cuales pueden eliminar efectivamente la monótona rutina de cálculo de papel y lápiz, permitiendo al profesor y a sus alumnos disponer de toda su capacidad intelectual y tiempo suficiente para discutir en detalle los aspectos conceptuales profundos que pueden presentar los problemas cuya solución requiere el uso y resolución de EDO. u Esto fue un medio para reunir a los estudiantes y sus necesidades emancipatorias para facilitar el cambio en nuestras prácticas de enseñanza y fue un primer paso para lograr un ambiente de enseñanza y aprendizaje basado en un modelo teórico crítico u Estamos convencidos de que la calidad de la práctica docente, o bien de la enseñanza misma, está directamente relacionada con la calidad de los procesos de aprendizaje que promueve en los estudiantes.