Desarrollo

1. Tutoriales como propuesta metodológica en la enseñanza de la Cinemática y la dinámica en primer año universitario. • Roberto Espejo1 Av. Angamos 0610, Antofagasta, respejo@ucn.cl , Sylvia Seballos2 Av. Ecuador 3493 Santiago, Chile, sseball1@lauca.usach.cl ; Ramón Fernandez1 Av. Angamos 0610, Antofagasta, rfernadez@ucn.cl , Ma Carmen Pérez de Landazábal3, Consejo de Investigaciones Científicas Madrid, España, carmen.perez@uah.es . • Departamento de Física, Universidad Católica del Norte, Chile. • Departamento de Física , Universidad de Santiago de Chile, Chile • CSIC y Departamento de Física, Universidad de Alcalá, España

2. Trabajo es continuación del proyecto “Nuevos enfoques metodológicos y de diagnóstico en los cursos introductorios de ciencias en la universidad”, financiado por AECI (A/9261/07), del Programa de Cooperación Interuniversitaria de la Agencia Española de Cooperación Internacional para el Desarrollo, proyecto desarrollado por el grupo ACEM en el cual participan Universidades de España, Argentina, Chile, Cuba y Mexico . El trabajo corresponde al desarrollo del proyecto “Intervenciones didácticas en física básica universitaria basadas en la investigación educativa y en el uso de TICs: su implementación y evaluación en distintos sistemas educativos”, financiado por la AECI /023030/09.

3. Considera dentro de sus objetivos específicos, implementar y evaluar en la Universidades Católica del Norte y Santiago de Chile, mediante un diseño cuasi-experimental pre – pos test, elaborar una propuesta didáctica experimental de la estrategia de aprendizaje activo, incorporando Tutoriales para la Física Introductoria, destinada a superar las deficiencias de aprendizaje conceptual detectadas en estas poblaciones.

4. Desarrollo Se eligieron dos cursos de Introducción a la Física que se dicta el primer semestre 2010 para estudiantes de Ciencias e Ingeniería, los cursos originales tenían 40 estudiantes el curso experimental y 45 el curso control. A ambos cursos se les aplicó el test FCI (Force Concept Inventory) de los autores (Hestenes, Wells y Swackhamer, 1992), al inicio y al término de la asignatura. El curso experimental consideró 31 estudiantes que contestaron el pre y pos test y de control 40, algunas características de los test. De acuerdo a los puntajes de ingreso a la universidad, los estudiantes de ambos cursos son de puntajes intermedios (500 y 600 puntos).

7. Resultados

8. Ganancia intrínseca según Hake, 1998 • G = (<Post>-<Pre>)/(100-<Pre>) • donde <Post>/<Pre> indica el rendimiento medio (%) de todo el curso (en toda la prueba) después/antes de la instrucción. • G se interpreta como la fracción de toda la ganancia posible obtenida por la instrucción. • Hake (1998) categoriza los resultados de la instrucción en zonas de ganancia normalizada: • baja (g < 0,3) • media (0,3 < g < 0,7) • alta (g > 0,7). • Para el grupo experimental se obtiene una ganancia de 0,3 y para el grupo control 0,18.

9. Se realizaron cinco tutoriales de los cuales tres fueron de cinemática (velocidad, representación del movimiento y aceleración en una dimensión y dos de dinámica (fuerza y segunda y tercera ley de newton) La metodología consiste en que, los estudiantes responden un pre test de diagnostico de tutoriales, el cual le permite al profesor y a él saber si ha comprendido los conceptos físicos entregados en forma teórica. En la clase siguiente se le entrega el Tutorial en el cual trabajan en grupos de cuatro con un profesor y un ayudante, quieres cumplen la función de facilitadores.

10. Conclusiones El resultado del rendimiento en el FCI aplicado al inicio de la asignatura, a modo de diagnóstico, tanto en el curso control como el experimental, muestra que los estudiantes tienen bajo conocimiento de los conceptos básicos de la cinemática y dinámica. El uso de una metodología activa, como los tutoriales, permite al estudiante resolver situaciones físicas en conjunto con sus pares a través de una discusión entre ellos y donde el profesor y ayudante actúan como facilitadores, esto estimula su creatividad y permite un mejor aprendizaje de los conceptos físicos.

11. La ganancia es bastante aceptable en consideración a que los estudiantes presentan falencias importantes al ingreso de la universidad en los conceptos físicos de la mecánica, que se observa en el resultado del FCI para ambos cursos (figura 1). El resultado del FCI de salida (post test) de acuerdo a la figura 2 muestra un mejor rendimiento en el curso experimental. El rendimiento en el curso experimental fue de 80,6% de aprobación, en el curso control fue de 50%. La diferencia no es posible afirmar que el resultado sea exclusivo a los tutoriales, pero sí fue un aporte.

12. El análisis del FCI al inicio y final de la asignatura para el grupo experimental, la ganancia por pregunta es diferente pero se observa que hay una tendencia a tener una ganancia positiva que es significativa en las 10 primeras preguntas. En el resto de las pregunta se observa una ganancia pequeña. El grupo de control también tuvo ganancias pero no significativas.

13. Bibliografía Hestenes, D., Wells, m. y Swackhamer, G. (1992). Force Concept Inventory. The Physics Teacher, 30, pp. 141-158. Disponible en http://modeling.asu.edu/R&E/Research.html Hake, R. (1998). Interactive engagement vs. traditional methods: a six-thousand student survey of mechanics test for introductory physics. American Journal of Physics 66(1), 64-74.