para optar el grado de doctor en didÁctica de las …
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
ESCUELA DE POSGRADO
PROGRAMA DE DOCTORADO EN DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS
MODELO DIDÁCTICO BASADO EN LA ELABORACIÓN Y
CONTRASTACIÓN DE HIPÓTESIS PARA EL APRENDIZAJE
DE LA BIOFÍSICA EN ESTUDIANTES UNIVERSITARIOS
TESIS
PARA OPTAR EL GRADO DE DOCTOR EN DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS
AUTOR: Mg. OSCAR ROBERTO MORILLO ALVA
ASESOR: Dr. SIXTO PRADO CÁCERES
TRUJILLO - PERU
2017
Reg. N°______
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JURADO DICTAMINADOR
_________________________________
Dr. ELVAR QUEZADA CASTILLO
PRESIDENTE
_________________________________
Dr. JOSÉ CASTILLO NAVARRO
SECRETARIO
_______________________________
Dr. SIXTO PRADO CÁCERES
MIEMBRO
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DEDICATORIA
A LA MEMORIA DE MI PADRE
LAUREANO MORILLO GANOZA
MI ETERNA GRATITUD POR SER EJEMPLO
DE SUPERACIÓN
Y POR SU APOYO INCONDICIONAL
EN MI FORMACIÓN ACACÉMICA.
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AGRADECIMIENTO
CON MUCHO APRECIO
L DR. SIXTO PRADO CÁCERES,
POR SUS OPORTUNOS Y VALIOSOS CONSEJOS
PARA EL DESARROLLO DE LA TESIS.
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ÍNDICE
AGRADECIMIENTO
RESUMEN 1
ABSTRACT 2
I. INTRODUCCIÓN 3
1. EL PROBLEMA 3
1.1 Antecedentes 11
1.2 Justificación 13
1.3 Formulación del problema 14
2. MARCO TEÓRICO 15
2.1 El modelo didáctico 15
2.1.1 El modelo de Transmisión – Recepción 16
2.1.2 El modelo de Descubrimiento 19
2.1.3 El modelo Constructivista 21
2.2 Consideraciones y Principios que fundamentan la propuesta del
Modelo Didáctico “Elaboración y Contrastación de Hipótesis”. 24
2.2.1 Fundamentos Filosóficos 25
2.2.2 Fundamentos Psicológicos 26
2.2.3 Fundamentos Tecnológicos 34
2.3 Nuestra propuesta, modelo didáctico “Elaboración y
Contrastación de Hipótesis” 37
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2.4 Hipótesis 42
2.5 Objetivos 42
II. MATERIAL Y MÉTODOS 44
III. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 46
IV. CONCLUSIONES 52
V. RECOMENDACIONES 54
VI. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 55
ANEXO 60
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RESUMEN
La investigación se desarrolló en la Universidad Nacional de Trujillo, el objetivo fue
determinar la eficacia de la aplicación del modelo didáctico propuesto: “elaboración y
contrastación de hipótesis” en el aprendizaje de la Biofísica de estudiantes de las Escuelas de
Microbiología y Parasitología (secciones A y B) durante el semestre 2015-II y de Ciencias
Biológicas durante el semestre 2006-I (secciones A y B). El universo muestral estuvo
constituido por 73 alumnos, 37 de las secciones del grupo experimental y 36 de las secciones
grupo control. La recolección de datos se hizo mediante listas de cotejo, guías de observación
y pruebas. Se utilizó para el análisis estadístico de los resultados, la distribución F, una vez
comprobada la equivalencia de los valores de dispersión en los dos grupos; ambos grupos de
estudio fueron sometidos a los modelos de enseñanza respectivos, reportando para el grupo
experimental (microbiología) una media y desviación estándar de 13.20 y 0.56, mientras que el
grupo control 8.93 y 2.81. La diferencia sustantivamente significativa se le puede atribuir a la
aplicación de los modelos bajo estudio, tiene un mejor rendimiento académico el grupo con la
aplicación de modelo didáctico elaboración y contrastación de hipótesis. En la sección de
Ciencias Biológicas se reporta para el grupo experimental una media y desviación estándar de
11.8 y 1.01, mientras el grupo control 11.50 y 1.71 respectivamente la prueba F del análisis de
covarianza no encuentra evidencias suficientes para declarar una diferencia estadística
significativa. Si bien es cierto existe un mejor promedio en el grupo experimental, esta
diferencia no es significativa entre ambos grupos, por lo que la aplicación de los métodos bajo
estudio, y de acuerdo a las medias del rendimiento de los grupos no existe una diferencia
estadística en el efecto del método experimental respecto al grupo control.
Palabras clave: Elaboración y contrastación de hipótesis y aprendizaje
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ABSTRACT
The research was developed at the National University of Trujillo, the objective was
to determine the effectiveness of the application of the proposed didactic model: "elaboration
and testing of hypotheses" in the learning of Biophysics of students of the Schools of
Microbiology and Parasitology (sections A And B) during the semester 2015-II and of
Biological Sciences during the semester 2006-I (sections A and B). The sample universe
consisted of 73 students, 37 of the sections of the experimental group and 36 of the sections of
control group. Data collection was done through checklists, observation guides and tests. The
distribution F was used for the statistical analysis of the results, once the equivalence of the
dispersion values in the two groups was verified; both study groups were submitted to the
respective teaching models, reporting for the experimental group (microbiology) a mean and
standard deviation of 13.20 and 0.56, while the control group 8.93 and 2.81. The substantively
significant difference can be attributed to the application of the models under study, has a better
academic performance group with the application of didactic model elaboration and hypothesis
testing. In the Biological Sciences section, a mean and standard deviation of 11.8 and 1.01 were
reported for the experimental group, while the control group 11.50 and 1.71 respectively, the F
test of the covariance analysis did not find enough evidence to declare a significant statistical
difference. While it is true that there is a better average in the experimental group, this
difference is not significant between the two groups, so the application of the methods under
study, and according to the means of the groups performance there is no statistical difference
in The effect of the experimental method on the control group.
Keywords: Hypothesis development and testing
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CAPÍTULO I
INTRODUCCIÓN
1. EL PROBLEMA
En el marco de una investigación para el Consejo Social de la Universidad de
Salamanca, sobre las Causas del bajo rendimiento del estudiante Universitario,
Tejedor y García (2006) concluyen que el bajo rendimiento académico en las
universidades, el excesivo tiempo invertido en el estudio de una titulación y el
abandono de estudios, son problemas comunes a todos los países del entorno cultural
y económico europeo. Este tema no sólo preocupa a las autoridades educativas, sino
también a los responsables políticos, que en tiempos de ajustes presupuestarios
comprueban como el gasto público en educación no produce los resultados
deseados.
Por su parte, Murillo (2008) de la Universidad Complutense de Madrid, en su
trabajo “Variables que influyen en el rendimiento académico en la Universidad”
manifiesta que “también incide la metodología de enseñanza, la forma como el
profesor organiza e imparte los saberes; la cantidad de información, el grado de
abstracción, la claridad y precisión del lenguaje que utiliza el profesor; la presencia
de ejemplos, el significado y utilidad del contenido, también están relacionados con
el rendimiento académico”.
En las Universidades Peruanas donde existen las carreras de Ciencias Médicas y
Ciencias biológicas, suelen incorporar en sus proyectos educativos la experiencia
curricular de Biofísica como una de sus materias científicas propedéuticas cuyo
objetivo es desarrollar competencias educacionales relacionadas con el manejo de
leyes físicas que operan en los organismos vivos.
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Una investigación en Universidades Argentinas respecto a la didáctica de la
Biofísica (Muñoz, Vales y Cassibba 2012), concluyen en que “Una didáctica
específica que aborde temas y problemas, de una manera novedosa y no como meras
aplicaciones físicas o biológicas, es fundamental para la enseñanza y el aprendizaje
de la Biofísica”, así mismo, “Ser experto en Biofísica no implica necesariamente
saber cómo facilitar el aprendizaje de esta disciplina a los alumnos. Para ello es
necesario reconocer problemáticas propias de esta rama del conocimiento, que
dificultan el aprendizaje de los alumnos y su enseñanza por parte de los docentes a
cargo. Sólo mediante una investigación didáctica específica es posible conocer y
plantear respuestas a estos problemas específicos.
En la Universidad Nacional de Trujillo, el curso de Biofísica forma parte de los
planes de estudio en las carreras de Estomatología, Física, Pesquería, Ciencias
Biológicas y Microbiología. En Medicina encontramos que se desarrolla como
Biofísica Médica y tomando como fuente de referencia las actas finales de este
curso, ejecutado entre los semestres académicos 2010 - I al 2014 – I (8 semestres
académicos) en las Escuelas Académico Profesionales de Ciencias Biológicas y
Microbiología se puedo apreciar que de 1219 alumnos matriculados aprobaron en
examen “promocional” 694 cifra que constituye el 56,9% evidenciándose un alto N°
de alumnos con dificultades en su proceso de aprendizaje.
Entre los factores posibles de esta baja tasa de aprobación, que significa, a su
vez, bajos logros de aprendizaje estaría el manejo del modelo didáctico utilizado en
el proceso enseñanza-aprendizaje de esta disciplina científica, en la cual predominan
la exposición teórica y los trabajos prácticos guiados por manuales “tipo recetario”,
es decir, el modelo “Transmisión – recepción”.
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Según manifiestan Pozo y Gómez (2000) “parece que la adquisición del
conocimiento científico, lejos de ser un producto espontáneo y natural de nuestra
interacción con el mundo de los objetos, es una laboriosa construcción social, o
mejor aún re-construcción, que sólo podrá alcanzarse mediante una enseñanza eficaz
que sepa afrontar las dificultades que ese aprendizaje plantea” (…), “se trata de
analizar que estrategias y enfoques de enseñanza hacen más probable el aprendizaje
de la ciencia”.
En esta perspectiva, las concepciones sobre el aprendizaje de las ciencias han
conducido en los últimos años a diversos modelos de enseñanza que tienen como
objetivo explícito provocar en los alumnos cambios conceptuales. Así, para Díaz y
Hernández (2002), las condiciones que permiten el logro de aprendizaje
significativo deben reunir varias condiciones: la nueva información debe
relacionarse de modo no arbitrario y sustancial con lo que el alumno ya sabe,
dependiendo también de la disposición (motivación y actitud) de éste por aprender,
así como de la naturaleza de los materiales o de los contenidos de aprendizaje.
La secuencia de actividades que estimularían estos cambios incluiría:
La identificación y clarificación de las ideas que ya poseen los alumnos;
La puesta en cuestión de las ideas de los estudiantes a través del uso de
contraejemplos;
La introducción de nuevos conceptos, bien mediante "torbellino de ideas" de
los alumnos, o por presentación explícita del profesor, o a través de los
materiales de instrucción;
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Proporcionar oportunidades a los estudiantes para usar las nuevas ideas y hacer
así que adquieran confianza en las mismas.
Como es obvio, varios resultados experimentales sugieren que “las estrategias
de enseñanza basadas en el modelo del cambio conceptual producen la adquisición
de conocimientos científicos más eficazmente que la estrategia habitual de
transmisión-recepción” (Carretero, 1997). La atención a las ideas previas de los
alumnos y la orientación de la enseñanza tendiente a hacer posible el cambio
conceptual aparecen hoy como adquisiciones relevantes de la didáctica de las
ciencias, a la vez teóricamente fundamentadas y apoyadas por evidencia
experimental.
La importancia de las concepciones alternativas de los alumnos y la necesidad
de orientar el aprendizaje como un cambio conceptual y no como una adquisición
exprofesa de contenidos, puede basarse en la existencia de un cierto isomorfismo
entre el aprendizaje (es decir, la construcción de conocimientos por los alumnos a
partir, de sus preconcepciones) y la investigación (es decir, la construcción de
conocimientos por la comunidad científica a partir, y en ocasiones en contra, del
paradigma vigente).
Pero este mismo isomorfismo implica que para producir el cambio conceptual
no basta con tomar en consideración las preconcepciones de los alumnos.
Efectivamente, la semejanza entre las ideas intuitivas de los alumnos y las
concepciones pre-clásicas (por ejemplo, de la Física) no puede ser accidental, sino
el resultado de una misma forma de abordar los problemas.
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De forma resumida podemos decir que los esquemas conceptuales alternativos
están asociados, al igual que lo estuvo la física pre-clásica, con una metodología
caracterizada por la certidumbre, por la ausencia de dudas y la no consideración de
soluciones alternativas, por respuestas muy rápidas y seguras basadas en las
evidencias del sentido común y por tratamientos puntuales con falta de coherencia
en el análisis de diferentes situaciones.
Según lo descrito, cabe la posibilidad de pensar que para que ocurra un cambio
conceptual debe haber un cambio metodológico. De hecho, el paradigma pre-
clásico solo pudo ser desplazado gracias a la nueva metodología que combinaba la
creatividad del pensamiento divergente con el rigor de la contrastación de las
hipótesis mediante experimentos en condiciones controladas y la búsqueda de
coherencia global.
Históricamente, ese cambio conceptual no fue en absoluto fácil y por lo tanto, es
lógico pensar que lo mismo ocurrirá con los alumnos: es probable que si son
confrontados con situaciones que impliquen aplicar esta metodología (es decir, en
situación de construir hipótesis, diseñar experimentos, realizarlos y analizar
cuidadosamente los resultados, con una atención particular a la coherencia global,
etc.) podrán superar su metodología del sentido común al tiempo que se producen
los profundos cambios conceptuales que exige la construcción del conocimiento
científico.
Las ciencias naturales, en particular la Biofísica, se basan en un proceso del
pensamiento hipotético-deductivo, caracterizándose por una metodología
científica, que parte de una hipótesis teórica, para desarrollarse en dirección a sus
consecuencias lógicas. Estas se caracterizarán y, en una fase posterior, sufrirán una
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comprobación experimental bajo la forma de confirmación específica o aplicación
práctica de una teoría.
Filósofos e historiadores de la ciencia coinciden acerca del papel central de la
hipótesis en el tratamiento de verdaderos problemas. En cierta medida, se puede
decir que el sentido de la orientación científica, dejando de lado toda idea de
"método", se encuentra en el cambio de un razonamiento basado en "evidencias",
en seguridades, a un razonamiento en términos de hipótesis, que es más creativo (es
necesario ir más allá de lo que parece evidente e imaginar nuevas posibilidades) y
más riguroso (es necesario fundamentar y después someter a prueba
cuidadosamente las hipótesis, dudar del resultado, buscar la coherencia global).
Por lo tanto, son las hipótesis las que orientan la resolución e indican los
parámetros a tener en cuenta (los datos a buscar). Así, son las hipótesis, y la
totalidad de los conocimientos en los que se basan, las que permitirán analizar los
resultados y todo el proceso.
En suma, si no hay hipótesis, entonces una investigación no puede ser sino
ensayo y error por lo tanto deja de ser una investigación científica.
Uno de los objetivos centrales de la educación científica es que los estudiantes
desarrollen procedimientos y habilidades como las que emplean los científicos al
realizar su trabajo. Desde diferentes ámbitos se recomienda que la instrucción en
ciencias ofrezca a los estudiantes oportunidades de aprender acerca de la naturaleza
de la ciencia como una actividad intelectual que incluye generación y desarrollo de
los distintos cuerpos de conocimiento, según Carretero (1997), “desde un punto de
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vista educativo, creemos que no tiene demasiado sentido separar excesivamente los
aspectos de la metodología científica de la enseñanza de los contenidos científicos”.
En otras palabras McComas citado por Guisasola, Ceberio y Zubimendi (2003)
señala que la palabra “hipótesis” tiene al menos tres posibles significados:
Un primer significado sería el de una teoría provisional (hipótesis
explicativa) que posteriormente podría convertirse en teoría.
Un segundo significado sería el de un intento de establecer una norma
(hipótesis generalizable) que posteriormente se podría convertir en ley.
Por último, cuando se pide a los estudiantes que emitan hipótesis durante
una experiencia de laboratorio o en la resolución de un problema, el
significado es el de predicción plausible que no tenga contradicciones con
el cuerpo teórico y que sea contrastable, bien experimentalmente o bien tras
alcanzar la solución del problema.
Este último significado de hipótesis es el que se ha utilizado en el presente
trabajo.
En este contexto de enseñanza-aprendizaje los estudiantes deberán utilizar
procedimientos propios de la investigación científica que les ayuden a “razonar
científicamente”, es decir, analizar fenómenos y resolver problemas.
Precisamente uno de estos procedimientos es “la emisión de hipótesis” y por lo
tanto, la enseñanza debería ayudar a los estudiantes a pasar de emitir suposiciones
espontáneas a explicitar hipótesis que posean consistencia lógica con la teoría, que
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puedan ser contrastadas con la evidencia y que tengan un poder explicativo superior
a otras predicciones.
En la enseñanza de las ciencias escribir y proponer hipótesis acerca de un
fenómeno específico entra dentro de la amplia área de los conocimientos
procedimentales.
En este estudio con el término conocimiento procedimental nos referiremos a la
capacidad de los alumnos para dar solución a problemas desde sus propios recursos,
destrezas y conceptos articulados en base a un razonamiento propio de la Ciencia.
La finalidad de los contenidos procedimentales es que el alumno aprenda no solo
los contenidos cognitivos (o declarativos) sino también los metacognitivos (esto es,
métodos y destrezas que permiten acceder al conocimiento declarativo). En el caso
de las ciencias experimentales parece razonable que el ámbito donde deben
aprenderse los procedimientos sea el mismo ámbito en que la ciencia ha sido
construida, es decir, el laboratorio.
La historia de la ciencia ha demostrado que esa es la forma en que ha tenido
lugar su avance a través del tiempo. Por este motivo, parece razonable que el
aprendizaje de la ciencia se haga en el marco de un modelo lo más afín posible con
la metodología científica. En el caso de las ciencias experimentales, la metodología
incluye junto a las actividades intelectuales, el empleo del experimento: la
observación, selección de variables, mediciones, etc., bajo un conjunto de reglas.
Estamos conscientes que el trabajo metodológico debe ser coherente con la
concepción y la programación curricular de las distintas especialidades; pero así
mismo, somos de la idea que los currículos deben estar abiertos a las diversas
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propuestas metodológicas, a fin de mejorar la eficacia y eficiencia en los
aprendizajes de los alumnos. Desde esta perspectiva, una alternativa, es la propuesta
y aplicación de un modelo didáctico que sustentado en bases epistemológicas
modernas y en las principales teorías del aprendizaje, sirvan para mejorar el
aprendizaje en nuestros alumnos de ciencias.
1.1 Antecedentes:
Constituyen referentes de mucha importancia para nuestro trabajo las tesis de:
De Cudmani, Pesa y Salinas (2000), en su trabajo: “Hacia un Modelo Integrador
para el Aprendizaje de las Ciencias”, indica que:
Las estrategias educativas deberían aproximar las actividades del aula a las que
desarrolla la comunidad científica. En este proceso, el saber científico, en todas sus
facetas, actúa como referente permanente, ya que, aunque la construcción personal
es una parte central del aprendizaje, debe tenerse siempre presente que el
conocimiento científico no es idiosincrático: la ciencia es una actividad colectiva y
el conocimiento científico se valida por consenso.
Se trata de conciliar en las actividades una dosis de capacidad adaptativa que
permita a cada estudiante poner en juego sus propias ideas y una dosis de rigidez
que garantice no perder de vista el saber científico a construirse.
El profesor actúa como un experto, miembro de la comunidad científica, que
orienta el trabajo de los estudiantes para que éste sea coherente con la naturaleza de
la ciencia y del trabajo científico, para que los estudiantes construyan el
conocimiento consensuado por la comunidad científica y modifiquen sus hábitos de
aprendizaje transformándolos en herramientas más eficientes para el conocimiento
y la investigación científica.
Así mismo, entre las conclusiones del estudio de Mellado (2003), “Cambio
Didáctico del Profesorado de Ciencias Experimentales y Filosofía de la Ciencia”,
al referirse a los modelos que generan cambios en el manejo didáctico de los
profesores y que estos no son únicos sino que se complementan dice:
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De los resultados de distintas investigaciones que nos aportan datos sobre el
proceso de cambio didáctico del profesorado de ciencias experimentales hemos
establecido una analogía con el proceso de cambio científico según distintas teorías
de la filosofía de la ciencia, analizando y valorando las aportaciones de los distintos
modelos. Muchas de las características revisadas del cambio didáctico del
profesorado de ciencias experimentales no son excluyentes sino complementarias,
de modo que van formando una red que ayudan a comprender este complejo
proceso.
Es posible que ésta sea una solución ecléctica, pero no encontramos una única
teoría que explique la complejidad del cambio. Además no creo que esto sea
preocupante, ya que en educación no tienen por qué existir paradigmas dominantes
y excluyentes, además la coexistencia de escuelas divergentes de pensamiento, lejos
de ser una debilidad de desarrollo, puede ser más bien un estado natural y una
muestra de madurez, que nos permite comprender mejor los múltiples matices de la
complejidad de la enseñanza
Por su parte, Furió y Guisasola (2001), en su trabajo. “La Enseñanza del
Concepto de Campo Eléctrico Basada en un Modelo de Aprendizaje como
Investigación Orientada”, Destaca las ventajas del aprendizaje de ciencias como
una actividad de investigación diciendo:
Los resultados muestran que la aplicación de una instrucción bajo las
orientaciones del aprendizaje como actividad de investigación orientada permite a
los estudiantes una mayor asimilación de ideas significativas en un porcentaje
superior al de los alumnos que reciben una enseñanza transmisiva. En este sentido,
se ha comprobado que los estudiantes de los grupos experimentales presentan una
mejora notable en la forma de plantear y razonar las situaciones problemáticas en
base al marco teórico aprendido. Así mismo, la aplicación de un concepto
clasificado por la investigación didáctica de especial dificultad, como es el de
campo eléctrico, obtiene resultados correctos que, como mínimo, duplican a los del
grupo de control, siendo en todos los casos las diferencias estadísticamente
significativas.
En el ámbito local encontramos el trabajo de Morillo (2008) en su tesis: “Modelo
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Pedagógico de Aprendizaje Basado en Problemas y su Influencia en el Rendimiento
Académico de los Estudiantes de Medicina en la Universidad Privada César Vallejo
- Trujillo”. En una de sus conclusiones manifiesta que, el modelo Tradicional y de
Solución de Problemas aplicado en su estudio, no generó diferencias
estadísticamente significativas, “ambos tienen sus ventajas y van a depender de
múltiples factores entre los que destacamos, la realidad del alumno, sus debilidades
y fortalezas así como las características del facilitador y su interrelación con los
alumnos”.
1.2 Justificación:
Numerosos estudios concluyen que la mayoría de estudiantes de ciencias
experimentales no poseen adecuadas habilidades de aprendizaje, lo que dificulta el
logro de capacidades y rendimiento académico. Tal situación justifica la realización
de investigaciones que promuevan estas habilidades; “cunde entre los profesores de
ciencias, (…), una creciente sensación de desasosiego, de frustración, al comprobar
el limitado éxito de sus esfuerzos docentes, (…), de modo mayoritario los alumnos
no aprenden la ciencia que se les enseña (Pozo y Gómez 2000).
En las aulas de clase de Biofísica de la Universidad Nacional de Trujillo, son
escasos los momentos en que se pone a los alumnos a plantear alternativas de
solución y reflexión sobre conceptos y procedimientos de los temas en desarrollo;
por lo general, es el docente quien proporciona a los alumnos el conocimiento
acabado, esto se traduce en el casi exclusivo uso de la clase magistral y la
presentación de prácticas de laboratorio con guía tipo “receta”. Es importante que
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el docente cambie su rol protagonista por otro que propicie la participación activa
(reflexión, análisis, construcción, etc.) del conocimiento en sus alumnos.
Este trabajo se justifica en la medida que a través de él se reestructurará, adecuará
y aplicará un modelo didáctico activo, basado en la elaboración y contrastación de
hipótesis para ser usado en la asignatura de Biofísica. Esperamos que este modelo
permita dinamizar el trabajo en el aula; al tiempo que contribuirá al enriquecimiento
de la práctica docente, mediante nuevas formas de enseñar y aprender.
Todo ello conllevó a enunciar el Problema en los términos siguientes
1.3 Formulación del Problema:
¿Cuál es el efecto del modelo didáctico “Elaboración y contrastación de hipótesis”
en el aprendizaje de los estudiantes de la Escuela de Microbiología 2015-II y
Biología 2016-I, que desarrollaron el curso de Biofísica en la Universidad Nacional
de Trujillo?
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2. MARCO TEORICO
Con el fin de dar consistencia a las variables de estudio, es necesario revisar:
2.1 El Modelo Didáctico.
Según Pacheco (2004), los modelos didácticos vienen a ser representaciones
esquemáticas del proceso enseñanza-aprendizaje que describen todos los elementos
que intervienen en él, así como la relación entre ellos. Los modelos didácticos son
útiles tanto para orientar la enseñanza de una asignatura, de una unidad, de un tema
específico, como para diseñar y desarrollar materiales instruccionales y para orientar
la investigación. Además definen claramente las responsabilidades del docente
durante las etapas de planificación, implementación y evaluación de la enseñanza,
y funcionan como herramientas para ayudarle a enseñar de manera más sistemática
y efectiva.
Para desarrollar las competencias u objetivos que se plantean en la enseñanza de
las Ciencias, los profesores seleccionan contenidos, elaboran materiales, programan
diversas actividades para ser desarrollados con sus alumnos, en suma, adoptan una
serie de decisiones sobre lo que se enseñará y la forma como hacerlo. Estas
estrategias o decisiones que se toman, corresponden a un modelo de cómo enseñar,
es decir, a un modelo didáctico, que puede ser explícito, como cuando usamos los
modelos formalmente estructurados, o implícito, como aquellos que se reducen a las
“clases magistrales basadas en el modelo de transmisión-recepción, porque este es
el modelo en el que han estado inmersos desde la infancia, el único que conocen, o
el único en el que se sienten seguros” (Jiménez, Albadalejo y Caamaño 1992).
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Para Martínez (2004) los modelos didácticos dice, se trata de una abstracción de
la realidad totalmente necesaria; pero debe incluir a su vez patrones de traducción
que permitan adecuarlos a esas realidades y que a la vez que abstraen la realidad,
sean capaces de proporcionar referentes precisos para su modificación a los niveles,
materias, centros, profesores y alumnos ante los que deben describir, explicar y
orientar. Así pues, un modelo de enseñanza debería incluir una determinada
concepción de aprendizaje, del hombre, de la cultura y estrategias y medios para
alcanzar sus propósitos.
Joyce, Weil, y Calhoun (2002), plantean que el análisis de un modelo comprende
tanto la descripción de los objetivos que se propone, las hipótesis teóricas en que se
sustenta y sus principios fundamentales, como la descripción de ciertas
dimensiones, tales como: las fases del modelo, el clima social, incentivos
motivadores y requisitos para que funcione.
Existe una gran variedad de modelos didácticos; pero se pueden agrupar en tres
modelos de gran relevancia para la enseñanza de las Ciencias Naturales: modelo
transmisión-recepción, modelo de descubrimiento y modelo constructivista
(Jiménez et al. 1992). Estos tres modelos, corresponden a tres momentos históricos,
y, aunque se puedan criticar a los dos primeros, hay muchas estrategias de ambos
que pueden ser aprovechables en la enseñanza de las ciencias.
2.1.1 El modelo de transmisión-recepción: Este modelo considera al estudiante
como tabula rasa o página en blanco, en la que se pueden inscribir los
conocimientos. Así, el conocimiento puede transmitirse elaborado de la
mente de una persona la de otra. La ciencia es un cuerpo cerrado (es decir,
que no se modifica) de conocimientos, que crece por acumulación. Estos
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conocimientos científicos constituyen una imagen exacta de la realidad; el
modelo puede analizarse a través de los siguientes elementos:
Principios.- Aprender Ciencias consiste en asimilar esos conocimientos
científicos tal y como la Ciencia los ha formulado, porque son idénticos
a los objetos y fenómenos naturales que representan, no es necesario el
contacto de la persona que aprende con el mundo físico y natural.
Enseñar Ciencias consiste en exponer los conocimientos científicos,
especialmente los conceptos y principios, verbalmente, en forma clara
y ordenada. Puesto que el conocimiento se transmite de una mente a
otra y el alumno, adquirirá estos hechos y conceptos tal y como el
docente los entiende.
Fases del modelo.- El eje de la enseñanza por transmisión es la lección
magistral, en la que el profesor expone, y los estudiantes escuchan,
toman notas, y en todo caso hacen preguntas para aclarar dudas. Una
buena lección es la que refleja de la forma más fiel posible la lógica
disciplinar. Los estudiantes adquieren un conocimiento idéntico al del
docente (o al del libro), la prueba de esta adquisición es la
memorización, la repetición de lo expuesto, es decir, exhibir un
conocimiento de tipo declarativo.
Las experiencias (prácticas) se conciben como ilustraciones de la
teoría, en las que los estudiantes siguen unas instrucciones detalladas
que finalizan en la demostración buscada, o incluso, en muchos casos,
observan cómo el docente lleva a cabo la actividad (experiencia
demostrativa).
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El currículo sigue una estructura disciplinar, y consiste en un listado
de contenidos conceptuales, su meta es preparar para el siguiente nivel
educativo (propedéutica).
Clima Social.- El papel del profesor es el de transmisor de los
conocimientos, y fuente de autoridad, tanto científica como en la
organización de la clase. La estructuración es de tipo fuente,
recayendo en el docente la mayor parte de la actividad en clase, y
participando los estudiantes casi exclusivamente para responder
cuando se les solicita, o para seguir las instrucciones en una
experiencia.
Las interacciones en clase son profesor-estudiante y estudiante-
profesor. La realización de las tareas y actividades son de forma
individual, estableciéndose una competencia entre los estudiantes
acerca de quien la realiza mejor (estrategia competitiva).
En la evaluación del alumno se mide el grado de aproximación entre
sus formulaciones y las del profesor o el texto. Se evalúa casi
exclusivamente el aprendizaje de hechos, conceptos y principios, no
las destrezas experimentales, ni las actitudes.
Requisitos para que funcione.- Las condiciones necesarias para que
este modelo exista son, en cuanto a la clase, el orden y la disciplina,
entendidos como actitud pasiva de los estudiantes, que sólo actúan a
petición del docente.
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La competencia requerida del docente es conocer bien su disciplina,
no considerándose necesarios otros conocimientos didácticos o
pedagógicos.
El material instruccional por excelencia es el libro de texto. La
utilización de otros materiales obedece en muchos casos más a
razones de ampliación de un tema que a contrastar distintas
opciones.
2.1.2 El modelo de descubrimiento: Algunos autores, como Piaget, consideran
que la mejor manera de aprender de las personas es que ellos descubran por
sí mismo, puesto que el conocimiento se construye mediante la actividad.
Epistemológicamente se sustentan en ideas inductivistas, según las cuales el
rasgo que caracteriza la Ciencia es el método científico para los distintos
campos.
El soporte de este conocimiento científico, es la observación, a la que se le
asigna un papel objetivo, es decir, no mediatizado por teorías, este modelo
presenta los aspectos siguientes:
Principios.- Aprender Ciencias es, sobre todo, dominar destrezas o
procesos del método científico, puesto que aplicando éstas a cualquier
situación (independientemente de su campo conceptual) se llegará a
descubrir los conocimientos. Enseñar Ciencias es enseñar destrezas de
investigación, independientemente del contenido conceptual, es decir,
organizar y coordinar actividades experimentales. El alumno debe
descubrir los conocimientos por sí mismo, el profesor no debe
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introducir o presentar los conceptos, sino crear unas condiciones
favorables para que se llegue a ellos.
Fases del modelo.- A diferencia del modelo transmisión-recepción, la
enseñanza por descubrimiento sí se propone tomar como punto de
partida los intereses de los estudiantes, dado que además tiene menor
importancia el tema sobre el que trabajar, y mayor el método que
utiliza.
El eje de esta enseñanza es la realización de actividades
experimentales que, en muchas ocasiones, como lo señala Gil y
Valdés (2000), carecen del carácter de problema. Lo fundamental en
estas actividades es que se relacionen con destrezas del método
científico, observación, clasificación, inferencia, etc.
Una buena clase es aquella en la que los estudiantes realizan
actividades prácticas, aunque algunas sean solo manipulaciones.
En el currículo pierden importancia los contenidos conceptuales, en
favor de los procesos del método científico.
Clima Social.- El papel del profesor es más el de coordinar las
actividades experimentales, restringiendo sus intervenciones, ya que
el objetivo es que los estudiantes descubran los conocimientos por sí
mismos. Las interacciones, además de profesor-estudiante y
viceversa, son también estudiante-estudiante. Aparte de las estrategias
competitivas se establecen otras cooperativas en pequeño grupo. La
evaluación requiere preparar instrumentos para medir la adquisición
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de destrezas, como clasificar, emitir hipótesis, identificar variables,
etc.
Requisitos para que funcione.- Las condiciones necesarias para que
este modelo funcione requieren la existencia de recursos variados,
tanto de seres naturales como de equipo de laboratorio,
documentación, etc. a disposición de los estudiantes. Se contempla la
necesidad de que el docente, además del conocimiento disciplinar,
cuente con formación psicológica y pedagógica.
2.1.3 El modelo constructivista: Se fundamenta en los enfoques cognitivos, en
cuanto a la consideración del aprendizaje como un cambio en las estructuras
del conocimiento. No cabe duda que los trabajos de Piaget, en relación con
los conceptos de asimilación y acomodación, están en la base de cambio
conceptual.
También Ausubel puso de manifiesto la importancia de contar con lo que
los estudiantes ya saben, es reconocido como uno de los inspiradores de este
modelo.
Se tiene la concepción de la Ciencia como un proceso de interpretación de
la realidad mediante la construcción de modelos, o programas de
investigación, y en ciertos casos, la sustitución por otros.
Estos paradigmas y modelos condicionan la observación de la realidad que,
lejos de ser objetiva, se realiza a través de los “anteojos conceptuales” de
una teoría.
El surgimiento del constructivismo está relacionado con las aportaciones de
la línea de investigación sobre las ideas alternativas, según las cuales los
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estudiantes mantienen sus interpretaciones de los fenómenos naturales
incluso si se contradicen con las de la Ciencia. Este modelo puede
describirse a partir de los siguientes elementos:
Principios.- Aprender Ciencias es reconstruir los conocimientos,
partiendo de las propias ideas de cada persona y expandiéndolas o
cambiándolas según los casos. Los contenidos conceptuales vuelven
a cobrar importancia, ya que se consideran complementarios de los
procesos o destrezas del trabajo científico. Enseñar Ciencias es mediar
en este proceso de aprendizaje, tanto en lo que respecta a la
planificación y organización de actividades relevantes, como a la
dirección del trabajo individual y en equipo, así mismo la intervención
en determinadas fases de la secuencia. Las actividades a realizar
pueden variar según las reacciones de los estudiantes.
Fases del modelo.- Las ideas de los estudiantes son el punto de partida
de la instrucción, sea como base para desarrollar otras acciones más
acordes con la Ciencia o para confrontarlas con ésta y sustituirlas
(intercambio conceptual), y es importante no sólo su conocimiento por
parte del docente, sino hacer que los estudiantes se percaten de que las
usan al interpretar diversos fenómenos. En la secuencia instruccional
hay variantes, pero suele haber una fase de exploración de ideas, otra
de reestructuración de los conocimientos y otra de aplicación a nuevos
contextos. Uno de los puntos en discusión es si debe haber
introducción de la Ciencia por parte del profesor (o un texto), o si los
estudiantes deben llegar a estos nuevos conceptos en un proceso de
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investigación dirigida. Se pone el acento en que los estudiantes deben
implicarse en actividades mentales o cognitivas (no sólo
manipulación). El currículo se configura como un programa de
actividades, es decir, de creación de situaciones de aprendizaje en las
que los estudiantes construyan sus propios significados.
Clima Social.- El papel del profesor es el de un investigador en el aula,
que estudia y diagnostica los problemas de aprendizaje y al mismo
tiempo trata de actuar para solucionarlos. Un modelo que también ha
tenido influencia es el de la reflexión en la práctica, que subraya la
cooperación entre ésta y la teoría educativa. En todo caso juega un
papel flexible, y debe estar dispuesto a cambiar las actividades
previstas si es necesario. Las interacciones son múltiples, tanto entre
profesor-estudiante como entre iguales. Se valora positivamente la
realización de actividades en pequeños grupos, que proporcionan un
marco adecuado para la discusión de ideas. Se evalúa tanto conceptos
como destrezas, especialmente en cuanto al conocimiento
procedimental, a la capacidad de aplicar lo aprendido a la
interpretación de nuevas situaciones, a la resolución de problemas
nuevos. Para promover el control de su propio aprendizaje por parte
de los estudiantes, se emplean estrategias metacognitivas.
Requisitos para que funcione.- Similar al modelo de descubrimiento,
este modelo requiere disponer de variados recursos. Se requiere que
la formación del profesorado integre los conocimientos disciplinares,
psicopedagógicos y la didáctica de las ciencias, con un papel
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articulador. La exploración de ideas y el aprendizaje cooperativo
requieren como condición un clima de diálogo en el aula, donde nadie
tenga miedo a exponer sus ideas, y donde sientan que tienen la
oportunidad de equivocarse.
2.2 Consideraciones y Principios que fundamentan la propuesta del Modelo
Didáctico “Elaboración y Contrastación de Hipótesis”.
Tomando en cuenta las consideraciones previas y asumiendo una postura
ecléctica proponemos el Modelo Didáctico “ELABORACIÓN Y
CONTRASTACIÓN DE HIPÓTESIS” cuyos principales presupuestos teórico-
metodológicos que lo fundamentan para hacer la enseñanza de la Biofísica más
efectiva y motivadora son:
Considerar la estructura cognoscitiva de los estudiantes como punto de
partida de la construcción del conocimiento científico.
Realizar la actividad de enseñanza de la Biofísica basada en el método
científico y conducir la investigación científica por medio de la inducción.
Realizar la actividad de enseñanza de la Biofísica como trabajo colectivo para
favorecer el trabajo cooperativo.
Garantizar la actividad del estudiante para empoderarlo en su aprendizaje.
Monitorear el proceso de enseñanza-aprendizaje de la Biofísica, teniendo al
profesor como mediador entre el sujeto cognoscente y el conocimiento a
lograr.
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Los fundamentos teóricos donde encontramos los principios que fundamentan el
Modelo Didáctico que se propone son:
2.2.1 Fundamentos Filosóficos:
La Universidad Nacional de Trujillo reconoce que el estudiante es la
razón de ser de la universidad como ser único y diferente a los demás, con
potencial para desarrollarse con iniciativa y necesidades de crecimiento,
capaces de solucionar problemas de manera creativa y responsable. En este
escenario, su participación no es solamente como receptor de conocimientos,
sino como persona humana afectiva con intereses y valores, que lo muestran
como un ser integral en proceso de formación dentro de la comunidad a la
cual pertenece (UNT Modelo Educativo 2015).
Las Escuelas profesionales, en sus currículos, más que embarcarse en la
formalización de muchos contenidos y saberes en Ciencias Naturales deben
propugnar por una formación científica, el desarrollo de la actitud científica.
Naturalmente, la formación de una actitud científica requiere de la
conceptualización y el dominio de contenidos; pero es mucho más que eso.
En este sentido, es más importante lograr individuos que aun sabiendo muy
poco deseen saber mucho más y hayan logado algunas herramientas para
conseguirlo, que individuos poseedores de muchos conocimientos pero que
no quieran saber nada más de ello. Es mucho más importante formar
individuos críticos y cuestionadores, que duden del texto y del especialista.
Es mucho más importante lograr personas, que tengan herramientas para
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argumentar y polemizar, que deseen compartir sus logros y que acepten
tolerantemente las opiniones ajenas.
Las formas de trabajo que queremos proponer se fundamentan en algunos
resultados tanto empíricos como de reflexión epistemológica.
Segun Kuhn (2004), “la situación en clase no puede ser análoga a la
ciencia en tiempos de ciencia normal, sino la de ciencia en épocas
revolucionarias”. En época de revoluciones se da el tanteo, la búsqueda, la
imaginación y creatividad de la comunidad científica en torno a conflictos de
explicación, que para el paradigma válido son insolubles.
Nuevas concepciones epistemológicas indican que “el conocimiento
científico no se extrae nunca de la realidad sino que procede de la mente de
los científicos que elaboran modelos y teorías en el intento de dar sentido a
esa realidad” (Pozo y Gómez 2000).
Enseñar ciencia no debe tener como meta presentar a los alumnos los
productos de la ciencia como saberes acabados, definitivos, en los cuales,
deben creer con fe ciega; ya que si abren bien los ojos todos los indicios
disponibles indican precisamente lo contrario. Se debe enseñar la ciencia
como un saber histórico y provisional, intentando hacerles participar de algún
modo en el proceso de elaboración del conocimiento científico, con sus dudas
e incertidumbres, lo cual requiere de ellos también una forma de abordar el
aprendizaje como un proceso constructivo, de búsqueda de significados e
interpretación, en lugar de reducir el aprendizaje a un proceso repetitivo o
reproductivo de conocimientos precocinados, listos para el consumo.
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2.2.2 Fundamentos Psicológicos:
El Modelo Didáctico “ELABORACIÓN DE HIPÓTESIS Y SU
CONTRASTACIÓN” se sustenta en los planteamientos de la Teoría
Psicopedagógica Genética de Piaget, la teoría Cognitiva de Bruner y Ausubel
y la Teoría Psicopedagógica Sociocultural de Vigotky, todo lo que constituye
un nuevo enfoque denominado Constructivismo Pedagógico, corriente
Psicopedagógica que, fundamentalmente centra su atención en el estudiante
y en el aprendizaje más que en el docente y la enseñanza, “sin dejar de
articular dialéctica y sistémicamente estas dicotomías, priorizando el
desarrollo de competencias en los estudiantes, en vez del simple
adiestramiento academicista” (UNT Modelo Educativo 2015)
Según la Teoría Psicogenética de Jean Piaget, el pensamiento es la base
en que se asienta el aprendizaje. El pensamiento es la forma en que la
inteligencia se manifiesta. La inteligencia, a su vez, es un fenómeno
biológico condicionado por la base neurónica del cerebro y del cuerpo entero
que está sujeto al proceso de maduración del organismo. Parafraseando a
Díaz y Martins, (1982), la inteligencia desarrolla una estructura y un
funcionamiento notándose que el propio funcionamiento modifica la
estructura. En otras palabras, la estructura no es fija y terminada, sino
dinámica; es decir vive un proceso de construcción continua. La construcción
de la inteligencia se realiza mediante la interacción del organismo con su
medio ambiente, con la finalidad de adaptarse a este para sobrevivir y realizar
el potencial vital del organismo.
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El aprendizaje consiste en el conjunto de mecanismos que el organismo
pone en movimiento para adaptarse al medio ambiente. Piaget afirma que el
aprendizaje se efectúa mediante dos movimientos simultáneos o integrados,
pero de sentido contrario: la asimilación y la acomodación.
Por la asimilación, el organismo explora el ambiente y toma parte de
esta, la cual transforma e incorpora así mismo. Tal como un pollo asimila el
grano de maíz, la mente asimila también el mundo exterior, mediante un
proceso de percepción e interpretación, en su propia estructura.
Para ello, la mente tiene esquemas de asimilación: acciones previamente
realizadas, conceptos previamente aprendidos que, configuran esquemas
mentales que permiten asimilar nuevos conceptos. Estos esquemas se
desarrollan mediante el estímulo del ambiente sobre el organismo. En
consecuencia, un niño que crece en un ambiente rico en estímulos,
desarrollará sus esquemas de asimilación, más activamente.
Por la acomodación, el organismo transforma su propia estructura para
adecuarse a la naturaleza de los objetos que serán aprendidos. Los hombres
antiguos, por ejemplo, que creían que la Tierra era plana y constituía el centro
del Universo, sufrieron un proceso de acomodación para aceptar que es
redonda y sólo un humilde planeta del Sistema Solar. Por la acomodación, la
mente acepta las imposiciones de la realidad.
Así mismo, hay que distinguir, como lo hace Piaget, etapas sucesivas en
el desarrollo de la inteligencia, desde el pensamiento sensorio motriz hasta la
aparición del desarrollo de las operaciones formales.
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Por su parte la Teoría Psicopedagógica Cognitiva de Bruner y Ausubel,
según Rodríguez y Larios (2014), el desarrollo cognitivo del individuo es
análogo al asumido por Piaget, en cuanto al proceso de aprendizaje
individual, aunque posteriormente concibe al aprendizaje como producto de
la interacción social. El aprender es un proceso activo y social, en el cual los
estudiantes construyen nuevas ideas o los conceptos basados en
conocimiento actual. El estudiante selecciona la información, plantea
hipótesis, y toma de decisiones en el proceso de integrar experiencias en sus
construcciones mentales existentes. Por lo que el instructor debe animar a los
estudiantes a que descubran principios por sí mismos. El instructor y el
estudiante deben entablar un diálogo activo.
El tema importante en el marco teórico de Bruner es que el aprender es
un proceso activo en el cual los principiantes construyen las nuevas ideas o
conceptos basados sobre su conocimiento. Los maestros deben proporcionar
situaciones problema que estimulen a los estudiantes a descubrir por sí
mismos, la estructura del material de la asignatura. La estructura se refiere
a las ideas fundamentales, relaciones o patrones de las materias; esto es, a la
información esencial. Los hechos específicos y los detalles no son parte de la
estructura. Para Bruner, el aprendizaje en el salón de clases puede
desarrollarse inductivamente. El razonamiento inductivo significa pasar de
los detalles y los ejemplos hacia la formulación de un principio general. En
el aprendizaje por descubrimiento, el maestro presenta ejemplos específicos
y los estudiantes trabajan así hasta que descubren las interacciones y la
estructura del material.
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Una estrategia inductiva requiere del pensamiento inductivo por parte de
los estudiantes. Bruner sugiere que los maestros pueden fomentar este tipo
de pensamiento, alentando a los estudiantes a hacer especulaciones basadas
en evidencias incompletas y luego confirmarlas o desecharlas con una
investigación sistemática. La investigación podría resultarles mucho más
interesante que lo usual, ya que son sus propias especulaciones las que están
en “juego”.
En esta concepción de aprendizaje significativo, el maestro organiza la
clase de manera que los estudiantes aprendan a través de su participación
activa. Se distingue entre el aprendizaje por descubrimiento, en donde los
estudiantes trabajan en gran medida por su parte y el descubrimiento guiado
en el que el maestro proporciona su dirección. En la mayoría de casos, es
preferible trabajar con el descubrimiento guiado; en este caso, se presenta a
los estudiantes preguntas intrigantes, situaciones ambiguas o problemas
interesantes. En lugar de explicar cómo resolver el problema, el maestro
proporciona los materiales apropiados, alienta a los estudiantes para que
hagan observaciones, elaboren hipótesis y comprueben los resultados.
Para resolver problemas, los estudiantes deben emplear tanto el
pensamiento intuitivo como el analítico. El maestro guía el descubrimiento
con preguntas dirigidas y retroalimenta en el momento óptimo.
Para Moreira (2012), el aprendizaje significativo, según Ausubel es el
proceso a través del cual una nueva información (un nuevo conocimiento) se
relaciona de manera no arbitraria y sustantiva (no literal) con la estructura
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cognitiva de la persona que aprende “sin embargo, al referirse a lo que el
alumno ya sabe, Ausubel se está reportando a conocimientos previos
aprendidos de manera significativa, no simplemente memorística sin
significado”.
En el curso del aprendizaje significativo, el significado lógico del
material de aprendizaje se transforma en significado psicológico para el
sujeto. Para Ausubel el aprendizaje significativo es el mecanismo humano,
por excelencia, para adquirir y almacenar la inmensa cantidad de ideas e
informaciones representadas en cualquier campo del conocimiento. No
arbitrariedad y sustantividad son las características básicas del aprendizaje
significativo. No arbitrariedad quiere decir que el material potencialmente
significativo se relaciona de manera no arbitraria con el conocimiento ya
existente en la estructura cognitiva del aprendiz. O sea, la relación no es con
cualquier aspecto de la estructura cognitiva sino con conocimientos
específicamente relevantes a los que Ausubel llama subsunidores.
Según Marrou (1998), el término “estructura cognitiva” tiene un
significado especial para Ausubel. Considera que el almacenamiento de la
información en el cerebro está altamente organizada con conexiones
formadas entre elementos antiguos y nuevos, que dan lugar a una jerarquía
conceptual en la que los elementos del conocimiento menos importante están
unidos a (incluidos en) conceptos más amplios generales e inclusivos. De esta
forma, la estructura cognitiva representa un sistema de conceptos,
organizados jerárquicamente, que son las representaciones que el individuo
se hace de la experiencia sensorial.
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En síntesis, en el proceso del aprendizaje tenemos que la información
ingresa al cerebro de dos formas:
a) Por recepción
b) Por descubrimiento: Este a su vez puede ser autónomo o estimulado por
el profesor.
Luego esta información se procesa también de dos maneras:
a) Repetitivamente, haciendo uso de la memoria.
b) Significativamente, interviniendo los procesos del aprendizaje
significativo.
En la Teoría Psicopedagógica Sociocultural de Vigotsky, las funciones
psicológicas superiores (pensamiento, lenguaje, percepción, memoria) son
producto del desarrollo cultural y de la historia de la humanidad los mismos
que son internalizados y pasan a formar parte de los procesos cognitivos
internos. En este proceso de interiorización, los procesos son transformados
para crear nuevos procesos internos; sirven para movilizar el comportamiento
como significativo integrándolo a la cultura donde el individuo se desarrolla
(Marrou, 1998),
Vygotsky, psicólogo soviético, propuso una aproximación
completamente diferente frente a la relación existente entre aprendizaje y
desarrollo, criticando la posición comúnmente aceptada, según la cual el
aprendizaje debería equipararse al nivel evolutivo de la persona para ser
efectivo. Quienes sostienen esta posición consideran, por ejemplo, que la
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enseñanza de la lectura, escritura y aritmética debe iniciarse en una etapa
determinada. Sin embargo, observa Vygotsky, no podemos limitarnos
simplemente a determinar los niveles evolutivos si queremos descubrir las
relaciones reales del desarrollo con el aprendizaje. Plantea una nueva
concepción basada en el constructo de Zona de desarrollo próximo.
Define a la zona de desarrollo próximo como lo que el sujeto no es capaz
de hacer por si sólo; únicamente con ayuda de alguien. Dicha zona define las
funciones que todavía no han madurado pero que se hallan en proceso de
maduración. Metafóricamente a esta zona podría denominarse “capullos” o
“flores” del desarrollo, en lugar de “frutos” del desarrollo. También define la
zona de desarrollo real como “lo que el sujeto es capaz de hacer sin ayuda,
independientemente por sí sólo”. Son las funciones que ya han madurado, los
productos finales del desarrollo. Y la zona de desarrollo potencial,
determinado a través de la resolución de un problema bajo la guía de un adulto
o en colaboración con otro compañero más capaz. No es algo estático, es algo
así como nuestra utopía que cada vez que la vamos a alcanzar nuevamente se
aleja y aparece una nueva exigencia para alcanzarla y aquellos que vamos
logrando pasarán a formar parte de nuestra zona de desarrollo real, pero,
cualitativamente distinta,
El aporte más original de Vigotsky consiste en la constatación de que lo
que es capaz de hacer el sujeto con ayuda de otros pudiera ser, en cierto
sentido, más indicativo de su desarrollo mental que lo que pueden hacer por
sí solos.
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Para Vigotsky un buen aprendizaje es aquel que reta al desarrollo
psicoevolutivo, es decir, estimula y exige la explotación de las
potencialidades del sujeto como una forma de acelerar el desarrollo. Aquí
encontramos diferencias con las tesis que asocian la maduración con
determinadas facultades intelectuales.
Rodríguez (2007), sostiene que los postulados de la Teoría Histórico-
Cultural de Vigotsky, permiten al profesor ofrecer o modelar un conjunto de
exigencias para la dirección de un proceso mediador reflexivo; que posibilite
en los estudiantes un procedimiento de trabajo para un aprendizaje más
productivo, desarrollador y consciente, donde el profesor tiene en cuenta las
formas de comunicación utilizadas, que no deben ser autoritarias, ni
formales, sino afectivas y de cooperación y las relaciones deben ser de
respeto, pero a la vez armoniosas. Tanto la orientación del proceso, como la
ejecución y el control deben hacerse de manera que se revele un carácter
flexible, democrático y creador. El profesor, no se limita a transmitir sus
conocimientos sino que se convierte en un mediador del proceso de
enseñanza-aprendizaje a partir de estimular la creatividad y promover el
autoaprendizaje, tanto en las actividades presenciales y las no presenciales.
2.2.3 Fundamentos Tecnológicos
Enfoque Didáctico Sistémico.- El abordaje sistémico posee un enfoque
basado en conceptos, procesos y procedimientos directamente relacionados
con la teoría de sistemas. Un sistema corresponde a un conjunto de elementos
ligados entre sí por una cadena de relaciones e interacciones, constituyendo
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un todo organizado que se relaciona dinámicamente con el medio externo.
Está sujeto a los cambios continuos y siempre presenta una conducta o una
acción específica. Corresponde a una entidad constituida por elementos
interactivos e interrelacionados entre sí y con el todo, integrados para
alcanzar cierto objetivo.
Castro (2007), cita a (García, 2005) quien indica que “se usa la palabra
sistema para describir un conjunto de componentes interactuando
fuertemente entre ellos y débilmente con su medio, de manera que el
comportamiento global resultante de la interacción entre sus componentes
permite identificar su propósito u objetivo”.
En este contexto, el modelo Didáctico para la enseñanza-aprendizaje de
la Biofísica que proponemos es: Un conjunto de elementos que se encuentran
en completa interacción y que posee una lógica interna característica y en el
que el movimiento de cada una de ellas se subordina a las regularidades del
todo para resolver una tarea de estudio que constituye la secuencia de
acciones a través de las cuales se podrá alcanzar el objetivo de la unidad o
tema de una asignatura de Biofísica.
Alvarez (1996), quien desarrolló un estudio profundo del proceso
docente-educativo muestra ocho componentes fundamentales (esenciales) e
importantes de este proceso:
La sociedad gesta las instituciones docentes con el fin de resolver un
problema de enorme trascendencia, problema este que se denomina
encargo social y que consiste en la necesidad de preparar a los
ciudadanos de esa sociedad, tanto en su pensamiento (el desarrollo),
como en sus sentimientos (la educación), junto con la preparación
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inmediata para su actividad laboral (la instrucción), en correspondencia
con los valores más importantes de la misma. El problema es la
situación que presenta un objeto y que genera en alguien una necesidad.
Así pues, el encargo social es un problema, porque en este se concreta
la necesidad que tiene la sociedad de preparar a sus ciudadanos con
determinada formación, con determinados conocimientos, habilidades
y valores para actuar en un contexto social en una época dada. Este es
el primer componente del proceso.
El objeto es la parte de la realidad portador del problema. Es decir, el
objeto es un aspecto del proceso productivo o de servicio, en el cual se
manifiesta la necesidad de preparar a profesionales para que participen
en la solución del problema, que se resuelve inmerso en el proceso de
formación del ciudadano. Este es el segundo componente del proceso.
El problema se vincula también con otro importante componente del
proceso docente-educativo: el objetivo. El objetivo del proceso docente
es la aspiración que se pretende lograr en la formación de los
ciudadanos del país y en particular de las nuevas generaciones, para
resolver el problema. El objetivo es la aspiración, el propósito, que se
quiere formar en los estudiantes: la educación de los jóvenes. Este es el
tercer componente del proceso.
Para alcanzar ese objetivo el estudiante debe formar su pensamiento,
cultivar sus facultades, como indica la práctica milenaria escolar,
mediante el dominio de una rama del saber, de una ciencia, de parte de
ella o de varias interrelacionadas y que está presente en el objeto en que
se manifiesta el problema, a esto le llamamos el contenido del
aprendizaje, de la enseñanza, del proceso docente-educativo. El
contenido es el cuarto componente del proceso.
El proceso docente-educativo es el proceso mediante el cual se debe
lograr el objetivo, cuando el estudiante se apropia del contenido. Este
proceso debe tener un cierto orden, una determinada secuencia. A la
secuencia u ordenamiento del proceso docente-educativo se le
denomina método, que es el quinto componente del proceso.
El proceso docente-educativo se organiza en el tiempo, en un cierto
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intervalo de tiempo, en correspondencia con el contenido a asimilar y
el objetivo a alcanzar; así mismo, se establece una determinada relación
entre los estudiantes y el profesor, que viene dada por ejemplo por la
cantidad de estudiantes que estarán en el aula con el profesor en un
momento determinado, estos aspectos organizativos más externos se
denominan forma de enseñanza; su sexto componente.
El proceso docente-educativo se desarrolla con ayuda de algunos
objetos, como son, el pizarrón, la tiza, los equipos de laboratorios, el
retroproyector, etc., todo lo cual se denomina medio de enseñanza; su
séptimo componente.
El resultado, es el componente que expresa las transformaciones que se
lograron alcanzar en el escolar; es el producto que se obtiene del
proceso, y su octavo componente.
En síntesis, la relación sistémica de los componentes que propone
Alvarez es:
Fig. 1. Relación sistémica estructural de los componentes del
proceso docente-educativo, según Alvarez C. (1996)
2.3 Nuestra propuesta; modelo didáctico “Elaboración y Contrastación de
Hipótesis”:
o Problema o Objeto o Objetivos o Contenido
o Método o Forma de enseñanza o Medios de enseñanza
ENTRADA PROCESO SALIDA
o Resultado
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El modelo didáctico tiene una estructura y una secuencia instruccional; cada
componente es caracterizado por su función en el proceso de enseñanza-
aprendizaje de la Biofísica; la interacción de estos elementos es lo que establece el
carácter sistémico del proceso de enseñanza-aprendizaje de la Biofísica.
Este modelo didáctico sistémico presenta como elementos de entrada la relación
currículo-objeto, objetivos-contenido, necesidades en el aprendizaje del estudiante
que presenta el conocimiento previo como punto de partida para lograr los
objetivos para los cuales el sistema didáctico fue planeado; tales objetivos serán
concretados a través de la metodología y sus elementos estructurales que
interactúan, determinando la dinámica del proceso, para alcanzar los objetivos
generales de la asignatura de Biofísica, los cuales son considerados los elementos
de salida (Fig. 2).
Desde nuestra postura ecléctica, la propuesta para la instrumentación de nuestro
modelo se fundamenta en el análisis sistémico de los siguientes elementos:
Currículo, objetivos, contenidos, método, elaboración de módulo, material,
guía de tópicos, selección de temas de simulación, resultado y evaluación,
analizándose la estructura y funciones de sus componentes, así como las
interrelaciones entre estos elementos. La estructura de operacionalización se
describe a continuación:
a. Currículo: Es la fuente de donde se extraen las ideas esenciales para la
formación profesional y la identificación de las sumillas para realizar la
planificación y determinación de objetivos y contenidos.
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b. Objetivos.- Al principio del proceso se realiza la definición de los objetivos
de la asignatura relacionados con el contenido al cual serán aplicados,
expresados en términos de aprendizaje, de conocimientos y habilidades. Esos
objetivos describen, los resultados que se pretenden alcanzar a través del
desarrollo del modelo didáctico se caracterizan en función del dominio y del
tipo de aprendizaje pretendidos.
c. Contenidos.- Es la parte del objeto de estudio en la que se precisa el sistema
de conocimientos y de habilidades, donde se especifican cuáles son los
conocimientos esenciales a partir de los cuales los estudiantes desarrollan
todos los conocimientos y las habilidades previstos. Corresponde al resumen
del programa propuesto para la asignatura de Biofísica.
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d. Método.- Es el componente en el cual se concretan las relaciones sujeto-
objeto de estudio y sujeto-sujeto (alumno-alumno y alumno-profesor), (ley
de los procesos conscientes de Alvarez 1996). Es a través de ella que el
Fig
. 2
. R
elac
ión
sist
émic
a es
truct
ura
l de
los
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alumno, bajo la orientación del profesor, se apropia del contenido y alcanza
el objetivo.
En el método de enseñanza-aprendizaje de la Biofísica (Actividad de
Estudio) se manifiestan las relaciones dialécticas teoría-práctica, concreto-
abstracto, educación-instrucción, enseñanza-aprendizaje, así como se
concreta a través de esta la formación de valores. El desarrollo del proceso
de enseñanza-aprendizaje y la dinámica de las clases son realizados a través
de las acciones de las Actividades de Estudio por el estudiante, bajo las
orientaciones de profesor. Se propone trabajar los contenidos
procedimentales tomando en consideración las habilidades de tipo
investigativo, motrices y de comunicación con los siguientes procedimientos:
1. Habilidades de investigación: identificación de problemas,
planteamiento de hipótesis, relaciones entre variables, diseños
experimentales, transformación e interpretación de datos, análisis de
datos, elaboración de conclusiones.
2. Habilidades motrices: realización de montajes, mediciones.
3. Habilidades de Comunicación: análisis de material escrito y
audiovisual, utilización de diversas fuentes, redacción de informes.
e. Elaboración de módulo.- A partir de la determinación de objetivos y
contenidos, se elabora un material escrito, que sirve como guía básica para el
estudiante. Este material contiene información teórica, ejemplos ilustrativos
y el planteamiento de algunas preguntas problematizadoras que estimulen la
generación de respuestas hipotéticas.
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f. Instrumentos y Materiales.- El proceso docente-educativo se desarrolla con
ayuda de algunos objetos, como son, el pizarrón, el plumón, el proyector
multimedia, los equipos e insumos de laboratorios, etc.; pero también, se
establecen tareas de estudio, que se transforman en material de estudio para
que los estudiantes puedan llevar a concretizar las actividades de estudio de
biofísica.
g. Guía de tópicos.- Para facilitar el estudio de los temas de biofísica, se
preparan tópicos o temas de interés, se hace un análisis teórico sobre estos
temas, se formulan preguntas orales y problemas de lápiz y papel.
h. Selección de temas de simulación.- La condición de la organización correcta
de la actividad de estudio es el planteo, ante los estudiantes, de la selección
de los temas de estudio, cuya resolución requiere de ellos la experimentación
con el material de estudio. Una vez seleccionado el tema de simulación, el
alumno podrá plantar hipótesis, elaborar estrategias para contrastar sus
hipótesis y posteriormente, a partir de sus resultados, elaborar sus
conclusiones.
i. Resultado.- Se espera que mediante el trabajo hipotético deductivo y
sistémico que se propone, se logren los objetivos de aprendizaje y se mejore
el rendimiento académico de los estudiantes.
j. Evaluación.- Constituye este componente la forma en que se comprueba el
desarrollo del aprendizaje a través del proceso de enseñanza-aprendizaje de
la Biofísica. Con la evaluación se verifica el logro de los objetivos previstos
así como la eficacia del método y sus procedimientos. Según resulte la
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formulación de juicios derivados de la misma, se efectuará la realimentación
de ser necesaria.
k. Feed back.- Tomando como referencia los resultados y sus juicios valorativos
se efectuarán los reajustes oportunos en las pates del proceso que así lo exija.
2.4 Hipótesis
Se busca demostrar la siguiente hipótesis:
Si se aplica el modelo didáctico “Elaboración y contrastación de hipótesis” en el curso
de Biofísica, se mejora satisfactoriamente el rendimiento académico de los estudiantes
de la Escuela de Microbiología 2015-II y Biología 2016-I de la Universidad Nacional
de Trujillo
2.5 Objetivos
Objetivo General
Demostrar que el modelo didáctico “Elaboración y contrastación de
hipótesis” utilizado en el curso de Biofísica, favorece significativamente el
rendimiento académico de los estudiantes de la Escuela de Microbiología
2015-II y Biología 2016-I de la Universidad Nacional de Trujillo
Objetivos Específicos
Describir la problemática del proceso de enseñanza aprendizaje de los
alumnos de las Escuelas de Microbiología y Biología, en el curso de
Biofísica, en la Universidad Nacional de Trujillo.
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Diseñar un modelo didáctico “Elaboración y contrastación de hipótesis para
mejorar el rendimiento académico de los estudiantes de la Escuela de
Microbiología 2015-II y Biología 2016-I de la Universidad Nacional de
Trujillo, en el curso de Biofísica.
Aplicar en condiciones ordinarias, en el curso de biofísica, el modelo
didáctico Elaboración y contrastación de hipótesis para mejorar el
rendimiento académico de los estudiantes de la Escuela de Microbiología
2015-II y Biología 2016-I de la Universidad Nacional de Trujillo.
Evaluar los resultados del modelo didáctico Elaboración y contrastación de
hipótesis, en el curso de Biofísica, en relación al rendimiento académico de
los estudiantes de la Escuela de Microbiología 2015-II y Biología 2016-I
de la Universidad Nacional de Trujillo.
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CAPÍTULO II
MATERIAL Y MÉTODOS
a. Población.- En esta investigación el objeto de estudio estuvo conformado por
estudiantes del 4to ciclo secciones “A” y “B” de la Escuela Académico
profesional de Microbiología y Parasitología (2015-II); y estudiantes del 3cer
ciclo secciones “A” y “B” de la Escuela Académico Profesional de Ciencias
Biológicas (2016-I).
La participación de los sujetos estuvo controlado por los siguientes criterios de
inclusión: Participación como mínimo al 90% de las sesiones de clase; estar estudiando
regularmente en las Escuelas de Microbiología y Ciencias Biológicas y matriculados en
el curso de Biofísica.
Se tomó como población los alumnos de la Facultad de Ciencias Biológicas,
Escuela de Microbiología y Parasitología, de las secciones “A” y “B” matriculados el
semestre 2015-II y que hacen un total de 29 alumnos. 15 de la sección A y 14 de la
sección B; y alumnos de la Escuela de Ciencias Biológicas secciones “A” y “B”,
matriculados en el semestre académico 2016-I y que hacen una total de 44 alumnos, 22
de la sección A y 22 de la sección B. Haciendo un total de 73 alumnos.
Sus edades fluctúan entre 19 y 23 años, muestran interés por una adecuada
formación profesional.
b. Muestra.- La muestra fueron los mismos alumnos tomados para la población.
c. Las variables en estudio fueron: modelo didáctico “elaboración y contrastación
de hipótesis” y el aprendizaje de la Biofísica.
Instrumentos de recolección de datos: Se utilizaron listas de cotejo, guías de observación
y pruebas escritas, con las cuales se evaluaron los aprendizajes de los estudiantes.
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d. Diseño de la investigación.- Se realizó el experimento considerando dos grupos
de estudio, el experimental con la aplicación del modelo didáctico “elaboración
y contrastación de hipótesis”, y el grupo control considerando al modelo
tradicional “transmisión-recepción”. Para darle consistencia al estudio los
grupos fueron evaluados previamente en un curso básico común para los grupos
en estudio, comprobándose el equilibrio u homogeneidad en el rendimiento. Los
cursos básicos de comparación fueron: Biología de los Microorganismos para
alumnos de la Escuela de Microbiología y de Botánica Criptogámica para los
alumnos de la Escuela de Ciencias Biológicas.
A efectos de comparar ambos grupos, experimental (con aplicación de estímulo,
elaboración y contrastación de hipótesis) y control (uso tradicional de enseñanza
aprendizaje) y como los mismos son considerados como “muestras pequeñas”,
se utilizó para el análisis estadístico de los resultados, la distribución F, una vez
comprobada la equivalencia de los valores de dispersión en los dos grupos.
En el caso de la comparabilidad de las variables de tipo cuantitativo se procedió
a reconocer la intervención o no del azar en las diferencias encontradas, con la
prueba de diferencia de medias.
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CAPÍTULO III
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
a. Resultados
Tabla 1
Notas finales en el curso de Biofísica de los alumnos de las secciones “A” y “B” IV
ciclo, semestre 2015-II, de la carrera de Microbiología y Parasitología.
Sección A (experimental) Sección B (control)
N° alumno Nota Final N° alumno Nota Final
1 13 1 11
2 13 2 12
3 13 3 09
4 13 4 11
5 11 5 05
6 13 6 11
7 13 7 11
8 13 8 11
9 13 9 05
10 13 10 05
11 13 11 06
12 14 12 11
13 14 13 06
14 13 14 11
15 14 15
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Tabla 2
Notas finales en el curso de Biofísica de los alumnos de las secciones “A” y “B” III ciclo,
semestre 2016-I, de la carrera de Microbiología y Parasitología.
Sección A (control) Sección B (experimental)
N° alumno Nota Final N° alumno Nota Final
1 12 1 11
2 15 2 13
3 14 3 12
4 11 4 12
5 10 5 11
6 11 6 14
7 12 7 13
8 11 8 12
9 12 9 11
10 11 10 13
11 12 11 12
12 12 12 10
13 7 13 11
14 11 14 12
15 10 15 11
16 11 16 12
17 9 17 11
18 13 18 10
19 11 19 12
20 12 20 13
21 12 21 12
22 14 22 12
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Tabla 3
Rendimiento académico en escala vigesimal con aplicación de modelo didáctico “elaboración
y contrastación de hipótesis” y de modelo control “transmisión-recepción”, en el aprendizaje
de la Biofísica. Escuela Académico Profesional de Microbiología y Parasitología UNT, 2015-
II
Grupo de estudio
Calificación según Experimental Control Prueba F
curso x ± DE x ± DE
Curso básico 12.07 ± 0.96 11.79 ± 1.12 F = 0.53 p > 0.05
Curso Biofísica 13.20 ± 0.56 8.93 ± 2.81 F* = 32.39 p < 0.01
n 15 14
F*: Prueba F del análisis de covarianza considerando como covariable al rendimiento en curso
básico de los mismos alumnos en cada grupo de estudio.
Tabla 4
Rendimiento académico en escala vigesimal con aplicación de modelo didáctico basado en la
elaboración y contrastación de hipótesis y de modelo control “transmisión recepción”, en el
aprendizaje de la Biofísica. Escuela Académico Profesional de Ciencias Biológicas UNT, 2016-
I
Grupo de estudio
Calificación según Experimental Control Prueba F
curso x ± DE x ± DE
Curso básico 10.10 ± 1.97 10.86 ± 2.25 F = 1.46 p > 0.05
Curso Biofísica 11.82 ± 1.01 11.50 ± 1.71 F* = 3.12 p > 0.05
n 22 22
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F*: Prueba F del análisis de covarianza considerando como covariable al rendimiento en curso
básico de los mismos alumnos en cada grupo de estudio.
b. Discusión
Se utilizó el diseño cuasiexperimental, con observación basal y final. La
característica fundamental de este tipo de diseño es que el investigador no puede
hacer la asignación al azar de los sujetos, sin embargo, puede controlar alguna
de las variables importantes del entorno y/o de los sujetos. Aunque estos diseños
no garanticen un nivel de validez interna y externa como en los experimentales,
ofrecen un grado de validez suficiente, lo que hace muy viable su uso en el
campo de la educación.
La Tabla N° 3, muestra los resultados del experimento considerando dos
grupos de estudio, el experimental con la aplicación del modelo didáctico basado
en la elaboración y contrastación de hipótesis, y el grupo control considerando
el método tradicional “transmisión recepción”. Para darle consistencia al trabajo
los grupos fueron evaluados simultáneamente, durante el semestre en un curso
básico: Biología de los Microorganismos, desarrollado por los grupos,
comprobándose el equilibrio u homogeneidad en el rendimiento; el grupo
experimental obtuvo una media y desviación estándar de 12.07 y 0.96
respectivamente, mientras que el grupo control reportó 11.79 y 1.12, y que al
someterse a la prueba F del análisis de varianza no se detecta una diferencia
estadística significativa (p > 0.05), lo que permite señalar que ambos grupos
tienen rendimientos académicos similares y que la diferencia encontrada entre
ambos grupos no va a alterar significativamente el resultado de la evaluación
final.
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Luego ambos grupos de estudio fueron sometidos a los métodos
respectivos, reportando para el grupo experimental una media y desviación
estándar de 13.20 y 0.56 respectivamente, mientras que el grupo control obtuvo
para los mismos indicadores 8.93 y 2.81; la prueba F del análisis de covarianza
que compara de manera más refinada a los promedios encuentra evidencias
suficientes para declarar una diferencia estadística altamente significativa (p <
0.01). El análisis de covarianza usado tiende a reducir el efecto que puede tener
el puntaje del rendimiento inicial o basal sobre la calificación final en el curso
de Biofísica. La diferencia sustantivamente significativa entre ambos grupos se
le puede atribuir a la aplicación de los métodos bajo estudio, y de acuerdo a las
medias del rendimiento de los grupos, tiene un mejor rendimiento académico el
grupo con la aplicación del modelo didáctico basado en la elaboración y
contrastación de hipótesis. Es efectivo el método experimental respecto al grupo
control.
Se repitió el experimento considerando los dos grupos de estudio, (Tabla
N°4), el experimental con la aplicación del modelo didáctico basado en la
elaboración y contrastación de hipótesis, y el grupo control considerando al
método tradicional, transmisión recepción. Para darle consistencia al trabajo los
grupos fueron evaluados simultáneamente, durante el semestre en un curso
básico: Botánica Criptogámica, desarrollado por los grupos, comprobándose el
equilibrio u homogeneidad en el rendimiento; el grupo experimental obtuvo una
media y desviación estándar de 10.10 y 1.97 respectivamente, mientras que el
grupo control reportó 10.86 y 2.25, y que al someterse a la prueba F del análisis
de varianza no se detecta una diferencia estadística significativa (p > 0.05) , lo
que permite señalar que ambos grupos tienen rendimientos académicos similares
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y que la diferencia encontrada entre ambos grupos no va a alterar
significativamente el resultado de la evaluación final.
Luego ambos grupos de estudio fueron sometidos a los métodos
respectivos, reportando para el grupo experimental una media y desviación
estándar de 11.82 y 1.01 respectivamente, mientras que el grupo control obtuvo
para los mismos indicadores 11.50 y 1.71; la prueba F del análisis de covarianza
que compara de manera más refinada a los promedios no encuentra evidencias
suficientes para declarar una diferencia estadística significativa (p = 0.085, p >
0.05). El análisis de covarianza usado tiende a reducir el efecto que puede tener
el puntaje del rendimiento inicial o basal sobre la calificación final en el curso
de Biofísica. Si bien es cierto existe un mejor promedio en el grupo experimental
sin embargo esta diferencia no es sustantivamente significativa entre ambos
grupos, por lo que la aplicación de los métodos bajo estudio, y de acuerdo a las
medias del rendimiento de los grupos no existe una diferencia estadística en el
efecto del método experimental respecto al grupo control.
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53
CAPÍTULO IV
CONCLUSIONES
Los grupos en estudio, tanto las secciones de Biofísica (2015-II) de la
Escuela de Microbiología, y las secciones de Biofísica (2016-I) de Ciencias
Biológicas, tomadas como grupos experimentales, con aplicación del
modelo “elaboración de hipótesis y su contrastación” y grupos control, con
aplicación del modelo “transmisión recepción”, presentaron el mismo
rendimiento inicial o básico al comenzar el estudio.
En relación a las secciones de Biofísica de la Escuela de Microbiología, los
resultados de la prueba F del análisis de covarianza que compara de manera
más refinada a los promedios encuentra evidencias suficientes para declarar
una diferencia estadística altamente significativa (p < 0.01). El análisis de
covarianza usado tiende a reducir el efecto que puede tener el puntaje del
rendimiento inicial o basal sobre la calificación final en el curso de Biofísica.
La diferencia sustantivamente significativa entre ambos grupos se le puede
atribuir a la aplicación del modelo bajo estudio, y de acuerdo a las medias
del rendimiento de los grupos, tiene un mejor rendimiento académico el
grupo con la aplicación de modelo didáctico elaboración y contrastación de
hipótesis.
Es efectivo el modelo experimental “elaboración de hipótesis y su
contrastación” respecto al modelo tradicional “transmisión-recepción” del
grupo control.
En relación a las secciones de Biofísica de la Escuela de Ciencias Biológicas,
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los resultados de la prueba F del análisis de covarianza que compara de
manera más refinada a los promedios no encuentra evidencias suficientes
para declarar una diferencia estadística significativa (p = 0.085, p > 0.05). El
análisis de covarianza usado tiende a reducir el efecto que puede tener el
puntaje del rendimiento inicial o basal sobre la calificación final en el curso
de Biofísica.
Si bien existe un mejor promedio en el grupo experimental (11.82), respecto
del promedio del grupo control (11.50), sin embargo esta diferencia no es
sustantivamente significativa entre ambos grupos, por lo que la aplicación
de los métodos bajo estudio, y de acuerdo a las medias del rendimiento de
los grupos no existe una diferencia estadística en el efecto del método
experimental respecto al grupo control.
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CAPÍTULO V
RECOMENDACIONES
Los docentes deben estar capacitados en metodologías constructivistas de
enseñanza aprendizaje, en metodologías inductivistas – deductivistas.
Es importante el conocimiento y aplicación de instrumentos de evaluación de
los aprendizajes, sobre todo para las etapas de evaluación formativa.
Fomentar reuniones periódicas entre docentes para determinar casos problema
relevante para resolver mediante la metodología de elaboración de hipótesis y
su contrastación.
Reforzar en los alumnos su actitud crítica y de duda metódica para estar en
condiciones de proponer hipótesis.
Trabajar sobre proyectos para la implementación de equipamiento de
laboratorio, necesarios para el trabajo experimental, para la contrastación de
hipótesis.
Desarrollar nuevas investigaciones para determinar los factores que influyen
en los bajos rendimientos académicos en las asignaturas de ciencias
experimentales.
Validar este modelo de “Elaboración y contrastación de hipótesis” en otros
cursos de ciencias experimentales.
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ANEXO
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DISEÑO DE ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE
I. Datos informativos
Experiencia curricular : Biofísica II
Facultad : Ciencias Físicas y Matemáticas
Para estudiantes de : Ciencias Biológicas – 2016-I
Tiempo : 04 horas
Docente : Mg Oscar Morillo Alva
II. Aprendizajes esperados
Analiza los procesos de electrización de los objetos.
Utiliza los conceptos de corriente eléctrica, diferencia de potencial y resistencia eléctrica para evitar los choques eléctricos sobre el cuerpo.
III. Actitud
3.1 Reconoce a la Física como una herramienta necesaria para la interpretación del mundo natural y tecnológico.
3.2 Valora los aportes de la física para mejorar la calidad de la vida humana
…………………………….
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IV: Estrategia metodológica
MOMENT
O tiem PROCEDIMIENTO Y/O ACTIVIDADES RECURSOS Y MATERIAL
INSTRUM.
EVALUAC.
MO
TIV
AC
ION
EXP
LOR
AC
ION
PR
OB
LEM
ATI
ZAC
ION
30’
• Se forman grupos de trabajo por afinidad (3 a 5), Cada grupo recibe un péndulo electrostático, una varilla de plástico, un pedazo de tela, papel, tijeras, etc. y siguen las instrucciones del módulo: ELECTROSTÁTICA (Experiencias).
• Responden en la Tabla “Experiencias Previas”. Exponen resultados. • Cada grupo recibe instrumental eléctrico: Fuente de poder, resistencias, voltímetro, amperímetro y ohmímetro y siguen
las instrucciones del módulo: INTERACCIÓN ELÉCTRICA (experiencias). • Responden en la Tabla “Experiencias Previas”. Exponen resultados.
• Péndulo electrostático, varilla de plástico, etc.
• Fuente de poder, nultímetro
• Módulo • Tabla Experiencias
Previas.
• Guía de observación
CO
NST
RU
CC
ION
90'
• Al interior del grupo, se les pide que individualmente obtengan un resumen del ítem I ELECTROSTÁTICA, y II CORRIENTE ELÉCTRICA Y RESISTENCIA del módulo.
• Comparten estos resúmenes con los demás integrantes y posteriormente confrontan sus resultados con los descritos en las “Tablas de Experiencias Previas”. Ponen énfasis en ¿por qué ocurre esto? (las respuestas a esta interrogante dado en la Tabla “Experiencias Previas”, las denominamos “Hipótesis previas”.
• A partir del material de texto (módulo o texto) responden a las preguntas: ¿Qué es campo eléctrico? ¿Qué es diferencia de potencial (voltaje)?. ¿qué es resistencia eléctrica? ¿qué es intensidad de corriente? Etc.
• Si las respuestas son correctas, se confirma. Si las respuestas no son correctas, se procede a una exposición del tema (por parte del docente)
• Individualmente, analizan los temas de aplicación: EL CORTO CIRCUITO y EFECTOS DE LA CORRIENTE SOBRE EL CUERPO HUMANO. Obtienen un resumen.
• Se pide que lo analicen grupalmente. Posteriormente se sortea uno para la presentación en plenario. • El profesor consolida.
• Tabla Experiencias Previas
• Textos • Plumones • Pizarra • Módulo • R.V.
• Guía de observación
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64
TRA
NSF
EREN
CIA
90'
• Reciben instrucciones para que presenten un informe sobre cómo resolver el problema de la puesta a tierra de los equipos eléctricos, a fin de evitar la electrización por contacto.
• Las respuestas que se planteen se considerarán “Hipótesis de Trabajo” y se elaborará su respectivo diseño de contrastación. Se exponen oralmente y se elige el diseño que mejor resuelva este problema de puesta a tierra.
• Para el desarrollo de sus planteamientos deberán hacer uso del laboratorio de física. Se sugiere utilizar los materiales y equipos con que se cuenta; ocasionalmente se incluirán otros que sean de fácil adquisición. Se sugiere los mismos grupos iniciales.
• Mediante experimentación (diseño de contrastación) se pone a prueba la hipótesis y se muestran los resultados. Se hacen conclusiones
• Módulo. • Laboratorio y
equipos. Lista de
cotejo
EVA
LU
AC
.
30' • La evaluación se desarrollará durante todo el proceso, mediante guías de observación y listas de cotejo. • Presentan Informe escrito final del trabajo experimental. Hojas impresas
Lista de
cotejo
V. Bibliografía:
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1
TABLA: EXPERIENCIAS PREVIAS
EXPERIEN
CIA DESCRIBIR EL FENÓMENO EFECTOS ¿POR QUÉ OCURRE ESTO?
ELEC
TRO
STÁ
TIC
A
INTE
RA
CC
UÓ
N E
LÉC
TRIC
A
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2
GUÍA DE OBSERVACIÓN DE CAPACIDADES y ACTITUDES
Curso : Biofísica
Tema : Electrostática y Corriente eléctrica
Fecha :
INDICADORES
1. Describe el proceso de electrización por frotación. 2. Explica el fenómeno de atracción o repulsión eléctrica. 3. Define al campo eléctrico 4. Define el concepto de resistencia eléctrica. 5. Define el concepto de corriente eléctrica 6. Define el concepto de potencial eléctrico. 7. Reconoce símbolos de un circuito esquemático. 8. Reconoce elementos de circuito eléctrico de esquema pictórico. 9. Conecta correctamente los componentes de un circuito a partir de un diagrama esquemático o pictórico. 10. Instala la conexión a tierra de un equipo para evitar los choques eléctricos. 11. Mide correctamente el voltaje de una fuente y en los componentes de un circuito. 12. Mide correctamente la intensidad de corriente en un circuito. 13. Participa activamente en todos los momentos de la AA. 14. Es cuidadoso durante las prácticas de laboratorio.
Escala: A: si B: a medias C: nada
No
APELLIDOS Y NOMBRES
Indicadores
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
1
2
3
4
5
6
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3
7
8
9
10
11
12
13
14
15
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