Implementación de las simulaciones PhET

Implementación de las simulaciones PhET, un acercamiento de los laboratorios virtuales en el aula de Ciencias, en un contexto de educación primaria

Implementation of PhET Simulations, an approach to virtual labs in the Science classroom, in a primary education context

Resumen

Se plasma la experiencia de un taller sobre simulaciones PhET, implementado como herramienta didáctica en un planeamiento didáctico de Ciencias para quinto grado, siguiendo los lineamientos del Ministerio de Educación Pública de Costa Rica. Esta experiencia se enmarca en una investigación – acción de enfoque cualitativo, en la, quienes son docentes de educación primaria en ejercicio, entre hombres y mujeres, con más de cinco años de experiencia. Finalmente, se concluye que este tipo de herramientas y la propuesta de planeamiento son versátiles y prácticas, pero no deben dejar de lado el análisis previo del contexto educativo en el que se van a desarrollar.

Palabras clave: Tecnología educativa, Material didáctico, Trabajos prácticos, Formación de docentes.

Abstract

The experience of a workshop on PhET simulations is reflected, implemented as a teaching tool in a science teaching plan for fifth grade, following the guidelines of the Ministry of Public Education of Costa Rica. This experience is part of an action research with a qualitative approach, in which the opinions of the participants, who are practicing primary education teachers, with more than five years of experience, are collected. Finally, it is concluded that this type of tools and the planning proposal are versatile and practical, but they should not leave aside the prior analysis of the educational context in which they are going to be developed.

Keywords: Educational technology, Teaching materials, Practical work, Teacher training.

Introducción

El uso de las simulaciones virtuales ha dinamizado las clases de Ciencias y facilitado la realización de experiencias de laboratorio, tanto en contextos de educación primaria como de secundaria. De ahí que, herramientas como las simulaciones PhET, potencian el acercamiento del profesorado y estudiantado a no solo comprender de una manera más gráfica los conceptos de la Física, Química, Biología, y cualquier otra ciencia natural, sino, que los ayudan a comprender y vivenciar los diferentes fenómenos de la naturaleza, de una forma más interactiva y visual. Como resaltan Wieman et al. (2008), las personas estudiantes desarrollan sus propios modelos mentales y su comprensión de la ciencia, gracias a la interacción con las simulaciones PhET. López-Tavares (2020), resalta que:

Las simulaciones usadas en la educación en ciencias son ambientes virtuales que permiten la visualización y exploración de fenómenos, donde los estudiantes manipulan variables usando diferentes controles, y reciben retroalimentación del efecto de esa manipulación inmediatamente por medio de una animación. (p. 2)

Por eso el objetivo del taller es introducir a las personas docentes en el uso de estos recursos, además de lo que lo implementen en su planeamiento didáctico de Ciencias, en el contexto de la educación primaria. Puesto que, las simulaciones PhET son un recurso muy accesible, que involucra el uso de la tecnología educativa, además, de que se pueden trabajar sin la necesidad de conexión a internet, tanto desde dispositivos móviles como desde computadoras, dando así un acercamiento a los laboratorios de Ciencias de una manera virtual.

Marco teórico

Las simulaciones PhET son herramientas, versátiles y dinámicas en la mediación pedagógica de asignaturas asociadas a las Ciencias Naturales, como Física, Química y Biología, inclusive Matemática. Puesto que, a través de ellas, se pueden replicar fenómenos de la naturaleza, en un contexto de aula, como lo indican Santos et al. (2000), las simulaciones computacionales son programas informáticos diseñados para comprender o predecir el funcionamiento de un sistema dinámico real, representado por un modelo, experimentando en entornos virtuales. Además, este tipo de herramientas son las más adecuadas para investigar y experimentar en Ciencias Naturales (Bizzio et al.,  2024).

The Physics Educational Technology, mejor conocidas simulaciones PhET, surgen de un proyecto realizado en la Universidad de Colorado Boulder, en el año 2002, a partir de programación en Java y/o Flash, ejecutables desde cualquier navegador, gracias a los aportes de especialistas como Carl Wieman, Mike Dubson, Ron LeMaster, Chris Malley, Danielle Harlow, entre otros (Albarracín y Ramírez, 2017; Finkelstein et al., 2006). Además, esta herramienta ha migrado en su código de programación de Java al formato HTML-5, permitiendo que sea más accesible y adaptable a las necesidades digitales actuales, siendo, además, multipantalla y multiplataforma, es decir que puede ser utilizada desde cualquier dispositivo móvil, con Android o iOS, así como, como desde cualquier computadora con cualquier sistema operativo, sea Windows, Mac Os o cualquiera de las distribuciones de Linux.

Albarracín y Ramírez (2017) destacan que las simulaciones PhET fueron diseñadas para que las personas estudiantes realicen una comprensión conceptual de la Física por medio de la exploración y del aprendizaje activo que estas aportan. Esto debido, a que mediante, este tipo recursos, se puede ir más allá de las ecuaciones y la resolución tradicional de problemas de Física o cualquier explicación teórica, puesto que permiten vivenciar, emular, las fundamentaciones que se exponen en el aula.

En la Figura 1, se pueden apreciar algunas simulaciones PhET para diferentes áreas del conocimiento:

Figura 1.

Algunas de las simulaciones que oferece PhET.

[pic 1]

Nota: Corresponden a pantallazos de varias simulaciones PhET. 

Fuente: University of Colorado Boulder (2024), https://phet.colorado.edu/.

López-Tavares y Orozco (2017), destacan algunas ventajas de utilizar simulaciones, como las siguientes:

• Acepta aportaciones de los usuarios y presenta los resultados en gráficos o tablas, permitiendo a los estudiantes jugar un papel más activo en el proceso educativo.
• Favorece la construcción de modelos mentales adecuados.
• Ayuda al cambio conceptual.
• Permite observar el fenómeno desde diferentes puntos de vista.
• Ayuda a dotar de significado a las expresiones matemáticas y poder interpretar datos.
• Motivan al estudio de las ciencias y son interesantes para los estudiantes. (pp. 3-4)

Lo anterior en concordancia con lo expuesto por Amadeu y Leal (2013), en cuanto a que el uso de simulaciones aporta una comprensión mejor de algunos fenómenos físicos, puesto que permite incluir elementos gráficos y animaciones en el mismo entorno.

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