Uso del simulador PhET para la comprensión conceptual de la segunda ley de Newton en estudiantes de segundo año de BGU

Abstract

La comprensión conceptual de la segunda Ley de Newton constituye un desafío en la enseñanza de la Física debido a la persistencia de concepciones alternativas relacionadas con la fuerza, la masa y la aceleración. El objetivo de este estudio fue analizar la influencia de una intervención didáctica apoyada por el simulador PhET en la comprensión conceptual de la segunda ley de Newton en estudiantes de segundo año de BGU. Se desarrolló un estudio cuantitativo con diseño pretest–postest y grupo de control, en el que participaron 21 estudiantes de la Unidad Educativa 16 de Noviembre, ubicada en la comunidad Galte Jatun Loma, cantón Guamote, Ecuador. Los participantes fueron distribuidos mediante emparejamiento según su desempeño inicial y asignación aleatoria dentro de los pares, conformándose un grupo experimental (n = 11) y un grupo de control (n = 10). La intervención comprendió cuatro sesiones de 40 minutos; el grupo experimental desarrolló actividades de exploración guiada con PhET, mientras que el grupo de control trabajó los mismos contenidos mediante explicación docente y resolución de ejercicios. Los grupos presentaron niveles iniciales comparables (U = 53,00; p = 0,911). En el postest, el grupo experimental alcanzó una media de 8,55 puntos (DE = 0,82), frente a 3,80 (DE = 1,14) en el grupo de control, con una diferencia estadísticamente significativa, t(19) = 11,06; p < 0,001, y un tamaño del efecto muy grande (d de Cohen = 4,83; g de Hedges = 4,64). La percepción de los participantes hacia PhET fue favorable (M = 4,40), mientras que la observación mostró niveles altos en las dimensiones evaluadas. Estos resultados aportan evidencia de que una intervención pedagógicamente estructurada y apoyada por PhET estuvo asociada con un mayor nivel de comprensión conceptual de la segunda ley de Newton, aunque los hallazgos deben interpretarse considerando el reducido tamaño de la muestra.