EL SISTEMA 4MAT DE ESTILOS DE APRENDIZAJE EN LA ENSEÑANZA DE LA FISÍCA A NIVEL UNIVERSITARIO

EL SISTEMA 4MAT DE ESTILOS DE APRENDIZAJE EN LA ENSEÑANZA DE LA FISÍCA A NIVEL UNIVERSITARIO

Mario H. Ramírez Díaz (CV)
Instituto Politécnico Nacional de México

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4 Análisis y resultados

Cómo se mencionó en el capítulo anterior, la implementación del ciclo de aprendizaje y su posterior análisis requería de la caracterización del grupo. Esta caracterización consistió en conocer el estilo de aprendizaje predominante y la hemisfericidad cerebral de los estudiantes participantes en el estudio. Los estudiantes contestaron dos cuestionarios, el primero para conocer el estilo de aprendizaje predominante y el segundo para conocer la hemisfericidad cerebral. Ambos cuestionarios se encuentran en la dirección electrónica http://www.physics-education-ipn.com.mx/, ambos cuestionarios fueron diseñados, probados e implementados para investigaciones anteriores. Para poder accesar a los cuestionarios, los estudiantes tienen que llenar un registro en línea donde se les solicitan sus datos generales, al tener este registro se pasa a una sección de cuestionarios que ellos pueden llenar. Se solicitó al grupo acceder a la página y llenar los cuestionarios de estilos de aprendizaje y el de hemisfericidad cerebral (al terminar las actividades del ciclo de aprendizaje se solicitó llenar el cuestionario de evaluación que se mencionó en la sección anterior). El resultado de estos cuestionarios es el siguiente:


Nombre:

Lizbeth Aaron Alfaro

Cuestionario

Estilo Predominante

 

Aprendizaje

1

 

Hemisferidad

-1

 

Nombre:

LUIS ANGELES GONZALEZ

Cuestionario

Estilo Predominante

Aprendizaje

2

Hemisferidad

7

Nombre:

Julio Narciso Argota Quiroz

Cuestionario

Estilo Predominante

 

Aprendizaje

2

 

Hemisferidad

-7

 

Nombre:

Jesús Isaías Baños Martínez

Cuestionario

Estilo Predominante

Aprendizaje

1

Hemisferidad

7

Nombre:

Ivan Jonathan Benitez Benitez

Cuestionario

Estilo Predominante

Aprendizaje

4

Hemisferidad

3

Nombre:

Israel Buitrón Damaso

Cuestionario

Estilo Predominante

Aprendizaje

2

Hemisferidad

1

Nombre:

Javier Iván Delgado Galaviz

Cuestionario

Estilo Predominante

Aprendizaje

2

Hemisferidad

3

Nombre:

Carlos Jesús García Ordóñez

Cuestionario

Estilo Predominante

Aprendizaje

4

Hemisferidad

7

Nombre:

Pablo Gerardo Padilla Beltrán

Cuestionario

Estilo Predominante

Aprendizaje

2

Hemisferidad

-3

Nombre:

Arturo Gómez Ortega

Cuestionario

Estilo Predominante

Aprendizaje

3

Hemisferidad

-1

Nombre:

Alfredo Hernández Moreno

Cuestionario

Estilo Predominante

Aprendizaje

2

Hemisferidad

-7

Nombre:

José Guadalupe Hernández Pacheco

Cuestionario

Estilo Predominante

Aprendizaje

3

Hemisferidad

-3

Nombre:

DANIEL ENRIQUE HINOJOSA PÉREZ

Cuestionario

Estilo Predominante

Aprendizaje

3

Hemisferidad

-3

Nombre:

Carlos Gustavo López Franco

Cuestionario

Estilo Predominante

Aprendizaje

4

Hemisferidad

-9

Nombre:

Cesareo Meza Pérez

Cuestionario

Estilo Predominante

Aprendizaje

3

Hemisferidad

-3

Nombre:

Francisco Javier Montiel Valenciana

Cuestionario

Estilo Predominante

Aprendizaje

2

Hemisferidad

-9

Nombre:

Félix Daniel Ordoñez Ballesteros

Cuestionario

Estilo Predominante

Aprendizaje

1

Hemisferidad

-5

Nombre:

Rafael Josu{e Ortuño Pacheco

Cuestionario

Estilo Predominante

Aprendizaje

4

Hemisferidad

3

Nombre:

Ludwig Peña Rivera

Cuestionario

Estilo Predominante

Aprendizaje

2

Hemisferidad

-1

Nombre:

José Román Cruz

Cuestionario

Estilo Predominante

Aprendizaje

2

Hemisferidad

-5

Nombre:

Jorge Adrián Salcedo Gutiérrez

Cuestionario

Estilo Predominante

 

Aprendizaje

4

 

Hemisferidad

3

 

Nombre:

Anais del Rocio Silva Ferruzca

Cuestionario

Estilo Predominante

Aprendizaje

3

Hemisferidad

-1

Nombre:

Lino Soberanes Perez

Cuestionario

Estilo Predominante

Aprendizaje

2

Hemisferidad

3

Nombre:

oscar adolfo soto victoria

Cuestionario

Estilo Predominante

Aprendizaje

2

Hemisferidad

3

 

Tabla 4.1 Estilo de Aprendizaje predominante y Hemisfericidad Cerebral de los estudiantes participantes.

Como se ve de la tabla anterior, el grupo está conformado por tres estudiantes Estilo 1, doce Estilo 2, cinco Estilo 3 y cinco Estilo 4. Por otro lado, la hemisfericidad se dividió con diez estudiantes con Hemisfericidad Derecha y quince con Hemisfericidad Izquierda.
Es importante recordar que, a pesar de que cada estudiante tiene un estilo de aprendizaje predominante, en realidad se tiene una combinación de estilos particular de cada estudiante. El cuestionario aplicado permite conocer dicha combinación de estilos, la forma de presentar la información después de aplicar el cuestionario es la siguiente:

Estilo de Aprendizaje

Estilo 1

Estilo 2

Estilo 3

Estilo 4

Fecha

Estilo Predominante

36

47

33

34

20/08/2007

2

Hemisferidad Cerebral

Haciendo

Observando

Haciendo/Observando

Fecha

 

5

6

-1

20/08/2007

 

Tabla 4.2 Forma de presentar los resultados de los cuestionarios de Estilos de Aprendizaje y Hemisfericidad Cerebral.

Con esta caracterización hecha, se procedió a implementar el ciclo de aprendizaje propuesto, utilizando las estrategias descritas a detalle en el capítulo anterior.
En la primera estrategia utilizada para cubrir los pasos 1 y 2 del ciclo de aprendizaje dirigido a la enseñanza del concepto de fuerza, se utilizó la discusión grupal. La discusión inició con una pregunta generadora por parte del profesor:
Profesor: Uno de los conceptos más importantes o fundamentales de la física como tal es el concepto de fuerza, lo abordamos desde los primeros conceptos en física que se ven en la secundaria, en el nivel medio superior, en el nivel superior por el cual ustedes ya cursaron, entonces a partir de lo que ustedes entienden por fuerza, quiero que me digan ¿qué entienden por fuerza?, todo lo que sepan alrededor de la fuerza, su aplicación, todo lo que sepan sobre el concepto de fuerza.

Es interesante observar que el profesor solo introduce el término fuerza sin proporcionar alguna definición u opinión personal en esta primera intervención. En respuesta a la pregunta generadora se tuvieron las siguientes respuestas:
Francisco: ¿No es como la cantidad de masa desplazándose?
Anaís: Como energía ejercida sobre una superficie de un cuerpo.
Ludwing: Bueno iba a decir algo parecido, es como una energía o energía aplicada a cualquier cuerpo físico ¿no? que se pueda si no tocar si visible.
Lizbeth: Es similar a lo mismo, es la cantidad de energía aplicada a una masa.

En estas primeras intervenciones empezamos a ver ya un concepto errado muy claro, el de vincular directamente el concepto de fuerza con el de energía. Es interesante ver también que después de la primera intervención por parte de Anaís los demás estudiantes siguen su concepto errado de fuerza como energía ejercida por un cuerpo.
De las cuatro primeras participaciones solo una corresponde a un estudiante cuyo estilo de aprendizaje empata con el estilo bajo el cual se diseñó la discusión (Estilo 1). En este sentido es interesante recordar que los estudiantes estilo 1 tienden a ser “conciliadores” los cual se refleja en la respuesta de Lizbeth que concilia las respuestas anteriores de sus compañeros al englobar los términos energía y masa en su respuesta.
Con respecto a los tipos de fuerza que conocen y cuál es el origen de las mismas estas son algunas de sus respuestas:
Jorge: Fuerza centrífuga.
Ludwing: Depende yo creo, tiene, creo recordar que está relacionada con la fuerza de gravedad que también es otro tipo de fuerza según yo, bueno para empezar pienso que es de las más básicas donde podemos platicar sino ampliamente el concepto de fuerza, que por lo menos hemos dicho aquí brevemente, si por lo menos es el más básico que podemos comprobar, es palpable y según recuerdo yo, la fuerza centrífuga es la fuerza que ejerce a cierta masa por ejemplo hablando a nivel de tierra es la fuerza que la tierra ejerce sobre nosotros al momento que está girando sobre su eje de rotación, no recuerdo si es la fuerza que nos mantiene obviamente aquí en la tierra para que no salgamos volando, entonces esa es la gravedad.

El maestro en este momento trata de guiar la charla hacia el origen de las fuerzas por medio de un ejemplo que recuerde a los estudiantes lo que significa el origen de la fuerza:
Prof.: OK pongamos un ejemplo, si tengo dos cargas eléctricas se van a mover, se pueden repeler o se pueden atraer, ¿tiene que ver con que tengan cierta masa esas cargas? O ¿Por qué se atraen y se repelen?
Jorge: Es por la carga.
Ludwing: Pues es la masa que tiene la carga, partiendo del concepto que dijimos que era una energía aplicada a una masa, la energía como tal es su carga que posee al momento, por ejemplo cuando una positiva y una negativa, al momento que se juntan si uno no las empujo para que se juntaran entonces pues estamos viendo una fuerza ahí ¿qué fue lo que hizo que se juntaran?, pues esa energía que hizo que se juntaran por ser negativas o positivas.

En este punto nuevamente podemos detectar el concepto erróneo que tienen sobre el tipo de fuerzas y su origen al confundir la definición de la fuerza con el origen de la misma. El concepto errado de igualar fuerza con energía en el caso de Ludwing se refuerza conforme avanza la charla va “arrastrando” otros conceptos con este. Por otro lado, también se empieza a destacar Ludwing como el estudiante más participativo, lo cual no implica que sea el que tiene el concepto correcto, en este caso Jorge es el que tiene la respuesta más cercana a la correcta, aunque en su caso no argumenta su respuesta.
Otro punto interesante es no solo la participación si no la forma en que se da, es notorio que Ludwing al tener un estilo 2 intenta ser más conceptual, mientras que Jorge al ser estilo 4 tiene respuestas menos argumentadas y más directas.
Un aspecto interesante es el que los estudiantes que participan menos, comienzan a repetir en sus escasas intervenciones los conceptos errados de los estudiantes que argumentan más, en este caso siguen la idea de Ludwing

Mari Carmen: Yo entiendo por fuerza que es una energía, algo intangible y que hace, bueno ciertos tipos de fuerza hacen que las cosas se muevan o caminen, que un cuerpo no esté siempre en una sola posición.
Jorge: ¿Por lo que pesan los cuerpos no?, en la gravedad nosotros por ejemplo que tenemos más masa que una hoja de papel somos para la fuerza de gravedad más livianos, bueno la hoja de papel es más liviana que nosotros entonces si depende del peso o la masa del objeto. La energía sería la misma masa.

En estas intervenciones es claro que a pesar de que ambos estudiantes tienen conceptos cercanos a la realidad (Fuerza provocando cambio de posición o la masa como origen de la fuerza de gravedad) ya incluyen el término “energía” dentro de su argumento, influenciados por el concepto erróneo que Ludwing introdujo en la charla, reforzado por el número de participaciones que él tiene en la discusión.
En este caso Mari Carmen tiene estilo 1 y Jorge estilo 4, ambos estilos son poco conceptuales en su forma de argumentar por lo que es notorio que al ser estilo 1 Mari Carmen “concilia” con lo dicho por Ludwing, mientras que Jorge busca argumentar en términos de ejemplos concretos.
En otro momento de la charla se trata por parte del maestro de introducir un lenguaje más formal con la intención de ver la reacción del grupo, en este caso se habla de las leyes de Newton:

Prof.: Estamos todos de acuerdo, ahora quiero voltearme a algo más teórico y que ustedes ya han visto, no nada más en su curso universitario, sino además en diversos cursos de física que han llevado antes y que llamamos leyes de Newton, ¿alguien recuerda a grandes rasgos lo que eran las leyes de Newton? O ¿Qué son las leyes de Newton?
Mari Carmen: Mmmm son tres enunciados, pero solo me acuerdo de uno, el que dice que un cuerpo permanece en movimiento o estable hasta que una fuerza externa no lo cambia, o sea que un cuerpo puede permanecer en movimiento hasta que una fuerza no lo cambie o halla otra fuerza que lo mueva, más o menos.
Francisco: ¿No habla de equilibrio?
Ludwing: Según yo recuerdo, la primera que es la uno, después no sé si estoy bien pero de ahí se derivan el que es proporcional la fuerza a un objeto o a la masa de un objeto o algo así, ya no recuerdo más, pero creo que era algo así, un cuerpo se mantiene ya sea en movimiento o estático o quieto hasta que una fuerza (si en equilibrio) hasta que una fuerza se aplica, y la tercera que también recuerdo, es que a toda reacción hay una reacción igual de la misma magnitud pero sentido inverso, pero falta la segunda.

En este caso es notorio que al tener la instrucción de recordar el término “Leyes de Newton” los estudiantes tienen conceptos más cercanos al correcto a cuando se les pidió dar su propio concepto de fuerza, sin embargo, Ludwing y Francisco al ser estilo 2 argumentan utilizando conceptos abstractos como equilibrio, reacción o masa, mientras que en el caso de Mari Carmen ella claramente concilia con lo que recuerda de memoria.

 Al pedirles ahora a los estudiantes que digan cómo se calcula la fuerza, se tuvieron los siguientes comentarios:

Ludwing: Yo recuerdo la de la fuerza de gravedad, que para determinar lo que es el peso, que es donde tenemos una constante gravitacional que es de 9 punto y cacho no recuerdo por la masa ¿no? y eso es lo que nos daba nuestro peso.
Mari Carmen: La fuerza es un vector y era un escalar una masa punto una aceleración
Lizbeth: Si yo recuerdo que tenía que ver con la masa y la aceleración.
Lourdes: Fuerza igual a masa por aceleración
Ludwing: Si básicamente era así porque a fin de cuentas la que yo siempre me acuerdo es la de la fuerza de gravedad porque esa aceleración, bueno la masa es un escalar normal, porque como dijo la compañera la fuerza es una cantidad vectorial, entonces lo que nos faltaría para hacer esa multiplicación y que se convirtiera en vector es esa aceleración que utilizaríamos para que ese cuerpo se pueda mover, en el caso de la fuerza gravitacional utilizamos la constante de nueve punto y cacho porque también es una aceleración porque es en unidades cuadradas o algo así.

En esta sección es claro que es donde se tiene un mayor número de participantes y donde mencionan un mayor número de conceptos correctos como vectores, aceleración que intentan recordar de memoria. Sin embargo, también es claro que Ludwing es quien sigue teniendo una mayor participación con una mayor cantidad de conceptos desviados o errados. Se puede observar que al ser Lizbeth, Lourdes y Mari Carmen estilo 1, tienen un tipo de respuesta similar, tratan de contestar sin introducir conflicto, en base a su experiencia de lo que ellas sienten que es cierto, mientras que Ludwing al ser estilo 2 trata de argumentar más formalmente para construir su concepto en lugar de repetir lo memorizado.
Después de haber conducido la charla alrededor de términos como fuerza, origen y tipos de fuerza, leyes de Newton etc. Se les pide a los estudiantes nuevamente su concepto de fuerza:

Francisco: Mmm la fuerza también era una cantidad de movimiento en un tiempo.
Anaís: ¿Es algo que está relacionado con la potencia?
Jorge: Es lo que inicia el movimiento. Bueno yo pienso que por ejemplo al momento que golpeamos una bola, este el golpe trae cierta intensidad y desplaza cierto cacho, entonces llega hasta cierto punto lo que fue la fuerza del movimiento y entonces la energía que le resta es la que se mueve cuando pasa el efecto del golpe.
Ludwing: Exactamente tiene que ver con algo de lo que el (Jorge) decía, la energía a la que hacíamos referencia antes de la definición de fuerza, cuando nosotros aplicamos fuerza a un objeto y este objeto se mueve ¿Dónde está la energía? Esta energía utiliza el cuerpo para moverse, bueno y si ¿qué o por qué? Porque aparte recuerdo que teníamos otra fuerza que era la que se opone a todo movimiento que es la de fricción sino mal recuerdo que era la que tiene que vencer ese cuerpo para poderse mover, y entonces como el comentaba (Jorge) nosotros le aplicamos a una bola cierta fuerza y si esa fuerza no es suficiente para llegar a su destino o simplemente va a moverse cierta distancia, es porque la energía que ese cuerpo utiliza para moverse esa distancia la va consumiendo pues en el momento tal que ya no tiene energía para vencer las otras fuerzas de fricción y otras fuerzas, se queda quieta porque ya no le alcanzó la energía que le suministramos.

En este segmento es claro que mientras Jorge tiene una idea más clara en sus conceptos, Ludwing utiliza conceptos erróneos o desviados en su argumento donde usa lo dicho por Jorge en su ejemplo. Nuevamente la diferencia de estilos de aprendizaje de cada estudiante se refleja en su forma de argumentar su respuesta en los casos de Francisco y Ludwing al ser estilo 2 utilizan conceptos más “abstractos” mientras que Jorge al ser estilo 4 utiliza un ejemplo concreto, Anaís por otro lado es estilo 3, sin embargo es ella quien introduce un nuevo concepto errado, el concepto de potencia.
En este punto al ser reforzada la idea errónea de Ludwing acerca de la fuerza como una especie de energía se le pide al grupo reflexionar sobre la posible existencia de la relación entre energía y fuerza:

Mari Carmen: Es que lo que pasa es que me acuerdo de una fórmula que creo fue la que planteó Einstein que era que la energía era igual a la masa por la velocidad de la luz al cuadrado.
Francisco: En la cantidad de movimiento. Es masa por velocidad. Mmm la fuerza también era una cantidad de movimiento en un tiempo.
Jorge: Es la cantidad que tarda en trasladarse un cuerpo de un lugar a otro dependiendo de la fuerza que se le haya…metido
Lourdes: ¿Es la velocidad?
Francisco: Es como el trabajo, bueno no es pero parecido, por ejemplo es el trabajo de un cuerpo lo que pesa moviéndose, digamos la intensidad con que va a moverse

En esta sección se puede observar que en función de su estilo de aprendizaje los estudiantes tratan de expresar la relación entre energía y fuerza, en el caso de Francisco al ser estilo 2 utiliza conceptos “teóricos”, Jorge continua intentando expresarse en función de ejemplos concretos, Mari Carmen nuevamente al ser estilo 1 utiliza los conocimientos que cree correctos sin entrar conflicto con lo dicho hasta ese momento, de hecho introduce el misconception de la teoría de la relatividad dado que su experiencia le marca que la energía habla del término velocidad, lo cual provoca a su vez que Lourdes le dé la razón en ese término (ambas estilo 1).
Al tratar de cerrar la discusión se pide a los estudiantes una ronda final de definiciones sobre fuerza, estas son algunas de sus respuestas:

Ludwing: Es toda energía aplicada a una masa y a su cambio de posición con respecto al tiempo.
Lizbeth: Sería energía que se aplica en un movimiento en un tiempo dado.
Lourdes: Lo mismo, están todos los conceptos juntos, o sea ya interviene lo que nos había dicho concepto de energía, fuerza, movimiento, la masa, todo tiene que ver, no nada más lo que habían dicho.
Anaís: Energía aplicada a una masa con un cierto tiempo.
Francisco: Cantidad de movimiento en un tiempo.
Jorge: Cantidad de movimiento en un tiempo dado con una velocidad.
Mari Carmen: Capacidad de mover un objeto a una cierta cantidad de velocidad, bueno en un tiempo dado. La fuerza es una cantidad que implica un dominio de tres parámetros, por ejemplo si decimos masa es una cantidad por ejemplo una bola, pero cuando decimos fuerza estamos involucrando, masa velocidad y tiempo, las tres cosas.
Al final de la discusión se trataron de englobar los principales conceptos errados o desviados en relación a la fuerza encontrados en la discusión, estos se enlistan a continuación:

    1. La fuerza es un tipo de energía.
    2. La fuerza centrífuga, fuerza centrípeta y la fuerza de gravedad son tipos de fuerza.
    3. La fuerza tiene diferentes propiedades de acuerdo al cuerpo que se esté aplicando.
    4. Las leyes de Newton se refieren a mover cuerpos y a la reacción.
    5. Fuerza es igual a masa por aceleración.
    6. La cantidad de movimiento tiene que ver con la potencia o el trabajo.
    7. La fuerza de fricción es otro tipo de fuerza que se opone al movimiento.
    8. Existe la “fuerza de los planetas”.

Estos conceptos errados y desviados cumplen con lo reportado por estudios similares hechos sobre el concepto de fuerza reportados (McClellard, 1985; D.E. Brown, 1989). En este trabajo se observó que para el profesor es de gran utilidad el conocer los conceptos desviados y errados de los estudiantes para poder “organizar” su clase. En el caso de utilizar el Sistema 4MAT, el conocer estos conceptos errados y desviados permitieron que los pasos 2 y 3 (la clase teórica tradicional) fuese más eficaz y eficiente. El profesor pudo organizar el material de sus notas, de manera que reforzó los términos que resultaron evidentemente difíciles de precisar para los estudiantes, el caso particular fue hacer una clara diferencia entre los términos (aún no los conceptos) de fuerza y energía. También entre los estudiantes se encontró que el comenzar por medio de una discusión, les permitió hacer una primera “evaluación” de los conocimientos previos que tienen sobre el concepto de fuerza. En este momento es interesante hacer una aclaración, en este trabajo se utilizó como estudio de caso impartir el concepto de fuerza, por ser uno de los más básicos en la física, sin embargo, se puede diseñar un ciclo de aprendizaje similar y obtener resultados parecidos utilizando otros conceptos básicos en la física como el de calor o carga eléctrica.
El lenguaje corporal observado en los estudiantes en esta primera etapa hizo evidente que los estudiantes estilo 2 muestran rechazo a intervenir en un principio de la discusión. Sin embargo, conforme ésta se desarrolla demuestran un mayor interés en participar, sin implicar con ello una gran comodidad en la actividad.
Como se mencionó en el capítulo anterior, se realizó un cuestionario al terminar el ciclo de aprendizaje para conocer tanto el aprovechamiento como la comodidad de los estudiantes en las diferentes actividades del ciclo. En dicho cuestionario se incluyeron cuestiones como su grado de satisfacción en la charla o la actividad favorita de los estudiantes para entender el concepto de fuerza, en la tabla 4.2 se muestran los resultados de su aplicación en el grupo matutino como ejemplo:

Estudiante

Comodidad en la Discusión

Actividad de aprendizaje favorita

Combinación de Estilos de aprendizaje

Lizbeth

Medio

Práctica de Laboratorio

1-4-2-3

Francisco

Nulo

Clase Teórica

2-3-1-4

Ludwig

Medio

Clase Teórica

2-1-4-3

Jorge

Medio

Práctica de Laboratorio

4-3-1-2

Anais

Medio

Clase Teórica

3-1-4-2

Mari Carmen

Alto

Discusión

1-2-4-3

Lourdes

Medio

Clase Teórica

2-1-3-4

Tabla 4. 2 Comodidad de los estudiantes en la actividad.

En la Tabla 4.2 la combinación de estilos de aprendizaje muestra el estilo de preferencia de mayor a menor grado, la magnitud de cada uno se mostró en la tabla 4.1 de esta sección. Analizando esta comodidad en relación a la primera actividad (la discusión grupal), Mari Carmen, manifiesta un grado alto de satisfacción con la discusión, situación que se esperaría de su combinación de estilos de aprendizaje al ser su estilo preponderante el estilo 1 y se refuerza con lo analizado en los párrafos anteriores, mientras que Lizbeth que a pesar que también tiene como estilo preponderante el estilo 1, manifiesta un grado de comodidad medio en la discusión, esta situación puede verse influida por su combinación particular de estilos de aprendizaje donde el segundo estilo de su preferencia fue el estilo 4, estilo que no se siente “cómodo” con actividades grupales situación que se refleja en la poca participación en la discusión, mientras que en el caso de Mari Carmen, su segundo estilo preponderante es el estilo 2, estilo que tiene preferencias por escuchar las opiniones de expertos, situación que se esperaría de escuchar al maestro y algunos de los otros estudiantes en la charla.
En el otro extremo se encuentra Francisco, quien manifiesta que su grado de comodidad en la charla fue nulo, en este caso su combinación de estilos de aprendizaje muestra que su estilo preponderante es el estilo 2, es decir prefiere actividades teóricas, situación que también manifiesta en la tabla, además de tener como segundo estilo preponderante el estilo 3, que es contrario al estilo 1 en el sistema 4MAT.
El resto de los estudiantes manifiesta tener un grado de satisfacción medio con la discusión grupal situación que podría esperarse del hecho que el estilo de aprendizaje preponderante de los estudiantes no corresponde con el estilo 1, Jorge es estilo 4, Ludwig estilo 2 y Anaís estilo 3, sin embargo esta situación no fue obstáculo para su participación en la charla ni para la detección de conceptos errados y desviados. Es importante conocer el grado de satisfacción de los estudiantes y compararlo con el estilo de aprendizaje de los estudiantes para establecer la utilidad de la estrategia de aprendizaje.
En la Tabla 4.3 se muestra el número de intervenciones que tuvo cada estudiante en la discusión:

Estudiante

Intervenciones

Lizbeht

5

Francisco

21

Jorge

11

Ludwing

23

Anais

7

Mari Carmen

10

Lourdes

4

Tabla 4.3. Participaciones por estudiante en la discusión.

De la tabla anterior es claro que Francisco y Ludwing tienen un mayor número de participaciones, mientras que en el extremo contrario Lizbeth y Lourdes tienen muy bajo nivel de participación, casi una quinta parte de lo que tuvieron los estudiantes más participativos. No se debe perder de vista que el número de participaciones no es equivalente a que se tenga un grado de comodidad alto en la actividad, esto es claro en el caso de Francisco que a pesar de tener un grado nulo de comodidad en la discusión, es quien tiene el segundo número de participaciones, por otro lado Mari Carmen tiene un grado alto de comodidad en la discusión y su número de participaciones se puede considerar medio, además algunas de las participaciones de los estudiantes eran con el fin de “completar” un argumento o una idea de una intervención anterior, esto sucedió varias ocasiones en los casos de Francisco y Ludwing. Otro aspecto a considerar es que el número de participaciones no necesariamente presentaba un nivel de argumentación alto, en los casos de Jorge y Francisco (como se mostró en algunos de los segmentos anteriores) sus intervenciones fueron muy directas, poco argumentadas, mientras que en el caso de Ludwing sus intervenciones fueron más largas y con argumentos amplios, sin implicar en ninguno de los dos casos (argumentos largos o cortos) que estos fuesen correctos ó errados.

Otro punto interesante es no solo la participación si no la forma en que se da, es notorio que Ludwing al tener un estilo 2 intenta ser más conceptual, mientras que Jorge al ser estilo 4 tienes respuestas menos argumentadas y más directas.
Un aspecto interesante es el que los estudiantes que participan menos comienzan a repetir en sus escasas intervenciones los conceptos errados de los estudiantes que argumentan más, en este caso siguen la idea de Ludwing.
En la actividad dos, la clase teórica, fue claro que los estudiantes estilo 4 se sintieron muy poco cómodos. La comunicación no verbal presentada por estos estudiantes manifestó un evidente “aburrimiento” y “rechazo” al mantener una actitud distante (brazos cruzados como ejemplo) y en el peor de los casos dormitaron como se puede apreciar con el cuarto estudiante de derecha a izquierda en la Figura 4.1.
Sin embargo, es de hacerse notar que conforme la clase avanzo, los estudiantes Estilo 4 introdujeron en su forma de presentar dudas elementos vistos en la actividad anterior al relacionarlos con los elementos teóricos presentados por el profesor. Los estudiantes Estilo 2 son quienes se sienten más cómodos con este tipo de actividad, situación que se refleja en su comunicación no verbal. Por otro lado, los estudiantes Estilo 3, suelen mostrar interés cuando el profesor realiza “ejercicios de ejemplo”, esto se manifiesta cuando dan seguimiento con sus gestos y utilizan las manos para ejemplificar los movimientos planteados en los problemas de ejercicio. Los estudiantes Estilo 1, son disciplinados pero poco participativos a iniciativa propia en la clase1 .
Al iniciar la tercera actividad, la práctica de laboratorio, el grupo había tenido la oportunidad de confrontar sus creencias con el concepto teórico dado por el experto (maestro y libros en este caso), y estaban en posición de observar el fenómeno en el trabajo de laboratorio. Al igual que en las dos actividades anteriores, fue claro que estudiantes de estilo diferente al de la actividad se mostraron menos interesados en este actividad, en este caso la actividad fue diseñada para atender el Estilo 3 de aprendizaje. Los estudiantes Estilo 1, se mostraron participativos al inicio de la actividad, sin embargo, conforme se desarrolló la práctica fueron relegados a un rol de observadores al no sentirse hábiles en el manejo del material y equipo. En el caso de los estudiantes Estilo 2, mostraron poco interés en el manejo del material y el equipo, sin embargo, en la toma de datos y su relación con los conceptos teóricos vistos con anterioridad se observó su participación más activa, en la Figura 4.2, es notorio el aislamiento que muestran estudiantes Estilo 2 (al fondo en la imagen).
Los estudiantes Estilo 3, fueron quienes manifestaron una mayor comodidad en esta actividad, les agrado en mayor medida el manejo del equipo y los materiales.
Los estudiantes Estilo 4 mostraron un comportamiento singular. En un principio, se expresaron poco con respecto a la práctica, sin embargo, conforme ésta se desarrolló fueron quienes propusieron un mayor número de variaciones al plan original de la práctica, ejemplo de esto fue que pusieron diversos pesos en el carro utilizado en el riel de aire, siempre bajo la pregunta ¿Qué pasa si…? (característica del Estilo 4).
En esta etapa del ciclo, el grupo estaba en posición de utilizar los conocimientos adquiridos y aplicarlos a un caso particular. Para este fin, se propuso que los estudiantes se agruparan libremente y prepararán la exposición de una aplicación del tema visto, en este caso el concepto de fuerza. Debido al formato, el tipo y calidad de las exposiciones fue variado, sin embargo, de manera general, se pudieron observar algunos patrones comunes de acuerdo al estilo de aprendizaje predominante en los estudiantes. En el caso de los estudiantes Estilo 1 preferían servir de apoyo en la exposición, sin involucrarse demasiado en la profundidad del contenido ó en la estructura de la presentación. En el caso de los estudiantes Estilo 2, ellos prefirieron exponer de manera individual, sin el apoyo de elementos técnicos (cañón, computadora, equipo de laboratorio, etc.), intentando presentar material al estilo del profesor en la clase teórica, exponiendo el tema de manera abstracta. Resultó curioso el hecho de que los estudiantes Estilo 2 no fueron cuestionados por el resto del grupo, a pesar de que presentaron errores muy claros para el profesor, sobre todo en el planeamiento de ecuaciones que iban más allá del tema sobre el que debían girar las exposiciones. Los estudiantes Estilo 3, presentaron trabajos de alta calidad en la simulación de computadora, sin profundizar en los elementos abstractos o teóricos del tema, su lenguaje no verbal y gestos los auxiliaron de manera importante en el transcurso de su exposición a diferencia de los estudiantes Estilo 2 que resultan ser mucho menos expresivos (muy similar a lo que se reportó del profesor de la clase teórica en el capítulo anterior). Los estudiantes Estilo 3 se muestran entusiastas en la exposición, asumiendo el papel de líder que se esperaría de las características propias de este estilo. Los estudiantes Estilo 4 mostraron los trabajos más creativos en el diseño de la exposición y la forma de presentarla. Presentan la forma en la cual ellos piensan se aplica el concepto en su vida diaria.
Es importante señalar que, a pesar de presentar en los párrafos anteriores las características generales observadas en los estudiantes en su exposición, todos presentaron conocimiento del tema, expresándolo en la forma que les es más cómoda. Con esta actividad se cerró el ciclo de aprendizaje. Después de la última actividad se aplicó el cuestionario para conocer cómo se habían sentido los estudiantes en las actividades y poder sondear su grado de satisfacción con las actividades de aprendizaje diseñadas en la investigación. En dicho cuestionario se incluyeron cuestiones como su grado de satisfacción en las actividades o la actividad favorita de los estudiantes para entender el concepto de fuerza. Un ejemplo de los resultados obtenidos se muestra en la Tabla 4.4.

Estudiante

Comodidad en la Discusión

Actividad de aprendizaje favorita

Combinación de Estilos de aprendizaje

Lizbeth

Medio

Práctica de Laboratorio

1-4-2-3

Francisco

Nulo

Clase Teórica

2-3-1-4

Ludwig

Medio

Clase Teórica

2-1-4-3

Jorge

Medio

Práctica de Laboratorio

4-3-1-2

Anais

Medio

Clase Teórica

3-1-4-2

Mari Carmen

Alto

Discusión

1-2-4-3

Lourdes

Medio

Clase Teórica

2-1-3-4

 
Tabla 4.4 Comodidad de los Estudiantes en la Actividades.

El cuestionario también preguntó dos cuestiones importantes para conocer el éxito de la estrategia, la primera fue el concepto de fuerza que tenían los estudiantes después de completar el ciclo. Es importante resaltar que no se buscó hacer una evaluación del conocimiento del estudiante con esta pregunta, sino evaluar el ciclo como estrategia de aprendizaje para la enseñanza de la física a nivel universitario. La segunda pregunta se refiere a como cambio el concepto de fuerza de los estudiantes en comparación con el concepto previo que tenían de este. No se debe de olvidar que el grupo de estudio estuvo conformado por estudiantes de séptimo semestre de la carrera de Ingeniería en Sistemas Computacionales de la ESCOM-IPN, quienes cursaron en su primer semestre la materia de Física, por lo que pueden establecer un comparativo entre su curso tradicional con el ciclo de aprendizaje del Sistema 4MAT. Estas preguntas, a pesar de su evidente subjetividad, permiten hacer un análisis del Sistema 4MAT como estrategia de aprendizaje para la enseñanza de la física a nivel universitario.
Con los resultados presentados en este capítulo se está en posición de dar respuesta a las preguntas de investigación propuestas en el primer capítulo de este trabajo, respuestas que se presentan en el siguiente capítulo.

1 Es importante señalar que el estudio de la comunicación no verbal y la semiótica en la enseñanza de la física no es el objetivo principal de este trabajo. La mención que se hace en este trabajo es solo como apoyo al estudio que se hace del Sistema 4MAT en la enseñanza de la física, sin tratar de profundizar en su aplicación.