Como he utilizado simulaciones de Scratch para enseñar Física en Bachillerato

Carles Fuentes Pagès, titulado por la UOC Máster universitario de Educació y TIC (eLearning)

En mis clases como profesor de secundaria del Instituto de Aran de Viella he utilizado simulaciones de Scratch como recurso para enseñar Física en Bachillerato. La justificación por la que llevé a cabo el estudio se concreta en los siguientes aspectos:

Para aprovechar las posibilidades que ofrecen las nuevas tecnologías.

Para que los resultados de Física en las Pruebas de Acceso a la Universidad (PAU) son los más bajos en comparación con otras materias del ámbito científico.

  • Para aprovechar las facilidades de programación y flexibilidad para crear que nos ofrece el entorno de programación Scratch, que tiene por lema: Imagina, programa, comparte.
  • Por originalidad, ya que no existe ningún estudio previo que trabaje el propósito concreto tratado en este trabajo.

A partir de estos hechos, la pregunta de investigación planteada y los objetivos generales del estudio fueron los siguientes:

  • Pregunta de investigación: ¿Hasta qué punto el uso de las simulaciones Scratch mejora la comprensión de algunos conceptos físicos al estudiante de Bachillerato?
  • Objetivos generales:
    1. Saber hasta qué punto el uso de las simulaciones Scratch mejoran la comprensión de algunos conceptos físicos.
    2. Definir las características que debe tener una buena simulación Scratch aplicada a la Física para un uso eficiente.

El estudio se realizó en un grupo de 15 alumnos de Física de 1º de Bachillerato del Instituto de Aran de Vielha, con las siguientes características:

Una de las partes principales del estudio se basó en programar 4 simulaciones Scratch que servían para simular unas situaciones-problema concretas para ser planteadas como retos a los alumnos.

Procedimiento:

Primero se les pasó unas fichas con las situaciones-problema a resolver en formato papel para que intentaran responderlas (muestra PRE) y al día siguiente se les pasaron las mismas cuestiones pero presentándolos las simulaciones y dejándolos que hay interactuaran para que nuevamente, intentaran resolverlas (muestra POST).

Se observó una cierta mejora en las respuestas de la muestra POST y un grado de reflexión y razonamiento mejores que los de la muestra PRE, si bien no en todos los casos y no de forma muy significativa. A esta mejora puede haber contribuido el uso de estas simulaciones, que disponen de variables que hay que controlar. Precisamente estas variables permiten que los alumnos puedan probar qué pasará en situaciones límite y ver el resultado animado del que prueban en la simulación que se genera. Este hecho contribuye a que los alumnos generen sus propias preguntas y puedan entender mejor el fenómeno físico que se trabaja, mejorando el grado de comprensión.

Por otra parte, mediante cuestionarios, grupo de discusión y otras herramientas de investigación fue evidente que los alumnos dieron una valoración muy positiva y útil del uso de las simulaciones como herramienta de aprendizaje de la Física.

De los resultados obtenidos en la investigación destaco los siguientes donde, en general, se aprecia un aumento del número de alumnos que saben responder las diferentes situaciones-problema que se les plantearon cuando hicieron uso de las simulaciones respecto a cuando aún no las conocían.



Las principales conclusiones que extraje del estudio son las siguientes:

  • Las simulaciones se presentarán como un complemento a las explicaciones que hace el profesor de la materia de Física. En ningún caso hay que cambiar la metodología sino implementarlas como herramienta complementaria.
  • La mejor manera de presentarlas es mediante proyección visual y, al mismo tiempo, fomentar la reflexión y el debate entre todos los alumnos.
  • Es necesario que vayan acompañadas de alguna situación-problema o ficha didáctica. Esta es una clave para alcanzar los objetivos de aprendizaje deseados y previamente definidos. Las actividades demasiado abiertas pueden hacer perder eficacia a las simulaciones.
  • Las simulaciones ayudan mucho a imaginar lo que se explica o pide a los estudiantes.
  • En general, las simulaciones hacen mejorar la comprensión de los conceptos, si bien no indican que haya que cambiar la manera de hacer. Deben ser una herramienta más del proceso de enseñanza-aprendizaje.
  • No existen agentes externos que comprometan el uso de las simulaciones, ya que los alumnos disponen de las herramientas tecnológicas necesarias y la predisposición a trabajar.
  • Las principales características de las simulaciones desde el punto de vista de su contenido deben ser: que tengan magnitudes variables con el tiempo, apariencia limpia y sencilla, con efectos visuales y sonoros que las hagan más atractivas, con instrucciones y con opciones configurables.
  • Por otra parte, las principales características técnicas de las simulaciones deben ser: carga rápida, fácil uso, de libre distribución y compatibles con diferentes plataformas físicas. Si bien estas características parecen coherentes, tal vez sería necesario un mayor grado de profundización en este aspecto.

De todo ello, y para contestar la pregunta de investigación, se puede decir que las simulaciones pueden ayudar a comprender los fenómenos físicos, ya que ayudan a visualizar o imaginar. Deben trabajar como complemento a la metodología habitual de enseñanza-aprenentagte. No es necesario cambiar la metodología de trabajo más allá del uso de estos materiales como complemento cuando se requiera.

En mi web personal aparecen 2 de estas simulaciones-problema de docencia de Física con Scratch, para que puedan utilizadas libremente. También consta la discusión de las respuestas a las simulaciones. Son justamente estas simulaciones las que presenté a la comunicación de las jornadas “XII Reunión de divulgadores de ciencia” que se hicieron Córdoba en noviembre de 2016.