Diseño de un proyecto de aula que contribuya a la enseñanza de los vectores geométricos en una institución educativa de la ciudad de Medellín

Abstract

In this work, a methodological strategy was developed for teaching geometric vectors in the tenth grade of the Institución Educativa Federico Ozanam, through the implementation of some interventions that involve the active participation of students in the learning process, developing unconventional activities, which involved collaborative learning processes, set up and solve real life problems and simulate real situations through the implementation of technological tools such as virtual laboratories, applications and software, which motivate students to learn and perform collaborative work. To make meaningful and critical learning, five activities were proposed, in which students studied the history of vectors, their applications in science, how to represent them graphically and the importance of the vector concept in physics, as a powerful mathematical tool, widely used, to represent different everyday situations: how to indicate a path or direction to follow or solve more complex problems such as predicting the force and direction of a movement. Finally, virtual activities were carried out with the help of the application of the University of Colorado (PhET) where the students graphically represent different geometric vectors and perform mathematical operations such as addition, subtraction and multiplication by a scalar, and later verify their experimental results mathematically. In this process, the students used different technological tools such as computers, cell phones, social networks, virtual chats and free software on the Internet.

Finally, an evaluation of the intervention process and development of the project in the classroom was made, with the methodology implemented by Richard Hake (Hake factor) that allows establishing the normalized gain of knowledge through a simple formula, to the intervened groups, like the control group that was initially established. In this way, it was possible to establish the impact that was had on the academic performance of the students in the intervened groups in relation to the control group, draw conclusions and give it the viability and continuity of the classroom project, in all the tenth grades of the Educational Institution Frederick Ozanam.

En este trabajo se desarrolló una estrategia metodológica para la enseñanza de los vectores geométricos en el grado décimo de la Institución Educativa Federico Ozanam, a través de la implementación de algunas intervenciones que involucran la participación activa de los estudiantes en el proceso de aprendizaje, desarrollando actividades poco convencionales, que involucraron procesos de aprendizaje colaborativo, plantear y resolver problemas y simular situaciones reales a través de la implementación herramientas tecnológicas cómo laboratorios virtuales, aplicaciones y software, que motiven a los estudiantes a aprender y realizar trabajo colaborativo. Para lograr que el aprendizaje fuera significativo y crítico se plantearon cinco actividades, en las cuales los estudiantes estudiaron la historia de los vectores, sus aplicaciones en las ciencias, como representarlos gráficamente y la importancia del concepto de vector en la física, como una poderosa herramienta matemática, ampliamente utilizada para representar diferentes situaciones cotidianas: como indicar un camino o dirección a seguir o resolver problemas de mayor complejidad como predecir la fuerza y dirección de un movimiento. Finalmente, se realizaron actividades virtuales con la ayuda de la aplicación de la universidad de colorado (PhET) donde los estudiantes, representan gráficamente diferentes vectores geométricos y realizan distintas operaciones matemáticas como suma, resta y multiplicación por un escalar, y posteriormente comprobar sus resultados experimentales matemáticamente. En este proceso los estudiantes utilizaron diferentes herramientas tecnológicas como computadores, celulares, redes sociales, charlas virtuales y software de uso libre en la red.

Finalmente se hizo una evaluación del proceso de intervención y desarrollo del proyecto en el aula, con la metodología de ganancia de aprendizaje implementada por Richard Hake que permite establecer la ganancia normalizada del conocimiento a través de una sencilla formula, tanto los grupos que fueron intervenidos, como el grupo de control que se estableció inicialmente. De esta manera se logró establecer el impacto que se tuvo en el rendimiento académico de los estudiantes en los grupos intervenidos con relación al grupo de control, sacar conclusiones y darle viabilidad y continuidad del proyecto de aula, en todos los grados décimo de la Institución Educativa Federico Ozanam.