La indagación en el aula mediante el uso de simuladores PhET

El uso de metodologías activas en el aula conlleva para los docentes la incorporación de recursos que permitan el logro de los objetivos de aprendizaje, y consecuentemente el fortalecimiento de las competencias de los estudiantes en las diferentes áreas del conocimiento. Esta necesidad real de generar condiciones que promuevan un aprendizaje significativo en los estudiantes del nivel de bachillerato en la asignatura de matemáticas propició la búsqueda de estrategias y herramientas orientadas a lograr tal propósito.

Fue así cómo descubrimos PhET, una plataforma que ofrece diversas simulaciones interactivas en las áreas de física, química, matemáticas, biología y ciencias naturales.

El aprendizaje con PhET

La metodología básica impulsada por PhET se fundamenta en la indagación como una forma para la búsqueda de soluciones a situaciones concretas modeladas por simuladores; es precisamente este proceso de indagación el que permite la reflexión, análisis, discusiones y formulación de predicciones y conclusiones que en suma conducen a nuevos aprendizajes.

El uso de simuladores en el desarrollo de contenidos curriculares es una herramienta valiosa, pero implica por parte del docente en primer lugar llevar a cabo una exploración previa de las simulaciones que considere utilizar en sus clases, en segundo lugar, es necesaria una planificación coherente en función de optimizar el uso del simulador en las diferentes actividades de aprendizaje.

Las simulaciones creadas por el proyecto PhET, de la universidad de Colorado, tienen la ventaja tanto para docentes como estudiantes de ser gratuitas, y que pueden trabajarse sin necesidad de contar con una conexión de Internet. Otro aspecto que es oportuno mencionar es que PhET, ofrece la posibilidad a los docentes de formarse en el uso sistemático de los simuladores y la implementación de metodologías activas por medio de sus talleres virtuales, alojados en la plataforma.

¿Qué ofrece el uso de simuladores en el aula de clase?

En primer lugar, se modifica el contexto desde el cual se aborda un contenido, pues al presentar una situación problemática o buscar aproximarse a la explicación de un fenómeno por medio de un simulador, permite que se generen condiciones para construir el aprendizaje mediante un andamiaje guiado por el docente, pero que busca involucrar en mayor medida a los estudiantes.

Una de las actividades de trabajo usadas bajo la metodología de PhET, se denomina “indagación con la clase entera”, y su uso en la clase está orientado al análisis y razonamiento por parte de los estudiantes basado en situaciones que muestra la simulación que se utiliza. Es importante destacar que la planificación de la actividad de indagación con la clase entera conlleva la redacción de objetivos específicos de aprendizaje, los cuales guardan una estrecha relación con las preguntas que el docente formula para generar el proceso de indagación entre los estudiantes.

Desde la experiencia particular, usando simulaciones en el aula y aplicando las estrategias promovidas por el proyecto PhET, básicamente se puede considerar los siguientes pasos que como docente se deben llevar a cabo para generar una actividad de indagación con la clase entera.

1. Establecer el grado y tema con el que se trabajará.
2. Seleccionar la simulación que será usada en la clase.
3. Redactar los objetivos de aprendizaje para la sesión.
4. Formular preguntas que guíen la discusión, reflexión y análisis por parte de los estudiantes.
5. Considerar un apartado para la puesta en común sobre las conclusiones a las que llegan los estudiantes respecto a lo observado en la simulación.

Al momento de operativizar la actividad de indagación con la clase entera, puede considerarse los siguientes momentos de la clase.

• Mostrar la simulación a toda la clase y precisar aquellos aspectos sobre los cuales se hará la discusión.
• Presentar la guía de trabajo a los estudiantes, la cual contendrá los objetivos de aprendizaje y las preguntas para discusión.
• Establecer un tiempo para la discusión en pares o equipos de trabajo tomando en cuenta lo observado en el simulador y las preguntas guías.
• Asignar un tiempo para que los estudiantes expliquen lo que sucede en la simulación y compartan sus conclusiones.
• Hacer una puesta en común.

El rol del docente

Es importante mencionar que el rol del docente en este tipo de actividad es la de facilitar el proceso de construcción de los aprendizajes, por medio de la formulación de objetivos y preguntas guías que orienten la discusión y análisis por parte de los equipos de trabajo y que sean ellos quienes formulen sus propias conclusiones respecto a la temática sobre la cual se trabaja.

La práctica en el aula de la indagación como estrategia de aprendizaje, implica indudablemente la formulación de preguntas conceptuales y analíticas, las cuales se deben fundamentar con el uso conveniente de los simuladores, de allí que es de vital importancia que el docente se familiarice primero con la simulación que utilizará, para poder atender posibles dudas que muestren los estudiantes durante la clase. Finalmente, es importante señalar que como docentes debemos evitar inducir respuestas y conclusiones acerca de los temas, pues esto restaría valor al proceso de consolidación de los aprendizajes por parte de los estudiantes.

Simulación de operaciones con números reales

Te presentamos esta simulación como ejemplo práctico. 

Las imágenes mostradas son parte de la simulación, y se pueden manipular para crear varias situaciones que permiten propiciar la discusión con el grupo de clase. Esto es algo que le da un giro distinto a la clase y puede ayudar en gran medida a despertar el interés en los estudiantes por los contenidos del currículo, en este caso particular del área de las matemáticas.

Texto escrito por Leonel Eduardo Amaya Barrera.