UNIVERSIDAD NACIONAL DE EDUCACIÓN Carrera de: Educación en Ciencias Experimentales Guía didáctica para el aprendizaje de Energía Térmica: Calor Absorbido en 1ero BGU de la Unidad Educativa Roberto Rodas Autor/es: Muñoz Montalvan Henry Mauricio C.I: 0302137781 Rodriguez Mendieta Joselin Johana C.I: 0957528292 Tutor: PhD. García Chávez Arelys C.I: 0152162244 Cotutor: PhD. Hernández Amaro Luis Enrique C.I: 0150827103 Trabajo de Integración Curricular previo a la obtención del título de Licenciado/a en Educación en Ciencias Experimentales Azogues - Ecuador Agosto, 2024 2 Trabajo De Integración Curricular Muñoz Montalvan Henry Mauricio Rodriguez Mendieta Joselin Johana Resumen El objetivo de este estudio fue evaluar la efectividad de una guía didáctica para el aprendizaje Energía Térmica: Calor Absorbido a estudiantes de 1ero BGU paralelo A de la Unidad Educativa Roberto Rodas en el área de Física. La muestra está conformada por 21 estudiantes, la metodología utilizada incluyó preguntas abiertas y cerradas, con respuestas de opción múltiple en la escala de Likert. Los instrumentos de recolección de datos fueron pre-test y post-test para evaluar el aprendizaje de los estudiantes. Los resultados mostraron que los estudiantes expresaron interés en aprender temas de Física, pero se mencionó la necesidad de clases más participativas y explicaciones más claras. Aunque hubo algunas contradicciones en las respuestas, se resaltó la importancia de mejorar la metodología y los recursos utilizados en el aula. En conclusión, la implementación de la guía didáctica demostró ser una herramienta valiosa para el proceso de aprendizaje en estudiantes de bachillerato, destacando la importancia de adaptar las estrategias educativas a las preferencias de los estudiantes para lograr un aprendizaje efectivo y significativo. Se sugiere que en futuros estudios se realicen intervenciones más prolongadas con un mayor número de sesiones para evaluar a largo plazo el impacto de la guía didáctica en el aprendizaje de los estudiantes. Además, sería beneficioso incorporar la retroalimentación constante de los estudiantes para seguir mejorando su aprendizaje. Palabras claves: Guía didáctica, Física, calor absorbido, aprendizaje. 3 Trabajo De Integración Curricular Muñoz Montalvan Henry Mauricio Rodriguez Mendieta Joselin Johana Abstract The aim of this study was to assess the effectiveness of a didactic guide for learning Thermal Energy: Absorbed Heat by 1ero BGU A de la Unidad Educativa Roberto Rodas in the Physics area. The sample is made up of 21 students, with a methodology that involved open and closed questions, using Likert scale multiple choice responses. Data collection instruments were pre-tests and post-tests to evaluate student learning. Results showed students' interest in learning Physics topics, but the need for more interactive classes and clearer explanations was mentioned. Despite some contradictions in responses, it was emphasized the importance of improving methodology and resources in the classroom. In conclusion, the implementation of the didactic guide proved to be a valuable tool for the learning process in high school students, emphasizing the importance of adapting educational strategies to student preferences for effective and meaningful learning. It is suggested that future studies involve longer interventions with more sessions to evaluate the long-term impact of the didactic guide on student learning. Additionally, constant student feedback would be beneficial for continued improvement in their learning. Keywords: Didactic guide, Physics, absorbed heat, learning. 4 Trabajo De Integración Curricular Muñoz Montalvan Henry Mauricio Rodriguez Mendieta Joselin Johana Índice de contenido Introducción ......................................................................................................................................8 Capítulo 1 ....................................................................................................................................... 11 1.1 Problema de investigación ...................................................................................................... 11 1.1.1 Objetivo General ................................................................................................................13 1.1.2 Objetivos Específicos .........................................................................................................13 1.2 Justificación...............................................................................................................................14 Capítulo 2: Marco teórico ..............................................................................................................17 2.1 Antecedentes de investigación ..............................................................................................17 2.2 Bases Teóricas o Conceptuales .............................................................................................22 2.2.1 Enseñanza de la Física ...................................................................................................22 2.2.2 Definición de energía térmica .......................................................................................23 2.2.3 Definición de calor absorbido .......................................................................................24 2.2.4 Propiedades térmicas de la materia..............................................................................25 2.2.5 Transferencia de calor ...................................................................................................26 2.2.6 Aprendizaje de Energía Térmica en el Contexto Educativo ......................................27 2.2.7 Guías Didácticas .............................................................................................................28 2.2.8 Posible modelo de la guía didáctica ..............................................................................29 2.2.9 Estructura de la guía didáctica .....................................................................................31 2.3 Marco Legal ..........................................................................................................................33 2.3.1 Fundamentación Legal sobre la Educación en Ecuador ............................................33 Capítulo 3: Marco Metodológico ...................................................................................................38 5 Trabajo De Integración Curricular Muñoz Montalvan Henry Mauricio Rodriguez Mendieta Joselin Johana 3.1 Paradigma y enfoque ............................................................................................................38 3.2 Tipo de investigación ............................................................................................................40 3.3 Población o muestra .............................................................................................................40 3.4 Operacionalización de variables ..........................................................................................42 3.5 Técnicas e instrumentos de investigación ...........................................................................43 3.5.1 Pre-test y Post-test ..........................................................................................................43 3.5.2 Rúbrica de Observación ................................................................................................44 3.5.3 Rúbrica de actividades ...................................................................................................45 3.5.4 Cuestionario de satisfacción ..........................................................................................46 3.5.5 Encuesta ..........................................................................................................................48 Capítulo 4: Análisis de resultados de la aplicación de instrumentos .........................................49 4.1 Resultados mediante la rúbrica de observación .............................................................49 4.2 Resultados mediante la encuesta de necesidades ............................................................50 4.3 Resultados mediante el Pre – test ....................................................................................57 4.4 Resultados mediante la triangulación metodológica ......................................................59 Capítulo 5: Diseño de la propuesta ...............................................................................................61 5.1 Introducción ..........................................................................................................................61 5.2 Organigrama de la propuesta ...............................................................................................62 5.3 Título de la propuesta ...........................................................................................................63 5.4 Objetivo general de la propuesta......................................................................................... 63 5.5 Fases de la propuesta ............................................................................................................ 63 5.5.1 Fase 0: Diagnóstico .........................................................................................................63 6 Trabajo De Integración Curricular Muñoz Montalvan Henry Mauricio Rodriguez Mendieta Joselin Johana 5.5.2 Fase 1: Diseño y elaboración de materiales ................................................................ 64 5.5.3 Fase 2: Implementación de la guía didáctica .............................................................. 84 5.5.4 Fase 3: Evaluación de la aplicación de la guía didáctica ........................................... 86 Conclusiones ................................................................................................................................. 100 Recomendaciones ......................................................................................................................... 103 Referencias Bibliográficas........................................................................................................... 104 Anexos ........................................................................................................................................... 111 Anexo #1: Rubrica de Observación ......................................................................................... 111 Anexo #2: Encuesta de necesidades .........................................................................................112 Anexo #3: Pre – test ..................................................................................................................113 Anexo #4: Guía didáctica implementada en estudiantes de 1ero BGU paralelo A en la materia de Física ...................................................................................................................................114 Anexo 5: Rúbrica de actividades ............................................................................................ 126 Anexo #6: Post – test ................................................................................................................ 127 Anexo 7: Encuesta de satisfacción .......................................................................................... 128 Anexo 8: Fotografías de la implementación de propuesta ................................................... 129 Índice de tabla Tabla 1. Variables operacionalizadas ............................................................................................... 42 Tabla 2. Calificaciones sobre 10 puntos .......................................................................................... 57 Tabla 3. Análisis estadístico ............................................................................................................ 57 Tabla 4. Calificaciones sobre 10 puntos .......................................................................................... 87 7 Trabajo De Integración Curricular Muñoz Montalvan Henry Mauricio Rodriguez Mendieta Joselin Johana Tabla 5. Análisis estadístico .............................................................................................................87 Tabla 6. Calificaciones del pre – test y post – test sobre 10 puntos .................................................96 Índice de Figuras Figura 1 Pregunta sobre el gusto por la Física .................................................................................51 Figura 2 Pregunta sobre aspectos difíciles en la Física ....................................................................52 Figura 3 Pregunta sobre recursos a implementar en clases de Física ...............................................52 Figura 4 Pregunta sobre tipo de actividades a implementar en clase de Física ................................54 Figura 5 Pregunta sobre sugerencias para la clase de Física ............................................................55 Figura 6 Organigrama ......................................................................................................................62 Figura 7 Pregunta sobre claridad y comprensión de ejemplos y explicaciones de la guía ...............90 Figura 8 Pregunta sobre la comprensión de conceptos ....................................................................91 Figura 9 Pregunta sobre las actividades propuestas .........................................................................92 Figura 10 Pregunta sobre participación en las actividades de la guía ..............................................92 Figura 11 Pregunta sobre recomendar la guía didáctica ...................................................................94 Figura 12. Calificaciones pre – test y post – test ..............................................................................97 Figura 13. Comparación general de promedios ................................................................................98 8 Trabajo De Integración Curricular Muñoz Montalvan Henry Mauricio Rodriguez Mendieta Joselin Johana Introducción La siguiente investigación se realizó en la Unidad Educativa Roberto Rodas, mediante la observación participante se permitió involucrarse en el entorno educativo y registrar de manera detalla las complicaciones que enfrentan los estudiantes al momento de aprender la materia de Física. Se pudo determinar que los estudiantes de 1ero BGU del paralelo A presentan obstáculos en el aprendizaje dentro de la asignatura de Física. Esto por motivo de la falta de recursos, tanto materiales didácticos como actividades o experimentación, lo que limita el potencial de los estudiantes al momento de entender y ejecutar los conceptos de la Física. Además, se logró identificar la falta de estrategias didácticas que ayuden a abordar los diversos tipos de aprendizaje y que satisfagan las necesidades que presentan de los estudiantes. La observación participante permitió involucrarse en el entorno educativo y registrar de manera detalla los retos que enfrentan los estudiantes al momento de aprender los conceptos que se encuentran en el área de Física. Es importante destacar que los hallazgos tienen intervención relevante para el aprendizaje de la asignatura de Física en la Unidad Educativa Roberto Rodas, logrando así identificar las problemáticas presentes en el curso y proponer posibles soluciones que permitan aportar a la calidad de educación dentro de esta materia. Este trabajo tiene como objetivo diseñar una guía didáctica, ayudará al estudiante que sea parte de su aprendizaje autónomo mediante varias actividades. De tal manera que, se logre aportar al aprendizaje en el tema de Energía Térmica: Calor Absorbido, en el cual los estudiantes puedan implementar conocimientos teóricos con los prácticos y relacionarlos con su entorno. Dentro del capítulo 1, se encuentra el planteamiento del problema de investigación, objetivos tanto general como específicos y justificación del trabajo. Dentro del capítulo 2 denominado marco teórico, se encuentran los antecedentes investigativos como guía de este estudio. De tal manera que, se explica sobre el aprendizaje en el área de Física, al igual 9 Trabajo De Integración Curricular Muñoz Montalvan Henry Mauricio Rodriguez Mendieta Joselin Johana que se exponen los temas y subtemas que abarcan la temática de Energía Térmica: Calor Absorbido. Por otra parte, se presenta el diseñó de la guía didáctica en el cual se apoya el plan de propuesta para este trabajo de investigación. Dentro del capítulo 3, se expone la metodología de este trabajo de investigación, el cual se basa en el paradigma sociocrítico. Este tipo de paradigma es uno de los tres paradigmas utilizados en la investigación educativa, se caracteriza por su perspectiva crítica y su énfasis en la transformación social. Además, en la metodología de este trabajo investigativo se usa un enfoque mixto, es decir que el trabajo será una combinación tanto cualitativo como cuantitativo, esto con el fin de obtener una compresión más completa y profunda de la problemática estudiada. Las técnicas e instrumentos empleados para la recolección de datos fueron los siguientes: encuesta (cuestionario), observación (rubrica de observación, rubrica de actividades), test (pre-test y post-test). Dentro del capítulo 4, tenemos el análisis y discusión surgidos en base a los resultados obtenidos en la prueba de diagnóstico, los cuales fueron fundamentales para identificar el nivel de satisfacción que tienen los estudiantes al momento de recibir las clases de Física, es primordial destacar que en el análisis y discusión se basa en datos objetivos y respuestas facilitadas por los estudiantes dentro de la prueba de diagnóstico. De igual manera se busca saber si sobre los métodos o recursos usados por la docente son de total agrado y de qué otra manera les gustaría recibir esta asignatura. De forma que se obtenga una visión amplia y detallada de la situación actual en cuanto a la satisfacción y preferencias de los estudiantes en la asignatura de Física. Dentro del capítulo 5, se expone el diseño, implementación y evaluación de la guía didáctica, en este apartado se detalla cada sección realizada en la aplicación de la propuesta, así como también se analiza los resultados obtenidos en la rúbrica de observación, encuesta de satisfacción, el post-test empleado a los estudiantes. Además, se realiza un análisis comparativo entre el pre- test con el post-test, 10 Trabajo De Integración Curricular Muñoz Montalvan Henry Mauricio Rodriguez Mendieta Joselin Johana esto con la finalidad de identificar el avance de aprendizaje adquirido por parte de los estudiantes después de implementar la guía didáctica. 11 Trabajo De Integración Curricular Muñoz Montalvan Henry Mauricio Rodriguez Mendieta Joselin Johana Capítulo 1 1.1 Problema de investigación En el año 2018 el INEVAL publicó los resultados de Ecuador en la prueba PISA, donde se demuestra el bajo rendimiento de conocimiento que tienen los estudiantes en áreas específicas como lo son: Lectura, Matemáticas y Ciencias. Este tipo de prueba denominado PISA que en sus siglas en ingles significa Programme for International Student Assessment o traducido al español Programa para la Evaluación Internacional de los Estudiantes participan estudiantes de más de 80 países. Es una prueba coordinada por la OCDE para evaluar los sistemas educativos a nivel mundial. La prueba examina habilidades y conocimientos que necesitan los estudiantes de 15 años para que obtengan una grata participación dentro de la sociedad. Dentro de esta evaluación también existen preguntas enfocadas a obtener información sobre el entorno familiar del estudiante, así como también sobre su entorno educativo. Los resultados adquiridos dentro de este informe mencionan que, un pequeño porcentaje (22,6%) de estudiantes llegan a niveles altos de competencia en al menos una asignatura, por otra parte, el 44% de estudiantes no logran alcanzar el nivel 2 en ninguno de los campos. Lo cual, en lectura el 51% de estudiantes no alcanza el nivel 2, la cifra aumenta un 57% en ciencias y se vuelve alarmante con un 71% en matemáticas (INEVAL, 2018). El desempeño promedio de los estudiantes ecuatorianos en ciencias es de 399 puntos, el cual corresponde al nivel 1a. Donde el 39,2% de estudiantes alcanza el nivel 1a, siendo este el nivel modal del país. Se debe mencionar que un 42,7% de estudiantes alcanzan un nivel superior que 1a, dentro del cual está un 30,5% de estudiantes con nivel 2, un 10,9% con nivel 3 y un 1,4% con nivel 4 (INEVAL, 2018). También se obtuvo un 16,2% de estudiantes que alcanzan un nivel 1b en ciencias, y a su vez el 1,9% se ubica debajo de este nivel. Los estudiantes que cumplen con este tipo de nivel son calificados de manejar conceptos básicos que les permite reconocer desde aspectos relativos hasta fenómenos científicos 12 Trabajo De Integración Curricular Muñoz Montalvan Henry Mauricio Rodriguez Mendieta Joselin Johana sencillos. Son capaces de identificar patrones sencillos en los datos, reconocen términos científicos básicos y logran seguir instrucciones determinadas para ejecutar procedimientos científicos (OCDE, 2017a). En base a las practicas pre – profesionales dentro de la Unidad Educativa Roberto Rodas se pudo observar en el aula de 1ero A BGU. Impartiendo las clases de física los estudiantes muestran ser activos al inicio de la misma, pero durante el transcurso de estas se llegan a distraer fácilmente o simplemente ya no le dan interés alguno, afectando así a la comprensión del tema propuesto en la hora clase y también a su desempeño académico. De igual manera, se observó ciertas limitaciones en el espacio físico, no tan solo dentro del aula si no también en la unidad educativa, ya que, no hay implementos necesarios como proyectores, sala de computación, laboratorios, entre otros. Por este motivo los docentes no pueden llegar a implementar recursos tecnológicos dentro de sus clases para hacerlas llamativas. Por otro lado, el uso de material lúdico dentro de la enseñanza de la física llega a ser muy escaso, lo cual genera que las clases impartidas dentro del aula sean monótonas generando un espacio donde los estudiantes llegan a sentir aburrimiento o desaliento. En cuanto a los temas impartidos dentro del área de física para 1ero BGU, nos encontramos con Energía Térmica, dentro de esta temática tenemos como subtema al Calor Absorbido, el cual abarca contenidos como: la cantidad de calor absorbido o cedido por un sistema termodinámico, relación entre el calor y energía interna de un sistema, el calor latente, entre otros. Dichos temas se encuentran dentro del bloque 5 del libro de Física 1ero BGU. El contenido sobre el valor del calor absorbido dentro de la Energía Térmica es visto como un tema dificultoso para ciertos estudiantes, pero a partir de esta temática los estudiantes podrán tener conocimientos base, ya que, al momento de cursar el 2do BGU encontrarán el tema de Termodinámica el cual está relacionado con la Energía Térmica, en este punto los estudiantes verán dichos conceptos de manera más profunda. 13 Trabajo De Integración Curricular Muñoz Montalvan Henry Mauricio Rodriguez Mendieta Joselin Johana Para abordar esta temática los estudiantes deben tener conocimientos previos sobre conceptos, tales como: concepto de energía, temperatura, cambios de estado, ley de conservación de la energía, matemáticas básicas; caso contario al momento de integrar conceptos de la Energía Térmica, especialmente del valor del calor absorbido los estudiantes pueden llegar a tener falencias al intentar relacionar la teoría con la práctica dentro del diario vivir o no logran comprender cómo es que un cuerpo logra pasar de estado sólido a liquido o a su vez imaginar cómo logra funcionar un sistema de calefacción o refrigeración . Por tal motivo, los estudiantes pueden ver esta temática como un concepto aburrido e inmersamente innecesario dentro de su formación academica. Por ello, se ha planteado la siguiente pregunta de investigación en torno a la problemática presente: ¿Cómo contribuir al aprendizaje de Energía Térmica: Calor Absorbido en estudiantes de 1ero A de BGU de la Unidad Educativa Roberto Rodas? 1.1.1 Objetivo General Implementar una guía didáctica para el aprendizaje de Energía Térmica: Calor Absorbido en estudiantes de 1ero A BGU de la Unidad Educativa Roberto Rodas 1.1.2 Objetivos Específicos 1. Fundamentar teóricamente el aprendizaje de energía térmica, calor absorbido y guías didácticas. 2. Diagnosticar el proceso de aprendizaje de Energía Térmica: Calor Absorbido en la asignatura de Física. 3. Diseñar una guía didáctica para su aplicación en el aprendizaje de energía térmica: calor absorbido a los estudiantes de 1ero A BGU. 4. Aplicar de la guía didáctica en el tema energía térmica: calor absorbido en los estudiantes de 1ro A BGU. 5. Evaluar la aplicación de la guía didáctica en el aprendizaje de energía térmica: calor absorbido. 14 Trabajo De Integración Curricular Muñoz Montalvan Henry Mauricio Rodriguez Mendieta Joselin Johana 1.2 Justificación Este proyecto investigativo, se plantea contribuir en el aprendizaje de la Energía Térmica: Calor Absorbido para los estudiantes de 1ero A BGU dentro de la Unidad Educativa Roberto Rodas, en la cual se procedió a realizar las practicas pre–profesionales dentro de la materia de Física. La investigación realizada por Guamán (2022) cita a Saporitti.; Medina y Coscarelli. (2013) los cuales mencionan que, el aprendizaje es un proceso por el cual se adquieren nuevos conocimientos, capacidades, habilidades, destrezas y competencias como resultado del estudio, la observación y la experiencia de una persona. La intervención dentro de la Unidad Educativa Roberto Rodas busca desarrollar competencias en los estudiantes, promoviendo la experimentación, el pensamiento crítico y la resolución de problemas. Al mismo tiempo, se busca fomentar una educación de calidad mediante el uso de herramientas como aplicaciones educativas (simuladores virtuales) o plataformas de aprendizaje colaborativo. Esto contribuirá a mejorar la enseñanza y a garantizar una educación inclusiva, en la cual los materiales didácticos estén adaptados a las necesidades e intereses de todos los estudiantes. En el 2016 se decreta un nuevo currículo en Ecuador enfocados en los niveles de educación obligatoria, dentro de este se menciona que el área de Física se imparte desde el primer año de bachillerato general unificado, en el cual se dictan temas relacionados a la Energía Térmica, lo cual incluye específicamente al calor absorbido que compete al bloque 5 denominado Energía Térmica del libro de Física. Este bloque se encarga de profundizar los conocimientos que reciben los estudiantes en el Bloque 3 denominada Materia y Energía de Educación General Básica. Por ende, esta temática está relacionada en diferentes campos de la ciencia, como lo son: la propia física, ingeniería, química, entre otros, lo cual se considera de gran relevancia que el aprendizaje sea consistente y tenga un desarrollo óptimo. Dentro del currículo nacional (2016), encontramos ciertas destrezas con criterio de desempeño que abordan nuestro tema investigativo, como: 15 Trabajo De Integración Curricular Muñoz Montalvan Henry Mauricio Rodriguez Mendieta Joselin Johana CN.F.5.2.5. Determinar que la temperatura de un sistema es la medida de la energía cinética promedio de sus partículas, haciendo una relación con el conocimiento de que la energía térmica de un sistema se debe al movimiento caótico de sus partículas y por tanto a su energía cinética. CN.F.5.2.9. Reconocer que un sistema con energía térmica tiene la capacidad de realizar trabajo mecánico deduciendo que, cuando el trabajo termina, cambia la energía interna del sistema, a partir de la experimentación (máquinas térmicas). La energía térmica: calor absorbido es fundamental en Física, ya que es la base para estudiar otros conceptos complejos, como equilibrio térmico, dilatación térmica, intercambios de trabajo y calor, entre otros, que se imparten en el bloque 5 del libro de 1ro BGU. Sin embargo, el aprendizaje de este tema puede ser desafiante, ya que, requiere la comprensión de teoría, lo cual puede ser considerada abstracta por parte de los estudiantes. Por tanto, para proporcionar una educación fuera de lo tradicional se recurre a la aplicación de una guía didáctica. Diaz (2013) considera que, la guía didáctica es el resultado de proponer varias actividades de aprendizaje la cual conlleve un orden entre sí, con el cual el docente tiene la intención de profundizar las nociones previas de los estudiantes sobre un tema en específico para poder vincularlo con situaciones problemáticas o de contexto real, con el fin de que la información impartida sea significativa. Por eso, las actividades propuestas en la guía didáctica deben permitir que los estudiantes interactúen y vinculen conocimientos con experiencias, mas no que se sometan a ejercicios monótonos. De tal manera la función docente pasa a ser un guiador o intermediario de conocimiento, mientras que el estudiante se convierte en el protagonista del aprendizaje. El artículo realizado por García y de la Cruz (2014) hacen mención que, la guía didáctica es un instrumento digital o impreso que se utiliza para facilitar el aprendizaje de los estudiantes a través del proceso docente. Este recurso se basa en la educación como un proceso activo y se enfoca en el desarrollo cognitivo y en los diferentes estilos de aprendizaje. La guía didáctica se considera un componente clave 16 Trabajo De Integración Curricular Muñoz Montalvan Henry Mauricio Rodriguez Mendieta Joselin Johana en la planificación y organización de la enseñanza, permitiendo a los profesores adaptar su enseñanza a las necesidades individuales de los estudiantes y promoviendo un ambiente de aprendizaje más inclusivo y efectivo. Por otro lado, Orbe y Pacheco (2002) mencionan sobre la relevancia de una guía didáctica, diciendo que se encuentra en la planificación, gestión y desarrollo, ya que, se considera las preferencias y carencias de los estudiantes para el diseño de las tres fases siguientes, que son: La primera fase inicio donde los estudiantes se sumergen en el tema con diversas actividades, las cuales parten de un conocimiento previo. La segunda fase desarrollo los estudiantes adquieren conceptos esenciales de acuerdo con el tema, resuelven problemas y realizan gráficas por medio de actividades didácticas. Finalmente, en la tercera fase cierre los estudiantes realizan una actividad experimental y se implementa un post – test. En cuanto al artículo realizado por Aguilar (2004) hace una recopilación sobre la definición de Guía Didáctica, en la cual la autora concuerda en ciertos aspectos con los autores que cita, de tal manera menciona que la guía didáctica tiene varias funciones importantes en la educación, incluyendo allanar el camino para facilitar la comprensión de la asignatura, destacar la necesidad de la comunicación bidireccional con el estudiante y rescatar el papel orientador e integrador de la guía didáctica. La guía didáctica es un recurso educativo importante que puede servir como una herramienta apoyo a los estudiantes en su proceso de aprendizaje en la materia de Física. Además, realiza un papel crucial en el desarrollo de aprendizaje, haciendo que este sea autónomo al momento de acercar el material de estudio al estudiante. La guía didáctica cumple varias funciones, facilita la resolución de problemas prácticos y la aplicación de conceptos teóricos en situaciones prácticas, promoviendo así la comprensión profunda de los principios físicos. Además, proporciona ejercicios que permiten consolidar los conocimientos adquiridos y evaluar de forma continua el progreso del estudiante en la materia. 17 Trabajo De Integración Curricular Muñoz Montalvan Henry Mauricio Rodriguez Mendieta Joselin Johana Capítulo 2: Marco teórico 2.1 Antecedentes de investigación El aprendizaje de la energía térmica es un tema de investigación importante en el campo de la educación científica. La comprensión profunda de los conceptos relacionados con la energía térmica y el calor absorbido tiene implicaciones significativas en la vida cotidiana y en la comprensión de fenómenos naturales. En los siguientes párrafos se presentan antecedentes internacionales y nacionales de investigaciones sobre el aprendizaje de energía térmica y calor absorbido. A nivel internacional, se encuentran autores como Incropera y DeWitt (1999), los cuales han escrito extensamente sobre transferencia de calor. En su libro titulado Fundamentos de transferencia de calor, en el cual, sus contribuciones que abarcan desde la conducción y convección hasta la radiación térmica han establecido una referencia integral en el campo de la transferencia de calor, abarcando tanto los principios teóricos como su aplicación práctica. Por lo tanto, estudiar estas teorías es esencial para comprender cómo la energía térmica se transfiere entre diferentes cuerpos y medios. Por lo tanto, estudiar las teorías propuestas por Incropera y DeWitt (1999) aporta en esta investigación, puesto que, contribuye a la comprensión de cómo se transfiere la energía térmica entre diferentes cuerpos y medios. Además, proporcionan herramientas necesarias para aplicar de manera efectiva los conceptos de conducción, convección y radiación térmica en diversos contextos, contribuyendo así al desarrollo de habilidades prácticas y a una aplicación más completa de los conocimientos adquiridos. Por otra parte, Domínguez y Stipcich (2010) en su artículo titulado Una propuesta didáctica para negociar significados acerca del concepto de energía, proponen una estrategia educativa para enseñar y aprender sobre energía con estudiantes de educación secundaria. Esta propuesta se basa en dos pilares fundamentales: el primero se enfoca en el ámbito disciplinario de la Física, específicamente en el estudio de la conservación, transformación y degradación de la energía. El segundo pilar se centra en la 18 Trabajo De Integración Curricular Muñoz Montalvan Henry Mauricio Rodriguez Mendieta Joselin Johana negociación de significados, utilizando la justificación como un discurso mediador en este proceso. Por lo tanto, se adopta un enfoque pedagógico que considera el proceso de aprendizaje como un continuo de significados que se negocian entre los estudiantes, mediados por la intervención del profesor. Este enfoque busca promover la participación activa de los estudiantes y la construcción colectiva del conocimiento. Esta investigación, es un gran aporte para entender lo importante que es buscar activamente el pensamiento independiente y autónomo entre los estudiantes, fomentando así un aprendizaje más dinámico y participativo. Así mismo, demuestra que, al priorizar la construcción colectiva del conocimiento, se crea un entorno en el que los estudiantes no solo absorben información, sino que también colaboran en la elaboración de significados compartidos. Además, se proporciona un enfoque que va más allá de que los estudiantes solo memoricen información, sino que la exploran, la aplican en situaciones prácticas y la discuten entre ellos, lo que promueve un aprendizaje más significativo y duradero. Dentro del marco internacional, también se encuentran investigaciones como las Cengel y Ghajar (2011), autores los cuales en su libro Transferencia de calor y masa, han explorado las aplicaciones prácticas de la transferencia de calor y la energía térmica en ingeniería. Por lo que contribuye al campo educativo al proporcionar una visión práctica y relevante de la transferencia de calor y masa en el contexto de la ingeniería. Su enfoque integral y aplicado ayuda a los estudiantes a adquirir habilidades prácticas, puesto que, proporciona oportunidades para el pensamiento crítico y fortalecimiento de habilidades para la resolución de problemas, las cuales contribuyen al desarrollo de los estudiantes en el mundo real. Lo referido por estos autores contribuye a nuestra investigación al proporcionarnos una visión práctica y relevante de la transferencia de calor en el contexto. Adicionalmente, resalta una base sólida para la enseñanza al destacar la relevancia y aplicabilidad práctica de la transferencia de calor en el 19 Trabajo De Integración Curricular Muñoz Montalvan Henry Mauricio Rodriguez Mendieta Joselin Johana contexto de la educación, ofreciendo beneficios tanto para el desarrollo académico como para las habilidades profesionales de los estudiantes. De igual manera, García y Criado (2013) plantean en su investigación la enseñanza de la energía desde el ámbito curricular de las máquinas. Dentro de la cual, se plantean hipótesis que proponen tres niveles graduales para la introducción de diversos conceptos relacionados con la energía en las máquinas. En este contexto, se resalta la contribución significativa del enfoque didáctico propuesto al desarrollo de la competencia científica, alineándose con las recomendaciones actuales para los niveles educativos básicos, basándose en un enfoque integrador. Por lo que, este enfoque integrador y progresivo busca no solo facilitar la comprensión de conceptos científicos complejos, sino también promover el desarrollo de habilidades científicas entre los estudiantes. Ahora bien, a nivel nacional también se han realizado investigaciones con respecto al aprendizaje de la energía térmica, calor absorbido y las diversas estrategias que se pueden implementar para la enseñanza de dichos conceptos. A continuación, se mencionarán cuáles son las dichas investigaciones: En una investigación realizada por Granja, et al. (2008), titulada Implementación de un sistema de entrenamiento y enseñanza experimental para los temas de termodinámica y calorimetría instrumentado con LabVIEW para el laboratorio virtual de física de la universidad técnica de Cotopaxi. Se pudo evidenciar como se puede implementar la tecnología para la enseñanza de la física y sus principios de termodinámica y calorimetría. Así mismo, se destaca la importancia de la comprensión de la física y como la aplicación de lenguajes de programación gráfica pueden fortalecer el aprendizaje de la misma. Esta investigación, brinda un punto de reflexión sobre la importancia de implementar diferentes recursos, estrategias y metodologías para la enseñanza de la física. Además, que cabe destacar que la investigación de Granja, et al., ayuda a tener presente la importancia de abordar específicamente las necesidades del entorno educativo en el que se está trabajando. Debido a que, así se podrá dar atención a 20 Trabajo De Integración Curricular Muñoz Montalvan Henry Mauricio Rodriguez Mendieta Joselin Johana las dificultades que presenta el estudiante en su proceso de aprendizaje, adaptando el trabajo a su contexto. Por otra parte, en Guayaquil, Baidal (2016) realizó una investigación titulada Enseñanza de la primera ley de la termodinámica utilizando la estrategia metodológica de la evaluación formativa. La cual demostró que la aplicación de la metodología de evaluación formativa en la enseñanza de la primera ley de la termodinámica resultó en un mejor rendimiento de los estudiantes universitarios en comparación con aquellos que siguieron la metodología tradicional. También, que la implementación de la evaluación formativa promovió el trabajo colaborativo entre los estudiantes lo cual contribuyó al aprendizaje de la primera ley de la termodinámica. De ahí que, esto aporte a nuestra investigación recordándonos la importancia del profesor en el diseño y aplicación de evaluaciones formativas efectivas. Puesto que, el docente debe desarrollar evaluaciones que de manera adecuada evalúen los objetivos planteados en la clase, destacando su influencia directa en el éxito del enfoque de evaluación formativa. Así mismo, que es importante ir realizando una evaluación del proceso de aprendizaje, para observar los avances y mejoras que se deben realizar. Con respecto a la implementación de una guía didáctica, Balladares (2023), en su investigación denominada Guía didáctica informatizada para la enseñanza – aprendizaje de la física en primero bachillerato de la unidad educativa Luis A. Martínez, dan a conocer un tipo de guía didáctica elaborada de manera digital. Igualmente, menciona que la creación de una guía digitalizada se presenta como una herramienta fundamental para que los estudiantes adquieran un dominio sólido de los conocimientos en diversos temas, como unidades de longitud, tipos de triángulos y ecuaciones. Por otra parte, la guía didáctica se diseñó con laboratorios virtuales y dinámicas específicas para motivar a los estudiantes, facilitando la comprensión a través de la participación activa del docente antes, durante y después de su 21 Trabajo De Integración Curricular Muñoz Montalvan Henry Mauricio Rodriguez Mendieta Joselin Johana desarrollo. Cada guía incluye su propio enfoque de laboratorio virtual y videos de refuerzo para enriquecer la experiencia de aprendizaje. Esta investigación nos aporta un punto de vista más innovador con respecto a la elaboración de una guía didáctica. Puesto que, demuestra que la guía didáctica puede ser herramienta fundamental para que los estudiantes adquieran un dominio sólido de los conocimientos, proporcionando una experiencia de aprendizaje interactiva y motivadora. Así mismo, que nos recuerda que la guía didáctica se debe diseñar teniendo en cuenta la participación activa del docente antes, durante y después de su implementación, contribuyendo así a un entendimiento más profunda y amplio de los conceptos. Además, que la inclusión de enfoques de laboratorio virtual y videos de refuerzo en cada guía eleva la efectividad de la experiencia de aprendizaje, ofreciendo a los estudiantes una herramienta completa y enriquecedora para el estudio de la Física. También, Mogrovejo (2011) en su estudio titulado Guía didáctica para la enseñanza aprendizaje de la física en el primer año de bachillerato común, el cual fue realizado en la ciudad de Cuenca, este autor propone la guía didáctica como un recurso de apoyo en el aprendizaje y autoaprendizaje de la Física. Esto sugiere que, la guía didáctica está diseñada para facilitar el proceso de enseñanza y aprendizaje en el área específica de la Física. Además, menciona que la flexibilidad de la guía didáctica para el aprendizaje guiado y autoaprendizaje puede usarse para mejorar la comprensión de los estudiantes en esta disciplina. Este estudio es útil para nosotros, dado que, nos demuestra como la guía didáctica puede facilitar el proceso de enseñanza. Debido a que, la guía didáctica sirve como un recurso de apoyo que puede facilitar tanto la labor del docente como el aprendizaje del estudiante. También, porque proporciona una estructura organizada que guía el desarrollo de las lecciones, asegurando una cobertura adecuada de los temas y un enfoque pedagógico efectivo. 22 Trabajo De Integración Curricular Muñoz Montalvan Henry Mauricio Rodriguez Mendieta Joselin Johana En el contexto educativo actual, existen vacíos significativos en la comprensión y aplicación de conceptos relacionados con la energía térmica, especialmente en niveles iniciales como el primero de Bachillerato General Unificado (BGU). A menudo, los estudiantes carecen de una conexión práctica entre la teoría y su entorno cotidiano, lo que limita su capacidad para comprender fenómenos como el calor absorbido y su impacto en diversas aplicaciones. Esta tesis se propone abordar estos vacíos no solo con la explicación de los principios fundamentales de la energía térmica, sino que también integra actividades prácticas y experimentales que fomentan un aprendizaje activo. Al hacerlo, se busca no solo enriquecer el conocimiento de los estudiantes, sino también despertar su interés por las ciencias físicas, contribuyendo así a una formación más integral y relevante en su educación. 2.2 Bases Teóricas o Conceptuales Ahora bien, en el transcurso de este texto, se profundizará en la comprensión fundamental de la energía térmica, partiendo desde su definición y explorando su importancia en el contexto educativo. Así mismo, se realizará un análisis para considerar la importancia del estudio del calor absorbido en el ámbito educativo, reconociendo su papel crucial en el entendimiento de los procesos térmicos, buscando establecer una base conceptual sólida. De la misma manera que se abordara de manera conceptual la guía didáctica y su estructura. 2.2.1 Enseñanza de la Física De acuerdo a Klein (2012), la enseñanza de la física se orienta hacia la obtención de una comprensión profunda del conocimiento disciplinar y sus conexiones con otras áreas del saber partiendo desde un enfoque epistemológico. Además, se resalta la importancia de que los docentes adquieran un conocimiento detallado de la estructura epistemológica subyacente en su enseñanza, así como de los procesos involucrados en el aprendizaje de los estudiantes. Esto les permitirá adoptar una perspectiva crítica sobre sus propios conocimientos y mejorar su comprensión del mundo. 23 Trabajo De Integración Curricular Muñoz Montalvan Henry Mauricio Rodriguez Mendieta Joselin Johana De igual manera, este autor menciona que la didáctica específica de la física es una disciplina compleja y heterogénea, con múltiples enfoques y perspectivas. Por ello, es importante adoptar una postura reflexiva y crítica al abordarla (Klein, 2012). Una de las cuestiones clave de la didáctica de la física es la construcción de la planificación. Esta debe ser un proceso dinámico e interactivo, que combine la reflexión y la acción. La reflexión permite al docente analizar los objetivos, contenidos y métodos de enseñanza, mientras que la acción permite aplicar los conocimientos adquiridos (Klein, 2012). En este sentido, es fundamental que los docentes tengan un profundo conocimiento del saber disciplinar. Esto les permitirá comprender los conceptos y procesos físicos de forma adecuada, y utilizarlos para diseñar actividades de enseñanza significativas. No obstante, también se menciona que la formación docente es fundamental para la enseñanza de la física. Los docentes deben tener un profundo conocimiento del contenido disciplinar para poder enseñar desde una perspectiva integradora. Además, deben ser capaces de reflexionar sobre su práctica docente, tanto de manera individual como colectiva, para comprender y modificar el entorno real en el que imparten clases (Klein, 2012). Es importante, la formación inicial, debido a que esta debe proporcionar a los docentes los conocimientos y habilidades necesarios para enseñar física de manera efectiva. La formación continua debe permitir a los docentes mantenerse al día de los últimos avances en la enseñanza de la física. Y las condiciones laborales deben ser adecuadas para que los docentes puedan desarrollar su práctica docente de manera óptima. 2.2.2 Definición de energía térmica La definición de energía térmica ha sido abordada por diversos autores a lo largo del tiempo. Según Rodríguez (2016), la energía térmica se define como la suma total de la energía cinética promedio de las partículas constituyentes (átomos y moléculas) de la materia. En otras palabras, la energía térmica representa una medida de la energía inherente a la materia, originada por el movimiento de sus partículas. En términos más simples, la energía térmica se convierte en una medida de la energía intrínseca presente en la materia, la cual surge debido al movimiento de las partículas que la constituyen. 24 Trabajo De Integración Curricular Muñoz Montalvan Henry Mauricio Rodriguez Mendieta Joselin Johana 2.2.3 Definición de calor absorbido Con respecto a, el calor absorbido según Serway y Jewett (2008) se define como la transferencia de energía entre dos cuerpos a diferentes temperaturas, absorbiendo el calor el que tiene la temperatura más baja. En otras palabras, el calor absorbido es la cantidad de calor que una sustancia absorbe antes de aumentar su temperatura en una unidad. Así mismo. Estos autores resaltan la importancia de comprender los factores que afectan el calor absorbido, incluida la masa de la sustancia, su capacidad calorífica específica y la diferencia de temperatura entre los dos cuerpos. Puesto que, al comprender estos factores, se calcula la cantidad de calor que una sustancia absorberá o liberará en una situación determinada. Los conceptos fundamentales del calor absorbido son los siguientes: • Temperatura: Es la medida de la energía térmica de un cuerpo o sustancia. • Calor específico: Es la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de 1 gramo de una sustancia en 1 grado Celsius. • Capacidad calorífica: Es la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de un cuerpo o sustancia en un grado Celsius (Serway y Jewett, 2008) Importancia del estudio del calor absorbido El estudio del calor absorbido es de gran importancia en termodinámica y estudios de transferencia de energía. Comprender la transferencia de energía térmica es esencial para diseñar sistemas energéticos eficientes y optimizar el uso de la energía (Gsponer, 2012). Un estudio termodinámico determina cuánto calor se debe transferir para realizar la transición de un estado a otro, basándose en el principio de conservación de la energía. La termodinámica de equilibrio es el estudio de las transferencias de materia y energía, que incluye el calor como transferencia de energía (Hernández, 2023). Al estudiar el calor absorbido, podemos obtener información sobre cómo se transfiere y transforma la energía en diversos sistemas, desde plantas de energía hasta sistemas de refrigeración. 25 Trabajo De Integración Curricular Muñoz Montalvan Henry Mauricio Rodriguez Mendieta Joselin Johana 2.2.4 Propiedades térmicas de la materia Según Cengel y Boles (2009), las propiedades térmicas son fundamentales en la termodinámica y se refieren a características como la capacidad calorífica específica, la conductividad térmica y la difusividad térmica. Estos parámetros son cruciales para entender y analizar los procesos de transferencia de calor. Calor específico El calor específico es un concepto fundamental en termodinámica que juega un papel crucial en la transferencia de calor. Se define como la cantidad de energía térmica necesaria para elevar la temperatura de una unidad de masa en un grado Celsius o Kelvin (Cengel y Boles, 2009). En otras palabras, el calor específico mide la cantidad de energía que se requiere para cambiar la temperatura de un material. La fórmula para calcular el calor específico es Q=mcΔt, donde Q es la cantidad de energía térmica perdida o ganada, m es la masa de la sustancia, c es el calor específico y Δt es el cambio de temperatura (Cengel y Boles, 2009). El calor específico de un material es una propiedad esencial que ayuda a determinar su comportamiento térmico y cómo interactúa con su entorno. Conductividad térmica La conductividad térmica es otra propiedad crítica en la transferencia de calor que mide la capacidad del material para conducir calor. Se define como la cantidad de energía térmica que fluye a través de una unidad de área de un material por unidad de tiempo cuando hay una diferencia de temperatura a través del material. La conductividad térmica de un material específico depende de varios factores, incluido el gradiente de temperatura, la composición del material y la presencia de impurezas. La fórmula para calcular la conductividad térmica es k = Q/(AΔT/L), donde k es la conductividad térmica, Q es la energía térmica, A es el área de la sección transversal, ΔT es la diferencia de temperatura y L es la longitud de la materia (Cengel y Boles, 2009). La conductividad térmica es una propiedad esencial que ayuda a determinar la eficiencia de la transferencia de calor en diversas aplicaciones, como el aislamiento de edificios, la electrónica y la ingeniería automotriz (Incropera y DeWitt, 1999). 26 Trabajo De Integración Curricular Muñoz Montalvan Henry Mauricio Rodriguez Mendieta Joselin Johana Ahora bien, el calor específico y la conductividad térmica de los materiales están estrechamente relacionados entre sí, ya que ambos desempeñan un papel crucial en la transferencia de calor. El calor específico de un material determina la cantidad de energía necesaria para cambiar su temperatura, mientras que la conductividad térmica mide la facilidad con la que el material puede transferir calor de un punto a otro (Cengel y Boles, 2009). Juntas, estas propiedades ayudan a determinar cómo responderá un material a los cambios de temperatura y cómo interactuará con su entorno. Comprender el calor específico y la conductividad térmica de los materiales es esencial en diversos campos, incluida la ingeniería, la física y la ciencia de los materiales, ya que ayuda a diseñar y optimizar sistemas térmicos para mejorar el rendimiento y la eficiencia (Incropera y DeWitt, 1999). 2.2.5 Transferencia de calor De acuerdo a Gsponer (2012) la transferencia de calor se refiere al proceso de intercambio de energía térmica entre dos sistemas o entre partes de un mismo sistema que están a diferentes temperaturas. Este intercambio de energía puede ocurrir de varias maneras, que se clasifican en tres modos principales: • Conducción La conducción es el proceso de transferir calor a través de un medio sin transferencia de materia (Pinto, 2011). Esto significa que el calor se transfiere de un objeto a otro cuando están en contacto directo entre sí. Por ejemplo, si se coloca una sartén caliente sobre una superficie fría, el calor de la sartén se transfiere a la superficie mediante conducción. Los metales son buenos conductores del calor, por lo que se suelen utilizar en utensilios de cocina. • Convección La convección es el proceso de transferencia de calor mediante el movimiento de fluidos (Pinto, 2011). Esto puede ocurrir por convección natural o forzada. En la convección natural, el calor se transfiere mediante el movimiento de fluidos debido a las diferencias de densidad provocadas por las 27 Trabajo De Integración Curricular Muñoz Montalvan Henry Mauricio Rodriguez Mendieta Joselin Johana variaciones de temperatura. Por eso el aire caliente sube y el aire frío desciende. En la convección forzada, el calor se transfiere mediante el movimiento de fluidos por medios externos, como un ventilador o una bomba. Un ejemplo de esto es el uso de un radiador para calentar una habitación. El agua caliente en el radiador calienta el aire a su alrededor, que luego sube, lo que hace que el aire más frío entre y se caliente. • Radiación La radiación es el proceso de transferencia de calor a través de ondas electromagnéticas (Pinto, 2011). A diferencia de la conducción y la convección, la radiación no requiere un medio para transferir calor. Un cuerpo emite calor debido a su temperatura, y este calor puede ser absorbido por otro cuerpo sin ningún contacto físico (Pinto, 2011). Un ejemplo de radiación es el calor que sentimos del sol. El sol emite calor a través de la radiación y este calor es absorbido por la atmósfera y la superficie de la tierra. La radiación también se utiliza en diversas tecnologías, como hornos microondas y máquinas de rayos X. 2.2.6 Aprendizaje de Energía Térmica en el Contexto Educativo Como ya se ha mencionado, la energía térmica es un concepto fundamental en física que se refiere a la energía contenida dentro de un sistema que es responsable de su temperatura. Es una rama de la termodinámica que se ocupa de la transferencia de calor y su conversión en otras formas de energía. Por lo tanto, como menciona Chao y Barriga (2014) comprender la energía térmica es crucial para que los estudiantes comprendan los principios fundamentales de la energía y sus aplicaciones. De ahí que, sea fundamental proporcionar una definición y explicación clara de la energía térmica en el contexto educativo. Además, enseñar energía térmica ayuda a los estudiantes a comprender los conceptos de calor y temperatura. También, es importante enfatizar las aplicaciones prácticas de la energía térmica, como las fuentes de energía renovables y la transferencia de energía (García y Criado, 2013). Al enseñar energía térmica, los estudiantes pueden aprender cómo aplicar los principios de la transferencia de energía a 28 Trabajo De Integración Curricular Muñoz Montalvan Henry Mauricio Rodriguez Mendieta Joselin Johana escenarios del mundo real. Este conocimiento puede ayudarlos a tomar decisiones informadas sobre el uso y la conservación de la energía. Por otra parte, las aplicaciones prácticas y los experimentos son formas eficaces de demostrar la energía térmica a los estudiantes. Además, de acuerdo a Dima, et al. (2013) los experimentos que implican medir las propiedades térmicas de muestras, como la producción de energía al cambiar de estado, pueden ayudar a los estudiantes a aplicar los conceptos de energía térmica en un contexto del mundo real. Al integrar aplicaciones prácticas y experimentos en el contexto educativo, los estudiantes pueden obtener una comprensión más profunda de los principios de la energía térmica y su importancia en nuestra vida diaria 2.2.7 Guías Didácticas Las guías docentes desempeñan un papel crucial a la hora de mejorar las experiencias de aprendizaje de los estudiantes (Arteaga y Figueroa, 2004). Estas guías brindan a los docentes actividades prácticas e interdisciplinarias para la implementación de diversas materias que pueden ayudar a los estudiantes a comprender y aplicar mejor sus conocimientos. Al incorporar guías didácticas en sus planes de lecciones, los profesores pueden crear experiencias de aprendizaje más atractivas e interactivas que satisfagan las diversas necesidades e intereses de sus estudiantes. Esto puede conducir a un mejor rendimiento académico y una mayor motivación para aprender. Las guías didácticas también proporcionan estructura y coherencia a las lecciones (Mancilla y Beltrán, 2013). Siguiendo una estructura predeterminada, los profesores pueden asegurarse de que sus lecciones estén bien organizadas y cubran todo el material necesario. Esto puede ayudar a los estudiantes a comprender mejor el contenido y retener la información durante períodos más prolongados (Mancilla y Beltrán, 2013). Además, el uso constante de guías didácticas puede ayudar a los profesores a mantener un nivel constante de calidad en sus lecciones, independientemente de la materia o el nivel de grado. 29 Trabajo De Integración Curricular Muñoz Montalvan Henry Mauricio Rodriguez Mendieta Joselin Johana Además, las guías didácticas ayudan a los profesores a planificar e impartir las lecciones (Sánchez, 2015). Estas guías proporcionan a los profesores una hoja de ruta para sus lecciones, incluidos objetivos, actividades y evaluaciones. Esto puede ayudar a los profesores a ahorrar tiempo y esfuerzo en la planificación de sus lecciones, permitiéndoles centrarse más en impartir una enseñanza de alta calidad. Además, las guías didácticas pueden ayudar a los profesores a identificar áreas en las que los estudiantes pueden tener dificultades y ajustar su instrucción en consecuencia. Esto puede conducir a una enseñanza más eficaz y mejores resultados para los estudiantes (Mancilla y Beltrán, 2013). En conclusión, las guías didácticas son una herramienta esencial en la educación que puede mejorar las experiencias de aprendizaje de los estudiantes, proporcionar estructura y coherencia a las lecciones y apoyar a los profesores en la planificación e impartición de las lecciones. Al utilizar guías didácticas, los profesores pueden crear experiencias de aprendizaje más atractivas e interactivas que satisfagan las diversas necesidades e intereses de sus estudiantes, lo que conduce a un mejor rendimiento académico y una mayor motivación. 2.2.8 Posible modelo de la guía didáctica Según Estévez, R. y Figueroa, M. (2004) sugieren que la guía didáctica es el instrumento fundamental que orienta al estudiante a realizar un estudio independiente a lo largo de la asignatura. Debe especificar claramente que debe aprender, como lo puede aprender y cuando lo ha aprendido. Es necesario que la materia sea única y organizada por temas, teniendo en cuenta los medios disponibles, incluidos materiales impresos, videos, simuladores, entre otros recursos. Dentro del trabajo realizado por Pino, R. y Urías, G. (2020) se menciona que, el modelo de una guía didáctica para el proceso de construcción y utilización puede tener tres etapas que vienen a ser: auto preparación del profesor; elaboración de la guía didácticas; la valoración, mejora y reelaboración de las guías. Cada etapa mencionada por el autor se define de la siguiente manera, en primera instancia tenemos la auto preparación del docente, en el cual los autores relatan que los docentes deben tener un 30 Trabajo De Integración Curricular Muñoz Montalvan Henry Mauricio Rodriguez Mendieta Joselin Johana conocimiento profundo de los objetivos, resultados y/o competencias del aprendizaje, contenidos, estrategias metodológicas, recursos didácticos, materiales y virtualidades, formas de organizar la educación, estrategias y priorización de la evaluación. Debido a la participación activa de los estudiantes, es necesario el dominio de bibliografías, redes, recursos tecnológicos intangibles, etc. Por lo que, esta primera etapa implica un proceso continuo del docente, que debe ser dinámico donde exista la reflexión y control de los elementos clave del proceso educativo. Como segunda etapa, nos encontramos a la elaboración de la guía didáctica, en el cual los autores mencionan que, en esta etapa, los profesores deben considerar varios elementos clave, como objetivos generales y específicos, actividades docentes, actividades y estrategias de aprendizaje y métodos de evaluación. Además, enfatiza la importancia de la relación que debe tener las guías didácticas elaboradas a lo largo del curso, puesto que es un factor importante para lograr la coherencia, lógica y armonía del proceso de enseñanza. También, se mencionó que las pautas de enseñanza deben ser flexibles y adaptables a situaciones específicas, y deben preparar conscientemente a los estudiantes para un comportamiento profesional y ético. Según esto, la elaboración de una guía didáctica requiere de un proceso reflexivo y planificación adecuada que se adapte a las necesidades de los estudiantes. En una última etapa tenemos la valoración, mejora y reelaboración de las guías, en donde los autores mencionados anteriormente explican que se menciona que todo trabajo humano puede ser perfeccionado, por lo que la guía docente debe enriquecerse y modificarse continuamente para mejorar las respuestas esperadas, lo que resalta su flexibilidad. Además, se enfatiza que la evaluación y mejora de las guías debe ser realizada por los docentes, quienes deben reflexionar sobre si lo que los estudiantes aprenden responde a las metas de aprendizaje compartidas con ellos, y si lo que el docente instruye es comprendido y respondido a las capacidades reales para los estudiantes, si la guía apoya el proceso de enseñanza como recurso para motivar, estimular e interesar a los estudiantes, entre otras cuestiones. Este proceso implica la reflexión crítica del docente sobre la eficacia de la guía didáctica dentro del proceso de enseñanza-aprendizaje, para realizar mejoras y ajustes que garanticen el aprendizaje de los estudiantes. 31 Trabajo De Integración Curricular Muñoz Montalvan Henry Mauricio Rodriguez Mendieta Joselin Johana A partir del análisis de los trabajos de Estévez, R. y Figueroa, M. (2004) y Pino, R. y Urías, G. (2020), se vislumbra la necesidad de un modelo de guía didáctica que, más allá de ser un compendio de contenidos, promueva un aprendizaje activo y significativo. Tomando como inspiración los trabajos citados, el modelo a proponer se basa en que el estudiante sea el protagonista de su aprendizaje y la interacción social es un eje transversal. De manera que se desarrollen competencias clave como el pensamiento crítico, reflexión y resolución de problemas, a través de actividades que promuevan la experimentación, colaboración e indagación. 2.2.9 Estructura de la guía didáctica Según, Estévez, R. y Figueroa, M. (2004) la estructura que proponen para la elaboración de una guía didáctica contiene elementos como: presentación de la asignatura, breve caracterización del colectivo de autores, objetivos, materiales necesarios, evaluación; orientaciones para el estudio; actividades; bibliografía y glosario. Esto con la finalidad de que la guía didáctica se convierta en un orientador de estudio para el estudiante, facilitando la adquisición de información, poniendo en practica los conocimientos y estableciendo un ritmo de aprendizaje adecuado para los estudiantes. De manera que, la comprensión de cada temario o unidad de estudio sea flexible. En base a la investigación de Pino, R. y Urías, G. (2020), donde mencionan que ante la variedad de contexto, es factible establecer una estructura de manera general para la elaboración de guías didácticas, la cual se puede ajustar según la situación y amplitud para el cual se elabora el recurso didáctico. Dentro de la estructura que proporcionan los autores mencionados se encuentran los siguientes elementos: título del tema; breve introducción; descripción del contenido; objetivos o resultados de aprendizaje; tareas docentes a ejecutar especificas por objetivo; evaluación; bibliografía; anexos. Considerando la estructura elaborada por los autores en mención, nuestra investigación optará por una estructura modificando ciertos aspectos según el contexto al que está dirigida la elaboración de la 32 Trabajo De Integración Curricular Muñoz Montalvan Henry Mauricio Rodriguez Mendieta Joselin Johana guía didáctica que se implementará a los estudiantes de 1ero BGU en el área de física respectivamente en el tema de Energía térmica: Calor Absorbido. Dentro de la estructura se utilizarán los siguientes elementos: - Título del tema - Breve introducción (explicación de recursos o metodologías a implementar) - Objetivos o resultados de aprendizaje: generales de la unidad o específicos de cada tema - Desarrollo de contenidos - Recursos didácticos y actividades - Evaluación: heteroevaluación, autoevaluación o coevaluación del proceso de aprendizaje - Bibliografía Analizando lo relacionado con las guías didácticas cabe mencionar lo expresado por Pinos y Urías (2020) quienes bordan este tema, destacando su relevancia en el contexto educativo actual. Se menciona que la reflexión sobre estas guías es un tema de discusión renovado, con el objetivo de contribuir al debate. Así mismo, los autores citados Estévez y Figueroa (2004); Pino y Urías (2020) coinciden en definir la guía didáctica como un recurso que integra diversos componentes del proceso enseñanza- aprendizaje, tales como objetivos, contenidos, estrategias metodológicas, recursos de apoyo, formas de organización, estrategias de evaluación y bibliografía. Además, se enfatiza que estas guías se personalizan a través del trabajo de planificación del docente y se adaptan a las posibilidades, carencias y necesidades de los estudiantes. Por lo tanto, las guías didácticas resultan útiles para comprender la importancia de las guías didácticas en el ámbito educativo actual. Ofrece una definición clara de este recurso y destaca su versatilidad al abarcar diversos componentes del proceso de enseñanza y aprendizaje. Además, proporciona información sobre la adaptabilidad de las guías a diferentes contextos y niveles educativos. 33 Trabajo De Integración Curricular Muñoz Montalvan Henry Mauricio Rodriguez Mendieta Joselin Johana En este sentido, nos sirve como punto de partida para la reflexión y el análisis crítico de las prácticas educativas centradas en el uso de guías didácticas y cómo podemos aplicarlas. 2.3 Marco Legal 2.3.1 Fundamentación Legal sobre la Educación en Ecuador La fundamentación legal que regula el ámbito educativo en Ecuador se rige como un pilar fundamental para garantizar el ejercicio pleno del derecho a la educación. El explorar la fundamentación legal sobre la educación en Ecuador, es posible comprender cómo estos instrumentos jurídicos buscan garantizar una educación de calidad, centrada en la formación integral de los ciudadanos y en la construcción de una sociedad justa y equitativa. La Constitución de la República del Ecuador (2008) se encuentran diversos artículos menciona y reconoce el derecho a la educación. A continuación, se los mencionará: La educación es un derecho de las personas a lo largo de su vida y un deber ineludible e inexcusable del Estado. Constituye un área prioritaria de la política pública y de la inversión estatal, garantía de la igualdad e inclusión social y condición indispensable para el buen vivir. Las personas, las familias y la sociedad tienen el derecho y la responsabilidad de participar en el proceso educativo (Art. 26). La educación se centrará en el ser humano y garantizará su desarrollo holístico, en el marco del respeto a los derechos humanos, al medio ambiente sustentable y a la democracia; será participativa, obligatoria, intercultural, democrática, incluyente y diversa, de calidad y calidez; impulsará la equidad de género, la justicia, la solidaridad y la paz; estimulará el sentido crítico, el arte y la cultura física, la iniciativa individual y comunitaria, y el desarrollo de competencias y capacidades para crear y trabajar (Art.27). El sistema nacional de educación tendrá como finalidad el desarrollo de capacidades y potencialidades individuales y colectivas de la población, que posibiliten el aprendizaje, y la 34 Trabajo De Integración Curricular Muñoz Montalvan Henry Mauricio Rodriguez Mendieta Joselin Johana generación y utilización de conocimientos, técnicas, saberes, artes y cultura. El sistema tendrá como centro al sujeto que aprende, y funcionará de manera flexible y dinámica, incluyente, eficaz y eficiente. El sistema nacional de educación integrará una visión intercultural acorde con la diversidad geográfica, cultural y lingüística del país, y el respeto a los derechos de las comunidades, pueblos y nacionalidades (Art. 343). Será responsabilidad del Estado: 1. Fortalecer la educación pública y la coeducación; asegurar el mejoramiento permanente de la calidad, la ampliación de la cobertura, la infraestructura física y el equipamiento necesario de las instituciones educativas públicas (Art. 347). De tal forma, en cuanto al sistema nacional de educación, se subraya su finalidad de desarrollar las capacidades y potencialidades individuales y colectivas de la población. Se destaca su carácter flexible, dinámico, inclusivo, eficaz y eficiente, y se hace hincapié en la importancia de integrar una visión intercultural en sintonía con la diversidad geográfica, cultural y lingüística del país. Por lo tanto, la responsabilidad del Estado está en fortalecer la educación pública y coeducación, así como garantizar mejoras permanentes en calidad, cobertura, infraestructura y equipamiento de las instituciones educativas públicas, refuerza el compromiso gubernamental con la educación como un derecho fundamental y un pilar esencial para el desarrollo de la sociedad. La LOEI es una ley integral que regula diversos aspectos de la educación en Ecuador. Incluye disposiciones sobre los principios de la educación, la estructura del sistema educativo, la evaluación del desempeño, la participación comunitaria, la educación inclusiva, entre otros. La Ley Orgánica de Educación Intercultural (LOEI) (2011), artículo 3: Fines de la educación. - Son fines de la educación: a. El desarrollo pleno de la personalidad de las y los estudiantes, que contribuya a lograr el conocimiento y ejercicio de sus derechos, el cumplimiento de sus obligaciones, el desarrollo de una cultura de paz entre los 35 Trabajo De Integración Curricular Muñoz Montalvan Henry Mauricio Rodriguez Mendieta Joselin Johana pueblos y de no violencia entre las personas, y una convivencia social intercultural, plurinacional, democrática y solidaria; b. El fortalecimiento y la potenciación de la educación para contribuir al cuidado y preservación de las identidades conforme a la diversidad cultural y las particularidades metodológicas de enseñanza, desde el nivel inicial hasta el nivel superior, bajo criterios de calidad; c. El desarrollo de la identidad nacional; de un sentido de pertenencia unitario, intercultural y plurinacional; y de las identidades culturales de los pueblos y nacionalidades que habitan el Ecuador; d. El desarrollo de capacidades de análisis y conciencia crítica para que las personas se inserten en el mundo como sujetos activos con vocación transformadora y de construcción de una sociedad justa, equitativa y libre; e. La garantía del acceso plural y libre a la información sobre la sexualidad, los derechos sexuales y los derechos reproductivos para el conocimiento y ejercicio de dichos derechos bajo un enfoque de igualdad de género, y para la toma libre, consciente, responsable e informada de las decisiones sobre la sexualidad; f. El fomento y desarrollo de una conciencia ciudadana y planetaria para la conservación, defensa y mejoramiento del ambiente; para el logro de una vida sana; para el uso racional, sostenible y sustentable de los recursos naturales; g. La contribución al desarrollo integral, autónomo, sostenible e independiente de las personas para garantizar la plena realización individual, y la realización colectiva que permita en el marco del Buen Vivir o Sumak Kawsay; 36 Trabajo De Integración Curricular Muñoz Montalvan Henry Mauricio Rodriguez Mendieta Joselin Johana h. La consideración de la persona humana como centro de la educación y la garantía de su desarrollo integral, en el marco del respeto a los derechos educativos de la familia, la democracia y la naturaleza; El artículo destaca el desarrollo pleno de la personalidad de los estudiantes como objetivo fundamental. Este desarrollo debe estar en armonía con el conocimiento y asegurando que se respeten sus derechos, obligaciones, y la promoción de una cultura de paz y no violencia en el entorno educativo, tanto entre las personas como entre los diferentes pueblos. Este artículo establece una visión amplia y comprometida de la educación para desarrollar a las personas y construir una sociedad fundamentada en valores de justicia, equidad, respeto a la diversidad y sostenibilidad. Ahora bien, con respecto a la presente investigación se puede enfatizar que la fundamentación legal que regula el ámbito educativo en Ecuador tiene un impacto positivo en la educación de la física, ya que contribuye a garantizar una educación de calidad, centrada en la formación integral de los ciudadanos y en la construcción de una sociedad justa y equitativa. Estos principios y fines de la educación tienen implicaciones importantes para la enseñanza de la física. En primer lugar, la física es una ciencia que puede contribuir al desarrollo pleno de la personalidad de los estudiantes, al proporcionarles herramientas para comprender el mundo que les rodea y tomar decisiones informadas. En segundo lugar, la física puede ayudar a fortalecer la identidad nacional, al promover el conocimiento de la historia y la cultura del Ecuador. En tercer lugar, la física puede contribuir a fomentar una cultura de paz y no violencia, al enseñar a los estudiantes a pensar críticamente y a resolver problemas de forma pacífica. Así mismo, esta base legal robusta proporciona un marco claro y orientador para la educación en física en Ecuador. Al resaltar la importancia de la formación integral, la inclusión, el respeto a la diversidad y la responsabilidad del Estado, se fomenta un enfoque educativo que va más allá de la transmisión de conocimientos, abriendo camino a la formación de ciudadanos críticos y comprometidos 37 Trabajo De Integración Curricular Muñoz Montalvan Henry Mauricio Rodriguez Mendieta Joselin Johana con una sociedad justa y equitativa. La educación en física, dentro de este contexto, no solo se centra en la adquisición de conceptos científicos, sino que también busca cultivar habilidades críticas y ciudadanas esenciales para el desarrollo sostenible y la construcción de un futuro prometedor. 38 Trabajo De Integración Curricular Muñoz Montalvan Henry Mauricio Rodriguez Mendieta Joselin Johana Capítulo 3: Marco Metodológico En el siguiente apartado se especifica la metodología a usar dentro del proyecto investigativo, donde se aprecia que paradigma, enfoque y tipo de investigación se emplea. También, se menciona la población y muestra en la cual se implementará las técnicas e instrumentos de investigación, mediante el cual se obtendrán datos indispensables para la investigación. Esta metodología permitirá identificar el aporte que tiene la aplicación de la guía didáctica en el aprendizaje de Energía Térmica: Calor Absorbido en los estudiantes de primero BGU paralelo A de la unidad educativa Roberto Rodas en la asignatura de Física, en el cual los datos se analizaran a través de un pre-test y post test, que indique la importancia en el proceso de aprendizaje de esta temática. 3.1 Paradigma y enfoque El paradigma a usar en el presente trabajo de investigación es el paradigma socio crítico, ya que se espera aportar en el aprendizaje de los estudiantes por medio de la implementación de estrategias, recursos y actividades que transformen la clase a una manera más didáctica. Según Alvarado, L. y García, M. (2008) en su artículo citan a Arnal (1992) donde menciona que acepta la idea de que la teoría critica es ciencia social mas no es solamente empírica o solo interpretativa, sus aportaciones, tiene como origen, los estudios de comunidades e investigación participativa. Teniendo como objetivo el promover transformaciones sociales, respondiendo a problemas concretos presentes dentro de comunidades, pero con la intervención de sus integrantes. Para Alvarado, L y García, M. (2008) hace mención que el paradigma sociocrítico se basa en la crítica social y tiene evidentes cualidades autorreflexivas; cree que el conocimiento se construye siempre en base a intereses, a partir de necesidades grupales; apunta a la racionalidad humana y la autonomía liberadora, a través de la participación y el cambio social. Utilizando la autorreflexión y el conocimiento interno e individualizado, de manera que cada persona sea consciente de su rol apropiado en el grupo; para ello se propone el uso de la crítica ideológica y procedimientos psicoanalíticos, que brinda la 39 Trabajo De Integración Curricular Muñoz Montalvan Henry Mauricio Rodriguez Mendieta Joselin Johana oportunidad de comprender la situación de cada persona y revelar sus intereses a través de la crítica. Desarrollar conocimiento es un proceso de construcción y reconstrucción continua a través de la teoría y la práctica. En cuanto al trabajo realizado por Orbe, J. y Pacheco, R. (2022) donde citan a Schuster et al. (2013) el cual menciona que el paradigma sociocrítico tiene como finalidad analizar la realidad e identificar posibilidades de cambio. En parte de lo establecido, se busca cambiar las actividades en la materia de Física, considerando los recursos e interés de los estudiantes. Para este trabajo de investigación se pretende utilizar un enfoque mixto en el que se obtendrán datos cualitativos y cuantitativos. En relación con esto, en el trabajo de Orbe, J. y Pacheco, R. (2022) donde citan a Hernández et al. (2014) hacen mención de que el aprendizaje es una temática compleja el cual no puede ser planteado desde un solo tipo de enfoque, puesto que se debe ampliar el panorama de la realidad del fenómeno, por lo que se requiere un estudio más profundo. Por ello, en este trabajo de investigación con un enfoque mixto tiene como finalidad de obtener datos mediante la implementación de las técnicas como: observación, encuesta, test, los cuales tienen como instrumentos: guía de observación, cuestionario (encuesta), pre-test y post-test; los cuales ayudaran a la comprensión de la realidad educativa. Al combinar el paradigma sociocrítico con enfoque mixto tienen el potencial de transformar radicalmente la practica educativa y empoderar a los estudiantes. Al combinar métodos cualitativos y cuantitativos, estas metodologías permiten una comprensión profunda tanto de las experiencias individuales de los estudiantes como de los patrones generales que emergen en el aula. Esto, a su vez facilita la identificación de desigualdades y barrares que obstaculizan el aprendizaje. Al involucrar a los estudiantes en la investigación y en la toma de decisiones de su propio aprendizaje, se fomenta un sentido de agencia y responsabilidad. Además, se invita a los estudiantes a cuestionar la situación actual y a construir un conocimiento más relevante y significativo para sus vidas. 40 Trabajo De Integración Curricular Muñoz Montalvan Henry Mauricio Rodriguez Mendieta Joselin Johana 3.2 Tipo de investigación En este estudio se realiza una investigación de tipo preexperimental, según el artículo de Ramos, C. (2021) menciona que este sub-diseño del estudio experimental tiene un solo nivel de variable independiente: el grupo experimental que recibe la intervención determinada por el investigador. La variable dependiente debe medirse instrumentalmente en dos momentos: pre-test y post-test. Por lo tanto, un investigador puede realizar una intervención en una instalación de aprendizaje virtual y tomar el nivel de motivación para el aprendizaje como la variable dependiente para la cual debería usar un instrumento para medir la última variable antes y después de aplicar el protocolo de intervención de recursos virtuales de aprendizaje. Con base en lo anterior, esta investigación es preexperimental debido a que se implementa una guía didáctica dentro del contexto educativo el cual afecta de manera directa a la variable independiente con la finalidad de analizar la relación sobre la variable dependiente. Por otra parte, para este tipo de estudio como lo es el preexperimental se implementa el nivel de estudio pre-test y post-test a un único grupo en el cual, se empieza en un test donde se mide el nivel de base referencial y un test final para identificar los resultados después de aplicar la guía didáctica. 3.3 Población o muestra Según Piedra y Manqueros (2021) mencionan que Si los sujetos participantes no están claros y definidos como una muestra representativa que refleja emociones sociales, el diseño metodológico no se puede aplicar. Es difícil separar el diseño y el muestreo porque están estrechamente relacionados a la hora de decidir los pasos a seguir para las diversas acciones, estrategias y herramientas utilizadas en el estudio. Estos mismos autores citan a Rodriguez y Valldeoriola (2007) quienes establecen que A la hora de seleccionar una muestra se deben considerar dos aspectos básicos: la representatividad, que permite generalizar los hallazgos a otras poblaciones, y el tamaño, que garantiza dicha representatividad. 41 Trabajo De Integración Curricular Muñoz Montalvan Henry Mauricio Rodriguez Mendieta Joselin Johana Con base a lo anterior, para este trabajo de investigación se optará por un muestreo no probabilístico de tipo intencional o también conocido como criterio o juicio. Según Abad y Guillermo (2022) citan a Otzen y Manterola (2017) los cuales mencionan que se utiliza en escenarios con poblaciones variables y reducidas. Por ejemplo, entre todos los individuos a los más convenientes al grupo investigador, para guiar la investigación, que permite seleccionar una población particular. Para esta investigación solo se cuenta con un curso de BGU donde se realizan prácticas preprofesionales, lo cual genera una limitación a la hora de seleccionar una muestra en particular. Por ende, se trabajará con toda la población, representa a los 26 estudiantes del 1ero BGU paralelo A, que cursan la asignatura de Física en la Unidad Educativa Roberto Rodas ubicada en la Ciudad de Azogues, aunque los resultados obtenidos no serán representativos, por lo que no se podrán generalizar a una población más amplia. El tiempo asignado, también al ser un grupo de estudio pequeño, puede afectar en la recolección y análisis de datos, a su vez afectar la precisión y validez de los resultados, al implementar esta metodología en un grupo de estudio más grande, no se asegura obtener los mismos resultados. Trabajo De Integración Curricular Muñoz Montalvan Henry Mauricio Rodriguez Mendieta Joselin Johana 42 3.4 Operacionalización de variables Tabla 1. Variables operacionalizadas Variables Definición de la variable Dimensión Indicadores Instrumentos de medición Dependiente Aprendizaje de la Energía Térmica: Valor del calor Absorbido. Implica la adquisición de conocimientos y habilidades de los estudiantes. Conocimientos sobre Energía Térmica: Valor del calor Absorbido Identifica los conceptos básicos relacionados a la energía térmica Realiza cálculos para el valor del calor absorbido Pre – test, Encuesta de necesidades Habilidades de los estudiantes Resolución de problemas Trabajo en equipo Rubrica de observación Variables Definición de la variable Dimensión Indicadores Instrumentos de medición Independiente Guía didáctica Material educativo diseñado y desarrollado para facilitar el aprendizaje de los estudiantes sobre energía térmica: valor del calor absorbido. Estructura de la guía didáctica Actividades de anticipación de clase Rubrica de observación, Rubrica de actividades Actividades de construcción de clase Actividades de consolidación de clase Cuestionario Evaluación de la guía didáctica Eficacia de la guía didáctica en el aprendizaje Post – test Percepción de los estudiantes sobre la guía didáctica Cuestionario de satisfacción 43 Trabajo De Integración Curricular Muñoz Montalvan Henry Mauricio Rodriguez Mendieta Joselin Johana 3.5 Técnicas e instrumentos de investigación 3.5.1 Pre-test y Post-test El uso de pre test y post test en investigaciones educativas es fundamental para medir el impacto de una intervención o programa educativo. Según Hernández Sampieri, et al., (2018) destacan que el pre test y post test son herramientas clave para el diseño de investigaciones experimentales y cuasiexperimentales, ya que permiten controlar posibles variables que podrían influir en los resultados, además de proporcionar información relevante para la toma de decisiones en el ámbito educativo. Esta comparación ayuda a determinar el efecto de la intervención y a evaluar su efectividad. En esta investigación, se emplearon pruebas pre y post para determinar si los estudiantes podían identificar y comprender los conceptos básicos relacionados con la energía térmica y si tenían conocimientos de física, así como para evaluar su capacidad para realizar cálculos sobre el valor del calor absorbido. Estas pruebas nos proporcionaron información sobre el nivel inicial y las bases de los estudiantes, lo que nos permitió realizar una evaluación posterior más precisa. La elección de los pre-test y post-test como herramientas de evaluación en esta investigación se sustenta en su capacidad para establecer una línea de base sólida y medir con precisión el impacto de la intervención educativa. Al igual que señalan Hernández Sampieri y colaboradores (2018), estos instrumentos permiten controlar variables externas que podrían influir en los resultados, asegurando así que los cambios observados se deban principalmente a la implementación de la guía didáctica. Además, al comparar los resultados obtenidos en ambos momentos, se puede determinar con mayor exactitud el progreso de los estudiantes en cuanto a la comprensión de los conceptos relacionados con la 44 Trabajo De Integración Curricular Muñoz Montalvan Henry Mauricio Rodriguez Mendieta Joselin Johana energía térmica y sus habilidades para resolver problemas. De esta manera, se garantiza la validez y confiabilidad de los hallazgos obtenidos, lo que a su vez permite tomar decisiones más informadas sobre la efectividad de las estrategias pedagógicas implementadas. 3.5.2 Rúbrica de Observación La rúbrica de observación es un instrumento fundamental para evaluar el desempeño y el aprendizaje de los estudiantes de bachillerato de manera objetiva y estructurada. Según Guzmán, (2013), la rúbrica permite que los criterios de evaluación se identifiquen y se comuniquen antes de realizar la tarea, los estudiantes saben lo que se espera de ellos y pueden monitorear su propio progreso. Este tipo de instrumento de evaluación, al ser diseñado y aplicado adecuadamente, no solo proporciona una valoración más precisa del desempeño estudiantil, sino que también permite a los estudiantes comprender claramente los criterios de evaluación y autoevaluar su propio aprendizaje. La implementación de rúbricas de observación en el nivel de bachillerato contribuye a una evaluación más objetiva y transparente, al tiempo que fomenta la autonomía y la responsabilidad de los estudiantes en su proceso de aprendizaje. La rúbrica de observación se implementó para evaluar el desempeño y comportamiento de los estudiantes de primer bachillerato. Esta herramienta permite recopilar datos sistemáticos sobre habilidades y competencias como participación, comunicación, resolución de problemas y liderazgo. Al utilizar esta rúbrica, se identifican fortalezas y debilidades de cada estudiante, diseñar estrategias de enseñanza y aprendizaje más efectivas. Además, fomenta la autorreflexión y autorregulación, lo que mejora significativamente la calidad de la educación en el salón de clases. 45 Trabajo De Integración Curricular Muñoz Montalvan Henry Mauricio Rodriguez Mendieta Joselin Johana La decisión de emplear una rúbrica de observación para evaluar el desempeño de los estudiantes de primer bachillerato se fundamenta en su capacidad para ofrecer una evaluación más precisa, transparente y formativa. Como lo señala Guzmán (2013), las rúbricas permiten establecer criterios claros y concisos que tanto docentes como estudiantes pueden comprender. Al contar con esta herramienta, los estudiantes adquieren un mayor sentido de autonomía, ya que pueden monitorear su propio progreso y realizar ajustes en su trabajo. Además, la rúbrica proporciona información detallada sobre las fortalezas y debilidades de cada estudiante, lo que permite al docente diseñar estrategias de enseñanza personalizadas y ofrecer retroalimentación específica y constructiva. De esta manera, se fomenta un proceso de aprendizaje más activo y significativo, donde los estudiantes se convierten en agentes activos de su propio desarrollo. 3.5.3 Rúbrica de actividades La rúbrica de actividades es una herramienta útil en educación para evaluar el desempeño de los estudiantes de manera objetiva y transparente. Según Cano (2015), una rúbrica es un conjunto de criterios y estándares que se utiliza para evaluar el rendimiento de los estudiantes en una tarea específica. La rúbrica proporciona una descripción detallada de los niveles de desempeño esperados, lo que ayuda a los estudiantes a entender las expectativas y a mejorar su trabajo. Para Alcón y Menéndez (2015), la rúbrica también puede ser utilizada como una herramienta de retroalimentación efectiva, ya que proporciona información detallada sobre el desempeño de los estudiantes y áreas específicas en las que pueden mejorar. La rúbrica de actividades se implementó con el objetivo de evaluar de manera integral la participación de los estudiantes en las clases. Se consideraron diversos criterios 46 Trabajo De Integración Curricular Muñoz Montalvan Henry Mauricio Rodriguez Mendieta Joselin Johana para medir el desempeño individual, incluyendo la participación e interés, en la cual, se evaluó el entusiasmo y la disposición del estudiante para participar en las actividades, tanto individuales como grupales. Conocimiento previo del tema, se valoró el dominio del estudiante sobre los conceptos y contenidos abordados en la clase. Cada criterio se evaluó en una escala de 4 a 0, donde 4 representa un desempeño excelente y 0 indica que el estudiante no cumplió con el criterio. La decisión de implementar una rúbrica de actividades para evaluar la participación de los estudiantes se fundamenta en su capacidad para ofrecer una evaluación precisa, transparente y formativa. Al igual que señalan Cano (2015) y Alcón y Menéndez (2015), las rúbricas proporcionan un marco claro y conciso para evaluar el desempeño, permitiendo a los estudiantes comprender las expectativas y a los docentes ofrecer retroalimentación específica. En este caso particular, la rúbrica diseñada permitió evaluar de manera integral la participación de los estudiantes, considerando no solo su interés y entusiasmo, sino también su dominio de los contenidos. Al utilizar una escala numérica, se cuantificó el desempeño de cada estudiante, facilitando la comparación y el seguimiento de su progreso a lo largo del tiempo. De esta manera, se garantiza una evaluación más objetiva y confiable, a la vez que se promueve el desarrollo de competencias clave como la participación activa y el dominio de los conocimientos. 3.5.4 Cuestionario de satisfacción El cuestionario de satisfacción para estudiantes de bachillerato es una herramienta crucial para evaluar la percepción y experiencia de los estudiantes en relación con su educación. Según el estudio realizado por la Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo (2020), el cuestionario Estudiar a los Estudiantes y Satisfacción en la Trayectoria se aplicó 47 Trabajo De Integración Curricular Muñoz Montalvan Henry Mauricio Rodriguez Mendieta Joselin Johana a un total de 38,334 estudiantes de nivel bachillerato, lo que destaca la relevancia de este instrumento en la evaluación de la satisfacción estudiantil, además, este tipo de cuestionarios permiten a los estudiantes, tanto de forma presencial como online, expresar sus opiniones y valoraciones sobre diversos aspectos de su experiencia educativa utilizando Likert y otras escalas. El cuestionario de satisfacción se diseñó con el objetivo de evaluar la eficacia de la implementación de la guía didáctica, analizando diferentes aspectos que inciden en su éxito. Las preguntas abarcaron diversos puntos relevantes, como, la experiencia educativa. En este punto, se indagó sobre el impacto de la guía en el aprendizaje de los estudiantes, valorando su utilidad para la comprensión de los contenidos y el desarrollo de habilidades. Así como también, permitieron identificar las fortalezas y áreas de mejora del aula, específicamente en la clase de Física, desde la perspectiva de los estudiantes. Los resultados del cuestionario proporcionan información valiosa para la revisión y mejora de la guía didáctica, permitiendo ajustarlo a las necesidades de los estudiantes con la finalidad de brindar un proceso educativo enriquecedor. La decisión de utilizar un cuestionario de satisfacción para evaluar la efectividad de la guía didáctica se fundamenta en su capacidad para capturar la percepción de los estudiantes de manera directa y detallada. Como lo indica el estudio de la Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo (2020), los cuestionarios de satisfacción son una herramienta valiosa para conocer la opinión de los estudiantes sobre su experiencia educativa. En este caso particular, el cuestionario permitió identificar las fortalezas y debilidades de la guía didáctica desde la perspectiva de los estudiantes, lo que resulta fundamental para realizar ajustes y mejoras. Al utilizar escalas de Likert y otras 48 Trabajo De Integración Curricular Muñoz Montalvan Henry Mauricio Rodriguez Mendieta Joselin Johana herramientas de medición, se obtuvo información cuantitativa y cualitativa que permitió analizar de manera precisa el impacto de la guía en el aprendizaje de los estudiantes. De esta manera, se garantiza una evaluación más completa y objetiva, lo que a su vez contribuye a un proceso de mejora continua. 3.5.5 Encuesta La encuesta es una herramienta ampliamente utilizada en la investigación educativa para recolectar datos de manera eficiente y sistemática. Para Sampieri, et al., (2014), la encuesta es útil para explorar percepciones, opiniones, actitudes y características demográficas de una población, así como para identificar patrones y tendencias en los datos. La encuesta también puede ser utilizada para evaluar el impacto de intervenciones educativas o para recopilar información sobre necesidades y preferencias de los participantes, lo que la convierte en una herramienta versátil y efectiva en la investigación educativa. La encuesta aplicada buscaba con