Resumen.

El contexto actual en el que se llevan a cabo los procesos de aprendizaje ha cambiado sustancialmente en la medida en que la tecnología y los recursos digitales han ido tomando mayor auge en los diferentes campos del conocimiento. Esto conlleva a mejorar la práctica docente e incorporar cambios en la metodología por parte del docente. Es necesario innovar mediante la formulación de propuestas de trabajo en el aula, que resulten interesantes para los estudiantes y que permitan potenciar sus capacidades y habilidades en las diferentes áreas del conocimiento. Particularmente en las asignaturas de ciencias y matemáticas, es necesario facilitar la comprensión de conceptos y su aplicación correcta al momento de resolver situaciones problemáticas concretas, bajo esta perspectiva, el uso de recursos digitales como los simuladores, GeoGebra y otras aplicaciones disponibles en la red constituye un recurso valioso para planificar actividades de aprendizaje que permitan mejorar las capacidades de los estudiantes mediante la representación de situaciones que despierten el interés, la curiosidad y les motiven a indagar sobre las temáticas que se desarrollan en el aula de clase.

Los simuladores constituyen por tanto un recurso didáctico importante, cuya finalidad es facilitar el aprendizaje, el docente debe planificar de forma pertinente su uso en el aula, organizar las actividades en función de los objetivos de aprendizaje y definir criterios de evaluación que pongan en evidencia los aprendizajes logrados por los estudiantes

Planificar una clase que tome en cuenta el uso apropiado de los simuladores conlleva también un aprendizaje para el docente, pues debe tener claridad en lo que espera generar en los estudiantes, es decir que situaciones de aprendizaje pueden surgir a partir de las interrogantes que proponga y que apoyo dará la simulación para hacer más comprensible el fenómeno, tema o problema de estudio, además es posible que surjan nuevas preguntas las cuales merecen una reflexión y razonamiento a fin de formular entre todos las respuestas a las preguntas iniciales.

La implementación de la estrategia de enseñanza que implica el uso de simuladores en el aula de clases se lleva a cabo con estudiantes del nivel de bachillerato del Colegio Santa Isabel de la ciudad de Cojutepeque, en El Salvador. Dicha institución se ubica en el centro de la ciudad, por lo que se ve afectada por el ruido e interferencia de comercios locales. Por ser un colegio de carácter católico existen algunas disposiciones que regulan el uso de dispositivos móviles, los cuales no deben ser usados en el interior del recinto educativo, esta condición particular hace necesario que, al incorporar recursos y herramientas digitales para la enseñanza, deben ser presentados y usados de forma general en el grupo de la clase y por tanto su uso es más demostrativo que manipulativo.

Los grupos de estudiantes del primer y segundo año de bachillerato conformados tanto por jóvenes como señoritas son grupos heterogéneos en cuanto a sus conocimientos en las áreas de matemática y ciencias y sus edades oscilan entre los 15 – 18 años. En cada una de las secciones hay entre 35 a 40 estudiantes quienes están distribuidos en filas principalmente, pero que según sea requerido por el docente pueden organizarse en equipos de trabajo, es importante señalar que en todas las aulas se tienen proyectores y hay conectividad a internet para los docentes, por tanto, aplicar una estrategia que conlleve el uso de recursos digitales con la clase entera es pertinente y factible.

Las simulaciones PHET; están diseñadas para ser herramientas flexibles y adaptables a cualquier entorno escolar, sin embargo, su uso implica por parte del docente el diseño de actividades orientadas a potenciar el aprendizaje activo, existen por tanto estrategias diversas de trabajo en el aula tales como: preguntas conceptuales, clases demostrativas interactivas, hoja de actividades e indagación con la clase entera entre otras. Estas últimas opciones de actividades son las que mejor se ajustaron a las condiciones particulares del centro educativo en el cual se implementó la experiencia de aprendizaje, pues supone que el uso de las simulaciones se hace presentando al grupo de clase la actividad previamente diseñada por el docente, en la cual están colocadas las preguntas que orientarán la acción por parte del estudiante para la construcción de su aprendizaje.

El objetivo fundamental de llevar a cabo esta incorporación de herramientas digitales en el desarrollo de los contenidos curriculares ha sido: Dinamizar el proceso de aprendizaje en las áreas de ciencias y matemática, a partir de la implementación sistemática de los simuladores PHET y así mejorar las capacidades y habilidades de los estudiantes en estas áreas del conocimiento. Investigaciones llevadas a cabo sobre el uso de simuladores en el ámbito educativo, señalan las ventajas que tiene el uso de simuladores, pues permite presentar diversas situaciones para generar distintos aprendizajes, sobre todo cuando no se tiene los recursos materiales y el equipo para llevar a cabo prácticas reales.

El empleo de herramientas tecnológicas en el ámbito escolar, debe orientarse en todo momento a desarrollar habilidades y destrezas en los estudiantes, según algunos estudios realizados la inclusión de la tecnología en ciencias y matemática contribuye a mejorar el aprendizaje de estas áreas y ayuda a consolidar otros procesos mentales, tales como el pensamiento lógico y el análisis crítico. La validación sobre la funcionalidad de los simuladores como herramientas tecnológicas de apoyo al proceso formativo con los estudiantes sólo es posible ejecutando y ajustando sobre la marcha el planeamiento inicial de las actividades de aprendizaje bajo el enfoque de metodologías activas propuesto por PHET.

Los  recursos requeridos para desarrollar una clase enfocada a implementar la estrategia de indagación con la clase entera pueden agruparse en técnicos y didácticos, pues en primer lugar debe disponerse de un dispositivo desde el cual se pueda acceder al sitio de PHET y revisar cual de las simulaciones se ajusta al contenido que se quiere explicar, esta primera fase es esencial, pues la elección del recurso digital que será usado determina en cierta manera el contenido de las  actividades al momento de ser diseñadas. Se eligió para el tema de matemática la simulación denominada: graficando rectas, mientras que para ciencias se ha trabajado con el simulador movimiento de un proyectil.

A continuación se describe la práctica educativa titulada “Hacia arriba o hacia abajo”, con la cual se desarrolló el tema pendiente de una recta, en dicha experiencia de aprendizaje se partió definiendo los conocimientos previos requeridos y se realizó un diagnóstico denominado pre – laboratorio, posteriormente se llevó a cabo una actividad fuera de aula, en equipos de trabajo, en donde los estudiantes exploraron diferentes situaciones en las cuales fuese aplicable el concepto de pendiente para ello fue necesario disponer  de una cinta métrica para obtener la medida de la altura y la distancia horizontal. La culminación de esta etapa se dio al realizar una puesta en común acerca de su interpretación del concepto de pendiente.

Otra etapa medular de esta práctica es la incorporación del simulador para representar diferentes tipos de pendiente y reflexionar acerca como varía el valor de la pendiente en términos de la altura o el avance. (distancia horizontal). Es aquí donde se presentan algunas situaciones particulares generadas con el simulador para propiciar la discusión de los estudiantes y lograr que sean ellos quienes formulen sus propias conclusiones. Como un elemento adicional se propuso a los estudiantes participar de forma voluntaria en la sección de juegos que ofrece este simulador y poner a prueba su habilidad para representar diferentes líneas en el plano a partir de cierta información dada. La curiosidad e interés por superar los niveles que el juego plantea hizo posible desarrollar otros conceptos importantes como: intercepto, ángulo de inclinación y ecuación de una recta.

Una tercera etapa de esta experiencia se dio con la incorporación de GeoGebra para la representación gráfica de diferentes rectas a fin profundizar sobre el tema y consolidar el conocimiento. Además del uso de GeoGebra se desarrollaron problemas adicionales con el fin de ampliar un poco más el contenido. En síntesis, la ejecución de la guía de actividades implicó una fase de preparación previa llevada a cabo por el docente, una fase de ejecución en donde las actividades se centraron en potenciar el trabajo de los estudiantes y una fase que, aunque no se precisó en el diseño de la experiencia de aprendizaje surgió como algo necesario de abordar y es lo referido a la valoración por parte de los estudiantes sobre el trabajo realizado y el aprendizaje logrado.

Los resultados obtenidos producto de la implementación de herramientas tecnológicas y recursos digitales en el desarrollo de las actividades de aprendizaje fueron favorables desde el punto de vista del involucramiento de los estudiantes y su motivación en el desarrollo de las tareas asignadas. En relación con el logro de los objetivos propuestos un buen porcentaje de los participantes evidenció una interpretación correcta del concepto de pendiente además de realizar sin ninguna dificultad los cálculos que fueron requeridos al momento de plantearles ejercicios específicos. Sin duda el uso del simulador, así como la incorporación del software GeoGebra potenciaron el aprendizaje y dinamizaron el desarrollo de la clase.

A nivel de centro educativo, se tiene un reto importante y es el de lograr que iniciativas como la que acá se expone se puedan institucionalizar y se constituyan en formas de trabajo para toda la comunidad en las diferentes áreas del conocimiento, pues la incorporación apropiada y pertinente de los recursos digitales y herramientas tecnológicas posibilitan potenciar un mayor aprendizaje y lograr que los estudiantes adquieran competencias académicas y habilidades en las diferentes asignaturas que se imparten en la institución. Como consecuencia de lo anterior el colegio Santa Isabel de la ciudad de Cojutepeque puede lograr un mejor posicionamiento respecto a la calidad de sus procesos de enseñanza – aprendizaje y al logro de mejores resultados académicos por parte de sus estudiantes, así como una mayor proyección y liderazgo a nivel local y nacional.

Finalmente puede afirmarse con propiedad que el impacto generado en los grupos de estudiantes con los cuales se ha implementado la experiencia innovadora a sido positivo, pues a permitido en primer lugar la participación e involucramiento de la mayor parte de los estudiantes, se a dado cabida a la discusión, reflexión y análisis en un ambiente de mayor confianza, pues el docente se constituye en un ente que acompaña el proceso, pero no lo conduce desde su perspectiva sino más bien busca que sean los estudiantes quienes se enteren por su cuenta de lo que necesitan explorar y aprender para alcanzar los objetivos de aprendizaje trazados. Hay cabida para el error, pues no hay conclusiones preconcebidas sino más bien ideas que dan dirección al proceso.

En relación con la asignatura de ciencias, la implementación se hizo tomando como estrategia de trabajo la indagación con la clase entera, se hizo uso del simulador movimiento de un proyectil y se trabajó en función de lograr los objetivos de aprendizaje formulados específicamente para esta actividad, pero vinculados a los objetivos curriculares del programa vigente. La indagación con la clase entera parte de la formulación por parte del docente de preguntas en torno a situaciones mostradas con el uso del simulador. El docente es quien crea el documento de trabajo que será trabajado por los alumnos y durante la clase se hace uso del simulador para recrear lo que está expresado en el documento, además de posibilitar mostrar otros ejemplos por medio de la manipulación en tiempo real del simulador. Aquí es fundamental la mediación del docente para ir avanzando en la construcción de los aprendizajes.

Sin duda en ambas experiencias se pudo constatar que con la orientación adecuada los recursos digitales favorecen la consecución de aprendizajes con un mayor significado para los estudiantes y que para el docente constituyen logros en la medida que aquellos estudiantes con menos aptitud para la ciencia y la matemática asumen mayor protagonismo en el trabajo dentro del aula.