Integración disciplinar física-
informática y su incidencia en
la capacidad de representación
de problemas de física
en estudiantes de ciclo v de una
institución educativa pública de Bogotá
Integración disciplinar física-
informática y su incidencia en
la capacidad de representación
de problemas de física
en estudiantes de ciclo v de una
institución educativa pública de Bogotá
Diego Leonardo Tovar Rodríguez
Instituto Latinoamericano de Altos Estudios -ilae-
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esta obra sin permiso expreso del Instituto Latinoamericano de Altos Estudios -ILAE-.
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© Diego Leonardo Tovar Rodríguez, 2015
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Editado en Colombia
Edited in Colombia
Contenido
Resumen
9
Introducción
11
Capítulo primero
Planteamiento del problema
15
I.
El problema y su importancia
15
II.
Objetivos
19
A. Objetivo general
19
B. Objetivos específicos
19
Capítulo segundo
Marco referencial y teórico
21
I.
Marco referencial
21
II.
Marco teórico
26
A. Interdisciplinariedad
26
1. El saber en la historia
27
2. Disciplina y actividad productiva
27
3. Teorías sobre la integración disciplinar
28
4. La complejidad de los términos
29
5. Pensamiento cubano sobre interdisciplinariedad
32
6. Escuela francófona
36
7. La epistemología de las disciplinas
38
8. Disciplina escolar
40
9. La integración disciplinar en la escuela
41
B. Uso de recursos informáticos
42
1. Interactividad
43
2. Simulaciones, applet y fislet
45
7
Integración disciplinar física-informática y su incidencia...
C. Modelos y representación
47
1. La representación desde
el punto de vista epistemológico
48
2. Tipos de representación
49
3. Dos grandes tipos de representación
51
4. Tipos de representaciones externas
53
5. Clasificación de las representaciones gráficas
55
D. Representación de problemas de física
58
Capítulo tercero
Metodología
61
I.
Diseño metodológico
61
II.
Variables
64
A. Variable independiente
64
1. Aspecto conceptual de la variable independiente
64
2. Operacionalización de la variable independiente
66
B. Variable dependiente
66
1. Aspecto conceptual de la variable dependiente
67
2. Operacionalización de la variable dependiente
69
III. Proceso de validación de la prueba
72
Capítulo cuarto
Análisis de datos
79
I.
Verificación de la condición de
distribución normal de los datos
79
II. Determinación de capacidad de representación de
problemas de física en grupos control y experimental
83
III. Prueba t-student para muestras independientes
85
Conclusiones y recomendaciones
89
I.
Conclusiones
89
II.
Recomendaciones y proyecciones
92
Bibliografía
95
Anexos
101
8
Resumen
Aunque el tema de la integración disciplinar tiene muchos más de-
fensores que detractores, también se debe reconocer que una cosa es
aceptar la epistemología relacionada, y otra, convertir el discurso en
proyectos de aula. Este proyecto centra en los efectos que un alto nivel
de integración disciplinar entre física e informática, producen sobre la
capacidad de representación de problemas de física.
El proyecto empieza por cumplir con el rigor de definir claramente
el problema, formularlo, establecer los objetivos, metodología, etc.; se
da claridad frente a la relación y diferencia entre disciplina científica
y disciplina escolar, sobre todo con la intensión de establecer que
tanto la física como la informática son, cada una de ellas, disciplinas
con sus cuerpos teóricos, metodologías de investigación, comunidades
adscritas y capital institucional representado en generación de profe-
sionales del campo referido del saber. El termino alto nivel de integra-
ción disciplinar implica un gran compromiso para lo que se establece
a Gerard Fouerez, como el principal aportante en los aspectos episte-
mológicos, de Hasni-Lenoir, la amplia experiencia consignada en inves-
tigaciones de la universidad de Sherbrooke, referidas a la enseñanza
y el aprendizaje de las ciencias con integración a diferentes áreas del
conocimiento, material este que alimentó el diseño de la unidad didác-
tica en la que se materializa la integración. Se aplica test y pre-test, ins-
trumentos previamente validados vía expertos, a los grupos control y
experimental, de donde se obtienen los datos que posteriormente son
procesados con apoyo de un programa estadístico.
9
Introducción
El término interdisciplinariedad ha sido adoptado en todos los secto-
res relacionados con la educación y hay una amplia aceptación sobre
su potencial utilidad en los diferentes niveles educativos. Se encuentra
un amplio repositorio de papers, libros, artículos, reflexiones, estudios,
etc., que defienden la conveniencia de rediseñar los currículos centra-
dos en la integración disciplinar argumentando un mejor desempeño
cognitivo tanto a nivel de competencias específicas como transversales.
Sin embargo, es necesario mencionar que también hay un importante
volumen de producción literaria que cuestiona, desde la polisemia exis-
tente en torno a los términos, hastalas nocivas distorsiones detectadas
en varios escenarios educativos (Lenoir, Hasni y Larosse, 2007).
Uno de los aspectos más perjudiciales que debe enfrentar la educa-
ción en Colombia, es la incapacidad de proyectarse a largo plazo y con
ellos, diseñar políticas sostenibles que permitan evidenciar los efectos
esperados por las mismas en prolongados periodos de tiempo. La Se-
cretaría de Educación en la ciudad de Bogotá inició durante el periodo
2008 lo que se dio en llamar: reorganización curricular por ciclos, en
adelante rcc, la que daba gran importancia a la integración disciplinar,
e incluía este aspecto dentro de las llamadas herramientas para la vida
y Base Común de Aprendizajes Esenciales; no obstante, tras el cambio
de administración el tema ha pasado a un segundo plano pues como
plantea Sacristán (1991), pareciera que para producir la sensación
de gestión, lo primero que hacen los nuevos equipos de dirección es
suprimir, ignorar o en el mejor de los casos, subestimar las acciones y
planes diseñados por el grupo de dirección saliente.
Este es entonces el último revés que ha sufrido la política de arti-
culación disciplinaria, en la ciudad capital, y sin embargo, durante el
periodo mencionado, los grupos de docentes encargados de agenciar
la que en ese entonces era la política de la sed, inventariaron un gran
11
Integración disciplinar física-informática y su incidencia...
número de procesos desarrollados en las instituciones educativas de
la ciudad, insumo con el cual se pudo establecer que mucho de lo que
suele ser declarado como interdisciplinar, en realidad se ubica en un
espectro en el que se pueden identificar diferentes niveles de integra-
ción disciplinar.
Ya otros autores en Colombia, habían llamado la atención sobre el
hecho de que la dificultad de colocar en la escena pedagógica, proyec-
tos con altos niveles de integración disciplinar, hallaba una explica-
ción parcial en el hecho de que los campus encargados de formar a los
formadores, no prestan atención real. En Colombia ni siquiera hay un
estudio postgradual que le permita a los docentes fortalecer episte-
mológicamente sus prácticas pedagógicas en cuanto a la integración
disciplinar. Esta es una necesidad pues como dice Fourez (1994), el
ejercicio de integración disciplinar no puede ser un acto de improvisa-
ción o un ejercicio del espíritu. En lugar de esto se necesita una forma-
ción en el tema desde el pregrado y mantenerla de manera continua, de
manera que les permita a los docentes reflexionar, enriquecer y hasta
re-orientar sus prácticas, en el aula de clase.
El inventario mencionado, en líneas anteriores ratificó lo que algu-
nos autores han identificado en otras latitudes (Fourez, 2002; Agniez-
ca, 2011) y es que la gran mayoría de los acciones que son identifica-
dos por sus gestores, como de alta integración disciplinar, se mantie-
nen en realidad dentro de las tipologías básicas, cualquiera que sea la
clasificación adoptada.
Aunque la condición descrita, se generaliza a todo el contexto esco-
lar, las disciplinas científicas se enfrentan a un problema adicional y
es una territorialidad fuertemente definida por los saberes de los que
se ocupa y actitudes excluyentes hacia otros conocimientos. El maes-
tro de física se ocupa de su disciplina y le cuesta mucho proyectar su
accionar pedagógico más allá de “su propio” campo del saber. En este
sentido, aunque es frecuente encontrar docentes que reconocen la im-
portancia de cosas como la comprensión lectora, el uso de tecnologías
de la información y la comunicación, etc., no se puede decir que sean
apreciaciones que se correspondan con diagnósticos juiciosos y mucho
menos que estos elementos se incluyan de manera profunda y sosteni-
da en la planeación y ejecución curricular.
La condición de la enseñanza de la física en Colombia se inscribe
en el contexto general de la enseñanza de las ciencias (die, 2013). Se
12
Diego Leonardo Tovar Rodríguez
ha sido y se sigue siendo conservador en cuanto a la implementación
de prácticas pedagógicas, esto con la coexistencia de discursos moder-
nistas que citan avances de las ciencias cognitivas. Por ejemplo, aun-
que desde hace ya varias décadas se viene hablando de la necesidad
de contextualizar las situaciones problémicas a las que se expone a los
estudiantes, persiste una amplia falta de conexión entre la ciencia que
se enseña y los problemas reales identificables en los contextos. La
convivencia entre elementos conservadores y nuevos, es muy común y
se podría entender que es parte natural del proceso de renovación de
ideas en las que las nuevas deben abrirse camino por entre las viejas;
lo interesante de este proceso es que el campo de batalla entre las dife-
rentes concepciones no se da de manera abstracta, sino que toma cuer-
po tanto en planteles como en docentes. Esto explica que aunque la
mayoría de los docentes de física y otras disciplinas científicas aceptan
la importancia de incorporar el uso de tecnologías de la información y
la comunicación, suelen hacerlo de manera conservadora, reduciendo
su efectividad a la de un recurso de presentación y reproducción de
información similar a la que se podría hacer el viejo vhs o el dvd. Se
aclara, como dice Galvis (2004) que no es que no haya valor en estas
aplicaciones, pero como en el caso de la integración disciplinar se man-
tiene precisamente en un nivel bajo de las posibilidades de desarrollo
cognitivo. Siendo por ejemplo, la interactividad uno de los plus más
importantes obtenidos desde el advenimiento de la informática apo-
yada en ordenadores (Roll y Hechavarría, 2011), continua siendo un
aspecto pobremente explorado.
El proyecto propuesto se inspira y proyecta sobre la base de los as-
pectos mencionados hasta ahora: integración disciplinar, enseñanza de
la física y uso de las nuevas tecnologías de la información y comunica-
ción. La intencionalidad a largo plazo, más allá incluso de los objetivos
establecidos para la presente propuesta, es la de mejorar el desempe-
ño de las estudiantes del Colegio Clemencia de Caycedo en las áreas
científicas, específicamente de la representación en física, integrando
disciplinarmente estas al uso de recursos informáticos y aportar a la
mejor comprensión de la puesta en escena de dicha integración. Avan-
zar hacia esta meta implica que cada uno de los pasos debe darse con
firmeza por lo que se definió explorar el mejoramiento de la capacidad
de representación de problemas de física, mediado esto con el uso de
los recursos informáticos tipo simulación.
13
Integración disciplinar física-informática y su incidencia...
El primer capítulo de esta investigación centra en formular el pro-
blema, estableciendo el correspondiente diagnóstico, el que anima y
sitúa al proyecto como un aporte práctico en el mejoramiento de las
competencias científicas de las estudiantes de la institución, se esta-
blece la justificación, la metodología, los objetivos y la metodología.
En el segundo capítulo se desarrolla el marco teórico correspon-
diente a los tres aspectos tocados en los párrafos anteriores, es decir
integración disciplinar, enseñanza de la física e informática, anudado
finalmente con los conceptos asociados a la representación de proble-
mas de física.
El capítulo tres centra en la presentación de los datos obtenidos me-
diante el instrumento diseñado para tales efectos que consiste en una
unidad didáctica, que incorpora test y pos-test. La información obte-
nida por cuenta del instrumento será procesada con el programa ssps
para contrastar los resultados de las pruebas mediante la Prueba t de
Student para comparación de muestras independientes.
En el capítulo cuarto, se presentan las conclusiones clasificadas se-
gún los objetivos planteados en el trabajo, haciendo énfasis en la repre-
sentación de problemas de física. Es en este capítulo donde se incluyen
las recomendaciones para lo que deberá ser la continuación de este pro-
ceso, retornando a la inclusión de la lectura como aspecto fundamental
del mejoramiento de los desempeños en el aprendizaje de la física.
Se cierra finalmente este documento con la presentación de las re-
ferencias en las que se apoyó el autor junto a los anexos declarados a
lo largo del texto.
14
Capítulo primero
Planteamiento del problema
I. El problema y su importancia
Las pruebas estandarizadas nacionales e internacionales han mostra-
do persistentemente debilidades en las competencias científicas en el
colegio Distrital Clemencia de Caycedo (Tovar et al., 2007). Además
de los bajos o regulares resultados obtenidos en las evaluaciones ex-
ternas, la gestión cotidiana ratifica el desalentador diagnóstico man-
teniendo en esta área preocupantes tasas de mortalidad académica de
las ciencias en la institución.
La institución educativa se encuentra ubicada en la localidad 18 de
la ciudad de Bogotá, atiende en sus jornadas diurnas una población
femenina de estratos 1, 2 y 3. Dada la condición socio-económica de las
estudiantes, sus opciones de futuro desarrollo académico, profesional
y social, suelen estar asociadas a las posibilidades de ingreso a univer-
sidades que les ofrezcan educación de calidad o que por lo menos col-
men sus expectativas personales. Es sabido que la oferta educativa de
calidad, en el sector privado, alcanza costos muy altos, los que escapan
a las posibilidades económicas de nuestras estudiantes; esta situación
coloca a la educación pública como una alternativa altamente deman-
dada por todos los egresados provenientes de los estratos populares.
También es sabido que los resultados en las pruebas estandarizadas,
específicamente las realizadas por el icfes, obran a manera de filtro en
la asignación de los muy limitados cupos de la oferta pública, o como
en el caso de la Universidad Nacional de Colombia, se debe presentar
un examen de ingreso cuya dificultad es reconocida como superior a
cualquiera de los estandarizados.
Aunque se entiende que las posibilidades de ingreso a la universidad
no deberían estar mediadas por una racionalidad económica sino que
15
Integración disciplinar física-informática y su incidencia...
la consistente garantía del derecho a la educación tendría que ofrecerle
a los ciudadanos la posibilidad de alcanzar su realización personal por
vía de la educación, claro, si esta es parte medular de su proyecto de
vida, el hecho es que al momento de enfrentarse a este tipo de prue-
bas, las estudiantes del Colegio Clemencia de Caycedo suelen estar me-
nos preparadas que los hijos de la clase media y alta, y por tanto, con
mucha frecuencia son estos últimos quienes terminan obteniendo los
cupos. Para hacerse una idea de las dimensiones del problema en esta
institución se puede analizar al hecho que en los últimos cinco años,
solo han logrado ingresar a la Universidad Nacional, cinco estudian-
tes graduadas en su primer intento (Colegio Clemencia de Caycedo,
2011), lo que significa menos del 0,5% anual pues cada año se gradúan
un promedio de 240 estudiantes en las dos jornadas diurnas; además
en esencia, el colegio se ha mantenido en niveles bajo y medio en los
resultados de las pruebas icfes (2011) dentro de lo cual, el compo-
nente de física presenta el mismo comportamiento. Desde luego que la
presente propuesta no se proyecta a todos los aspectos de la física; de
manera concreta, se focaliza en las representaciones en esta disciplina,
tanto en las desarrolladas por los estudiantes y que hasta un punto
evidencian sus procesos cognitivos, como las interpretadas por ellos y
que le deberían ayudar a entender mejor las situaciones problémicas
que se les plantean.
Desde luego que las pruebas referidas no solo evalúan competen-
cias científicas, ni la base común de aprendizajes, política planteada
dentro del plan de mejoramiento de la calidad y la reorganización cu-
rricular por ciclos, hace referencia solo a estas; pero la presente pro-
puesta apunta a fortalecer los aprendizajes de las estudiantes en estas
competencias, específicamente las de física.
Desde otro lado, aunque se reconoce que la informática se ha ido
posicionando en todos los espacios de la cultura, en el caso de la educa-
ción, su uso tiende a tener características más extensivas que intensi-
vas. Apoyándose en las ideas de Galvis (2006), de las diferentes formas
de uso detectadas en los escenarios educativos, la que sigue ocupando
un lugar preeminente es la de tipo transmisivo, esto a pesar del hecho
de que las que se apoyan principalmente en la interconectividad ha ido
ganando espacio. Sin embargo las que buscan mejorar los procesos de
construcción de conocimiento se mantienen en niveles bajos.
16
Diego Leonardo Tovar Rodríguez
La gestión misma de los docentes de informática suele centrarse en
el desarrollo de habilidades funcionales e instrumentales frente al ma-
nejo de algunos programas, lo que les coloca en una posición absoluta-
mente conservadora pues de un lado, solo se les está enseñando a los
estudiantes a manejar herramientas que, dada la celeridad con la que
se ejecutan los cambios a nivel tecnológicos, estarán obsoletos tras uno
o dos años después de haber sido aprendidos y de otro lado, reducen
el área a su mínima expresión pues esta termina siendo un islote de
racionalidad (Fourez, 2008) que coloca a la disciplina en función de sí
misma y no en función del conocimiento. Sin embargo, esto que se aca-
ba de describir no es el caso solo de la informática, es en realidad parte
del campus educativo reflejado en el habitus de los agentes educativos,
que ha levantado fronteras disciplinares artificiando el escenario de la
educación y alejándolo del mundo de la vida.
Este trabajo, se encuentra precedido y respaldado por tres expe-
riencias de aula, una de ellas llevada al nivel de investigación apoyada
por el idep, en las que las dos constantes son la interdisciplinariedad
y el uso de las herramientas informáticas, mostrándolas no solo como
poderoso cohesionador sino como catalizador capaz de escalar la cali-
dad del nivel de interdisciplinariedad. Las tres experiencias menciona-
das serán ampliadas en el texto y se constituyen en recurso empírico
del que se espera sintetizar suficientemente como para aventurar al-
gunas recomendaciones en cuanto al escalamiento de la integración
disciplinar.
Es así como estas categorías, calidad, ciclos, currículo, interdiscipli-
nariedad y tic, se entretejen en principio para definir el planteamiento
del problema a abordar.
Pregunta de investigación:
Así, la necesidad de mejorar las competencias científicas, específica-
mente de la física, unido a la de potenciar el uso de los recursos in-
formáticos, todo ello dentro de la reorganización curricular por ciclos,
apuntando al mejoramiento de la educación del distrito, configura un
problema cuyo abordaje justifica plenamente la construcción de una
propuesta apoyada en un alto grado de integración disciplinar entre
la física y la informática. Para avanzar en el proceso mencionado se
acomete el presente estudio orientado a darle respuesta a la pregunta:
17
Integración disciplinar física-informática y su incidencia...
¿La integración disciplinar entre física e informática incrementa la
capacidad de representación de problemas de física en estudiantes de
ciclo v de una institución educativa publica de Bogotá?
A nivel teórico, y aunque la interdisciplinariedad ha sido reconocida
como una de las necesarias competencias sociales para desempeñarse
en el mundo contemporáneo, preocupa la baja importancia que se de-
tecta en los currículos institucionales y en los planes de aula. En este
sentido, la justificación es de tipo metodológica pues el proyecto busca
elevar el nivel interdisciplinariedad mejorando, la comprensión de la
relación que existe entre el uso de recursos informáticos y el aprendi-
zaje de la física.
Otro elemento justificante es que el autor de este proyecto preten-
de dar continuidad a un proceso de integración disciplinar iniciado en
2007 con el que se le apuesta a mejorar competencias científicas, es-
pecíficamente en física, mediante el alto nivel de interdisciplinariedad
con la informática. Aunque ya hubo un ejercicio preliminar en 2010, lo
que se espera desarrollar en esta, la que se ha dado en llamar la cuarta
fase del proceso, es uno de los emergentes más importantes surgido en
la sistematización realizada en 2010 con el acompañamiento del idep
que es la relación existente entre formas de representación estáticas vs
dinámicas; también se busca dar mejor soporte en términos explicati-
vos a los buenos resultados obtenidos en fases anteriores.
Pero..., ¿por qué física?, ¿por qué no biología o química? Como se
mencionó el proyecto remonta sus orígenes a 2007, desde el inicio se
consideró importante construir un proyecto con algún nivel de inte-
gración disciplinar, con la participación de los docentes de las materias
candidatizadas, y lo cierto es que el único que mostró interés en el área
de ciencias fue Carlos Orduz, docente de física en la institución. De
otro lado, el autor de la presente propuesta también había sido docen-
te de física en la institución de donde venía, por lo que varios de los
problemas de enseñanza-aprendizaje le fueron fuertemente familiares.
Pero la física es el pretexto, a futuro se espera, incluir en el trabajo inter-
disciplinar las otras materias del área, la matemática y otros aspectos
de la tecnología. Se espera entonces, que un estudio con estas caracte-
rísticas, además de aportar a mejorar los indicadores en las disciplinas
científicas, incentive el abordaje de los problemas académicos desde
18
Diego Leonardo Tovar Rodríguez
una óptica compleja, que reconoce junto con la multidimencionalidad
de los problemas, la necesidad de un pensamiento interdisciplinar.
La propuesta cuenta con la gran ventaja de tener fases predecesoras,
lo que implica que ya se ha superado la etapa de la simple idea y la ex-
ploración, ya ha sido necesario afrontar los problemas administrativos
propios de las instituciones, y se sabe cuáles son los apoyos con los que
se cuenta, por lo que hay tranquilidad en cuanto a tener bajo control
los principales factores que podrían afectar la ejecución del proyecto.
Como todos los proyectos con un diseño como el que se ha expues-
to, existe un grupo experimental y un grupo de control, lo que implica
que si se obtienen buenos resultados sobre uno de esos grupos, el otro,
aunque forme parte de la investigación, no se verá beneficiado en igual
medida. Al respecto se debe mencionar que ambos grupos de estudian-
tes se encuentran vinculadas a procesos de educación con alto conteni-
do interdisciplinar que involucran otras áreas del saber, lo que implica
que actúa como medida compensatoria.
II. Objetivos
A. Objetivo general
Determinar los efectos de la integración disciplinar física-informática
en la capacidad de representación de problemas de física en estudian-
tes de ciclo V de una institución educativa pública de Bogotá. .
B. Objetivos específicos
• Diseñar la estrategia de integración disciplinar física-informática
orientada a mejorar la capacidad de representación de problemas
de física.
• Determinar la capacidad de representación de problemas de física
en los grupos de control y experimental.
• Establecer los elementos de la integración disciplinar física-infor-
mática que producen efectos sobre la capacidad de representación
de problemas de física.
19
Capítulo segundo
Marco referencial y teórico
I. Marco referencial
La escuela hoy debe asumir la tarea de formar nuevas generaciones
para un mundo que exige el desarrollo de aprendizajes científicos, tec-
nológicos y socio-culturales, suficientes para desempeñarse exitosa-
mente y aportar a la construcción de los colectivos locales, regionales
y globales de los que forma parte. Dadas las características globales
de desarrollo desigual, hay naciones mejor preparadas que otras y las
pruebas estandarizadas a nivel internacional muestran que Colombia
presenta graves deficiencias en relación a estos estándares.
La Secretaría de Educación del Distrito, estructuró el plan sectorial
2008-2012 colocando el acento en el mejoramiento de la calidad de la
educación. Para esto, elaboró un programa afincado en componentes
de los cuales el principal de ellos es el de la reorganización curricular
por ciclos, la que a su vez considera la necesidad de desarrollar la Base
Común de Aprendizajes Esenciales -bcae-. Con esta última se espera
promover una transformación de prácticas pedagógicas e instituciona-
les de manera que se impacte positivamente y les facilitea los estudian-
tes avanzar en sus proyectos de vida, a la vez que se configuran como
ciudadanos aportando a la construcción de sociedad.
La inclusión del tema de mejoramiento de la calidad como parte del
cumplimiento del derecho a la educación ha tomado posiciones en el
debate pedagógico y hoy se le reconoce, no solo como un asunto propio
del campo educativo sino también del político y social. Este hecho de
por sí, implica un importante avance pues lleva a ver la construcción
del currículo educativo como un acto en el que se amalgaman diferen-
tes campos, definidos estos por los intereses de los agentes participan-
tes. Si bien es cierto, que las dinámicas del libre mercado han toma-
21
Integración disciplinar física-informática y su incidencia...
do posiciones en la construcción del currículo y han establecido sus
criterios de eficiencia social para la evaluación de la calidad, también
hay poderosas y coherentes posiciones que consideran que si bien una
educación de calidad, debe favorecer el acceso a una vida digna, la que
está vinculada a la posibilidad de trabajar (Sacristán, 1999), la misma
debe girar en torno a una concepción más amplia.
Adicionalmente, si bien se deben reconocer hegemonías capaces de
definir las líneas directoras de un currículo y con ellas los criterios de
calidad, de ninguna manera se puede subestimar el potencial modifica-
dor que tienen los actores-usuarios. Así mismo, las acciones ejercidas
dentro de las instituciones, en modo alguno, pueden obviar las cons-
trucciones hechas por el nivel central para orientar precisamente sus
rumbos y procesos.
En otras palabras, aunque la calidad educativa es un asunto que pue-
de y debe ser abordado desde las acciones educativas y sus actores en
las instituciones, no se puede perder de vista la multiplicidad de fuerzas
gravitatorias que sobre el currículo actúan y que, unas más que otras
imprimen su influencia desde lo macro hasta lo micro. Sin embargo, se
debe establecer desde el principio que se está con la posición de la ac-
tual administración de la sed, que identifica la calidad como parte cons-
titutiva del derecho a la educación. Llama poderosamente la atención
que la definición de este derecho ha sido confeccionada cuidadosamen-
te, evitando la esclerotizada versión economicista que primó durante
muchos años y a cambio propone una, en la que si bien, una educación
de calidad debe ayudarle a la persona a alcanzar a una vida digna y la
misma no siempre es posible si no hay acceso al trabajo, no solo por
el aspecto económico, también considera que esta persona contribuya
mediante el ejercicio de su ciudadanía a la construcción de una socie-
dad más equitativa, justa, democrática, incluyente, pacífica y segura.
Desde que la actual administración en la ciudad de Bogotá, asumió
la tarea de avanzar en la concreción del derecho a la educación, el tema
de la calidad ha sido abordado y controvertido de diferentes modos. En
el periodo 2004-2008, cuando los principales esfuerzos centraron en
garantizar el acceso y la permanencia de los estudiantes, y las acciones
más evidentes fueron la construcción de los llamados megacolegios,
el reforzamiento estructural de los existentes y la dotación de lo que
la sed consideraba prioritario en las instituciones, los cuestionamien-
tos apuntaban precisamente a que la existencia de instalaciones y re-
22
Diego Leonardo Tovar Rodríguez
cursos suficientes, de ninguna manera garantizaba que la educación
que en esos espacios se impartiera fuese de calidad. En su momento
la administración argumentó que aunque ese postulado era cierto, la
estrategia consistía en abordar una primera fase en la que habrían de
procurarse condiciones materiales mínimas para abordar de manera
prioritaria el asunto del mejoramiento de la calidad.
Así entonces, al iniciarse el periodo 2008-2012 la sed, como se men-
cionó, decidió avanzar sobre el mejoramiento de la calidad mediante la
estrategia de la reorganización curricular por ciclos que además entra-
ña el llamado conjunto de herramientas para la vida y la base común
de aprendizajes esenciales.
Aunque los agentes involucrados tanto en el campo de la política
como de la educación, cuestionan la viabilidad de la reorganización
curricular por ciclos; mientras esta se desarrolle, ofrecerá un aside-
ro como pocos al desarrollo de la interdisciplinariedad pues la misma
tiene el potencial de desarrollar los aprendizajes significativos y las
habilidades cognitivas esperadas al final de los ciclos plurianuales. Es
hipótesis central de este documento que altos niveles de integración
disciplinar mejoran ostensiblemente los procesos cognitivos, los que a
su vez se reflejan en el rendimiento y con ello, en la calidad educativa. A
pesar de las aclaraciones hechas anteriormente, no sobra enfatizar que
se entiende que el tema de la calidad va más allá de lo relacionado con
el rendimiento. Además, aunque el rendimiento no es el centro de este
documento, se trabaja sobre la hipótesis a comprobar en otra fase de
la investigación, que obtener mejoramiento en la capacidad de repre-
sentación correlaciona positivamente con el rendimiento, este pre-su-
puesto no se desgaja de la imaginación del autor, existen estudios que
no son del caso citar dado que escapan a los objetivos de este estudio.
Aunque existe una sólida sustentación teórica en torno a la proyec-
ción educativa por parte de la sed, la misma se ubica principalmente
a nivel de lo que Brofrenbrenner llama nivel exo-sistémico, pero se
hace necesario que estas orientaciones generales tomen cuerpo en el
currículo a nivel microestructural. Así las cosas, el asunto de la cali-
dad debe dejar de ser un tema que pareciera debatirse solo en el nivel
central de la administración educativa y pasar ser abordada también
por los docentes de a pie, para que de un lado, apliquen las líneas di-
rectoras con las que se espera alcanzar los objetivos trazados por la
administración, pero quienes de otro lado, no pueden ser tecnócratas
acríticos y/o pasivos de este proceso.
23
Integración disciplinar física-informática y su incidencia...
Dentro de la reestructuración de la educación por ciclos, se ha pro-
movido la llamada integración disciplinar mediante varias modalida-
des de trabajo como una de las principales acciones a ser ejercidas den-
tro de las instituciones educativas, la sed, el Instituto de Investigación
Pedagógica -idep- se ha esmerado en socializar las gestas producidas
en esa dirección en la ciudad de Bogotá. A identificado y promovido
siete modalidades de integración: en torno a un tema específico, pro-
yectos productivos, alrededor de un problema práctico, una actividad
puntual, en torno a un relato y alrededor de lo que se denomina tópico
generador (sed, 2010).
En cuanto al uso de la informática, desde distintas posiciones acadé-
micas (Galvis, 2004), se ha cuestionado que la inclusión de las nuevas
tecnologías de la información y la comunicación, y los resultados obte-
nidos con el uso de estas en educación han sido bastante conservado-
res, en contraste con otras esferas de vida social en las que las tic han
producido saltos espectaculares, pues si bien estas se han incorporado
a las prácticas educativas, no lo han hecho de manera radicalmente dis-
tinta al tratarse en lo esencial de transferencias instrumentales, en el
caso de las acciones que mejoran de manera sensible las formas de en-
señar y aprender, no se han implementado de manera suficientemente
extensa como para producir cambios apreciables en la calidad educa-
tiva del distrito capital o del país. Se debe aclarar que la informática es
una expresión particular de las tecnologías de la información y de la
comunicación y estas a su vez son solo una de las expresiones de la tec-
nología en general. También se debe diferenciar el término informática
del de computación: la primera es de carácter estructural, es decir que
incluye procesos integrales de manejo de la información, mientras que
la segunda es de carácter instrumental (men, 2009).
Las décadas de vigorosa expansión de las tecnologías informáticas
han hecho de la escuela un escenario en el que se dé la posibilidad de
generar nuevas prácticas pedagógicas que “contribuyan a la transmi-
sión de la herencia cultural, la promoción de un nuevo entendimiento,
la creación de modelos propios de pensamiento” (Galvis, 1997). Sin
embargo, incluso en los países más desarrollados, se cuestiona que los
maestros se mantienen en prácticas conservadoras en cuanto al uso de
las nuevas tecnologías de la información y la comunicación. No es que
no se usen, es que suelen ser incorporadas a las viejas prácticas de ma-
nera tal que su potencial se halla minimizado. En los hechos, esta con-
24
Diego Leonardo Tovar Rodríguez
dición tiende a mantener, y en ocasiones a profundizar la grieta entre
la cotidianidad de los niños y jóvenes fuera de la escuela y artificiosas
constructos al interior de ella (sed, 2005). No es de sorprender que
el caso Colombiano sea más complicado en comparación incluso con
otros países de la región (cetic, 2009), pues se adolece de problemas
frente a los cuales otros países han adoptado medidas tendientes a mi-
nimizarlos o controlarlos. Algunos de estos problemas son:
Aunque existen en el país grupos interesados en el uso de la in-
formática y otras formas de tecnología aplicadas al fortalecimiento
de aprendizajes científicos, sus gestiones tienen un pequeño radio
de acción debido a su escasa difusión. Instituciones como el idep y
Colciencias han promovido no solo la incorporación de las tecnolo-
gías informáticas a la educación, sino que también han alentado la
conformación de grupos de investigación, sin embargo, aún no se
alcanza la masa crítica necesaria; como resultado de ello, los efec-
tos de la informática en el aprendizaje de las ciencias en general y
de la física en particular, aún están por verse.
Aunque algunos docentes e instituciones consideran sinceramente
que los recursos informáticos pueden potenciar los saberes cien-
tíficos, comunicativos y matemáticos, también persiste una amplia
proporción en la que solo prevalece el discurso. Esto se expresa a
través de resistencias, abiertas en ocasiones, y veladas en otras; o en
acciones que frente a la incertidumbre llevan a colocarse en posicio-
nes defensivas que cierran las posibilidades de innovar y explorar
las posibilidades de trabajo con el uso de recursos informáticos.
Aunque el Ministerio de Educación Nacional y la Secretaría de
Educción del Distrito, han hecho esfuerzos sostenidos por mejo-
rar las plantas físicas, los equipos disponibles, la adquisición de li-
cencias pertinentes y la actualización de los docentes, todavía hay
distancia de lo que deberían ser unos adecuados indicadores. La
situación sin embargo, es marcadamente diferente entre las insti-
tuciones privadas orientadas a atender a los hijos de a clase media
y alta, de la de los colegios de los sectores populares.
25
Integración disciplinar física-informática y su incidencia...
En el tema del uso de los recursos informáticos para el desarrollo
de aprendizajes científicos, suelen usarse para actividades de con-
sulta, manipulación de algún programa, dominio de algunas herra-
mientas o uso de graficadoras matemáticas. Esta situación pasa por
no utilizar los recursos informáticos para afrontar problemas de
mayor complejidad, investigación, exploración y creatividad.
En la mayoría de los casos, los recursos computacionales de las ins-
tituciones se encuentran concentrados en las llamadas aulas de in-
formática, las que a su vez, están principalmente, a disposición del
área de tecnología e informática, lo que coloca a los docentes de las
otras áreas, a la bondad de quienes administran estas apreciadas
y regularmente, congestionadas aulas. En otras palabras, la dispo-
nibilidad de recursos computacionales para disciplinas científicas
como la física, es contingente y difícilmente, un docente bien in-
tencionado, puede desarrollar proyectos con altos grados de inte-
gración curricular apoyándose en simulación u otras herramientas
computacionales.
II. Marco teórico
A. Interdisciplinariedad
Para abordar el debate de la interdisciplinariedad es necesario pasar
por la marisma polisémica construida con los prefijos antepuestos o
adjuntos a la palabra disciplina, en realidad, lo más práctico, es iniciar
por establecer el referencial epistemológico de esta palabra, la cons-
trucción misma de las disciplinas, sus fronteras, dinámicas, evolución,
su holística, etc.; al fin y al cabo, todas los demás conceptos, indepen-
dientemente del autor, requieren del establecimiento de la disciplina
como aspecto principal de la contradicción para explicar todo el am-
plio espectro clasificatorio que brota desde el ejercicio intelectual des-
plegado por estos investigadores.
26
Diego Leonardo Tovar Rodríguez
1. El saber en la historia
Frente a la construcción del conocimiento, el establecimiento de sus
leyes, métodos y la delimitación de sus campos de acción, etc., se pue-
den identificar tres grandes períodos históricos. El primero, se refiere
a la Edad Antigua en la que primó la tendencia a la integralidad de los
saberes. Son reconocidos representantes de este periodo personajes
de la Grecia antigua como Sócrates, Platón y Aristóteles. El segun-
do periodo es la Edad Media que se inicia con unas estructuras esco-
lásticas más preocupadas por salvaguardar la fé que por el desarrollo
del conocimiento, es más, la idea misma de permitir que los saberes
acumulados se filtraran hacia el común de la población, era conside-
rada una fuente de potencial herético. El pensamiento de San Agustín
y Santo Tomás de Aquino, expresan la lógica de esta época y aunque
existen diferenciadas tendencias entre estos dos representantes del
pensamiento medieval, lo que primó en ese periodo histórico fue el
adormecimiento del saber, en función de la teología oscurantista.
Aunque la reacción ideológica, social y cultural tardó varios siglos
para romper el cerco tendido por la patrística y la escolástica, al ha-
cerlo, como pasa con un dique que colapsa, un alud de pensamiento
liberal surco los resecos campos del conocimiento, los que fueron par-
celados dando lugar al surgimiento de especialidades que buscaban de
manera exhaustiva la mejor comprensión del mundo.
El tercer periodo se inicia con la Ilustración y la Revolución Indus-
trial. Al final del siglo xix, el capitalismo alcanzó la fase de exportación
de capitales y durante la primera mitad del siglo xx se gestaron mode-
los económicos como el taylorismo que mientras en la industria esta-
blecieron criterios de eficiencia apoyándose fuertemente en la división
del trabajo (Chervel, 1988).
2. Disciplina y actividad productiva
La especialización del conocimiento fue de la mano con la división de la
actividad productiva en renglones económicos, lo que favoreció la com-
prensión del mundo tanto natural como social pues la delimitación del
problema a abordar, permitió la concentración de esfuerzos materiales
e intelectuales en torno al mismo, desentrañando misterios mediante
el mejoramiento de técnicas y métodos investigativos. Este perfil de
27
Integración disciplinar física-informática y su incidencia...
análisis también es abordado por Nietzsche y Ortega y Gasset (cit.
por Moran, 2010) de quienes este último dice, que tangencialmente
cuestionan la explicación del desarrollo de las disciplinas como efecto
de los avances del conocimiento y que en cambio, los factores sociales
e institucionales muestran una mejor relación entre estos y la evolu-
ción de las primeras.
La tendencia a la especialización sin embargo, terminó amenazan-
do con parcelar excesivamente el conocimiento, al punto de paralizar
su potencial y hacerlo prácticamenteinútil. Parafraseando a Ortega y
Gasset (2000), se corre el riesgo de terminar sabiendo todo de prácti-
camente nada. A mediados del siglo xx, de nuevo las fuerzas socioeco-
nómicas y los cuestionamientos a la epistemología del conocimiento,
se sumaron para colocar la balanza del lado de la integración del saber.
Si bien, el modo de producción capitalista se había servido durante
muchos lustros de la especialización, la complejidad de los modernos
problemas empezó a mostrar las limitaciones de este modelo (Torres,
1994). Además, hacia la década de 1960 surgió una controversia desde
las ciencias “puras” frente a que dado que todo modelo científico sur-
ge de un cuestionamiento en un contexto particular y que desde hacía
décadas, las soluciones a algunos problemas, solo se habían logrado
bajo la participación de saberes provenientes de distintos constructos
disciplinares, el paradigma de la especialización había empezado a ha-
cer agua o por decir lo menos, se evidenciaba insuficiente para abordar
problemas cada vez más complejos. En realidad, en parte se trataba de
hacer el reconocimiento de un fenómeno que ya venía dándose, tan-
to en el desarrollo de metodologías, teorías y conceptos en el medio
profesional y científico, además de la integración disciplinar en la vida
cotidiana.
3. Teorías sobre la integración disciplinar
La posición de Sinaceur (1983, cit. por Mathurin, 2012) plantea que
la Integración disciplinar, en adelante ID, no es resultado del desarrollo
de la cultura de la experticia, sino que se explica mejor por las necesi-
dades propias del ejercicio del poder, así, siendo la eficacia una nece-
sidad de la sociedad moderna, se necesitan saberes “aplicables” y para
obtenerlos, se necesita fusionar los saberes mediante la participación
de especialistas de distintos campos. De esa manera, la ID, entonces,
28
Diego Leonardo Tovar Rodríguez
no es más que un elemento constitutivo del poder. Bastide (1967, cit.
por Mathurin), considera que la ID se configura en contextos pragmá-
ticos y simples, pues la explica como un resultado de la gestión de los
investigadores que han recurrido a crecientes formas de cooperación
buscando solucionar algún problema.
También hay un grupo de autores cuya posición frente a la génesis
de la ID, es más de tipo epistemológico como Piaget (1972, cit. por
Mathurin, p. 13) quien dice que el interés existente por la ID no es
el resultado de elementos socio-económicos sino de la necesidad de
explicar los fenómenos, lo que es propio del desarrollo mismo de las
ciencias.
4. La complejidad de los términos
La babel terminológica relacionada con la interdisciplinariedad se ex-
plica, de un lado, por la cantidad de prefijos-sufijos y agregados a la
palabra disciplina, y de otro, por la definición misma de estos cons-
tructos, lo que agrava la situación pues lo que en ocasiones es llamado
de forma distinta puede resultar siendo lo mismo o viceversa, depen-
diendo del constructo teórico (entiéndase investigadores o escuelas de
pensamiento) del que se ha tomada la información. Al respecto Colet
(2002, p. 20) plantea que existen tantas definiciones como personas
que tratan de explicarlas.
En palabras de Mathurin (2002), la noción de ID propiamente di-
cha, surge en la segunda mitad del siglo xx con la renovación de la edu-
cación en los países occidentales cuando el debate sobre el tema se
vuelve inevitable en los espacios académicos.
Lo interesante de este autor es que define tres tipos de ID jerarqui-
zados de acuerdo al grado de integración entre las disciplinas. La pri-
mera categorización es la multidisciplinar y se caracteriza por que en-
tre disciplinas hay “préstamo” o “importación” de saberes sin que estos
sufran algún tipo de modificación. El siguiente nivel es denominado
por Piaget como interdisciplinar y se da, bien sea entre disciplinas o en-
tre sectores heterogéneos de una misma ciencia, se caracteriza porque
hay reciprocidad de intercambios y por consiguiente, enriquecimiento
mutuo, además dentro de esta categoría distingue tres modalidades:
laisomórfica, el encajonamiento jerárquico y las intersecciones entre
29
Integración disciplinar física-informática y su incidencia...
estructuras diferentes. El tercer nivel es el transdisciplinar en el que las
relaciones entre disciplinas se sitúan al interior de un sistema total sin
fronteras entre ellas.
En el medio Colombiano, es infrecuente escuchar sobre los plantea-
mientos de Bastide (1967) y sobre el enfoque con el que propone el uso
de tres términos: interdisciplinar, transcultural y multidisciplinar. El
primero se concreta en los “goznes” existentes entre las distintas cien-
cias y que se verifican entre individuos o equipos de trabajo, la segun-
da se da cuando cooperan investigadores de una misma disciplina pero
provenientes de culturas diferentes o cuando un investigador se invo-
lucra en campos de conocimiento que no son los suyos; y finalmente, el
tercero se da cuando participan especialistas o varios de una disciplina
pero con conocimiento de aspectos diferentes del problema. A juicio de
quien escribe, estos términos se definen centrando en aspectos exter-
nos como la relación entre investigadores y los aportes que hacen a la
solución del problema, sin considerar los aspectos internos como las
características y el nivel de los conceptos , los problemas y constructos.
En el seminario sobre ID, promovido por la Organización para Coo-
peración y el Desarrollo Económico, ocde, Heckhausen (1972) propo-
ne una clasificación con seis tipos de relaciones entre las disciplinas:
Interdisciplinariedad heterogénea es la que se da cuando en la ense-
ñanza se reúnen productos de tipo enciclopédico; la pseudo-interdis-
ciplinariedad o intrínseca se da cuando se recurre a los mismos ins-
trumentos de análisis; la ID auxiliar que resulta de métodos relevantes
de una disciplina en el campo de acción de otra; la ID compuesta se
da cuando diversas disciplinas afrontan grandes problemas de la hu-
manidad; la ID complementaria resulta de superposiciones parciales
de los dominios respectivos de algunas disciplinas; y finalmente, la ID
unificadora que se dá en condiciones de coherencia estrecha entre los
dominios de estudio de las disciplinas.
En el mismo año, Boisot (1972), presenta otra clasificación según la
cual en un primer nivel se encuentra lo que da en llamar ID lineal, en la
que se aplican elementos de una disciplina a otra, sin que haya ajustes;
la ID estructural que se da cuando la relación entre las disciplinas dan
nacimiento a una estructura de constructos nuevos elaborados sobre
la base de las disciplinas originales pero no identificables como simple
reunión de los saberes originales; y la ID restrictiva en la que hay cola-
boración disciplinar en función de la solución de algún problema.
30
Diego Leonardo Tovar Rodríguez
En el seminario de la ocde ya mencionado, Jantsh (1972), propo-
ne tres niveles a los que años más tarde las hace unas adecuaciones
quedando de la siguiente manera: pluri o multidisciplinariedad para
referirse a relaciones de yuxtaposición; interdisciplinariedad, la que se
caracteriza por la síntesis, un nuevo lenguaje descriptivo y nuevas rela-
ciones estructurales, y finalmente, la transdisciplinariedad que según
él es “el reconocimiento de la interdependencia de todos los aspectos
de la realidad” (Jantch, 1980).
Tal vez la más extensa clasificación que se presenta es por parte de
IvesLenoir (1991) quien identifica diez tipos de relación disciplinar a
los que les asigna los siguientes nombres: pseudo-ID, pluriD, ID com-
plementaria de objetos de estudio, IntraD, ID instrumental puntual, ID
instrumental generalizada, ID instrumental ocasional, ID auxiliar siste-
mática, ID auxiliar, funcional, ID complementaria a nivel de rutas y de
objetos. El mismo autor propone otra tipología sobre relaciones jerár-
quicas que son establecidas entre las disciplinas en el marco de la ID:
la primera implica relaciones de equivalencia entre las D, que aportan
un saber o saber-hacer relevante, desde su propio dominio; la segunda
es una relación de dependencia en la que la intervención de una de las
disciplinas precede necesariamente a las otras o las articula en torno
suyo; y en el tercer tipo, se establece una relación de predominancia,
en la que las otras disciplinas se ven reducidas a una actuación acceso-
ria y en la dirección de la que actúa como definiendo la ruta de trabajo.
Además, este último autor, junto a Sauvé (1998), desarrollan el con-
cepto de integración de saberes el que definen como: “Proceso por el
cual un estudiantes inserta un nuevo saber a los saberes anteriores,
re-estructura en consecuencia su universo interior y lo aplica a nuevas
situaciones concretas los saberes adquiridos”, sobre la anterior defini-
ción, estos autores además plantean que esta es la forma más elevada
de interdisciplinariedad escolar, en la medida que ella le ofrece a los
estudiantes una actividad real en la construcción de sus aprendizajes.
Independiente de la tendencia (praxeológica o epistemológica) so-
bre la cual los autores mencionados han elaborado un abanico de tér-
minos, la ID surge del desarrollo de tres fenómenos que se trenzan en
el devenir de la historia contemporánea, estos son: el desarrollo de las
ciencias y de otros saberes, el surgimiento de nuevos problemas y la
evolución histórica misma.
31
Integración disciplinar física-informática y su incidencia...
5. Pensamiento cubano sobre interdisciplinariedad
Paralela al nacimiento mismo de las ciencias, surgió la tendencia a su
especialización lo que a lo largo de los siglos produjo fragmentaciones
que mejoraron la comprensión de fenómenos demasiado complejos
para ser abordados en su totalidad, este desmembramiento también
favoreció la incorporación del conocimiento, a los currículos de la so-
ciedad en diferentes épocas y regiones, de hecho, la principal caracte-
rística del pensamiento cubano en relación a la interdisciplinariedad
es entender la existencia de esta y las disciplinas como una unidad dia-
léctica, un par de aspectos contradictorios que como tales, se compor-
tan según la teoría marxista de la contradicción, es decir, en un deter-
minado periodo de tiempo uno de los dos aspectos prima sobre el otro,
pero esta condición se modifica como resultado del fortalecimiento o
debilitamiento de uno de ellos, o por la intervención de factores ex-
ternos, los cuales a su vez pueden ser contradicciones. Leyva (2005),
docente de la Universidad de la Habana, recalca que al tiempo que se
define una disciplina, se engendran las posibilidades y necesidades de
integración con otras, y que de hecho “cuanto mas se desarrolla la dife-
renciación de las ciencias, tanto más se crean las posibilidades para su
integración” (Leyva, 2005, p. 3). La división del saber en disciplinas no
es más que un artefacto cultural mediante el cual se puede diseccionar
las partes constitutivas de la realidad para analizarlas a profundidad;
el correcto funcionamiento de esta depende de que se cierre el ciclo al
integrar de nuevo las partes logrando una comprensión más holística.
Se trata entonces de reconocer a la especialidad como una mani-
festación de la fecundidad del materialismo histórico, pero al mismo
tiempo, de como esta en su desenvolvimiento, entraña las relaciones
internas suficientes y necesarias para generar la integración de los co-
nocimientos. Aunque no se puede decir que la posición de Thompson
Klein (1990) es del corte dialéctico, su analogía según la cual la inter-
disciplinariedad es una reacción a la disciplinariedad del mismo modo
que la post-modernidad es una reacción a la modernidad, ajusta a este
tipo de análisis.
En la línea del análisis dialéctico, Kedrov (1997), citado por Leyva,
considera que la interdisciplinariedad de hecho se gesta en la inter-
sección de dos tendencias históricas: de un lado, la que busca estable-
cer las cotas limítrofes de la disciplina y de otro lado, la que intenta
32
Diego Leonardo Tovar Rodríguez
identificar y establecer enlaces con otras. Plantea que dada las caracte-
rísticas de contradicción no antagónica, uno de los aspectos se puede
imponer sobre el otro en momentos determinados, pero no lo elimina
totalmente, motivo por el cual, cuando las circunstancias cambian y fa-
vorecen el aspecto que se encontraba en condición subsidiaria, puede
pasar a ser principal.
Los términos esencia-fenómeno también son aplicados desde el
análisis marxista al estudio de la interdisciplinariedad. La primera se
refiere al conjunto de propiedades y relaciones del objeto de análisis
y es estable, esta define el origen, establece su carácter en relación a
otros objetos de estudio y determina su dirección de desarrollo. Desde
esta definición se puede entender que la disciplina es establecida por
su esencia pues aunque difuso en algunos casos, siempre es factible
rastrear el origen de la misma, se puede identificar el conjunto de sa-
beres de los que se ocupa diferenciándole de otras disciplinas y se pue-
den establecer sus principales líneas de desarrollo. “desde la concep-
ción disciplinar, la esencia representa las relaciones internas en las que
se organiza el conocimiento especializado, especifico e integrado que
tiene lugar en el contexto de la actividad de los sujetos” (Leyva, 2005).
Se accede a la esencia por medio de la construcción epistemológica.
En cuanto al fenómeno, de este se debe decir que se define por un
grupo de propiedades y relaciones, externas, cambiantes, accesibles
vía sentidos o análisis superficial. El fenómeno, siendo el aspecto ex-
terno e inmediato, suele ser puerta de entrada a la esencia que es el
aspecto interno y no evidente, sin embargo, como es típico del análisis
dialéctico, puede pasar, que en el tiempo o por modificación de las re-
laciones, lo que en principio es identificado como fenómeno, cambie
posiciones con la esencia. El fenómeno se manifiesta mediante la prác-
tica, en la acción sobre problemas concretos, en fin, mediante acerca-
miento empírico, pues le permite a los sujetos construir representacio-
nes sensibles, las que han de convertirse en teoría contribuyendo así al
desarrollo de teoría.
Los pares de contrarios persisten en el análisis de los investigado-
res cubanos, Martha Álvarez (2002) identifica la existencia de dos co-
rrientes que alimentan el surgimiento de la interdisciplinariedad: de
un lado, está la de tipo académica o epistemológica, la que busca iden-
tificar las relaciones entre los saberes y el desarrollo de un constructo
teórico, y de otro lado, la de tipo instrumental que busca abordar los
33
Integración disciplinar física-informática y su incidencia...
problemas desde ópticas distintas con la intención de producir solu-
ciones concretas.
Leyva (2005), se acerca a la corriente instrumental planteada por
Alvarez, aunque se debe aclarar que su posición se refiere específica-
mente a la interdisciplinariedad en la enseñanza de las ciencias. Plan-
tea que aunque la interdisciplinariedad es un elemento neurálgico en
las ciencias y su enseñanza, al docente encargado de estas disciplinas
escolares, le cuesta mucho trabajo hacer un abordaje integrado incluso
dentro del marco mismo de las ciencias, por no hablar de las profundas
dificultades al tratar de establecer nexos de alto contenido interdisci-
plinar con otras áreas curriculares. En relación a este fenómeno, el in-
vestigador se cuestiona acerca del interés real por superar la especia-
lización, por la disposición a trabajar seriamente en función del acer-
camiento disciplinar y por la voluntad de darle la prioridad suficiente
a la interdisciplinariedad en los esfuerzos educativos. Estas preguntas
se hacen fuertemente pertinentes pues considera que esta, debe ser
considerada como una propiedad del modo de actuación del docente,
pero al contrario, los maestros no se encuentran habituados a desarro-
llar análisis integradores que consideren enfoques que vayan más allá
de lo que consideran su propio dominio disciplinar. Sin embargo, este
autor, tras hacer un muy interesante análisis, reduce a interdisciplina-
riedad a lo que él mismo llama; una metodología a seguir.
También se encuentra una definición bastante débil de lo que es la
interdisciplinariedad por parte de Núñez (1994), quien plantea que
esta “debe comprenderse como el encuentro y cooperación entre dos
o más disciplinas, donde cada una de ellas aporta sus esquemas con-
ceptuales; formas de definir problemas y métodos de integración”, lo
que en realidad se acerca mucho a las definiciones dadas por Jantch
(1972) sobre multi y polidisciplinariedad.
Como se mencionó anteriormente, la corriente cubana de interdis-
cilinariedad desarrolla su análisis fuertemente afincada en los princi-
pios del materialismo dialéctico, de la que se encuentra otro exponente
en Rodríguez (1997), quien plantea que la disciplinariedad y la inter-
disciplinariedad son dos aspectos de un continuo que puede fluir en
dos direcciones. Antes de iniciar este milenio, desde este escuela se
había declarado que la interdisciplinariedad era “... la respuesta actual
e imprescindible a la multiplicación, a la fragmentación y a la división
del conocimiento, a la proliferación y desmedido crecimiento de la in-
34
Diego Leonardo Tovar Rodríguez
formación, a la complejidad del mundo en que vivimos” (Rodriguez,
en Alemán, 2011), por tanto, esta forma de abordar la síntesis del co-
nocimiento, su análisis y transmisión, se convierte en una necesidad
del sistema educativo y dentro de él, de la pedagogía y la didáctica.
Es importante mencionar que en desde esta escuela, se considera
que una vez se lleva la interdisciplinariedad a una forma de pensar esta
producirá un cambio a nivel teórico, sin embargo, el mismo, debe ser
llevado con persistencia y consistencia al terreno de la práctica con
el objeto de producir cambios de tipo metodológico, los que a su vez
se convierten en nuevo recurso para alimentar los aspectos epistemo-
lógicos. Se puede decir que la interdisciplinariedad se hace método,
cuando se ha sido metódico con ella.
Coincidimos en que la interdisciplinariedad se convierte en una forma de
pensar, en un modo de actuación que permite aproximarse al conocimiento
de la realidad, por lo que de hecho es un principio didáctico que debe ser
asumido por todos, para que puedan emplear métodos de enseñanza-
aprendizaje que permitan darle solución a problemáticas que a veces son de
difícil solución para los investigadores cuando no están asociados en equipos
interdisciplinares (Leyva, 2005).
Esto explica el porqué de la insistencia en que la interdisciplinariedad
se convierta no solo en un modo de analizar los problemas sino que
se traduzca en una actuación consistente con los postulados teóricos;
y que dicha actuación sea tan permanente como sea posible. En este
esquema hay dos elementos que juegan un importantes papeles: estos
son la voluntad y la consciencia, las que siendo combinadas, permiten
concretar la teoría en proyectos interdisciplinares en el aula de clase,
rompiendo así una de las tendencias más perniciosas de la académica
que es su incapacidad de poner la teoría en escenarios reales.
También, reconoce que una posición individual al interior de una
institución es poco efectiva y en la mayoría de los casos lo mejor que
puede hacerse en estas condiciones, es acercar al pensamiento y la ac-
ción interdisciplinar a otros colegas. Los efectos duraderos y aprecia-
bles de un proceso de integración disciplinar se logran con la partici-
pación de amplios y variados agentes educativos de manera sostenida
en el tiempo.
35
Integración disciplinar física-informática y su incidencia...
6. Escuela francófona
La producción investigativa en la lengua francesa, tiene sus principales
exponentes en Belgica, Francia y la provincia canadiense de Quebec.
Aunque su característica definitoria es el el abordaje del tema hacien-
do énfasis desde una perspectiva filosófica y/o epistemológica, se pue-
den identificar tendencias divergentes entre los diferentes teóricos.
Tal vez el más conocido expositor de la integración disciplinar es
el sociólogo y filósofo francés Edgar Morin, quien considera que el
conocimiento no se puede construir ajustado a la realidad si se aborda
desde una sola perspectiva. Según este autor, el saber mismo no puede
ser estudiado solamente desde sus aspectos cognitivos porque es un
proceso que incluye lo biológico, lo socio-economico, lo lingüístico, lo
cultural, lo histórico, etc. Explicar y entender la realidad se debe ha-
cer desde una multiplicidad de enfoques, mediante lo que denomina-
rá entendimiento transdisciplinar, este en contraposición a la recien-
te tendencia histórica a diseccionar cada vez más los problemas para
abordarlos desde disciplinas estructuradas en torno a dichos cuerpos
problémicos, lo que, desde la posición de Morin, reduce drásticamente
la posibilidad de explicar y entender la realidad. Desde la teoría del
pensamiento complejo, uno de los principales constructos de Morin,
los fenómenos pueden estudiar desde la perspectiva holística que con-
sidera el todo, o la reduccionista que segmenta una parte y la analiza
desde una sola disciplina o especialidad.
Se debe aclarar que aunque Morin está siendo considerado en este
estado del arte, no es porque quien escribe se encuentre de acuerdo
con promover su versión deinterdisciplinariedad, por el contrario, con-
sidera que tanto esta como la llamada polidisciplinariedad adolecen de
una imprecisa definición, en sus palabras: “la ID, puede significar pura
y simplemente que diferentes disciplinas se coloquen en una misma
mesa, en una misma asamblea...” (Morin, 1990); sino porque, en la lu-
cha por promover la transdisciplinariedad como expresión -según él-
del pensamiento complejo, y en menoscabo de la ID, ha terminado por
alimentar el debate pues los defensores de esta última han tenido que
fortalecer sus posiciones teóricas frente a los ataques de Morin.
La otra gran corriente de pensamiento construida desde la cultu-
ra francofona, es la que aunque manteniendose principalmente, como
de tipo filosófico y/o epistemológico, alienta el abordaje de problemas
36
Diego Leonardo Tovar Rodríguez
concretos. Los principales expositores de este constructo son Gerard
Fourez y Jacques Lenoir. A este tipo de ID, se le suele llamar “disci-
plinar” pues no sólo reconoce la necesidad de la existencia histórica de
las disciplinas sino que asegura que un buen abordaje interdisciplinar
solo se dá si hay solidez en los saberes disciplinares.
Desde esta construcción epistemológica, Lenoir y Sauvé (1998),
plantea que la ID puedes ser abordada desde cuatro campos de ope-
racionalización: el científico, el profesional, el práctico y el escolar, y
aunque en todos los casos esta puede darse de manera espontánea,
la dimensión organizacional es la que hace que se den los resultados
esperados y da la posibilidad de sintetizar para hacer del conocimiento
interdisciplinar sustrato sobre el cual se construyen nuevos proyectos.
Desde luego que lo que interesa en este estudio es la de tipo escolar la
que es definida como la relación de dos o varias disciplinas escolares,
a nivel curricular, didáctica y pedagógica y que conduce al estableci-
miento de relaciones de complementariedad y cooperación, de inter-
penetración o de acciones recíprocass entre ellas bajo diverso aspectos
(finalidades, objetos de estudio, conceptos, rutas de aprendizaje, habi-
lidades técnicas, etc.), con la intención de favorecer la integración de
procesos de de aprendizaje y construcción de saberes en los estudian-
tes (Lenoir y Sauvé, 1998, p. 111).
Dada el alto nivel de abstracción que tienen algunas disciplinas es-
colares -como la matemática y el lenguage- estas deben ser enseñadas
en contextos interdisciplinares, vinculandolas con otras más concretas
como las ciencias (Legrand, 1986, en Hasni, 2005).
Desde el punto de vista de Fourez (1994), con la interdisciplinarie-
dad no se pretende abarcar la comprensión total del problema, sino
construir una representación más amplia que la que se dá cuando este
abordaje se hace desde un solo criterio particular. No se trata de crear
un nuevo discurso que se encuentre más allá de las disciplinas parti-
culares, sino de elaborar un constructo que se ajuste a las condiciones
específicas de un problema de la existencia cotidiana.
Advierte sobre la tendencia de los docentes de creer que la interdis-
ciplinariedad se potencia y hasta se verifica con la intervención de las
nuevas tecnologías de la información pues estas no siempre producen
el mejoramiento esperado, y explica esto en que aunque se puedan in-
sertar intensivamente estas herramientas, muchos de los maestros no
modifican su modo de pensar y actuar de modo disciplinar, lo que es
37
Integración disciplinar física-informática y su incidencia...
especialmente importante para el presente proyecto pues las tic ocu-
pan un papel superlativo en este.
7. La epistemología de las disciplinas
Morin define a la disciplina como una categoría organizadora del co-
nocimiento científico con su autonomía, fronteras delimitadas, lengua-
je propio, técnicas y teorías exclusivas (2003).
Una de las explicaciones mejor argumentadas,plantean que en la
configuración de la disciplina se pueden distinguir tres momentos, los
cuales, aunque pueden ser identificados en términos generales son
prácticamente imposibles de delimitar de manera precisa. El primero
de ellos es el denominado preparadigmático (Fourez, 2006; Dufour,
2004) el cual se inicia con la acumulación de experiencia y conoci-
miento en torno a algún tema o saber. En principio este proceso se da
de manera silvestre, es una especie de panspermia en la que a lo largo
de una franja de tiempo, algunos individuos se sirven a nivel práctico
o teórico para dar solución a problemas que enfrentan en la cotidiani-
dad, lo que genera una gramática propia y métodos de abordaje. Sin
embargo, estas personas aún ven estos saberes como auxiliares de su
quehacer y no se consideran a sí mismas como especialistas en el tema.
Progresivamente, el interés por el tema funciona a manera de campo
gravitatorio conformado constelaciones de agentes sociales que inter-
cambian experiencia, procedimientos, métodos, herramientas, formas
de resolución de problemas, etc. Los participantes se reconocen mu-
tuamente Durante esta etapa, se avanza hacia la estandarización hasta
convertirse en uno de los factores que la caracteriza, junto a la defini-
ción de teorías de base, investigación fundamental y aplicada, forma-
lización de comunidades, etc., estas comunidades tienen intercambios
regulares recurriendo a lenguaje y saberes especializados. La estanda-
rización se convierte en un código elaborado que fluye por los capila-
res de las comunidades y a la vez permite la utilización de lo producido
por estas. Este es el momento paradigmático. Una vez establecida una
disciplina se pueden diferenciar en ella, como mínimo los siguientes
tres elementos: un cuerpo de conocimientos teóricos, un conjunto de
procedimientos de investigación y una práctica profesional reconocida
y a la cual se encuentra adscrita una comunidad de profesionales. Otra
importante características de esta fase es que alcanza lo que Bourdieu
38
Diego Leonardo Tovar Rodríguez
identificaría como capital institucional, es decir, el reconocimiento me-
diante títulos otorgados por instituciones o comunidades que a su vez
han sido ungidas de validez por organismos oficiales, en realidad esto
forma parte de la estandarización mencionada en líneas anteriores
mediante la cual se certifica que un individuo tiene una apropiación
suficiente sobre una especialidad. Al respecto Moran (2003) explica
que la concreción de las disciplinas:
depende parcialmente del reconocimiento externo por parte del gobierno
y los negocios como una forma de acreditación para futuras carreras: dos
de sus funciones directoras han sido preparar a la gente para profesiones
que requieren una experticia particular, y dar a estas nuevas profesiones
legitimidad y estatus para proveerlas de credenciales académicas.
Finalmente, se llega a una condición en la que ya no se evoluciona más
y se sigue trabajando sobre la base de los mismos conocimientos; a
esta condición se le llama posparadigmática. y su característica prin-
cipal es la de un aparente estancamiento, lo cual sin embargo, puede
ser relativo. En esta línea Thompson Klein (1990) expone que hay dos
motivos por los cuales, una vez se llegado a un punto de maduración, es
necesario avanzar hacia la integración disciplinar: el primero de ellos
es precisamente, porque la disciplina ha alcanzado sus límites, y se-
gundo, porque con el fin de avanzar estas deben apoyarse necesaria-
mente en otras disciplinas.
La descripción de las fases por las que pasa una disciplina, sugieren
que esta nace, se desarrolla y no muere, pero si se estanca; y aquello
que la puede revitalizar es relacionarse con otras disciplinas para dar
solución a problemas que no se encuentran dentro de los límites de su
jurisdicción paradigmática. La interdisciplinariedad pareciera ser en-
tonces el lugar privilegiado donde los saberes renuevan su dinamismo
tras haber agotado el combustible propio. Esto plantea un interrogan-
te, ¿puede la interdisciplinariedad desarrollar su propio ciclo paradig-
mático?; desde luego que este cuestionamiento no forma parte de los
objetivos de este estudio pero dado que la interdisciplinariedad es pie-
dra basal, ninguno de los interrogantes que surjan serán arrojados de
manera definitiva en cuenco roto y por el contrario permanecerán al
pendiente de elementos teóricos que contribuyan a su esclarecimiento.
Lo que si se puede afirmar en este punto es que las diferentes formas
de integración disciplinar surgen de las limitaciones de las disciplinas
39
Integración disciplinar física-informática y su incidencia...
mismas frente a su capacidad de explicar un fenómeno o solucionar un
problema, y afronta la necesidad de hacer una representación en un
contexto determinado.
Se destaca el hecho que las fases preparadigmática, paradigmática
y postparadigmática, se refieren en general a las disciplinas científicas,
sin embargo, dada la necesidad de curricularizar el conocimiento, rá-
pidamente y de manera paralela, se crea la versión escolar del mismo,
lo que implica el reconocimiento de la relación, de un lado, y diferencia,
de otro, que existe entre la disciplina científica y la disciplina escolar. La
primera es definida por Barbara Dufour (2004) como “un enfoque de
presupuestos y de saberes (conocimientos y competencias) construi-
dos y estandarizados, por una comunidad científica que, de un lado,
se reconoce como tal y, de otro lado, es reconocida, por la sociedad”
mientras que para la segunda, la misma investigadora establece que
es “una aproximación de saberes construidos en función de una dis-
ciplina científica pero estructurada alrededor de la enseñanza”. Desde
luego que la disciplina cobra vida en y a través de las prácticas sociales,
específicamente en los agentes que las asumen, defienden, desarrolla y
concreta, lo que genera toda una nueva identidad intelectual, en parti-
cular un nuevo rol profesional, el cual a su vez presenta características
distintas para el profesional de la enseñanza.
8. Disciplina escolar
Las disciplinas se instalan en el sistema escolar a mediados del siglo
xix. Según Chervel (1988), la creación de disciplinas escolares es au-
tónoma pues su construcción se dá en el seno mismo de la escuela, no
se trata de una simplificación de la ciencia que lleva el mismo nombre,
aunque se tomen saberes y otros elementos de sus homónimos para la
construcción de la versión escolar; pero ella debe incluir conocimien-
tos de naturaleza diversa que permiten atender la misión educativa.
Los saberes enseñados en el marco de las disciplinas escolares se pre-
senta como un conjunto coherente y consensuado, proveído de una
lógica interna, organizado en sustratos de conocimientos listos para
ser utilizados en la solución de problemas diseñados para facilitar la
apropiación de dichos conocimientos.
El término representación se refiera a un objeto que es sustituto de
lo real. La representación da la posibilidad de hacer un acercamien-
40
Diego Leonardo Tovar Rodríguez
to a la realidad para analizarla y transformarla, pero se debe tener en
cuenta que su pertinencia siempre está determinada por la correcta
delimitación del contexto y las características del problema a abordar.
El ejemplo del mapa, aunque persistente en la literatura sobre ID, ex-
presa muy bien la idea de que este es solo una representación que hace
un acercamiento a la realidad, la que no es abarcable en su totalidad.
Las representaciones se organizan en torno a un núcleo central el
cual le confiere a la representación tanto significado como coherencia.
Este núcleo es el elemento más estable de una representación y cum-
ple una función organizadora pues determina la naturaleza de las rela-
ciones entre los elementos periféricos involucrados. Esto significa que
una representación seguirá siendo en esencia la misma, hasta tanto el
núcleo no sea modificado. Esto significa que los llamados elementos
periféricos se organizan en torno al núcleo y a la vez son más acce-
sibles, modificables y hasta intercambiables pues son menos estables
que este (Abric, 1994).
9. La integración disciplinar en la escuela
A nivel conceptual se debe tener en cuenta que las diferentes clasifica-
ciones concebidas en el marco del saber científico han generado ver-
siones para el saber escolar, por lo que la misma cacofonía existente en
el mundo profesional también se percibe en la institución escolar. Es
un fenómeno global, se encuentran descripciones de este en estudios
europeos, norteamericano y latinoamericanos.
Estos estudios indican que a nivel conceptual, las diferentes formas
de integración disciplinar son analizadas desde puntos de vista muy
heterogéneos. Dada la marcada tendencia empírica y la débil cultura
de la sistematización en el cuerpo docente, es muy difícil identificar,
al menos desde dentro de las instituciones, los niveles de integración
disciplinar, por lo que también dificulta asegurar la transmisión, socia-
lización y mejoramiento de los procesos.
Para llegar a una condición en la que las comunidades de maestros
intercambien en masa conocimientos relacionados con la integración
disciplinar, pasará un buen tiempo. Esto sumado a otros factores,
hace creer que la integración disciplinar se encuentra en un estado
preparadigmático.
41
Integración disciplinar física-informática y su incidencia...
Pero si anteriormente, se ha aceptado que los constructos cientí-
ficos generan de manera paralela unos de tipo escolar, con el objeto
de ser incorporados a la masa de conocimiento que le transmiten las
sociedades a sus nuevas generaciones, implicaría que las formas de in-
tegración disciplinar como la interdisciplinariedad pueden ser enseña-
das y aprendidas.
Además, es importante establecer que la idea de ID, se apoya sobre
el presupuesto que algunas situaciones no pueden ser solucionadas
mediantes representaciones de tipo unidisciplinar, sino que requieren
de la participación de diferentes enfoques disciplinares, los que a su
vez se concretan en representaciones interdisciplinares.
B. Uso de recursos informáticos
En asuntos relacionados con la incorporación de herramientas infor-
máticas al currículo educativo, han sido más los discursos redentoris-
tas que confían con fe iconoclástica, en que la sola presencia de los or-
denadores en las instituciones educativas generan una especia de aura
que escala la calidad de los procesos educativos. Tras un periodo de
tiempo, las promesas declaradas, se desgastan y se hace necesario re-
oxigenarlas mediante un discurso más altisonante y preferiblemente
pertrechado de teoría pedagógica para ganar audiencia en los círculos
de la teoría educativa.
Este reciclaje no es inocuo, las generaciones de maestros, estudian-
tes y la sociedad en general, poco a poco van perdiendo credibilidad
en el sistema educativo y desarrollan “tolerancia” al optimismo. De esa
forma, cuando emerge alguna propuesta que pudiese tener algún éxito,
se encuentra con actitudes que de entrada ponen en duda la efectivi-
dad de esta.
Esta actitud no se encuentra presente solamente en lo relacionado
con las herramientas informáticas, más bien forma parte de la “cultu-
ra de lo pedagógico” (Sacristán, 1998) o del campus educativo (Bou-
rdieu, 1997), lo cual a su vez puede ser identificado como parte del
currículo implícito (Eisner, 1998). Además, aunque un proyecto de
investigación con uso de recursos informáticos demuestre efectividad
en cuanto a mejorar el rendimiento académico, se debe tener en cuen-
ta que esto se da en “condiciones de laboratorio”, en donde un buen
número de las factores involucrados habrán sido considerados por el
42
Diego Leonardo Tovar Rodríguez
investigador, y su aplicación en escenarios distintos debe apoyarse en
un fuerte pero proactivo juicio crítico por parte de otros docentes.
Al momento de acometer un proyecto apoyado en tic, es necesario
identificar tanto la tradición de uso de las mismas en el escenario que
se pretende intervenir como las características que se desean alcanzar.
Según Galvis (2004), el uso de las tic, se puede clasificar en sido pre-
dominantemente transmisivas, lo que tiende a convertirlas en herra-
mienta de consulta, en experienciales o conjeturales que es cuando se
utilizan para apoyar el desarrollo de conceptos y finalmente, se refiere
a un tercer grupo al que denomina de tipo colaborativo o creativo.
Aunque proyectos desarrollados bajo el modelo de cualquiera de las
tres caracterizaciones descritas por Galvis, dan la posibilidad de desa-
rrollar competencias y desempeños, lo cierto es que esto se ha mante-
nido a en bajo nivel dando como resultado lo que se mencionó al inicio
de este apartado: en educación, los efectos que sobre las educación po-
drían llegar a producir las tic, aún están por llegar.
El gran reto no es que el docente halle y apropie las tic que permitan hacer
esto, aunque esto ayuda, sino proponer los ambientes de aprendizaje que
propicien lo que se desea, integrando recursos de aprendizaje que puedan
jugar roles complementarios (Galvis, 2004).
1. Interactividad
Se debe tener consciencia que la capacidad de cálculo, la conectividad
y la interactividad constituyen los aspectos más poderosos que las
nuevas tecnologías de información y la comunicación, pueden poner
a disposición de la educación. Siendo la interactividad uno de los plus
más importantes del uso de estos recursos, Roll Hechavarría plantea
que:
... esta categoría no ha sido abordada con profundidad desde la didáctica de la
informática, de manera que permita el desarrollo de la enseñanza sustentada
en la interactividad del software y la formación del estudiantes desde una
posición activa, creadora y autorregulada (2011).
Como en el caso de la interdisciplinariedad, la interactividad deber
ser asumida más como un grado que como un estado o una conquista.
Dado que una de las características más importantes del uso de las si-
43
Integración disciplinar física-informática y su incidencia...
mulaciones es su interactividad, se deben considerar tres caracteriza-
ciones de dicha interactividad:
• L1. La que presenta frente a un estímulo o un dato de entrada,
una respuesta puntual e inmediata.
• L2. En este caso la respuesta es condicional y secuencial.
• L3. Implica el uso de hardware para la captura de datos y la inte-
racción con el usuario-medio (sensores-actuadores).
Uno de los modelos más posicionados en el tema de la interactividad es
el de Shannon y Weaber (cits. por Riva y Galimberty, 1998) del que
se ha tomado principalmente el enfoque acerca de que la información
modifica la conducta del usuario. Sin embargo la aplicación de este mo-
delo en estudios sociales, ha sido criticada porque se desarrolló con la
intención de establecer las relaciones entre los artefactos utilizados,
los signos escogidos para la comunicación y los mecanismos de emi-
sión-recepción; pero no considera los aspectos psicológicos y socioló-
gicos de la comunicación.
En el tema de la interactividad en las tic es crucial identificar la
diferencia, relaciones y manifestaciones de la comunicación digital y
analógica. La primera es aquella en la que los signos empleados son ar-
bitrarios, es decir no sugieren una relación entre ellos y los objetos re-
presentados, por ejemplo, el código morse o las señales de humo de los
pieles roja, la comunicación analógica en cambio se apoya en símbolos
que intuitivamente establecen una relación entre ellos y lo represen-
tado. Ambas tipologías comunicativas deben ser tenidas en cuenta en
el uso educativo de las tic con el fin de potenciar el uso de las funcio-
nes psicológicas superiores, en las que juegan un papel superlativo los
signos, en tanto que como forma de mediación “permiten transmitir
significados y posibilitan la regulación de la vida social y la autorregu-
lación de la propia actividad” (Roll, 2011).
Roll se refiere a una clasificación según el nivel de relación entre el
usuario y la máquina:
• Nivel macrointeractivo: Se refiere a situaciones que involucra
procesos básicos como la búsqueda de información, realización
de cálculos, etc.
44
Diego Leonardo Tovar Rodríguez
• Nivel mesointeractivo: Acciones comunicativas explicitas, voliti-
vas y motoras.
• Nivel interactivo: Procesos mentales más complejos como la de-
codificación, interpretación, codificación, modificación, etc.
Trabajar con software interactivo implica determinar el grado de in-
teractividad para provocar en el usuario los aprendizajes esperados.
Esto se da en virtud al dialogo que se puede establecer entre el usuario
y la máquina; condición que anima al estudiante a desarrollar su inicia-
tiva y la autonomía pues continuamente debe tomar decisiones frente
al feedback del ordenador.
2. Simulaciones, applet y fislet
Se pueden encontrar simuladores y simulaciones con los tres grados
de interactividad, pero en realidad, para este proyecto interesan las de
L2, pues las de tipo L1 son aquellas que apenas si permitirán la re-
producción de la simulación cuantas veces se solicite, en realidad este
ambiente de simulación es tan básico que se parece mucho al clásico
recurso audiovisual que es fundamentalmente un instrumento didácti-
co pasivo, de otro lado, las de tipo L3 requieren equipos escasos, costo-
sos y la mayoría de las veces de difícil manejo, los que rara vez existen
en las instituciones educativas de nivel secundaria, en cambio son más
comunes en las universidades e institutos de formación tecnológicos.
Aunque, es muy probable que la orientación de articulación con la edu-
cación superior y la media especializada vigente hoy en día en la ciu-
dad de Bogotá, implique la adquisición de equipos especializados, el
hecho es que los mismos solo estarán en algunas instituciones cuya
orientación misional justifique su presencia.
Las simulaciones con grado dos de interactividad son accesibles a
prácticamente todas las instituciones educativas, incluso teniendo en
cuenta la gran heterogeneidad existente entre ellas; pero por encima
de la disponibilidad, el interés en este grado de interactividad es por-
que empodera al estudiante al darle control sobre el flujo de informa-
ción, y con ello, de los resultados y hasta de su proceso de aprendizaje.
Además del componente psicológico que implica tener el control rela-
tivo sobre los fenómenos que se están simulando, la retroalimentación
permite desarrollar competencias cognitivas de orden superior.
45
Integración disciplinar física-informática y su incidencia...
Popularizado con el anglicismo de feedback, la interactividad provee
esta posibilidad con la que se refuerzan, elaboran y clarifican cono-
cimientos. Se debe ser cuidadoso con el diseño de la experiencia de
aprendizaje porque Hannafin (2006) advierte que el usuario puede
estrechar su foco de aprendizaje a aquello cubierto por el ciclo de re-
troalimentación.
Es factible encontrar en la red un sinnúmero de objetos que pueden
ser escogidos para apoyar las diferentes modalidades de integración
disciplinar pero se debe recordar que no todo sirve para todo y que
una buena elección proveerá beneficios cognitivos en la selección, or-
ganización, integración y uso de la información. Pero incluso, la selec-
ción del recurso, es solo el paso posterior a haber definido cuales son
las habilidades cognitivas que se desea potenciar con la experiencia
pedagógica. Es obvio que para ello, el docente debe estar pertrechado
del conocimiento técnico y pedagógico necesario para acometer esta
tarea (Roll Hechavarría, 2011). En su momento, deberá responder a
la pregunta ¿cuál es el mensaje que se pretende transmitir?
El análisis del mensaje debe hacerse desde tres enfoques: el sintác-
tico que da una estructura a los signos dentro del código que se esté
utilizando, el plano semántico en el análisis del significado de lo que se
pretende representar y el pragmático por el que se establece el signi-
ficado dentro del contexto. Sin embargo, estos tres niveles de análisis
se corresponden con el enfoque de Shannon y Weaber que ha sido
difundido profusamente como modelo de comunicación, precisamente
del que ya se ha dicho que adolece de centrarse en los aspectos tecno-
lógicos dejando de lado los aspectos psicológicos y sociológicos. Estos
aspectos deben ser complementados por el análisis por el análisis de
los niveles de aprendizaje cognitivo, tema este, desarrollado por Ada-
riaga y Zaeraga (1984) quienes dicen que deben tenerse en cuenta
los siguientes.
• Atención-percepción: procesos cognitivos cuya función es captar
la información ambiental y seleccionar la que pueda ser perti-
nente dependiendo de la situación.
• Memoria-conceptualización: Implica la organización de la infor-
mación con miras a la retención y posterior utilización.
46
Diego Leonardo Tovar Rodríguez
• Pensamiento-razonamiento: Implica los procesos de interpreta-
ción de lo que se almacena.
• Decisión-pragmatismo: Referida a la utilización de la informa-
ción y el conocimiento como guía para orientar el conocimiento
Entrena al educando para escenarios de la vida extraescolar.
Teniendo en cuanta la teoría de zdp y del andamiaje de Vigotski al
estudiante deberá enfrentársele a condiciones en las que se vea obli-
gado a reorganizar permanentemente lo conocido por él al abordar lo
desconocido, es decir crearle constantemente conflictos cognitivos so-
lucionables a su nivel de desarrollo de manera que sus procesos cog-
nitivos se hagan más fluidos y le confieran la capacidad de solucionar
problemas nuevos y en contextos diferentes, en lo que además podrá
ir ganando independencia mientras se le va reduciendo los niveles de
ayuda necesarios para dar paso a la autoregulación externa.
Otro de los potenciales más importantes que residen en la interac-
tividad es el desarrollo de niveles de meta-cognición por cuenta del
trabajo individual que coloca en manos del alumno el uso del tiempo,
la información, retroalimentación (feedback) lo que da pie a la autorre-
gulación y la regulación externa.
C. Modelos y representación
El tema de las representaciones ha sido abordado por la lógica, la epis-
temología, la lingüística, la psicología cognitiva, la neurobiología, entre
otros. Incluso desde el punto de vista pedagógico en general y de la
didáctica de la física en particular, existen diferentes enfoques frente al
concepto de representación y al estrechamente relacionado concepto
de modelo.
Aunque los modelos, en sí, son formas de representación (Aduriz
y Morales, 2002), es importante diferenciar el modelo científico del
modelo didáctico, que aunque relacionados entre sí, cumplen funcio-
nes distintas a nivel epistemológico.
En la disciplina de la física, los modelos científicos constituyen una
representación teórica de la realidad, pero en él se advierten diferentes
niveles, es así como el llamado sistema físico, se define como una repre-
sentación que da estructura al mundo de los fenómenos. En contraste,
47
Integración disciplinar física-informática y su incidencia...
los modelos didácticos son representaciones de representaciones y se
obtienen mediante el mecanismo de transposición desde los modelos
científicos. Los modelos didácticos no son homogéneos, pues dependen
mucho de la disciplina científica que se pretende representar, incluso
de los partes de esta que mediante el modelo didáctico se desea abor-
dar, así por ejemplo, algunos mantienen las formas, mientras que otras
se dan por la concreción de las componentes abstractas de los modelos
científicos. Pero tal vez lo más importante es entender que hay dife-
rentes órdenes y/o niveles de representación, entre los cuales además
existen grietas, las que funcionan como desequilibrantes cognitivos.
Como se mencionó anteriormente, los modelos científicos y didác-
ticos son considerados como representaciones, las que a su vez se de-
finen como representaciones no lingüisticas del mundo, con su propia
lógica interna, sus relaciones de semejanza con los fenómenos y sus
propios medios expresivos, es decir la construcción de lenguajes espe-
cializados. Aunque estos modelos se manifiestan mediante diferentes
niveles de representación, los análisis teóricos que atienden a su natu-
raleza, su enseñabilidad y su comunicabilidad tienen muchos espacios
comunes (Aduriz y Bravo, 2001).
1. La representación desde
el punto de vista epistemológico
El concepto de representación se desarrolla en un espacio común en-
tre la filosofía de la ciencia y la ciencia cognitiva. Adicionalmente, es
importante tener en cuenta que cada nivel de representación en una
teoría científica implica transformaciones conceptuales y simbólicas
sobre el nivel anterior, estos niveles entonces, deben ser analizados
dado que se encuentran transversalizados en la enseñanza de la física
lo mismo que las diferencias al interior de ellas.
El primer nivel de representación se refiere al compuesto por la
realidad teórica y la realidad empírica. La diferencia entre la una y la
otra se encuentra determinada por la relevancia teórica de la elección
de la frontera conceptual que delimitará el sistema (Klimovski, 1995).
En este debate es común encontrar referencias a lo que suele llamarse
idea ingenua, Matthews (1994), utiliza el término para referirse a una
concepción de sistema, según la cual, este se encuentra definido por
cualquier porción de la realidad que se aísla para su estudio; a cambio,
48
Diego Leonardo Tovar Rodríguez
el autor propone la idea de sistema físico como un recorte conceptual-
mente relevante de la realidad fenomenológica, al que se atribuye una
estructura sintáctica compleja, que es susceptible de ser modelizada
con el aparato teórico de la física. El sistema entonces resulta de una
primera transformación operada sobre la realidad.
También se presenta una separación entre sistema teórico y modelo
científico, la que se apoya en los conceptos de simplificación y aproxi-
mación, operaciones que reducen el número de variables relevantes y
acotan la complejidad de sus relaciones conceptuales. Tras haber aco-
tado el sistema físico que se desea analizar, se hace una modelización
simbólica lo que implica proponer una serie de términos abstractos,
que remiten indirectamente a elementos observables del sistema, los
que se integran a una red conceptual, con lo que se pueden establecer
relaciones estructurales-funcionales pertinentes. Lo anterior implica
que el sistema teórico simbólico solo es un modelo de la realidad se se
logran establecer un conjunto de relaciones de semejanza operativa, es
decir entre lo representado y lo representante.
Finalmente, es importante, identificar que también hay una sepa-
ración entre el modelo científico y modelo didáctico. Para que se de
el paso del primero al segundo, es necesario que operen mecanismos
de transposición, lo que implica la transformación del saber científico
en saber enseñable, o dicho de otra forma es el proceso por el cual se
escolarizan los contenidos científicos. La transposición necesariamen-
te afecta tanto los contenidos como las formas, esto pasa porque en
este proceso se ven involucradas operaciones lógicas y semánticas, por
ejemplo: disminuir el grado de abstracción, reducir el número de va-
riables, sustituir el modelo actualizado por otros de tipo aproximativo
vigentes en otros momentos históricos, hacer paralelismos con mode-
los más familiares con los estudiantes, uso de metáforas, etc.
2. Tipos de representación
Tras haber estudiado los modelos y haber establecido su relación con
las representaciones, se procede a profundizar el estudio de estas úl-
timas porque son las que se pretende fortalecer mediante el uso de
simulaciones. Pero su abordaje exige comprender que las representa-
ciones forman parte de la semiótica, la que se define como la ciencia
general de los signos lingüísticos, que incluye la semántica y sintaxis.
49
Integración disciplinar física-informática y su incidencia...
Debe tenerse en cuenta que el discurso científico de la física, (en reali-
dad de cualquier discurso científico), se elabora recurriendo sistemas
semióticos como el lenguaje natural, el lenguaje gráfico, matemático,
corporal, etc.La introducción de estos elementos implica que las reglas
mediante las cuales se relacionan deben ser claras de manera que se
pueda hacer una substitución efectiva de la “idea” por los signos.
La semiótica le aporta al discurso de los entornos de aprendizaje el
potencial de los signos, símbolos y reglas de interpretación, estos se da
por la posibilidad de complementariedad entre los diferentes sistemas
de representación; esto sin embargo, no es opcional, es más bien una
condición que impone la naturaleza mismo de aquello que se desea re-
presentar; esta condición permite que cada sistema de representación
se refiera de una manera determinada al tópico en cuestión lo que hace
que estas se conjuguen de manera sinérgica. Aunque esta complemen-
tariedad pase por enfatizar, ilustrar, hacer llamativo y hasta redundar;
el centro de esto es precisamente la complementariedad del mensaje
de manera que mejoren ostensiblemente las posibilidades de hacerlo
entendible. Adicionalmente, las representaciones pictóricas utilizadas
para construir el lenguaje científico, se encuentran cargadas de signifi-
cado. Finalmente, si se considera que el lenguaje científico es un hibri-
do semiótico, se entiende que se plantean nuevas demandas al proceso
de lectura en particular y los abordajes pedagógicos en general, ya que
los diseños instruccionales deben incluir estrategias que permitan de-
sarrollar estas competencias.
En la enseñanza de la física, es de especial importancia a la necesidad
de “alfabetizar” a los estudiantes para que puedan utilizar de manera
adecuada los sistemas de representación propios de esta disciplina,
con el propósito de atribuir significados en los contextos particulares
planteados en ella. En los contextos disciplinares, el término alfabeti-
zación incluye dos elementos (Lemke, 1998): Estar familiarizado con
los conceptos científicos y desarrollar la habilidad de usar el aparato
representacional dentro de una comunidad disciplinar. En las discipli-
nas científicas se encuentran el lenguaje común y el científico, en la
tabla 1, se presentan las principales diferencias entre el uno y el otro:
50
Diego Leonardo Tovar Rodríguez
Tabla 1
Lenguaje común vs. lenguaje científico especializado
lenguaje común
lenguaje científico especializado
Los seres y las cosas se designan por
Se normalizan los procesos y los verbos
nombre y los procesos por verbos.
expresan relaciones no acciones.
La gramática es mas compleja e intrin-
La gramática es más sencilla pero tie-
cada.
ne mayor densidad léxica porque casi
todos los términos que se utilizan im-
plican significados interrealcionados a
una estructura conceptual.
Se presenta diversidad de significados
Los significados son univocos, dificul-
sobre un mismo término, a esto se le
tando la comunicación por la precarie-
conoce con el nombre de polisemia. La
dad de la negociación.
comunicación y el contexto permiten
negociar los significados.
Usado de manera cotidiana y no requie-
Se usa con un nivel teórico, abstracto,
re evidencia.
requiere el uso de evidencias para la
construcción de argumentos.
Quienes ejercen la docencia de las disciplinas científicas, se preguntan
sobre las consecuencias de la nominalización, la descontextualización
de los conceptos, el incremento de la densidad léxica, etc. en el aula
de clase. El docente sabe que debe introducir el lenguaje especializa-
do en la comunicación del estudiante, pero si este proceso se hace de
manera inadecuada, se producirán efectos contraproducentes. Se debe
tener en cuenta que al tiempo que el docente se expresa utilizando tér-
minos especializados con los que no se encuentran familiarizados los
estudiantes o que tienen un significado diferente para él que para el
profesor; se agrega la dificultad que representa la lectura de represen-
taciones pictóricas, las que exigen una alfabetización que les enseña
reglas para sustituir la idea por el signo.
3. Dos grandes tipos de representación
Durante muchos años, sólo fueron reconocidas desde las ciencias cog-
nitivas las representaciones internas, sin embargo, la pedagogía y la
didáctica han posicionado a las representaciones externas.
51
Integración disciplinar física-informática y su incidencia...
Las representaciones internas también son reconocidas como repre-
sentaciones mentales, estas son los sistemas internos de información
que se utilizan en los procesos de percepción, lenguaje, razonamiento,
resolución de problemas y otras actividades cognitivas. Estas sin em-
bargo tienen la grave desventaja para la investigación pedagógica que
no pueden observarse directamente sino que se les hace seguimiento
por sus manifestaciones, las que se dividen en representaciones sim-
bólicas y distribuidas.
Las representaciones externas, son notaciones, signos o conjuntos
de símbolos que presentan de nuevo el mundo externo en su ausencia.
En la enseñanza de las ciencias, estas representaciones se manifiestan
en mapas, diagramas, gráficos, símbolos, algoritmos, fórmulas, mode-
los bi y tridimencionales, etc. Se dividen en lingüisticas y pictóricas.
Dado que las representaciones externas son las que son objeto de esta
investigación, a continuación se hace una profundización.
Estas se definen como “... cualquier notación, signo o conjunto de
simbolos que re-presentan (vuelve a presentar) algún aspecto del mun-
do externo o de nuestra imaginación, en ausencia de ellas” (Eysenk y
Keane, 1990). A su vez, la definición le da importancia al signo, el que
se define como trazos materiales que remiten al lector a algo diferente
al mismo signo; ese algo es el referente o contenido. Los signos son
resentados a los lectores de diferentes maneras como palabras, imá-
genes, números, íconos, etc. Junto al concepto de signo, se identifican
cuatro aspectos que componen a la representación:
• El mundo representado: Es el referente al que se asocia el conte-
nido, que refiere al dominio sobre el que actúan las representa-
ciones.
• Un mundo representante: Se refiere a los signos, es el dominio
que contiene la representación, se expresa recurriendo a los sig-
nos que sustituyen al mundo representado. Este mundo puede
tener características analógicas o digitales (tambien llamadas
simbólicas) y mediante ellas se preserva y circula la información
sobre el mundo representado; sin embargo, se debe tener en
cuenta que entre uno y otro mundo se pierde información.
52
Diego Leonardo Tovar Rodríguez
• Reglas de representación: Es el conjunto de reglas que permiten
el trámite entre el mundo representado y el representante, di-
cho de otra manera son los elementos que permiten, a través de
un proceso cognitivo, atribuir significado a las representaciones.
• Un proceso que usa la representación: Las representaciones se
utilizan para realizar diferentes tareas cognitivas, como la re-
solución de problemas, razonamiento, comprensión y toma de
decisiones.
4. Tipos de representaciones externas
Ya se mencionó que que este tipo de representaciones se clasifican en
lingüisticas o textuales y pictóricas o no textuales, son de carácter sim-
bólico los que se caracterizan porque la relación entre lo que se repre-
senta y el signo lingüistico son arbitrarios. Las segundas, guardan gran
parecido con el mundo que representan, motivo por el cual se dice que
son de tipo analógico (Eysenk y Keane, 1990). Sin embargo, esta cla-
sificación no es absoluta porque existen representaciones pictóricas
que presentan un alto grado de abstracción porque la relación entre
representado-representante no guardan una relación evidente como
cuando la idea se encuentra mediada por el lenguaje matemático.
Las representaciones pictóricas son de especial interés para este
trabajo pues en ellas se apoyan abundantemente los applets, simulacio-
nes desarrolladas en lenguaje java. En estas se hallarán las dos caracte-
rísticas principales de las representaciones pictóricas: a. Que aportan
información espacial, proporcionando información con un sentido de
conjunto; b. Se perciben principalmente mediante el sentido de la vis-
ta, lo que facilita la captura y uso inmediata de la información.
Las características mencionadas de las representaciones externas
les hacen ideales para ser empleadas en la presente investigación pues
les permite ser utilizadas en la realización de tareas cognitivas me-
diante el uso de simuladores.
• Entregan información que puede ser percibida y utilizada direc-
tamente sin necesidad de operar sobre ella, es decir interpretar-
la y formularla explícitamente.
53
Integración disciplinar física-informática y su incidencia...
• Facilita el enraizamiento de un comportamiento cognitivo por-
que la estructura física en la representación externa indica las
acciones cognitivas que son viables y las que no.
• Pueden cambiar la naturaleza de la tarea, es decir, tareas con y
sin representaciones externas son completamente diferentes
aunque la naturaleza abstracta de la tarea sea la misma.
Representaciones gráficas: También han sido denominadas, represen-
taciones depictivas, pictóricas, incrustaciones, no-textuales, etc. Lieben
y Downs (1992) las definen como un compuesto de marcas sobre una
superficie bidimensional, dispuestas de tal manera que la combinación
del mundo representante con las reglas de representación es capaz de
movilizar tareas cognitivas permitiendo la interpretación y/o la trans-
misión de un significado. En este proceso es de gran importancia las
propiedades de la disposición espacial como la forma y el tamaño de
los objetos, su ubicación, distribución, relación, etc. Las representa-
ciones gráficas establecen relaciones entre el objeto representado y el
representante, relaciones que pueden ser clasificadas en tres grupos:
• Relación de analogía: son aquellas en las que lo representado
guarda similitud con lo representante.
• Analogía con un modelo conceptual: Son representaciones mas
abstractas y complejas, la demanda cognitiva requerida para
atribuir significado a los objetos representantes es más grande.
• Arbitrariedad: De los tres tipo de representación gráfica, esta es
la de mayor nivel de abstracción pues la relación entre lo repre-
sentado y lo representante no guarda ninguna relación sino que
es arbitraria.
Tanto en las representaciones externas lingüísticas como como en las
gráficas, existe un conjunto de reglas que permiten el relacionamien-
to entre lo representado y lo representante. a. Las reglas generales,
que derivan de sistemas de representación específicos; b. Reglas es-
pecíficas que derivan del contexto en que se utiliza la representación.
Adicionalmente, es importante tener consciencia que estas reglas de-
54
Diego Leonardo Tovar Rodríguez
penden de dos variables, la primera es el tipo de representación y la
segunda es el área de contenido en que se utiliza la misma. La línea de
estudio en esta investigación, en los aspectos relacionados con la repre-
sentación, precisamente alrededor de los tipos de representación pro-
pios de los applets y el área de representación es definida por la física.
5. Clasificación de las representaciones gráficas
Ya se mencionó que las representaciónes gráficas o pictóricas pueden
ser de tipo analógico o abstracta; esta clasificación se denomina signo-
referente y se define por las características que la representación guar-
da con lo representado. Se abre un amplio espectro de elementos que
van desde los más abstracto como las ecuaciones matemáticas hasta lo
más análogo como las fotografías (Roth, 1997).
También se les puede clasificar por los significados que pueden ser
inferidos a partir del tipo de representación, lo que según Postigo y
Pozo (1999), se puede ver expresado en los siguientes tipos de repre-
sentaciones gráficas o pictóricas:
Diagramas: En estos se representan contenidos conceptuales, se
hacen explícitas las interrelaciones entre los conceptos y se ca-
racteriza por presentar la información de manera esquemática.
Se incluyen en este grupo los organigramas, los mapas concep-
tuales, cuadros sinópticos, diagramas de flujo, etc., y en estos es
común encontrar elementos como llaves, flechas, cuadros, etc.,
que se utilizan para establecer categorías, relaciones y flujos.
Gráficos: Permiten inferir relaciones cuantitativas entre varia-
bles. En el espectro de este tipo de representaciones se encuen-
tran los gráficos circulares, barras, campanas, etc.
Mapas, planos y croquis: Centran en establecer una relación de
tipo espacial selectiva, en la que la localización de los elementos
que los componen implican una significación de los represen-
tado. Si bien existe correspondencia entre lo representado y lo
representante, esta es selectiva, por ejemplo un mapa puede di-
señarse para entender la orografía de una región o los renglones
económicos de la misma. Los paralelismos entre lo representan-
te y lo representado puede ser estructural o conceptual.
55
Integración disciplinar física-informática y su incidencia...
• Ilustraciones: Más allá de la relación espacial, busca una relación
casi reproductiva como en el caso de las fotografías.
Algunos de los tipos de representación que se mencionaron en líneas
anteriores, son especialmente importantes en la enseñanza de la físi-
ca, como los gráficos cartesianos, gráficas, signos matemáticos, etc., los
que permiten establecer relaciones de tipo cuantitativo y cualitativo
entre variables.
Aunque son muy variadas las formas de representación, la que se
hace mediante gráficos cartesianos cobran gran importancia en las dis-
ciplinas científicas. En este tipo de material, los conceptos y contenidos
se presentan haciendo uso de un abanico de recursos con los que se
permite:
1. Dar sentido a la curva que identifica la relación entre los dos
conjuntos de medidas correspondientes a las variables, lo que
facilitará el establecimiento de regularidades y patrones.
2. Reducir la flexibilidad interpretativa.
3. Que el lector pueda reconstruir desde la información aportada
por el gráfico la situación real.
Una característica del uso adecuado de este recurso representacional
es que los datos solo se grafican tras haber decidido el contexto desde
el cual se toma la información o para el cual se utiliza, en relación con
las componentes del gráfico, esto es: etiquetas para abscisas y ordena-
das, escalas utilizadas, unidades, leyendas y barras de errores, títulos,
figuras estadísticas, títulos y textos, etc.
Las representaciones gráficas, cobran especial importancia para la
presente investigación dado que los applet incorporan una amplia
tipología representacional, así entonces, en general, un proceso de
comprensión de representaciones se da cuando hay traslación entre
el gráfico y la situación descrita, permitiendo establecer la relaciones
entre lo representado y lo representante (Roth, 2002) y/o elaborar un
discurso capaz de navegar en la comunidad disciplinar. La compren-
sión de un gráfico, implica la ejecución de tres procesos:
56
Diego Leonardo Tovar Rodríguez
• Codificar el patrón visual e identificar las características visuales
importantes como, componentes, distribución, convenciones,
escales, etc. Esta codificación, puede ser facilitada o entorpecida
por las habilidades y hasta características perceptuales del lec-
tor y la manera como se le presente la información.
• Relacionar las características visuales de la representación al
sistema conceptual al que se refiere.
• Identificar el referente y apoyarse en a reglas de representación
propia del contexto.
Desde luego que el grado de familiarización del lector con el fenómeno
natural o hipotético y el tipo de diagrama con el que va a trabajar, en-
torpece o mejora su interpretación.
La aparición de tablas es un elemento común en los textos científi-
cos, los datos consignados en estos recursos, suelen ser extraídos de
instrumentos intermedios como encuestas, entrevistas y hasta textos.
Su virtud se encuentra en que se apoya en significados tipológicos (ca-
tegorías, variables), y topológicos (variaciones) de manera resumida.
Son recursos visuales organizacionales (columnas, filas, categorías),
para re-leer significados que se recuperan en ausencia de construccio-
nes gramaticales; en una columna, o en una fila, la información que se
presenta es semánticamente homogénea, mientras entre una columna
y una fila la información es semánticamente heterogénea. Suele recu-
rrirse a la intertextualidad como recurso representacional, por lo que
es frecuente acompañar las tablas con textos introductorios que fun-
cionan como resumen o conclusiones.
Los diagramas, de otro lado, son representaciones externas que
se incluyen dentro de las pictóricas, pero dada su importancia en el
uso de los applet, merecen un análisis. Pueden guardar una relación
anal{ogica o abstracta con lo que representan. Para su construcción
se recurre a elementos sintagmáticos (función organizacional) como
líneas y puntos; lo mismo que recursos intertextuales como los títulos.
La reconstrucción de los diagramas que mantienen una relación de
analogía con la representación es un proceso más fácil de realizar por
parte de los estudiantes que cuando la relación entre la representación
y lo representado es arbitraria, pero es necesario destacar que aunque
57
Integración disciplinar física-informática y su incidencia...
las relaciones sean analógicas es necesario el manejo de reglas que se
siguen para construir el diagrama.es necesario destacar que aunque
las relaciones sean analógicas es necesario el manejo de reglas que se
siguen para construir el diagrama.
D. Representación de problemas de física
Estudios realizados desde hace décadas,
(Butteler, Gangoso,
Brincones y González, 2001; Simón y Simón, 1978; Larkin, 1980)
muestran que las características de las representaciones asociadas a
los problemas de problemas de física, juegan un papel medular en su
comprensión y posterior resolución
Es verosímil suponer alguna correlación entre el grado de representación
que se construye y la capacidad de resolver exitosamente el problema, o por
lo menos, se puede asegurar que una representación adecuada y completa
facilita la tarea durante el proceso de solución (Butteler et al., 2001).
Aunque la que guía el proceso general es la representación interna
(procesos cognitivos que se operan en la mente), la externa es la que
desde el punto de vista de la pedagogía, suele ser evaluada, pues esto
se hace sobre la evidencia producida por el estudiante mediante accio-
nes y actividades susceptibles de ser rastreadas. No es de extrañar que
los estudios citados identifiquen que una de las fortalezas de los que en
estos se denominan expertos, sobre los novatos, es que los primeros,
por regla general solo intentan la solución tras haber logrado construir
una representación física del problema, mientras que los segundos, in-
tentan hallar soluciones en el abanico de ecuaciones del que disponen.
En estudios anteriores a esta investigación, los autores habían ex-
plorado la importancia de las tipologías textuales en el abordaje de las
situaciones problémicas en física, así, apoyándose en la clasificación
de Van Dijk y Kintsch (1983), se identificó el nivel superficial, base de
texto y modelo de situación. Hasta este punto, el último es el que más
interesa al presente estudio porque “consiste en la representación que
hace el lector del mundo al que se refiere el texto” (Just y Carpenter,
1987) y estudios realizados en otras latitudes, se le ha asociado a los
textos científicos en general y de física en particular.
El nivel de modelamiento definido como de situación, se da en el
caso de los enunciados de física, sin embargo, lo que se busca es que
58
Diego Leonardo Tovar Rodríguez
al tiempo que el lector moviliza un amplio conjunto de conocimientos
previos, ahora es capaz de integrarlos a los aportados por la disciplina,
los cuales, son presentados mediante relaciones formales. Este segun-
do nivel se denomina modelo de problema, el que aunque no contiene
necesariamente datos numéricos, los mismos pueden ser incluidos.
Este es el caso en el que se produce mejores resultados al momento
de enfrentar la resolución de problemas, ya que además de generar el
esquema básico que define el micromundo del problema, se incorpo-
ran las operaciones necesarios para dar respuesta a las demandas del
mismo. En estudios realizados por Otero y Campanario (2001), se es-
tableció que los sujetos realizan modificaciones sobre las representa-
ciones de un texto, de forma que son capaces de suprimir información
no necesaria, inferir estados futuros o definir hipótesis, etc.
Pero además de la clasificación anterior, se encuentra la que se refie-
re al modelo científico y al modelo didáctico. Mientras que la anterior
clasificación se refiere principalmente a los procesos de los individuos,
esta última, toca lo concerniente a procesos globales que configuran
la disciplina tanto a nivel científico como a nivel escolar. En física, el
modelo científico se establece como la representación teórica de la
realidad, mientras que los modelos didácticos son representaciones
de orden superior obtenidas por transposición a partir de los mode-
los científicos. En un estudio realizado por Adúriz-Bravo y Morales
(2002), se plantea que el tema de los modelos teóricos y científicos,
se puede abordar desde enfoques epistemológico, didáctico y retórico.
De los tres, el que interesa para esta investigación es la de tipo episte-
mológico pues se apoya en el concepto de representación, el que es-
tablece un puente entre la filosofía de la ciencia y la ciencia cognitiva
(Nersessian, 1992), además Giere (1999) plantea que modelos como
los descritos anteriormente se encuentran supeditados al concepto de
representación: “... se entiende que un modelo cualquiera es una enti-
dad no lingüística que le sirve al individuo a modo de representación
simbólica interna y operativa”.
Por consiguiente, en física, los modelos científicos y didácticos son
considerados representaciones, los primeros migran hacia los segun-
dos mediante el mecanismo que Chevallard denomina transposición
didáctica, la que permite que en el sistema didáctico se construyan
representaciones de lo que se pretende enseñar a los estudiantes; el
mismo autor considera que aunque las representaciones en física, no
59
Integración disciplinar física-informática y su incidencia...
necesariamente incluyen datos, las que alcanzan un nivel de calidad
funcional a nivel cognitivo, se encuentran habilitadas para hacerlo, por
lo que una de los aspectos mas importantes es el uso de datos relevan-
tes, tanto los que puedan ser capturados desde el enunciado del pro-
blema como de las representaciones mismas que suelen acompañar a
estos. También forma parte de este análisis la posibilidad y capacidad
de plantear hipótesis mediante la detección de regularidades y la argu-
mentación de las mismas.
60
Capítulo tercero
Metodología
I. Diseño metodológico
El estudio que ha de realizarse se corresponde con el paradigma cuan-
titativo, el diseño es de tipo cuasi-experimental porque la muestra se
define por decisión razonada. Para cumplir con lo objetivos, se trabaja
con un grupo experimental y uno de control, cada uno de 30 estudian-
tes, a los que se les aplica un pre-test y pos-test. Entre una y otra, al
grupo experimental se la aplica el estímulo compuesto de cinco sesio-
nes de trabajo con un alto nivel de integración disciplinar.
La variable independiente es la que se refiere a la aplicación de la
unidad didáctica con alto contenido de integración entre las disciplinas
de física e informática, la que apunta a mejorar la capacidad de repre-
sentación necesaria para entender y abordar los problemas de física;
lo que implica que esta última, es decir la capacidad de usar la repre-
sentación en problemas de física, es la variable dependiente.
La primera de las variables, es decir la independiente, es de natura-
leza cuantitativa, de tipo nominal, pues se le asignará valor de cero (0)
a la condición de “no aplicar estimulo de simulación asistida por or-
denador”, esta será la condición del grupo de control, y tendrá el valor
de uno (1) para la condición en la que se da la condición de “aplicar el
estímulo de simulación asistida por ordenador, con alto nivel de inte-
gración disciplinar”.
La variable dependiente, es decir aquella sobre la que se espera ob-
servar el efecto de haber aplicado o no el estímulo es el mejoramiento
en la capacidad de representación de problemas de física. Esta variable
también es cuantitativa y se encuentra compuesta por varios aspec-
tos, los que a su vez son acompañados de un conjunto de criterios que
han sido adecuadamente validados por pares expertos. Finalmente, se
61
Integración disciplinar física-informática y su incidencia...
debe decir que las variables son en todos los casos discretas. El diseño
queda definido de la siguiente manera:
Tabla 2
Diseño de la investigación
Secuencia de registro
Grupos
Pre-test
Estimulo
Pos-test
Experimental
Yeb1
X
Yea
Control
Ycb2
----
Yca
Tanto el test como el pos-test fueron sometidos a validación por parte
de un grupo de nueve expertos, quienes fueron seleccionados bajo tres
criterios:
• Docentes de física que hubiesen explorado el uso de recursos
informáticos en el ejercicio de aula.
• Docentes de física del Colegio Clemencia de Caycedo, que hubie-
sen participado en las fases precedentes o que estuvieran intere-
sados en los resultados de la presente propuesta.
• Docentes vinculados a actividades investigativas relacionadas
con el uso de la informática en la física.
En el anexo 1 se puede observar el test y el pos-test que les fue entrega-
do a los maestros para la validación y en el anexo 2, los mismos instru-
mentos con las modificaciones que se generaron tras las sugerencias
aportadas por los docentes.
El estímulo consiste en un grupo de seis sesiones de trabajo en las
que se utiliza con criterios de interdiciplinariedad y de manera articu-
lada, los recursos informáticos del tipo simulación para fortalecer la
comprensión de la física, específicamente, en lo relacionado con la ca-
pacidad de representación, esto mediante el uso de la unidad didáctica
ya mencionada que tiene como eje temático el principio de Arquíme-
des. Para no recargar el presente documento, en el anexo 3 se presenta
solo la primera de las sesiones.
62
Diego Leonardo Tovar Rodríguez
Los datos obtenidos serán analizados con el programa spss para
realizar comparación entre estadísticos de tendencia central tanto en
la prueba de entrada como en la prueba de salida. De igual manera
interesa detectar el nivel de dispersión de datos y su comportamiento
en la entrada y salida para lo que se analizará también las desviacio-
nes estándar. La comprobación de la hipótesis de diferencia de medias
significativas entre grupos homogéneos se efectuará mediante la apli-
cación de la Prueba t-student.
La población sobre la que se ha de trabajar son 80 estudiantes del
grado once del Colegio Clemencia de Caycedo de la ciudad de Bogotá,
género femenino, con edades comprendidas entre los 15 y 18 años de
edad. Socioeconómicamente se encuentran ubicadas en los estratos
uno, dos y tres y habitan en sectores cercanos a la institución educativa.
Uno de los grupos (11-02) participará en el experimento en condi-
ción de grupo experimental, es decir aquel al que se la ha de aplicar el
estímulo, 11-03 será el grupo de control. Los grupos son “naturales”,
este muestreo se denomina de tipo subjetivo por decisión razonada
(también se le conoce por criterio o fines especiales, o muestreo inten-
cionado), y se recurre a él porque el estímulo requiere trabajar con los
grupos durante seis sesiones de trabajo, a esto hay que agregar las dos
sesiones para las pruebas de entrada y salida, lo que significa que si se
recurriera a un muestreo aleatorio, habría que reunir a 30 estudiantes
generando problemas en el funcionamiento académico de la institu-
ción. Lo importante es que la muestra represente en los aspectos fun-
damentales a la población y este es el caso.
En cuanto a los aportes esperados, se espera avanzar hacia la con-
creción dentro el aula de la integración disciplinar, la que con frecuen-
cia es mencionada y hasta existe de manera real pero en los niveles
más bajos de la misma. A nivel de aplicación pedagógica se espera me-
jorar el rendimiento en las competencias científicas, específicamente
en física en el Colegio Clemencia de Caycedo.
El principal factor invalidante identificado se encuentra asociado al
hecho de que es el mismo investigador el que ha de aplicar el estímulo
al grupo experimental, lo que puede producir un efecto positivo, en el
que no se pueda identificar hasta qué punto el proceso es exitoso por
cuenta de un estímulo efectivo o por cuenta del entusiasmo y esfuerzo
del investigador. Para reducir este riesgo, la intervención se ha desa-
63
Integración disciplinar física-informática y su incidencia...
rrollado de manera que las estudiantes puedan ejecutarla siguiendo
las instrucciones allí planteadas, minimizando la intervención directa
del investigador.
II. Variables
A. Variable independiente
Como se mencionó al momento de plantear el diseño de este documen-
to, la variable independiente es lauso de recursos informáticos tipo si-
mulación con alto grado de integración disciplinar, dicha integración
se da en las disciplinas de Física e Informática. De manera específica
de lo que se trata es de utilizar un conjunto de recursos informáticos
orientados a la enseñanza y el aprendizaje de la física.
1. Aspecto conceptual de la variable independiente
Integración disciplinar: Las disciplinas son un elemento fundamental
no solo en la organización escolar sino en la organización del conoci-
miento socialmente producido. En la escuela, la excesiva tendencia a la
disciplina ha contribuido en no poco a la desarticulación entre el saber
escolar y el mundo real (Fourez, 2006) lo que se traduce en la baja
capacidad de los estudiantes de dar sentido a los aprendizajes adquiri-
dos en la escuela, es decir que estos les son poco significativos.
Fourez (2006) propone una estrategia de integración disciplinar
escolar a la que denomina islotes de racionalidad, según la cual se debe
partir por establecer el fenómeno a estudiar, identificar las disciplinas
que formarían parte del islote de racionalidad, definir el nivel de inte-
gración disciplinar, los elementos puestos en juego desde cada una de
las disciplinas, construcción de instrumentos, definición de espacios y
tiempos.
La informática es una disciplina supremamente amplia en cuanto a
su campo de acción, y desde luego, que acá se incluyen solo el conjunto
de elementos que atañen directamente al proyecto. Las simulaciones
son de larga data y contrario a lo que podría pensarse no es la apari-
ción del ordenador lo que define que surgieran, pero dada la veloci-
dad de cálculo, la capacidad de representación, la interconectividad,
y otras características aportadas por el desarrollo de la tecnología, las
64
Diego Leonardo Tovar Rodríguez
mismas hoy se han popularizado. El principal plus de las simulaciones
modernas asistidas por ordenador es la interactividad, pues es la que
le permite al usuario interactuar con programas que han sido diseña-
dos para ofrecer diferentes niveles de retroalimentación y respuesta a
las acciones y/o datos ingresados por el usuario.
Según Roll y Echeverrya (2011), la interactividad puede ser cla-
sificada por niveles, el primero de ellos se refiere a condiciones en las
que el usuario puede ejecutar repetidamente un programa que tiene
predeterminadas las entradas que definen su comportamiento. En rea-
lidad aunque este nivel de interactividad se pueda ejecutar en un orde-
nador, se parece mucho a la reproducción que se podía hacer en un vhs
o la que se puede hacer en un dvd. El siguiente nivel se da cuando la
respuesta del programa se encuentra determinada por la introducción
de datos por parte del usuario, lo que implica que la respuesta es de
tipo secuencial y condicional; finalmente el tercer nivel de interactivi-
dad es el que recurre a la captura de datos mediante el uso de sensores.
De los tres niveles que se mencionan el que es de interés para la pre-
sente investigación es el segundo, pues el primero, según los mismos
investigadores no permite mayores desarrollos cognitivos, al menos en
contraste con los otros dos. El tercer nivel no es consistente con las
condiciones institucionales pues los sensores de los que se habla son
costosos, de mantenimiento exigente y no disponible en los laborato-
rios del colegio.
Desde luego que las características de las simulaciones escogidas
para la investigación son definitivas pues más allá de actuar como un
conjunto de criterios para la selección final de los programas compu-
tacionales con los que se ha de trabajar, en realidad lo que hacen es
definir la operacionalización de la variable independiente.
65
Integración disciplinar física-informática y su incidencia...
2. Operacionalización de la variable independiente
Tabla 3
Operacionalización de la variable independiente.
Aspecto de integración disciplinar
Variab
Dim
Item
Indicador
Unid
Se definen las disciplinas participantes en la uni-
0-1
dad didáctica
Las disciplinas participantes han sido definidas
0-1
conceptualmente
Conceptos fundamentales de física forman parte
0-1
de la unidad didáctica
Recursos informáticos forman parte fundamen-
0-1
tal de la unidad didáctica
Las disciplinas se vinculan estrechamente a nivel
0-1
conceptual, metodológico y/o práctico
Tabla 4
Operacionalización de la variable independiente.
Aspecto recurso informático tipo simulación
Variab
Dim
Item
Indicador
Unid
Los recursos informáticos se han escogido aten-
0-1
diendo a criterios de interactividad nivel ii
Los recursos informáticos seleccionados facilitan
el desarrollo de los conceptos de física involucra-
0-1
dos en la unidad didáctica
Los recursos informáticos seleccionados permi-
0-1
ten simular los temas de física involucrados
B. Variable dependiente
La variable dependiente es la capacidad de uso de la representación de
problemas de física. Se debe tener en cuenta que la capacidad de utili-
zar la representación para entender y o solucionar un problema de físi-
66
Diego Leonardo Tovar Rodríguez
ca, funciona en dos sentidos, el primero es de la representación misma
al estudiante y se da cuando al enfrentarse a un problema, el que en su
forma típica incorpora una amplia tipología representacional, el estu-
diante es capaz de extraer de este abanico,aquello que es valioso para
entender y/o resolver los conceptos y problemas.
1. Aspecto conceptual de la variable dependiente
Ya se ha referenciado que desde diferentes posiciones y desde hace
ya bastante tiempo, se argumenta que las representaciones relacio-
nadas con los problemas de física, (Butteler, Gangoso, Brincones y
González, 2001; Simón y Simón, 1978; Larkin, 1980) cumplen un im-
portante papel en la comprensión de los mismos y en su posterior re-
solución. En el capítulo 2 de este documento, se explicó que se asumen
dos tipos de representaciones, la interna y la externa, que aunque la
primera es la que guía todo el proceso, es decir los proceso cognitivos
que se ejecutan, la externa es la se evalúa pues es la que puede ser ras-
treada mediante de la evidencia generad en el proceso de aprendizaje
por parte del estudiante.
Lo anterior explica que en estudios como los citados, se detecte una
regularidad relacionada con la representación, en la forma como los
novatos resuelven los ejercicios y como lo hacen los expertos. Los pri-
meros suelen “capturar” datos numéricos, los que inmediatamente son
insertados en alguna o algunas fórmulas tomadas del abanico de las
que el docente haya utilizado en clase; en contraste, los pertenecien-
tes al segundo grupo, solo abordan el asunto de la solución tras haber
construido una representación que les facilita entender el problema y
a su vez, la solución del mismo.
En estudios anteriores a esta investigación, los autores habían ex-
plorado la importancia de las tipologías textuales en el abordaje de las
situaciones problémicas en física, así, apoyándose en la clasificación
de Van Dijk y Kintsch (1983), se identificó el nivel superficial, base de
texto y modelo de situación. El último es el que más interesa al presente
estudio porque “consiste en la representación que hace el lector del
mundo al que se refiere el texto” (Just y Carpenter, 1987) y estudios
realizados en otras latitudes, se le ha asociado a los textos científicos
en general y de física en particular.
67
Integración disciplinar física-informática y su incidencia...
El nivel de modelamiento definido como de situación, se da en el
caso de los enunciados de física, sin embargo, lo que se busca es que
al tiempo que el lector moviliza un amplio conjunto de conocimientos
previos, ahora es capaz de integrarlos a los aportados por la disciplina,
los cuales, son presentados mediante relaciones formales. Este segun-
do nivel se denomina modelo de problema, el que aunque no contiene
necesariamente datos numéricos, los mismos pueden ser incluidos.
Este es el caso en el que se produce mejores resultados al momento
de enfrentar la resolución de problemas, ya que además de generar el
esquema básico que define el micromundo del problema, se incorpo-
ran las operaciones necesarias para dar respuesta a las demandas del
mismo. En estudios realizados por Otero y Campanario (2003), se es-
tableció que los sujetos realizan modificaciones sobre las representa-
ciones de un texto, de forma que son capaces de suprimir información
no necesaria, tomar la que considere relevante, inferir estados futuros
o definir hipótesis, etc.
Pero además de la clasificación anterior, se encuentra la que se refie-
re al modelo científico y al modelo didáctico. Mientras que la anterior
clasificación se refiere principalmente a los procesos de los individuos,
esta última, toca lo concerniente a procesos globales que configuran
la disciplina tanto a nivel científico como a nivel escolar. En física, el
modelo científico se establece como la representación teórica de la
realidad, mientras que los modelos didácticos son representaciones
de orden superior obtenidas por transposición a partir de los mode-
los científicos. En un estudio realizado por Adúriz-Bravo y Morales
(2002), se plantea que el tema de los modelos teóricos y científicos,
se puede abordar desde enfoques epistemológico, didáctico y retórico.
De los tres, el que interesa para esta investigación es la de tipo episte-
mológico pues se apoya en el concepto de representación, el que es-
tablece un puente entre la filosofía de la ciencia y la ciencia cognitiva
(Nersessian, 1992), además Giere (1999) plantea que modelos como
los descritos anteriormente se encuentran supeditados al concepto de
representación “... se entiende que un modelo cualquiera es una enti-
dad no lingüística que le sirve al individuo a modo de representación
simbólica interna y operativa”.
Por consiguiente, en física, los modelos científicos y didácticos son
considerados representaciones, los primeros migran hacia los se-
gundos mediante el mecanismo que Chevallard (1998) denomina
68
Diego Leonardo Tovar Rodríguez
transposición didáctica, la que permite que en el sistema didáctico se
construyan representaciones de lo que se pretende enseñar a los es-
tudiantes; el mismo autor considera que aunque las representaciones
en física, no necesariamente incluyen datos, las que alcanzan un nivel
de calidad funcional a nivel cognitivo, se encuentran habilitadas para
hacerlo, por lo que una de los aspectos más importantes es el uso de
datos relevantes, tanto los que puedan ser capturados desde el enun-
ciado del problema como de las diferentes tipologías representaciona-
les que suelen acompañar a estos. También forma parte de este análisis
la posibilidad y capacidad de plantear hipótesis mediante la detección
de regularidades y la argumentación de las mismas.
Para la operacionalización de la representación de problemas de fí-
sica, se debe tener en cuenta que ella aparece de manera importante
en dos partes del proceso cognitivo: de un lado, juega un papel en la
comprensión del modelo científico mediado por el modelo didáctico, y
de otro lado, en la comunicación de las representaciones internas; en
su conjunto, ambos proceso le permiten al individuo, abordar de ma-
nera más o menos exitosa la comprensión y/o la resolución de proble-
mas propios de esta disciplina. Ambos aspectos pueden ser rastreados
mediante indicadores definidos para esta investigación mediante los
cuales las estudiantes sintomatizansu estado en cuanto a la capacidad
de representación
2. Operacionalización de la variable dependiente
El proceso que se ha de seguir a continuación busca hacer que los as-
pectos teóricos que definen a la variable de manera conceptual se vuel-
van cuantificables, de manera que permitan el tratamiento de los datos.
Como se puede apreciar, los conceptos sobre los que se definen las
variablesincluyen un gran número de posibles acciones en torno a las
cuales se pueden construir indicadores asociados a la capacidad de re-
presentación en general, pero dadas las características de la presente
investigación, solo se relacionan aquellas pertinentes a la capacidad de
representar situaciones y de establecer condiciones.
Los indicadores establecidos para ser evaluados mediante test y
pos-test, atienden a un conjunto de desempeños que han sido previa-
mente probados en pilotaje y validados por pares expertos; actividades
que produjeron varios ajustes al modelo inicial. Dado que la estrategia
69
Integración disciplinar física-informática y su incidencia...
interdisciplinar apunta a que las estudiantes codifiquen y transformen
la información exterior de una manera más eficiente de lo que lo ha-
rían por concepto de la aplicación de una metodología tradicional.
La operacionalización de la variable dependiente se definen enton-
ces de la siguiente manera:
Tabla 5
Operacionalización variable dependiente.
Item: Capacidad de representación de la condición de flotación descrita
Var
Dim
Item
Indicador
Cod
Unid
No haceningunarepresentación
0
La representación no incluye ninguna propor-
1
ción ni ninguna de las fuerzas involucradas
Representa la condición de flotabilidad inclu-
yendo al menos una proporción o una de las
2
fuerzas involucradas
Representa la condición de flotación conside-
rando todas las proporciones y todas las fuerzas
3
involucradas
Tabla 6
Operacionalización de variable dependiente.
Item: Identificación de datos relevantes para la resolución del problema
Var
Dim
Item
Indicador
Unid
No identifica ningún dato relevante
0
Identifica al menos uno de los datos relevantes explí-
1
citos o implícitos
Identifica más de un dato relevante explícito o im-
2
plícito
Identifica todos los datos relevantes explícitos e im-
3
plícitos
70
Diego Leonardo Tovar Rodríguez
Tabla 7
Operacionalización de la variable dependiente.
Item: Identificación del problema específico a resolver
Var
Dim
Item
Indicador
Unid
No hace ninguna representación
0
Responde pero no identifica el problema a resolver
1
El problema se identifica pero integrado a pseudo-pro-
2
blemas o de manera imprecisa
Identifica el problemaespecífico
3
Tabla 8
Operacionalización de la variable dependiente.
Item: Representación de la nueva condición de flotación
Var
Dim
Item
Indicador
Unid
No haceningunarepresentación
0
La nueva representación no incluye proporciones ni
1
ninguna de las fuerzas involucradas
Representa una nueva condición incluyendo al menos
2
una proporción o fuerza involucrada
Representa una nueva condición de flotación incluyen-
3
do todas las proporciones y fuerzas involucradas
71
Integración disciplinar física-informática y su incidencia...
Tabla 9
Operacionalización de la variable dependiente
Item: Explicación de la situación planteada mediante producción escrita y/o gráfica
Var
Dim
Item
Indicador
Unid
No haceningunarepresentación
0
Explica de manera errónea o incoherente
1
Explica de manera acertada y coherente pero no uti-
liza términos adecuados. Puede o no, apoyarse en
2
representacióngráfica
Explica de manera acertada y coherente, utilizando
términos adecuados y apoyándose en la representa-
3
ción gráfica
Se puede observar que en la columna item, hay una numeración al ini-
cio de la descripción de los mismos, estos son los códigos con los que
se categorizaron dichos ítems de forma primaria y aunque podría pa-
recer que es redundante una vez se establecen los códigos que se han
de utilizar en el spss, se han de mantener porque obedecen a una lógi-
ca interna que se explica a continuación:
• El primer término es el número de ejercicio (1 o 2), que aparece
en el test o pos-test.
• El segundo término se refiere al numeral de cada punto (a, b o d).
• El tercer término disecciona el punto haciendo referencia a los
aspectos evaluados en él. (i, ii).
III. Proceso de validación de la prueba
El proceso que permite la configuración del test y del pos-test, pasa
por recoger las experiencias desarrolladas en procesos anteriores en
los que se habló de pruebas de entrada y salida; pero la etapa corres-
pondiente a la presente investigación se afinca principalmente en la
validación por pares. Este es un método mediante el cual, el autor de
un material académico o investigativo, busca la aprobación por parte
72
Diego Leonardo Tovar Rodríguez
de profesionales que sean de igual nivel o superior a quienes se les de-
nomina validantes. Desde luego que estos pueden hacer sugerencias,
cuestionar aspectos del producto evaluado o rechazarlo de plano. En
la Tabla 10 se puede apreciar el listado de los académicos a quienes se
les solicitó hacer la validación de los test. Además del nombre propio,
el que se incluye no solo por agradecimiento sino principal mente en
reconocimiento a su gestión en el modelamiento de estos materiales;
también se incluye el cargo que ocupan en las entidades a las que se
encuentran vinculados y sobre todo, la pertinencia por la que se con-
sideró que sus aportes podrían ser verdaderamente valiosas para el
proceso.
A cada uno de los validantes se les entregó un documento introduc-
torio en el que se les explica cuál es el objeto del ejercicio de validación,
que el mismo forma parte de un proceso que cuenta con antecedentes
empíricos e investigativos y se les solicita prestar especial atención a
los criterios (indicadores) con los que se busca medir la capacidad de
los estudiantes de utilizar las represantaciones para entender y resol-
ver problemas de física. Ver anexo 1.
Tabla 10
Grupo de validantes de pre-test y pos-test
N.°
Validante
Cargo
Pertinencia
Docente
Licenciado en física. Docente
Alex Adrian
1
Colegio Clemencia
Universidad Distrital Francisco
Moreno Fonseca
de Caycedo
José de Caldas
Ingeniero Mecánico de la
Andrés Alfonso
Docente
2
Universidad
Nacional
de
Delgado Román
Colegio Isidro Molina
Colombia
Docente
Licenciada en física y mate-
3
Zulma Cortés
Colegio Manuel
máticas. Universidad Distrital
Cepeda Vargas
Francisco José de Caldas
Docente
Docente de física. Universidad
Adriana Paola
4
Colegio Clemencia
Distrital Francisco José de
González Valcarcel
de Caycedo
Caldas
73
Integración disciplinar física-informática y su incidencia...
Director
del
Grupo de
Investigación fisinfor y del se-
Profesor titular
millero de investigación: simu-
Alejandro
Universidad Distrital
lación y laboratorios virtuales.
5
Hurtado Marquez
Francisco José de
Publicaciones referentes al uso
Caldas
de la informática .Ofrece hacer
revisión de documentos produ-
cidos por el proponente
Licenciada en lenguas moder-
Docente
nas. Especialista en pedagogía
Hilda Yamile
6
Colegio Manuel
para el aprendizaje autónomo y
Arenas Torres
Cepeda Vargas
maestrante en educación, men-
ción currículo y comunidad
Docente
Colegio Clemencia
Licenciado en Física y mate-
Carlos Andrés
7
de Caycedo y
mática. Universidad Distrital
Orduz
Universidad Los
Francisco José de Caldas
Libertadores
Docente
Licenciada en matemáticas.
María Isabel
8
Colegio Manuel
Universidad Distrital Francisco
González Buitrago.
Cepeda Vargas
José de Caldas
Docente provisional
Licenciado en física en la
9
Jeisson Cuesta
Colegio Clemencia
Universidad Distrital Francisco
de Caycedo
José de Caldas
La información recopilada de los nueve validantes es agrupada en cua-
tro categorías de la siguiente forma:
• Criterios de evaluación: Son las recomendaciones o comentarios
hechos en relación a los indicadores que evidencian los niveles
se uso de la representación.
• Redacción y semántica: Sugerencias orientadas a mejorar la
comprensión lectora por parte del estudiante.
• Aspectos formales: Se refiere a aspectos como la distribución, la
nitidez de las imágenes, el tipo de letra, etc.
• Contexto y otros: Se hacen recomendaciones alusivas al contexto
de los problemas y otros elementos.
74
Diego Leonardo Tovar Rodríguez
Así entonces, en la Tabla 11, se puede observar considerando la an-
terior categorización, los tipos de aporte hachos por cada uno de los
validantes.
Tabla 11
Validantes de pruebas de test y pos-test
Categorías de análisis abordadas por los validantes
Criterios de
Redacción
Aspectos
Contexto
Validantes
evaluación
y semántica
formales
y otros
Validante 1
Ӿ
Validante 2
Ӿ
Ӿ
Validante 3
Ӿ
Validante 4
Ӿ
Ӿ
Validante 5
Ӿ
Ӿ
Ӿ
Ӿ
Validante 6
Ӿ
Ӿ
Ӿ
Ӿ
Validante 7
Ӿ
Ӿ
Validante 8
Ӿ
Ӿ
Ӿ
Validante 9
Ӿ
El importante declarar que los validantes asumieron a profundidad
la tarea de analizar los materiales, lo que produjo no pocas modifi-
caciones a la que sería la prueba que finalmente se aplicaría (anexo
2). Tambien se debe mencionar que no todas las sugerencias fueron
adoptadas, algunas de ellas porque exceden los alcances de la presenta
investigación, otras porque no aplican y otras quedan a buen recaudo
para ser aplicadas en desarrollos posteriores. El ejercicio de validación
es tan importante en el marco amplio del proceso que en la Tabla 12
se toma atenta nota de las sugerencias hechas por cada uno de los vali-
dantes y que no han sido adoptadas.
75
Integración disciplinar física-informática y su incidencia...
Tabla 12
Sugerencias rechazadas o aplazadas para investigaciones posteriores
Sugerencias no adoptadas
¿Por qué?
Validante 1
Sugiere que además de identifi-
Se toma nota para estudio pos-
car datos, las estudiantes deben
terior pero se considerará para
identificar variables y las rela-
observación cualitativa.
ciones entre ellas.
Analizar si las representaciones
Se toma nota para estudio pos-
que hace el estudiante son de
terior pero se considerará para
tipo físico, pictórica, vectorial,
observación cualitativa.
matemática, etc.
Sugiere que en el tercer punto,
Tercer punto no será incluido
se incluya el análisis del uso de
por no ajustar con lo que se pre-
ecuaciones así estas no sean re-
tende evaluar, pero se considera-
sueltas.
rá para estudios posteriores.
Para el mismo punto sugiere que
Tercer punto no será incluido
se incluya cambio de magnitu-
por no ajustar con lo que se pre-
des.
tende evaluar, pero se considera-
rá para estudios posteriores.
Validante 2
Se adoptaron todas las recomen-
daciones.
Validante 3
Plantea que donde se le pide
Aunque se modifica el texto ini-
al estudiante
“Desde el punto
cial, no se adopta la propuesta
de vista de la física…”, es una
alternativa pues las leyes físicas
pregunta compleja porque el
(conceptos) incluidas en el pun-
estudiante no ha desarrollado
to solo son densidad y principio
el pensamiento propositivo, a
de Arquímedes, lo que reduce la
cambio propone: “Cuales son las
posibilidad de evaluar este as-
leyes físicas que podría aplicar
pecto, de otro lado, lo que se de-
para encontrar una solución a la
sea evaluar en este ítem, es si la
situación”.
estudiante identifica la pregunta
o problema a resolver.
Validante 4
Las estudiantes comprenden lo
Las estudiantes reciben clase de
que significa “corte transversal”.
dibujo técnico desde ciclo IV, lo
que hace que el término no les
sea extraño.
Respecto al tercer punto, la
Aunque tiene razón, se ha de-
Validante objeta:
“¿sobre qué
cidido dejar por fuera el punto
cara flota el tablón?.
tres del test y el pos-test.
76
Diego Leonardo Tovar Rodríguez
Validante 5
Se adoptaron todas las recomen-
Sin embargo hay un conjunto de
daciones explícitas.
comentarios que serán tenidos
en cuenta para estudios poste-
riores, por ejemplo la intencio-
nalidad de los diagrama de fuer-
zas.
Validante 6
Referente al punto 3, la validan-
Se está de acuerdo con el co-
te plantea que si una estudiante
mentario y se tendrá en cuenta
construye una representación y
para procesos posteriores pero
captura datos, entonces SI inten-
el tercer punto ha sido retirado
ta resolver el problema.
del pos-test.
El término equilibrio, en la pre-
No, la palabra es contextual y no
gunta 1, numeral b del pre-test,
es objeto de análisis conceptual.
implica la inclusión de otro con-
cepto?
El validante pregunta si el nume-
No, en el texto introductorio se
ral a, del punto 1 también debe
plantea: “lea cuidadosamente el
resolverse.
siguiente enunciado y responde
los puntos a, b yc. El punto a, so-
licita hacer una representación
gráfica, no resolver matemática-
mente.
Validante 7
Propone hacerexperimentos.
La presente investigación no
contempla esta actividad pero
es una posibilidad para estudios
posteriores.
Validante 8
Llama la atención sobre el efecto
El riesgo es real, pero se confía
que puede tener sobre los estu-
en la posibilidad de persuadir a
diantes el anuncio de que los re-
las estudiantes de tomar la prue-
sultados de la prueba no tendrán
ba con seriedad.
efectos negativos sobre sus no-
tas puesto que pueden no poner
todo su potencial en acción.
Validante 9
Referente al tercer punto, plan-
El tercer punto no será incluido
tea que se debe privilegiar el
por no ajustar con lo que se pre-
análisis cualitativo.
tende evaluar, pero la sugeren-
cia se considerará para estudios
posteriores.
77
Capítulo cuarto
Análisis de datos
Típicamente cuando se desea comparar el comportamiento de dos gru-
pos independientes entre sí en la variable o aspecto que se desea ana-
lizar, se recurre a la Prueba t-student para muestras independientes.
Este ejercicio se lleva a cabo cuando se cree que hay alguna diferencia
entre los dos grupos, lo que es el caso, de manera que se establece una
hipótesis de trabajo, la que también se conoce como hipótesis nula se-
gún la cual las medias entre grupos son homogéneas en la condición de
salida, es decir lo referido a los datos del pos-test.
I. Verificación de la condición de
distribución normal de los datos
Para poder aplicar la prueba tstudent , es necesario verificar dos su-
puestos, el primero de ellos es el de normalidad, es decir que los datos
ajustan a la distribución normal. Para hacerlo, se ejecuta la prueba de
kolmogorov-smirnov, la que exige establecer como hipótesis nula que
los datos provienen de una distribución normal, y como hipótesis al-
ternativa que los datos no provienen de una distribución normal. en-
tonces:
Ho: Los datos provienen de una distribución muestral.
H1: los datos no provienen de una distribución muestral.
Tras haber hecho la suma de los criterios de valoración de la capacidad
de representación se ejecuta el procedimiento que permite obtener los
p-valores, todos los cuales se encuentran por encima de 0.05 lo que
permite asegurar que no tengo evidencia suficiente para rechazar la
hipótesis nula, es decir que los datos si provienen de una distribución
normal.
79
Integración disciplinar física-informática y su incidencia...
Tabla 13
Prueba K-S para pre-test en grupo control
Total de capacidad
de representación
externa
N
30
Normal
Mean
7,30
Parameters(a,b)
Std. Deviation
2,535
Most
Extreme Absolute
,149
Differences
Positive
,147
Negative
-,149
Kolmogorov-Smirnov Z
,815
Asymp. Sig. (2-tailed)
,520
a. Test distribution is Normal.
b. Calculatedfrom data.
c. Se indica si es grupo control o experimental = G control, se indica si
es pre-test o pos-test = Pre-test.
En la Tabla 13 el p-valor es de 0,520, luego no hay evidencia para re-
chazar la hipótesis nula, por consiguiente los datos obtenidos para el
pre-test en el grupo control ajustan a la distribución normal.
Tabla 14
Prueba K-S para post-test en grupo control
Total de capaci-
dad de represen-
tación externa
N
30
Normal
Mean
8,40
Parameters(a,b)
Std. Deviation
2,486
Most
Extreme Absolute
,136
Differences
Positive
,114
Negative
-,136
Kolmogorov-Smirnov Z
,745
Asymp. Sig. (2-tailed)
,635
80
Diego Leonardo Tovar Rodríguez
a. Test distribution is Normal.
b. Calculatedfrom data.
c. Se indica si es grupo control o experimental = G control, se indica si
es pre-test o pos-test = Pos-test.
En la Tabla 13 el p-valor es de 0,635, no hay evidencia para rechazar la
hipótesis nula. por consiguiente los datos obtenidos para el pos-test en
el grupo control ajustan a la distribución normal.
Tabla 15
Prueba K-S para pre-test en grupo experimental
Total de capaci-
dad de represen-
tación externa
N
30
Normal
Mean
5,50
Parameters(a,b)
Std. Deviation
2,813
Most
Extreme Absolute
,130
Differences
Positive
,129
Negative
-,130
Kolmogorov-Smirnov Z
,714
Asymp. Sig. (2-tailed)
,689
a. Test distribution is Normal.
b. Calculatedfrom data.
c. Se indica si es grupo control o experimental = G experimental, se
indica si es pre-test o pos-test = Pre-test.
En la Tabla 15 el p-valor es de 0,689, no hay evidencia para rechazar la
hipótesis nula. por consiguiente los datos obtenidos para el pre-test en
el grupo experimental ajustan a la distribución normal.
81
Integración disciplinar física-informática y su incidencia...
Tabla 16
Prueba K-S para post-test en grupo experimental
Total de capaci-
dad de represen-
tación externa
N
30
Normal
Mean
10,27
Parameters(a,b)
Std. Deviation
2,288
Most
Extreme Absolute
,192
Differences
Positive
,124
Negative
-,192
Kolmogorov-Smirnov Z
1,054
Asymp. Sig. (2-tailed)
,217
a Test distribution is Normal.
b. Calculatedfrom data.
c. Se indica si es grupo control o experimental = G experimental, se
indica si es pre-test o pos-test = Pos-test.
En la Tabla 16 el p-valor es de 0,217, no hay evidencia para rechazar la
hipótesis nula. por consiguiente los datos obtenidos para el pos-test en
el grupo experimental ajustan a la distribución normal.
La segunda condición que debe cumplirse para poder aplicar la
Prueba t-student es el supuesto de la igualdad de varianzas entre
muestras, así que se deberán tomar los datos obtenidos en el pre-test y
pos-test, tanto para el grupo control como el experimental y someter-
los a la prueba de Levene, que es la que permite rechazar o aceptar la
hipótesis nula que frente a la igualdad de varianzas se plantea.
Ho: No hay diferencias significativas entre las varianzas de los grupos.
H1: Hay diferencias significativas entre las varianzas de los grupos.
82
Diego Leonardo Tovar Rodríguez
II. Determinación de capacidad de representación de
problemas de física en grupos control y experimental
Tras verificar que se cumplen las condiciones para hacer el tratamiento
de los datos según distribución normal, se utiliza la Prueba t-student,
en primera instancia para obtener la media y la desviación standard en
las muestras, lo que da cuenta del primer objetivo específico planteado
en esta investigación: Determinar la capacidad de representación en
problemas de física en los grupos control y experimental.
Tabla 17
Capacidad de representación externa en pre-test y pos-test para grupo control
Std. Error
Mean
N
Std. Deviation
Mean
Pair 1
Total
representación
7,30
30
2,535
,463
externa pret
Total
representación
8,40
30
2,486
,454
externa post
Tabla 18
Prueba t para grupo control. Representación pre-test - pos-test
83
Integración disciplinar física-informática y su incidencia...
Tabla 19
Capacidad de representación externa en pre-test y
pos-test para grupo experimental
Std. Error
N
Mean
Std. Deviation
Mean
Total repexp pre
30
5,50
2,813
,514
Total repexp post
30
9,27
3,629
,663
a. Se indica si es grupo control o experimental = Experimental
Tabla 20
Prueba t para grupo experimental
Test Value = 0
95% Confidence
Sig.
Mean
t
df
Interval of the
(2-tailed)
Difference
Difference
Lower
Upper
Lower
Upper
Lower
Upper
Total repexp pre
10,709
29
,000
5,500
4,45
6,55
Total repexp post
13,987
29
,000
9,267
7,91
10,62
a. Se indica si es grupo control o experimental = Experimental.
De la Tabla 17 y la Tabla 19 se puede apreciar que la media, del gru-
po control es 7,3 y la del grupo experimental es 5,5, ambos resultados
referidos al momento de iniciar la investigación, lo que evidencia que
en ese momento, el grupo control se encuentra en mejores condiciones
que el grupo experimental. Cabe anotar que los puntos posibles a al-
canzar en las pruebas, se distribuyen en un espectro de cero a quince,
lo que implica que ambos grupos se encuentran por debajo del valor
medio de ese espectro.
Pero al observar las mismas tablas, se encuentra que el valor de la
media en el postt para el grupo de control a pasado a ser 8,4, mientras
que en el caso del grupo experimental el valor ahora es 9,27, lo que
implica que la situación inicial de desbalance entre ambas muestras se
ha invertido, es decir el grupo experimental ahora presenta una mejor
capacidad de representación.
84
Diego Leonardo Tovar Rodríguez
III. Prueba t-student para muestras independientes
Tras verificar esta condición, se pasa a aplicar la Prueba t-student para
muestras no relacionadas. Esta condición se da porque aunque a am-
bos se les aplica el mismo pre-test y pos-test, lo cierto es que lo que
define la no relación entre los grupos es la independencia entre estos,
es decir que los resultados o comportamiento de uno de ellos no repre-
senta ningún efecto sobre el otro.
Tabla 21
Medias para grupo experimental y de control, en pre-test y pos-test
Se indica si es gru-
po control o experi-
Std.
Std. Error
mental
N
Mean
Deviation
Mean
Total representacion Control
30
7,30
2,535
,463
externa pret
Experimental
30
5,50
2,813
,514
Total representacion Control
30
8,40
2,486
,454
externa post
Experimental
30
9,27
3,629
,663
También es importante observar las variaciones presentadas en las
desviaciones estándar puesto que de la Tabla 22, los valores del grupo
control pasaron de 2,535 a 2,486, mientras que el grupo experimental
pasó de 2,813 a 3,629. Esto sumamente interesante porque indica que
si bien el grupo de control obtuvo un crecimiento en su media infe-
rior al que presenta el grupo experimental, también se presenta menos
dispersión, es decir que aunque el de control fue el grupo con menor
crecimiento, porque pasó de 7,30 a 8,40, su condición de dispersión
mejoró, es decir que la mayoría de los resultados se agrupan con ma-
yor consistencia en torno a la media que en el caso del grupo experi-
mental que aunque pasó en su media de 5,5 a 9,27 presenta incluso un
descenso en la desviación estándar, lo que implica que aunque hubo
mejoramiento en la capacidad de uso de la representación de proble-
mas de física, el grupo experimental incrementa la dispersión de sus
datos. Esa condición puede hallar explicación en que cuando se hizo el
análisis de variables intrusas, es decir de aquellas que pudieran afectar
los resultados de la investigación reduciendo la confiabilidad, o lo que
es lo mismo, su estabilidad externa, se identificó a la participación del
85
Integración disciplinar física-informática y su incidencia...
investigador como uno de los factores de mayor riesgo, y buscando re-
ducir esta situación, el docente asumió una posición fundamentalmen-
te de observador, lo que permitió, identificar que como suele suceder
en los grupos académicos, hubo estudiantes que aprovecharon a fon-
do la unidad didáctica, quienes hicieron preguntas y obtuvieron una
tutoría más cercana que aquellas que solo recibieron las explicación
general al inicio de las sesiones de trabajo. Se debe agregar que si bien
las sesiones de trabajo nunca se pensaron para ser desarrolladas en
ausencia absoluta del maestro, si se hizo un gran esfuerzo por diseñar-
las para ser ejecutadas con un alto nivel de autonomía por parte de las
estudiantes. Desde el punto de vista investigativo es muy interesante
porque implica que una acción orientada a fortalecer un aspecto, la
confiabilidad, debilitó otro, la dispersión.
Tabla 22
Prueba para t para muestras independientes
En la Tabla 22 se puede observar que el valor de significancia entre los
grupos experimental y de control es de 0,012 al momento de aplicar el
pre-test, que al ser menor que 0,05 implica que no se acepta la hipóte-
sis de homogeneidad de medias entre los grupos en la condición inicial
de la investigación, situación que cambia cuando se ha aplicado la uni-
dad didáctica con alto nivel de integración disciplinar, pues el nivel de
significancia bilateral tras la aplicación del pos-test es de 0,235 lo que
implica que no hay evidencia suficiente para rechazar la hipótesis , en-
tonces la aceptamos, es decir que hay homogeneidad entre las medias.
Aunque la teoría de análisis de Prueba t dice que si al final de un
proceso, no se presenta una condición de diferencia entre las medias,
se concluye que dicho proceso no produjo efectos suficientemente
positivos para generar dicha diferencia; sin embargo, en este caso se
86
Diego Leonardo Tovar Rodríguez
debe tener en cuenta que se partió de una condición inicial en la que
había una diferencia de muestras en favor del grupo de control, lo que
implica que a la condición de homogeneidad se llega por cuenta de la
aplicación de la variable independiente, es decir la unidad didáctica de
alto contenido de integración disciplinar.
En este punto es importante subrayar el hecho de que lo que está
produciendo los efectos positivos son las aspectos que hacen que la
unidad didáctica tenga un “alto nivel de integración disciplinar”.
87
Conclusiones y recomendaciones
I. Conclusiones
La estrategia de integración disciplinar desarrollada se evidenció
como exitosa siguiendo las indicaciones de Fourez y Hasni-Lenoir
quienes plantean que aunque hay muchas formas de construir ac-
tividades de integración, las que producen efectos positivos en la
enseñanza-aprendizaje de las ciencias son aquellas en que las que
se pueden identificar los siguientes elementos: las disciplinas par-
ticipantes del islote de racionalidad están claramente definidas, los
conceptos, metodologías y herramientas aportadas desde cada una
de ellas, hay claridad frente a las metas a alcanzar y en función de
esto se definen el muy cuidadoso diseño del instrumento de traba-
jo. Estos autores plantean que los constructos con diferentes nive-
les de integración disciplinar pueden materializarse en un amplio
espectro de posibilidades didácticas, lo que da la posibilidad de
escoger como en el caso de la presente investigación a la unidad
didáctica.
Aunque los elementos generales de integración disciplinar que pro-
ducen efectos positivos a lo largo del proyecto son los mencionados
por Fourez y Hasni-Lenoir, cada uno de ellos tiene una expresión
más específica en el presente proyecto:
89
Integración disciplinar física-informática y su incidencia...
Fourez y Hasni-Lenoir
Tovar
Identificación de disciplinas participan-
Física e informática
tes del islote de racionalidad
Física: Principio de Arquímedes
Conceptos aportados por cada una de
Informática: Interactividad, simulación,
las disciplinas participantes
modelamiento
Física: Método de ocho pasos para resol-
Herramientas aportadas por cada una
ver ejercicios de física
de las disciplinas participantes
Informática: applets, Internet, ordena-
dores
Instrumentos
Diseño de la unidad didáctica
Se hace necesario ampliar el análisis del diseño de la unidad didáctica
porque en ella reside gran parte del éxito del proceso.
De manera particular, la adecuada selección de las simulaciones
(previo barrido en la red), juega un papel fundamental. Haber cum-
plido con los pasos propuestos por los autores arriba mencionados,
proporciona los criterios orientadores para seleccionar los simulado-
res que serán útiles en relación con las metas propuestas. Este paso es
sumamente importante por lo que se debe hacer con meticulosidad, en
este caso, se analizaron 52, de lo que se hizo una preselección de seis
applet, para finalmente conservar cuatro, que son las que se incluyen
en la unidad didáctica. Las primeras fueron descartadas por ser dema-
siado pesadas para los ordenadores de la institución educativa, porque
tenían errores, por baja confiabilidad, pero sobre todo porque dificul-
taban el abordaje del concepto de flotación y los relacionados como
densidad, peso aparente y viscosidad. El criterio definitivo para la se-
lección final, de nuevo fue la pertinencia del applet.
La elaboración misma de la unidad didáctica también juega un im-
portante papel pues debe ser redactada manteniendo el equilibrio en-
tre el rigor conceptual y una meridiana simplicidad, de manera que lo
segundo facilite lo primero. Se debe manejar de manera adecuada la
transición entre las diferentes formas de representación, es decir, los
gráficos, imágenes, tablas, vectores, lectura explicativa e instructiva.
Finalmente, aunque la unidad didáctica está diseñada para que las
estudiantes regulen su propio aprendizaje, es un factor definitivo de
éxito la retroalimentación continua.
90
Diego Leonardo Tovar Rodríguez
• La capacidad de representación ha sido medida mediante prestest
y pos-test aplicados a los grupos control y experimental. Dichos
instrumentos fueron pasados por el proceso de validación por pa-
res y ofrecieron los siguientes resultados:
Grupo control
Grupo experimental
Pre-test
7,30
5,5
Pos-test
8,40
9,27
Los puntajes se obtienen por la sumatoria de cinco ítems, cada uno de
los cuales puede alcanzar en su mejor desempeño hasta tres puntos, es
decir que el puntaje máximo hubiese sido de 15 puntos.
Las disciplinas se conforman y evolucionan pasando por un desa-
rrollo que incluye las etapas pre-paradigmática, paradigmática y
post-paradigmática; es en esta última que se inscriben los procesos
de integración disciplinar como el que se presenta en esta inves-
tigación. No es que ni la física, ni la informática hayan agotado su
campo de estudio, al contrario, de lo que se trata es que una de las
vertientes de desarrollo eventual de las disciplinas se verifica por
cuenta del acercamiento a otros campos del saber. Además, en pe-
dagogía es necesario tener en mente la diferencia entre la discipli-
na científica y la disciplina escolar, por tanto, en el caso abordado
por esta investigación se determina que el alto nivel de integración
disciplinar entre las dos disciplinas escolares involucradas permi-
ten mejorar el desempeño en la capacidad de utilizar la representa-
ción para entender y abordar las solución de un problema.
Los procesos de enseñanza y aprendizaje de la física en el Colegio
Clemencia de Caycedo, en relación con la inclusión de los recursos
informáticos, coinciden con la caracterización de uso de las tic que
hace Álvaro Galvis a nivel nacional, es decir, aunque ha aumentado
el uso de las mismas en los ambientes escolares, su utilización se
centraa actividades de ofimática, consultas en línea y flujo de in-
formación por correo o redes sociales; mientras que aquellas que
promueven el desarrollo de habilidades cognitivas de alto nivel, se
mantiene aún en una condición conservadora. La condición men-
cionada no se encuentra asociada solamente al campo de la física
91
Integración disciplinar física-informática y su incidencia...
sino a todas las disciplinas, las que no obstante se han visto be-
neficiadas de una sostenida política del estado que por medio del
Ministerio de Educación, el Ministerio de las tic, que junto con la
Secretaría de Educación del Distrito -sed- han promovido el uso
de estas tecnologías en el aula de clase.
II. Recomendaciones y proyecciones
Tanto las proyecciones a largo plazo en torno al tema de investigación
abordado por este trabajo como las conclusiones obtenidas a partir
del mismo, permiten tender un amplio conjunto de recomendaciones
y proyecciones.
En primer capitulo del trabajo se había planteado que en fases ante-
riores la integración disciplinar en realidad se habría desarrollado
con tres disciplinas: informática que aporta los simuladores en lí-
nea e instalados en los ordenadores, español desde donde se abor-
dan las tipologías textuales y la física que aporta el problema. Ya en
esas fases se habían obtenido resultados interesantes, no obstante
a la luz de la actual investigación se pueden identificar debilidades
asociadas a la falta de rigor en las fases precedentes, lo que implica
que el paso natural a seguir debe ser retomar el trabajo, ampliando
ahora el islote de racionalidad incluyendo ahora lectura.
Para este momento se ha mejorada la estabilidad interna de los
instrumentos de captura de datos, es decir la validez del pre-test
y del pos-test, en lo que ha jugado un papel fundamental la parti-
cipación de los validantes, quienes al ser seleccionados mediante
criterios claros de pertinencia, participaron con autentico interés
por lo que se sugiere mantener contacto con ellos, informarles de
los resultados obtenidos en este trabajo y buscar su participación
en posteriores fases.
Es necesario reconocer que aunque se ejecutó un pilotaje, el mis-
mo tuvo la intención específica de identificar fallas formales en el
diseño de los instrumentos, para lo que sin duda cumplió con su co-
metido porque se identificaron un buen número de errores de re-
dacción, diagramación, etc., sin embargo, su función principal debe
92
Diego Leonardo Tovar Rodríguez
ser la de fortalecer la estabilidad externa de las pruebas, es decir lo
que se conoce con el nombre de confiabilidad. Esto implica que los
investigadores involucrados en el proyecto gestionen este aprendi-
zaje bien sea por rutas autodidacticas o recurriendo a programas
educativos que les aporten lo requerido, sobre todo teniendo en
cuenta que se aspira llevar este trabajo a condiciones de aplicabili-
dad en instituciones distintas al Colegio Clemencia de Caycedo.
Uno de los aspectos más interesante evidenciados en esta investi-
gación es que una acción orientada a mejorar algo, puede debilitar
otro, siendo expresión de esto el incremento de la desviación es-
tándar en el grupo experimental, lo que indica que aunque hubo
mejoramiento de la media del grupo en la capacidad de uso de la
representación en física, también se profundizó la dispersión de los
resultados obtenidos por las estudiantes en torno al promedio, lo
que no es una situación deseable. Esto se explica por un diseño la
unidad didáctica que le da mucho peso al desarrollo de la misma
de manera autónoma, de manera que el docente, aunque presente
en el aula durante su ejecución intentó interferir lo menos posible
con la intensión de reducir su acción como posible variable intrusa.
Aunque en este momento no se puede orientar frente a la acción
específica que debería adoptarse para reducir el efecto de disper-
sión, es recomendación puntual de este trabajo analizar la acción
del maestro durante las sesiones de trabajo de manera que aunque
se mantenga bajo el efecto invalidante de su propia participación,
también se reduzca la dispersión.
93
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99
anexos
I. Validación de pre-test y pos-test
Integración disciplinar física-informática y su incidencia en la capacidad de
representación de problemas de física en estudiantes de ciclo V de una institu-
ción educativa pública de Bogotá.
El presente instrumento forma parte de la propuesta de proyecto de grado “Integra-
ción disciplinar física-informática y su incidencia en la capacidad de representación
de problemas de física en estudiantes de ciclo V de una institución educativa pública
de Bogotá, sed”, para optar al titulo de magister en educación, mención currículo y
comunidad educativa que se lleva a cabo con la Universidad de Chile por parte del
docente Diego Leonardo Tovar Rodríguez.
El instrumento se aplicará a dos de los tres grupos de undécimo del Colegio Dis-
trital Clemencia de Caycedo existentes en la jornada mañana, uno de los cuales será
el grupo piloto mientras el otro actuará a manera de grupo de control. La población
cubierta por la institución es femenina; en términos socioeconómicos se ubica en los
estratos uno, dos y tres; las edades oscilan entre 15 y 18 años, habitan principalmen-
te en las localidades Reafael Uribe Uribe y Tunjuelito.
El proyecto busca fortalecer habilidades necesarias para el mejoramiento del ren-
dimiento académico en física, mediante una alta integración disciplinar de esta con
la informática. Es de mencionar que el proceso ha pasado por varias etapas, la última
de las cuales, fue una sistematización realizada con el acompañamiento del idep, de
la que se perfilaron algunas categorías emergentes, a las que se les pretende dar de-
sarrollo con la ejecución de la presente propuesta.
Tiene en sus manos el pre-test y pos-test junto con los criterios con los que se es-
pera evaluar el impacto de intervención interdisciplinar. Dado su reconocido interés
en el mejoramiento de los procesos de enseñanza aprendizaje en el campo de la físi-
ca, comedidamente se le solicita analizar estos instrumentos y emitir, si lo considera
pertinente, sugerencias orientadas al mejoramiento de los mismos.
Se agradece su participación en esta etapa del proceso la cual será debidamente
reconocida en el documento final, el que desde luego le será retroalimentado.
101
Integración disciplinar física-informática y su incidencia...
Criterios a evaluar en el pre-test y pos-test.
Primer punto:
1ai. Capacidad de representar la condición de flotación descrita.
0
No hace ninguna representación.
1
Representa de forma evidentemente errada la condición de flotabilidad, no
incluye proporciones y ninguna de las fuerzas involucradas.
2
Representa regularmente la condición de flotabilidad apoyándose explícita-
mente en alguna proporción o incluyendo al menos una de las fuerzas invo-
lucradas.
3
Representa la condición de flotación de manera adecuada incluyendo de for-
ma explícita las proporciones o algunas fuerzas involucradas.
4
Representa la condición de flotación evidenciando todas las proporciones y
todas las fuerzas involucradas.
1aii. Identificación de datos relevantes para la solución del problema.
0
No identificó ningún dato relevante.
1
Identifica al menos uno de los datos relevantes explícitos o implícitos.
2
Identifica más de un dato relevante explícito o implícito.
3
Identifica todos los datos relevantes explícitos e implícitos.
1b. Identificación de la pregunta o problema específico a resolver.
0
No escribe nada.
1
Responde pero no identifica la pregunta o problema.
2
Identifica la pregunta o problema.
1c. Representación de la nueva condición de flotación.
0
No representa nada.
1
Representa la condición de forma evidentemente errada.
2
Representa una posible nueva condición incluyendo alguna proporción o fuer-
za involucrada.
3
Representa una posible nueva condición incluyendo todas las proporciones y
fuerzas involucradas.
102
Diego Leonardo Tovar Rodríguez
2. Explicación de la situación planteada mediante producción escrita y/o gráfica.
0
No representa nada.
1
Explica de manera errónea o incoherente. No se apoya en grafico.
2
Explica de manera acertada y coherente pero no utiliza términos adecuados
ni gráficos.
3
Explica de manera acertada y coherente, utilizando términos adecuados y apo-
yándose en representaciones graficas.
3. Resolución de ejercicio.
0
No intentaresolverlo.
1
Construye representación y captura datos pero no intenta resolverlo.
2
Construye representación, captura datos e intenta resolverlo sin éxito.
3
Construye representación, captura datos y lo resuelve exitosamente.
Comentarios, Sugerencias u Objeciones
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
Nombre:__________________________________________________________
Cargo: ___________________________________________________________
Institución: ________________________________________________________
Profesión: ________________________________________________________
Pertinencia de su opinión: (opinión personal)
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
Pertinencia de su participación: (opinión del investigador)
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
103
Integración disciplinar física-informática y su incidencia...
II. Prueba de entrada. Pre-test
La presente actividad forma parte de un proceso de investigación pedagógica con el
que se busca mejorar desempeños en disciplinas como la física mediante el uso de
herramientas informáticas y lecto-escriturales. Debes saber que aunque la prueba no
es anónima, los resultados no tendrán efectos negativos en tus notas, así que respón-
dela tranquilamente pero con seriedad.
Nombre: _____________________________________ Grupo: _________
1. Lee cuidadosamente el siguiente enunciado y responde los puntos a, b y c.
En la figura 1 se observa un recipiente que contiene agua y aceite. separación entre
una capa de agua cuya densidad es 1000 kg/m3 y una capa de aceite de densidad 920
kg/m3, cada una de 25 cm. y 5 cm. de gruesa respectivamente. Se introduce un cubo
de madera de 20 cm de arista como el que se muestra en la imagen. La densidad del
cubo le permite flotar de manera que un cuarto de él queda sumergido en agua, otro
cuarto en aceite y el resto queda expuesto al aire. Calcule el peso del cubo.
Figura 1
a. Represente gráficamente la situación de flotación descrita incluyendo los datos
que usted considere relevantes y las fuerzas que influyen en la condición de equili-
brio alcanzada.
b. Con base en el enunciado, indique claramente el problema que debe resolver.
c. ¿Qué pasaría si se cambia el cubo por uno de material más denso? Explique y/o
represente gráficamente.
104
Diego Leonardo Tovar Rodríguez
2. La figura 2 muestra un buque petrolero con algunas de sus dimensiones más im-
portantes. La figura 3 es una imagen simplificada en la que se muestra el corte trans-
versal de su casco metálico cargado con petróleo. Explique con términos propios de
física, lo que pasaría si el mismo barco se encontrara en agua dulce, cuya densidad es
más baja que la del agua salada.
Figura 2
Figura 3
105
Editado por el Instituto Latinoamericano de Altos Estudios -ilae-,
en septiembre de 2015
Se compuso en caracteres Cambria de 12 y 9 ptos.
Bogotá, Colombia