EL SISTEMA 4MAT DE ESTILOS DE APRENDIZAJE EN LA ENSEÑANZA DE LA FIS�CA A NIVEL UNIVERSITARIO

3.2 Programa de Física a nivel universitario (Caso ESCOM-IPN)

La enseñanza de las ciencias es una de las fortalezas del Instituto Politécnico Nacional plasmada en su modelo educativo (IPN, 2004). Dentro del área de ciencias físico-matemáticas, los programas de ingeniería en el IPN hacen especial énfasis en la enseñanza de la física. Sin embargo, en la gran diversidad de planes y programas de ingeniería no existe uniformidad en los programas de física. No obstante, existen similitudes en los temas generales a impartir por la gran mayoría de los programas de física de las ingenierías del IPN.
Un caso particular, que es representativo de los programas de física en las ingenierías del IPN, es el programa de física de la Ingeniería en Sistemas Computacionales que se imparte en la Escuela Superior de Cómputo (ESCOM). Este programa se divide en tres unidades principales:

• Unidad I. - Dinámica y principios de conservación.
• Unidad II.- Interacciones eléctricas.
• Unidad III.- Interacciones Magnéticas.

Este programa es del año 2004, y presenta como datos generales los siguientes:
ESCUELA: ESCOM
CARRERA: Ingeniería en Sistemas Computacionales
OPCIÓN: Tronco común
COORDINACIÓN: Academia de Física Matemática
DEPARTAMENTO: Ciencias Básicas
ASIGNATURA: Física
SEMESTRE: Primero
CLAVE: SISDIN101
CRÉDITOS: 7.5
VIGENTE:
TIPO DE ASIGNATURA: Teórico/Práctica
MODALIDAD: Escolarizado

Además, presenta las características “clásicas” de los programas de física de las ingenierías del IPN, esto se puede ver del objetivo de la materia:

“El alumno aplicará los conceptos básicos de la cinemática y la dinámica, de las magnitudes de las interacciones electromagnéticas entre sistemas de partículas cargadas y las leyes del electromagnetismo, a la solución de problemas relacionados con partículas y movimientos oscilatorios. Vinculará los conocimientos adquiridos en el aula con los fenómenos físicos reales presentes tanto en la naturaleza como en los desarrollos tecnológico”
Así como de la metodología presentada:
“Se utilizará la metodología del aprendizaje grupal, la cual requiere la participación activa y constante de los asistentes, análisis de la información que posibilite la integración de los aspectos teóricos, análisis y solución de problemas”
Por otro lado, presenta en las estrategias didácticas y procesos de evaluación características asociadas al estilo 2 de aprendizaje dentro del Sistema 4MAT:

“ESTRATEGIA DIDÁCTICA
Exposición del profesor mediante el uso del pizarrón, retroproyector de acetato, proyector digital (cañón).
Solución de problemas del material bibliográfico por parte del alumno.
Uso de Laboratorio de Física General, para realización de trabajos y prácticas.

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN
Al inicio de la unidad se aplica un examen diagnóstico.
Se asignan ejercicios para realizarse en clase y extra clase que se toman en cuenta en la calificación.
Los contenidos de la unidad uno y de la unidad dos hasta los puntos 2.2 formarán el primer examen parcial.
Elaboración de práctica y elaboración del reporte por parte de alumno”.

Este programa presenta las características ideales para probar el ciclo de aprendizaje propuesto en la sección anterior.

3.3 Caracterización del grupo de investigación

Como se mencionó en la sección anterior, el programa de física de la carrera de Ingeniería en Sistemas Computacionales de la ESCOM, es un programa representativo de los programas de física que se imparten en el IPN. Por otro lado, este programa incluye temas básicos de física, lo cual permite que al probar un ciclo de aprendizaje, este sea susceptible de, con los cambios mínimos, ser aplicado en cualquier otra universidad.
Para probar el ciclo de aprendizaje propuesto en la sección 3.1.2, se aplicó este ciclo en un grupo de investigación de 24 estudiantes de la ESCOM-IPN de séptimo semestre, en un rango de edad entre 20 a 27 años. El grupo se dividió en dos secciones, una matutina y otra vespertina, con el objetivo de comparar los resultados de la aplicación del ciclo de aprendizaje entre ambas secciones de estudiantes. El hecho de que los estudiantes fuesen de séptimo semestre se debió a que, al ser física una materia del primer semestre, todos ellos ya la habían cursado y aprobado, por lo que podían hacer un comparativo entre la instrucción tradicional y la propuesta por el Sistema 4MAT. El estudio se llevó a cabo dentro de la materia Física Computacional, que fue impartida por el autor de este trabajo, materia optativa del séptimo semestre de la carrera de Ingeniería de Sistemas Computacionales de la ESCOM-IPN, durante el período de agosto a septiembre del 2007.
El estilo de aprendizaje de cada estudiante se obtuvo por medio de la aplicación de un cuestionario, el cual se puede consultar en la siguiente dirección electrónica: http://physics-education-ipn.com.mx/4mat/index.php (Anexo 1). El cuestionario que proporciona la tendencia preponderante de estilo de aprendizaje consta de 15 reactivos, cada uno de los cuales tiene cuatro opciones. Cada opción tiene una característica de cada uno de los estilos de aprendizaje. Por ejemplo, uno de los reactivos es: Al aprender disfruto…, el cual contiene las siguientes opciones: explorar posibilidades ocultas, relacionada con el estilo 4; organizar ideas, relacionada con el Estilo 1; crear relaciones propias, relacionada con el Estilo 2 y producir resultados, relacionada con el Estilo 31 . Estos cuestionarios ya han sido utilizados en otros estudios similares dentro del mismo IPN (Ramírez, 2004).
En el mismo sitio electrónico mencionado en el párrafo anterior, se encuentra el cuestionario de hemisfericidad cerebral (Anexo 2). El cuestionario proporciona la tendencia sobre la hemisfericidad cerebral de los individuos (derecha o izquierda), consta de 11 reactivos, cada uno de los cuales tiene dos opciones. Se puede elegir una de las dos opciones, una tendrá un valor de -1 y la otra de +1, al sumar el resultado final si se tiene un resultado positivo muestra una tendencia a preferir el hemisferio derecho para procesar la información, mientras que, si se tiene un resultado negativo muestra una tendencia a preferir el hemisferio izquierdo. Por ejemplo, uno de los reactivos es: La gente me considera…, el cual tiene dos opciones: a) Reflexionar antes que actuar, o b) Actuar y luego reflexionar.
Con ambos cuestionarios, se puede realizar la caracterización de cada estudiante, conociendo el perfil de su estilo de aprendizaje y hemisfericidad cerebral, parámetros sobre los que se basa el Sistema 4MAT. Se cuenta también con un cuestionario sobre estilos de enseñanza, sin embargo, en este trabajo no fue utilizado dado que no es parte del objetivo del mismo. Estos cuestionarios fueron originalmente diseñados e implementados en el Instituto Tecnológico de Estudios Superiores de Monterrey (ITESM) (Gatelú, 2000), y posteriormente retomados y adaptados por investigadores del IPN (Ramírez, 2004).
Los resultados de esta caracterización se muestran en el capítulo cuatro de este trabajo. Ya con la caracterización de los estudiantes, se procedió por un lado a implementar el ciclo de aprendizaje diseñado, y por el otro a estudiar las reacciones de los estudiantes para poder responder las preguntas de investigación planteadas.