Enhancing the learning of Physics: Strategies to use the immediate environment as a facilitator in the ‘Amado Nervo’ Secondary School 

Daniel Mejía Sánchez
Centro de Estudios Superiores en Educación (CESE)
fraymatias@gmail.com

Juan Jesús Alvarado Ortiz

                                                        Universidad Virtual del Estado de Guanajuato (UVEG)

juan.jesus@cese.edu.mx

Resumen:

El objetivo de esta investigación fue desarrollar estrategias efectivas para utilizar el entorno inmediato como facilitador del aprendizaje significativo de la asignatura de Física en el segundo grado de la Escuela Secundaria número 174 “Amado Nervo”. Se consideraron las estrategias de aprendizaje usadas al abordar los contenidos de Física, la aplicación real de la Física en la vida cotidiana, la identificación de factores que motivan el surgimiento de aprendizajes significativos referentes a esta disciplina, así como la interpretación del porqué surge el desinterés y poco esfuerzo en los alumnos durante el trabajo escolar. Se desglosan y se comparten algunos puntos de vista, desde la organización de la secundaria número 174 “Amado Nervo”, para brindar la posibilidad de extender dicho proyecto de investigación hacia otros horizontes.

Palabras clave: entorno, elemento, aprendizaje significativo, Física. 

Abstract:

The objective of this research was to develop effective strategies to use the immediate environment as a facilitator of the significant learning of Physics in the second grade of the Secondary School number 174 “Amado Nervo”. To this end, the learning strategies used when addressing the contents of Physics, the real application of Physics in everyday life, the identification of factors that motivate the emergence of significant learning referents were considered to Physics, as well as the interpretation of why the disinterest and little effort arises in the students during school work. Some points of view are broken down and shared from the organization of secondary school number 174 “Amado Nervo”, for providing the possibility of extending this research project to other horizons.

Keywords: environment, Element, Significant learning, Physics.

Introducción

Para identificar la importancia de esta investigación, es necesario explicar que, de acuerdo con el ranking de los países con mayor educación, según las tres habilidades (lectura, matemáticas y ciencias), China encabeza el primer lugar en las tres especialidades. Singapur, otro país asiático que aparece en el ranking, ostenta la segunda posición. Por último, Macao, una región autónoma de la costa sur de China, ocupa la posición tercera del ranking en las tres especialidades (Mundo, 2019). Al respecto de las ciencias exactas, México carece de los conocimientos básicos para lograr posicionarse en un lugar con tales criterios. 

De acuerdo con los resultados PISA 2018, alrededor del 53 % de los estudiantes en México alcanzó el segundo nivel o superior en ciencias. Estos estudiantes pueden reconocer la explicación correcta para fenómenos científicos familiares y pueden usar dicho conocimiento para identificar, en casos simples, si una conclusión es válida en función de los datos proporcionados. Casi ningún estudiante demostró alta competencia en ciencias, y su nivel de competencia alcanzado fue de 5 o 6. Estos estudiantes pueden aplicar de manera creativa y autónoma su conocimiento de la ciencia en una amplia variedad de situaciones, incluidas situaciones desconocidas (Salinas, 2018). Por ello, se considera que, respecto a ciencias, en México es prioritario impulsar a los alumnos para expresar al máximo su creatividad y trabajar de manera colaborativa. Una manera de hacerlo es fortaleciendo los contenidos básicos de Física para, en esencia, lograr obtener mejores resultados a nivel nacional.

En el caso de la Ciudad de México, un estudio realizado por la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM) muestra que la oferta de lugares disponibles para el Área 1: Ciencias Físico-Matemáticas y de las ingenierías fue de 440, por lo que de cada 7 estudiantes que demandaron la carrera ingresó solo uno. Del total de alumnos de primer ingreso, 27 % son mujeres y 73 % hombres (UNAM, 2023). De ahí la importancia de que, desde el nivel secundaria, los alumnos consoliden realmente los contenidos básicos de Física. Esto último se vuelve decisivo al momento de elegir una carrera, ya que, en la mayoría de ocasiones, no es tanto que las ciencias exactas sean complicadas, sino que el primer acercamiento a estas se caracterizó por ser demasiado difícil y de escasa vinculación con la vida real para los alumnos. 

Complementan lo anterior los datos presentados por el Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI), derivados del Censo 2020 aplicado en la Ciudad de México. Respecto a la educación se logra apreciar que el porcentaje de población de 6 a 14 años que asiste a la escuela, según sexo, corresponde a 94.5 % para los hombres y 94.9 % para las mujeres (INEGI, 2020), en lo que se puede observar que la mayoría tiene acceso a la educación, y una de las situaciones prioritarias es concluir de manera satisfactoria el nivel de escolaridad correspondiente. 

La Secretaría de Educación Pública (SEP) busca fortalecer el pensamiento científico, entendido como una manera de razonar que implica establecer relaciones coherentes de conocimientos fundados en el desarrollo de habilidades para indagar, interpretar, argumentar y explicar el entorno e incidir en problemáticas relevantes de la comunidad, considerando la objetividad, racionalidad y sistematicidad en la construcción de modelos y del lenguaje propios de la ciencia (SEP, 2022). Al respecto, resalta que, cuando se habla del entorno inmediato y de la implementación de modelos, ambos recursos enriquecen los contenidos de Física y logran un aprendizaje significativo y de impacto práctico en diversas situaciones de la vida diaria. 

De este modo, cuando los contenidos de Ciencias 2 (Física) se abordan con un estilo tradicional, se detona un desinterés casi pleno por parte de los alumnos. Asimismo, el hecho de que los ejercicios a resolver con aplicación de fórmulas físicas carezcan de relación con su entorno inmediato convierten complejos los procedimientos. También se hace evidente la disminución del promedio de los alumnos al no emplear diversos recursos presentes en el entorno inmediato al momento de desarrollar los contenidos, así como por la falta de motivación y aplicación real de la Física en su vida diaria. Es importante mencionar que, en la mayoría de los casos, los alumnos tienen la necesidad de ser reconocidos por sus logros e integrados en la implementación de proyectos relacionados con su entorno inmediato. 

Ahora bien, cuando los temas de Física no son explicados con recursos de su entorno inmediato, aumenta la probabilidad de que, como consecuencia, exista una disminución considerable de promedios. De igual manera, los conocimientos carentes de funcionalidad continúan siendo un factor decisivo para obtener resultados poco favorables en las actividades aplicadas durante las clases. Por tanto, la afinidad y agrado por la Física motiva en gran medida a los alumnos para, en un futuro, estudiar algún área relacionada con dicha ciencia.

Implementar diversas estrategias de aprendizaje que puedan aplicar los alumnos en su vida diaria junto con los contenidos de Física al elaborar actividades y proyectos les permitirá lograr un aprendizaje significativo.

Materiales y métodos

Se utilizó un enfoque mixto que combinó elementos cualitativos y cuantitativos y que permitió obtener una comprensión profunda y holística de cómo el entorno inmediato influye en el aprendizaje significativo de la Física, así como también proporcionar datos cuantitativos para respaldar y complementar los hallazgos cualitativos.

“La investigación-acción es una forma de indagación autorreflexiva realizada por los participantes (profesores, estudiantes o directores, por ejemplo), en las situaciones sociales (incluyendo las educativas)” (Alzina, 2009, p. 370), ya que un estudio de investigación-acción “debe conducir a cambiar y, por tanto, este cambio debe incorporarse en el propio proceso de investigación. Se indaga al mismo tiempo que se interviene” (Sampieri et al., 2014a, p. 496).

Por lo tanto, se considera que dicho tipo de investigación fue congruente con el objetivo general del proyecto al brindar detalles acerca del análisis y proporcionar un amplio panorama acerca de los alumnos del segundo grado de educación secundaria, de quienes se recolectaron los datos considerando sus diversas circunstancias.

Es importante mencionar que se describieron también los sucesos que favorecieron la comprensión sobre cómo distintas situaciones presentes en el entorno inmediato contribuyen a una mejor comprensión de los contenidos de Física, resaltando en todo momento sus principales aplicaciones.

La población de la investigación fueron alumnos de 2° grado de la Escuela Secundaria número 174 “Amado Nervo”. El tipo de muestreo utilizado fue por conveniencia debido a que se trabajó directamente con dichos grupos (2° A y 2° C) y, por lo tanto, el acceso y la disponibilidad fueron viables al momento de implementar el instrumento. Además, la investigación se vio enriquecida al lograr obtener datos reales y vigentes, resultado de una interacción plena con dichos grupos. La muestra constó del alumnado perteneciente a los grupos de 2° A (20 integrantes) y 2° C (20 integrantes) de la escuela secundaria mencionada.

Es importante mencionar que las muestras por conveniencia “están formadas por los casos disponibles a los cuales tenemos acceso” (Sampieri et al., 2014b, p. 390).

Categorías de análisis del estudio

A continuación, se menciona la definición conceptual de los constructos incluidos en el proyecto de investigación.

I. Entorno

Hacer referencia al entorno es trascendental para vincular los conocimientos previos o experiencias del alumnado con la finalidad de que logren relacionar de manera integral dichos conocimientos con los elementos presentes en su vida cotidiana para impactar socialmente al aplicar cada elemento que conforma el aprendizaje significativo de la Física, volviéndolo de esta manera realmente funcional.

II. Manejo del entorno

Se refiere a lograr aplicar los nuevos conocimientos en diversos entornos comunitarios al explicar, comprender e interpretar lo que sucede, donde el alumnado es partícipe en la resolución de problemas expresando sus puntos de vista y aportando sustancialmente a la transformación social.

III. Aprendizaje significativo

Actualmente, cuando hablamos de aprendizaje significativo es prioritario enfocarnos en si realmente el alumnado está logrando aplicar en su vida real los nuevos conocimientos sin dejar de lado los previos, considerando también en qué medida han logrado resolver diversas situaciones asertivamente. Dicho enfoque pedagógico busca que los estudiantes comprendan y apliquen sus habilidades cognitivas y socioemocionales en situaciones reales. Según los docentes, el aprendizaje significativo se diferencia del aprendizaje memorístico, ya que se enfoca en la comprensión profunda y crítica de los conceptos y su aplicación en situaciones reales (Merchán et al., 2023, p. 224). Por lo que, el aprendizaje significativo implica la promoción del trabajo colaborativo en equipo y la comunicación asertiva, con la finalidad de lograr resolver problemas reales de acuerdo con una estrecha relación de los conocimientos nuevos vinculados con los previos.

El diseño de investigación-acción conjunta el lenguaje con los números desde la perspectiva experiencial vivencial de quienes participan desde una reflexión crítica. La investigación-acción “conduce a mejoras prácticas durante y después del proceso de investigación” (Alzina, 2009, p. 371). 

Ahora bien, las características de dicho diseño son:

• Se basa en una participación activa y mejora de la práctica.
• Considera como parte fundamental la planificación para poder implementar la acción, luego observar lo sucedido y lograr así una plena reflexión.
• Fomenta la colaboración de otras personas dispuestas a integrarse.
• Favorece que las comunidades sean autocríticas.
• Implica analizar lo sucedido de acuerdo con lo recopilado, en conjunto con los propios ideales.
• Contribuye a cambios significativos situacionales, extensivos a otros ámbitos. 

Una investigación-acción permite “acercarse a la realidad: vinculando el cambio y el conocimiento” (Alzina, 2009, p. 372). Por ello, dicho diseño de investigación-acción se relaciona con el enfoque de investigación mixto porque considera las experiencias compartidas tanto individual como colectivamente, así como los diversos significados usados, lo que permite explorar, describir y comprender lo expresado por los involucrados al identificar elementos comunes y situaciones vivenciales, favoreciendo con ello una mejora constante real. 

Intervención didáctica

El diseño de investigación-acción quedó estructurado del siguiente modo:

1. Diagnóstico del entorno inmediato. Se realizó una evaluación inicial de las estrategias utilizadas por el docente para vincular los contenidos de Física con el entorno inmediato de los estudiantes y analizar la diversidad de actividades y proyectos desarrollados para contextualizar dichos contenidos.
2. Diseño participativo de intervenciones. En colaboración con profesores, directivos y estudiantes, se diseñaron intervenciones basadas en el entorno inmediato para mejorar el aprendizaje de la Física. Estas intervenciones incluyeron cambios en la disposición del aula, el uso de materiales educativos contextualizados, actividades prácticas en el entorno cercano, entre otros.
3. Implementación de las intervenciones. Las intervenciones diseñadas se pusieron en práctica en el aula de Física durante un periodo determinado. Durante esta fase, se registraron datos sobre la implementación de las intervenciones, incluyendo cualquier desafío o éxito encontrado.
4. Evaluación del impacto. Se evaluó el impacto de las intervenciones en el aprendizaje de los estudiantes y en su percepción del entorno como facilitador del aprendizaje. Esto incluyó pruebas de conocimiento, encuestas de satisfacción y grupos focales para recopilar información cualitativa sobre la experiencia de los estudiantes.
5. Reflexión y ajuste. Los resultados obtenidos se analizaron en colaboración con los participantes (profesores, directivos y estudiantes). Se reflexionó sobre lo aprendido durante el proceso y se realizaron ajustes en las intervenciones y en el diseño del entorno de aprendizaje según fue necesario.

Este diseño de investigación-acción implicó un enfoque iterativo y participativo, en el que la reflexión y la acción se combinaron para mejorar continuamente la práctica educativa en relación con el uso del entorno inmediato para facilitar el aprendizaje de la Física. Para tal proyecto de investigación se eligió implementar un cuestionario como instrumento de recolección de datos con la finalidad de lograr una interpretación acorde a una investigación-acción. “Un cuestionario es un instrumento de recopilación de información compuesto de un conjunto limitado de preguntas mediante el cual el sujeto proporciona información sobre sí mismo y/o sobre su entorno” (Alzina, 2009, p. 240). 

• Tipo de instrumento: cuestionario cerrado
• Nombre del instrumento: “El entorno y su vinculación con contenidos de Física en secundaria”
• Características del instrumento: la primera parte constó de ocho preguntas con cuatro opciones de respuesta relacionadas con la clase de Física, así como dos reactivos referentes al aprendizaje y estudio de la Física en secundaria también, con cuatro opciones de respuesta.
• En una segunda parte, se presentaron cinco casos vivenciales vinculados con el entorno y alusivos al aprendizaje significativo de la Física en la vida diaria.

La muestra a la que se aplicó el instrumento constó del alumnado perteneciente a los grupos de 2° A (20 integrantes) y 2° C (20 integrantes) de la escuela secundaria diurna número 174 “Amado Nervo”. 

Ahora se describen a detalle las fases de implementación del proyecto de investigación con la finalidad de proporcionar un panorama preciso de las actividades a realizar.

Fase 1: Elaboración y validación de instrumento

Actividades:

1. Elaborar un instrumento de recolección de datos. Cuestionario cerrado: “El entorno y su vinculación con contenidos de Física en secundaria”.
2. Validar el instrumento de recolección de datos por medio de experto. 
3. Elaborar el instrumento definitivo tomando en cuenta la validación del experto.

Fase 2: Aplicación de instrumento

Actividades:

1. Aplicar, a mitad del segundo trimestre, el instrumento de recolección de datos. Cuestionario cerrado: “El entorno y su vinculación con contenidos de Física en secundaria”.

Fase 3: Análisis de datos

Actividades:

1. Organizar y sistematizar los resultados conseguidos al aplicar el instrumento de recolección de datos. Cuestionario cerrado: “El entorno y su vinculación con contenidos de Física en secundaria”.
2. Analizar los datos obtenidos a partir de la aplicación del instrumento de recolección de datos. Cuestionario cerrado: “El entorno y su vinculación con contenidos de Física en secundaria”.

Resultados

Una vez aplicados los reactivos acerca de las preguntas que incluyeron casos vivenciales alusivos a la identificación de contenidos físicos relacionados con el entorno inmediato del alumnado, se obtuvieron los resultados siguientes:

Con base en el objetivo particular de evaluar el impacto de las intervenciones diseñadas en el aprendizaje de los estudiantes y en su percepción del entorno como facilitador del aprendizaje, se observa que, para el primer caso, en total de ambos grupos, 38 eligieron correctamente la respuesta alusiva a cambios de estado. El “derretimiento del helado” y “la secadora de manos” sirvieron como pistas fundamentales para que el alumnado asociara fácilmente situaciones de su vida diaria en las que la Física está presente (Figura 1).

Figura 1

Opciones posibles de respuesta al caso vivencial relacionado con el derretimiento de helado

 Nota. En esta gráfica se observa como la mayoría del alumnado seleccionó la respuesta correcta relacionada con el tema de cambios de estado.

En el segundo caso, lo que le permitió al alumnado llegar a la conceptualización física precisa fue que el escenario presentado se relacionó con un tema que les llama mucho la atención a los adolescentes y del cual tienen cierto conocimiento. Es decir, se hace referencia a los cigarros electrónicos, principalmente en cuanto al funcionamiento del líquido de vapeo. La mayoría de ambos grupos seleccionó la opción correcta b) Evaporación (Figura 2). 

Por ello, se deduce que, cuando las situaciones vivenciales se vinculan con el entorno donde interactúan los adolescentes o bien los temas tratados resultan ser de su interés debido a que son objetos que conocen o desean experimentar cómo funcionan, su motivación aumenta de manera considerable.

Figura 2

Opciones posibles de respuesta al caso vivencial sobre vapeo

Nota. Esta gráfica permite visualizar que la mayoría del alumnado eligió acertadamente el tema de evaporación. 

Ahora bien, interpretar los resultados de la gráfica de la Figura 3 permite que el alumnado claramente logre seleccionar de manera correcta el inciso d) Calorías, con un total en ambos grupos de 36.

Se concluye que, nuevamente, el plantearle al alumnado escenarios cercanos a su realidad y entorno, beneficia en gran medida su aprendizaje.

Figura 3

Posibles opciones de respuesta al caso vivencial vinculado con el consumo excesivo de calorías

Nota. En esta gráfica se muestra cómo el alumnado identificó correctamente el tema de calorías al escuchar previamente sobre el exceso de masa corporal en kilogramos, la rutina de consumir comida chatarra en exceso y un estilo de vida sedentario.

Al momento de analizar el resultado del caso vivencial sobre la cancha y el balón de futbol, el uniforme y el silbato del árbitro, el alumnado logra seleccionar en ambos grupos, con un total de 29, el inciso c) Sólido. También es notoria la elección del inciso d) Plasma, con un total de 11. Es importante considerar que quienes optaron por el inciso d) Plasma, quizás relacionaron dicho tema por ser el cuarto estado de agregación de la materia. O bien, puede influir el hecho de que esta parte del alumnado se ausentó durante las explicaciones de dicho tema o su interés fue mínimo al momento de que se explicó dicho contenido físico. 

 Figura 4

 Opciones posibles de respuesta en relación con el caso vivencial de futbol soccer

 Nota. En esta gráfica es notorio como la mayoría del alumnado identificó correctamente la opción “sólido” como estado de agregación. 

Finalmente, al analizar los resultados del último caso vivencial, que describe como escenario alusivo a su entorno el hecho de pasar demasiado tiempo jugando videojuegos y no quererse levantar para irse a la escuela, el efecto de dicho planteamiento fue que la repuesta elegida por la mayoría, con un total de 39, fuera el inciso a) Energía.

En esta última pregunta, quizá por ser un entorno tan familiar, el alumnado identificó la respuesta correcta, circunstancia aunada a la información complementaria aportada durante las clases de Física respecto del tema de energía.

 Figura 5

 Opciones posibles de respuesta en torno al caso vivencial de videojuegos 

Nota. En esta gráfica se muestra cómo la mayoría del alumnado eligió correctamente la opción “energía” como el concepto físico abordado.

Discusión

Respecto a la forma en que ha sido tratado el tema del “aprendizaje significativo de la asignatura de Física en secundaria” podemos decir que diversas investigaciones reconocen la gran importancia del valor que tiene vincular los conocimientos previos de Física con el entorno inmediato en el cual se desenvuelven los educandos para poder lograr nuevos conocimientos cuya aplicación e identificación sea real y funcional en diversas situaciones cotidianas.

Por tanto, también es relevante mencionar que cuando los alumnos buscan ejemplos conocidos y los identifican a simple vista contribuyen sustancialmente a construir una mejor relación con los conceptos de Física.

Ahora bien, “predisposición para aprender es una de las condiciones-clave para el aprendizaje significativo. La otra es el conocimiento previo. En otras palabras, se podría decir que aprendemos si queremos y desde lo que ya sabemos” (Moreira, 2021, p. 141).

Esto quiere decir que cuando los alumnos realmente se interesan por los nuevos conocimientos de Física y los relacionan con sus conocimientos previos, surge verdaderamente un aprendizaje significativo que trascenderá en su entorno inmediato. 

Las investigaciones se refieren al uso de modelos en la enseñanza de la Física como un recurso que contribuye de manera significativa a que los alumnos logren relacionar los fenómenos y conceptos con su vida cotidiana. Se trata de la adquisición de conocimientos con significado, con comprensión. Es saber decir y saber hacer; es ser capaz de explicar, de describir, de aplicar conocimientos, incluso a situaciones nuevas, pero siempre con significado. La interacción cognitiva entre conocimientos nuevos y previos es una de las características clave del aprendizaje significativo (Moreira, 2021, p. 142).

Estos elementos, al complementarse con el interés, son indicadores del impacto que se está teniendo en el aprendizaje de los alumnos, así como en cada objeto de estudio identificado según las actividades propuestas, al considerar tanto medios como obstáculos.

En referencia a cómo se encuentra el avance del conocimiento acerca del “aprendizaje significativo de la Física en secundaria” en la actualidad, consideramos de suma importancia hacer alusión a la resolución de problemas de Física en secundaria, ya que, si se le brindan al alumnado las herramientas necesarias y estas se relacionan eficazmente con su entorno inmediato, se logrará consolidar los conocimientos básicos de Física, los cuales le serán de gran utilidad en el futuro en cuanto a la implementación de las diversas fórmulas y su aplicación en la vida cotidiana. Por ello, “esta voluntad de aprender se puede conseguir motivando al alumnado, dándole un sentido a los contenidos del aprendizaje, es decir, que tengan que ver con su vida personal” (Santos, 2018, p. 6). Lo cual significa que, desde tiempo atrás, ha sido necesario vincular los contenidos de Física con el entorno inmediato del alumnado con la finalidad de favorecer el aprendizaje significativo y evitar que los conceptos básicos queden en el olvido. En otras palabras, la finalidad es proporcionarle un realce especial a cada estrategia de aprendizaje para de esta manera lograr aprendizajes duraderos.

Los alumnos pueden no encontrar el sentido al problema, ya que el contexto está muy alejado de ellos, es ajeno a su realidad, lo que conlleva la pérdida de atención, interés y desmotivación, así como el alejamiento de lo que se entiende como aprendizaje voluntario (Santos, 2018, p. 10). De ahí la importancia de no perder de vista que todo conocimiento se debe relacionar con el entorno inmediato del alumnado para lograr establecer relaciones que les permitan recordar fácilmente la vinculación de los nuevos conocimientos con los previos y, paralelamente a ello, el interés se vea reflejado en cada actividad a desarrollar.

Finalmente, también es importante mencionar que algunas de las estrategias de aprendizaje, como antecedentes de dicho proyecto de investigación, han sido oportuna y eficazmente aplicadas, obteniendo resultados realmente óptimos, los cuales demuestran el impacto que tiene el entorno inmediato para favorecer el aprendizaje significativo de la Física en secundaria. 

Tal como se señala en la investigación realizada sobre el aprendizaje significativo d-learning aplicado en la enseñanza de la Física a nivel secundaria, es importante mencionar esta temática porque hace referencia a cómo se consideran los entornos virtuales. Estas técnicas, basadas en la minería de datos en entornos digitales, adquieren vital relevancia para evaluar los efectos del aprendizaje en un contexto de aislamiento y distanciamiento social, dado que las TIC resultan trascendentales para apoyar y potenciar la evaluación de los procesos de formación (Salica, 2021, p. 267). Es decir, al hablar de un entorno inmediato también se deben considerar “los efectos de comprender el impacto de la Secuencia de Enseñanza y Aprendizaje (SEA) d-learning en el desarrollo del aprendizaje significativo, siendo imprescindible por la complejidad del objeto de estudio, abordarla desde la perspectiva de la didáctica de las ciencias” (Salica, 2021, p. 268). De esta manera, se logra entender dicha temática como parte fundamental para mejorar el proceso de enseñanza y aprendizaje de la Física mediante el uso de las TIC como parte del entorno inmediato del alumnado. 

Por otro lado, analizando otro estudio reciente acerca de la enseñanza contextualizada para el aprendizaje de las Ciencias Naturales, se retoman las siguientes ideas principales, que son de gran importancia para comprender a detalle las contribuciones realizadas con base en el tema del proyecto de investigación tratado: “La contextualización de la enseñanza consiste en adaptar los contenidos, estrategias y recursos a la realidad social, cultural y ecológica de los estudiantes; también implica desarrollar las temáticas y sesiones de aprendizajes, utilizando ejemplos de la vida cotidiana” (Acosta y Barrios, 2023, p. 103). Se trata entonces de explicar y presentar al alumnado los contenidos estableciendo una plena relación con su realidad, es decir, lograr vincular oportunamente la información, sucesos, modelos y circunstancias vivenciales desde su comunidad y que forman parte, sin lugar a dudas, de su realidad. 

En este sentido, la estrategia de simulación es muy útil para presentarle a los educandos la realidad o información por medio de problemas o situaciones ficticias y reales que vinculan su entorno inmediato con los contenidos de cada clase para que logren asociarlos con sus vivencias, buscando que analicen la información incluida en los temas vistos durante las clases, así como las situaciones que promueven la toma de decisiones, con la finalidad de que den a conocer alternativas que favorezcan la solución de las situaciones problemáticas señaladas. En palabras de Acosta y Barrios (2023), “la contextualización es una labor del docente y debe direccionar los temas a las realidades sociales y circundantes de los estudiantes para que [estos] descubra la relación entre la educación formal y su entorno” (p. 122).

Luego entonces, se trata de que los educandos identifiquen cómo los contenidos revisados en la escuela son funcionales para ellos, al conectarlos con su vida y reconociendo a la vez que todo lo aprendido tiene presencia e impacto en su comunidad y forma parte de ellos: “Vincular los elementos académicos y las experiencias para alcanzar un aprendizaje funcional” (Acosta y Barrios, 2023, p. 123). En este sentido, los conocimientos sólo tienen valor siempre y cuando su aplicación sirva de manera práctica; de esta manera, los contenidos solo son útiles al ser funcionales prácticamente al momento de vincular las actividades escolares con la vida real, en las que se logra modificar ciertas circunstancias para poderlas realmente relacionar con el entorno inmediato del alumnado. “Todo proceso de formación debe partir de la concepción [de] que el estudiante es un ser humano, que aprende de su entorno” (Acosta y Barrios, 2023, p. 105).

Otro aspecto clave consiste en que, como docentes, modifiquemos la manera en que impartimos los contenidos, para lo cual, en todo momento, debemos promover clases contextualizadas para el alumnado, lo cual favorecerá en ellos el interés y gusto por la ciencia y tecnología. Por tanto, debemos usar estrategias integradoras oportunas para que los educandos relacionen su aprendizaje y construyan su conocimiento teniendo como soporte su propia realidad, en la cual están inmersos. “El alumno necesita estar en contacto con su contexto para descubrir, compartir, discutir y reconstruir nuevos significados” (Acosta y Barrios, 2023, p. 117).

Los contenidos de Física en secundaria deben ser desarrollados vinculándolos con la aplicación de actividades diarias realizadas en casa, para poder establecer una amplia relación en la que el conocimiento construido, además de servir para aprobar, también sea, paralelamente a ello, de gran utilidad y funcionalidad desde las actividades que se realizan en su hogar hasta la forma en la cual solucionan ciertas problemáticas. Un ejemplo viable de lo anterior es el que mencionan Acosta y Barrios (2023): “los estudiantes en su casa han visto cómo se prepara una sopa y, en física, se pueden enseñar las porciones o cantidades que se necesita: peso, volumen, tiempo de cocción y la temperatura” (p. 108).

En este sentido, la estrategia de simulación representa una forma de vivenciar a través de mecanismos imitadores de ciertas realidades; la estrategia de resolución de problemas se refiere a la forma de llevar la información académica a un plano vivencial para que se presenten alternativas de solución siguiendo lineamientos y procedimientos aprendidos en el aula (Acosta y Barrios, 2023, p. 109), es decir, establecer una amplia relación en la que la enseñanza basada en el entorno inmediato tiene mayor relevancia al retomar los diversos recursos presentes en lo que vive el alumnado a diario. Por último, la estrategia de contextualización manifiesta la importancia de situar los contenidos académicos para que el alumno pueda aplicar los conocimientos escolares funcionalmente en su vida; por ello, se recomiendan las ejemplificaciones y la proyección de la información en situaciones reales (Acosta y Barrios, 2023, p. 110).

Es importante favorecer y fomentar el hecho de que el alumnado se interese e involucre activamente en las investigaciones comunitarias con la finalidad de que aprenda a explorar dentro de su entorno, logren relacionar los contenidos y, al estar en contacto con los recursos presentes en su entorno inmediato, las vinculaciones con la teoría les permitan construir nuevos conocimientos, retomando aquellos que son previos y aprovechando al máximo su contexto.

De manera similar, las estrategias de simulación son realmente funcionales al considerar los hechos reales como una representación que favorece de manera significativa el aprendizaje de las ciencias naturales, y en el caso de este proyecto de investigación, se complementa con las diversas actividades didácticas aplicadas al momento de desarrollar las distintas temáticas durante las clases y que brindan respaldo y fortalecimiento a los nuevos conocimientos con base en el aprendizaje significativo, que retoma el entorno inmediato como elemento facilitador.

Del mismo modo, de acuerdo con el estilo de enseñanza, el alumnado logra desarrollar diversas capacidades que favorecen su pensamiento crítico con relación a lo científico y las relaciones que establece con los contenidos de Física, estableciendo vínculos efectivos al considerar situaciones de la vida real para favorecer la resolución de problemas presentados en su entorno inmediato. Otro de los elementos clave, de acuerdo con el aprendizaje de la Física, tiene que ver con la vinculación al momento de resolver problemas en la comunidad, ya que ahí es donde realmente se aplican los conocimientos adquiridos.

Contextualizar o relacionar con el entorno inmediato los contenidos de Física conlleva que los educandos verdaderamente logren establecer una conexión viable y funcional con su vida diaria, que les permita experimentar diversas experiencias y les brinde la oportunidad de aprender por medio de las diferentes actividades propuestas al “hacer uso de los recursos del contexto que hay cerca de los alumnos o que se relacionen con la temática de estudio” (Acosta y Barrios, 2023, p. 119). Los contenidos de Física indudablemente están relacionados con su entorno inmediato y le proporcionan al alumnado la oportunidad de establecer una amplia vinculación con su vida cotidiana tanto en lo personal como social, al estar en todo momento presentes.

Ahora bien, cuando los contenidos desarrollados durante las clases carecen de aplicación real, dichas circunstancias provocan que los educandos no logren resolver problemas reales. Esto implica una escasa comprensión al igual que una deficiente interpretación de las temáticas abordadas, así como una limitada funcionalidad respecto a otros ámbitos o aspectos de la vida cotidiana. 

La innovación educativa también tiene estrecha relación con el entorno inmediato al permitir un aprendizaje integral que involucre activamente diversos procesos que incluyan ejemplos cotidianos con una aplicación real. “El desempeño escolar no depende exclusivamente de una variable, sino de todas las causas probables que generan un mejor entorno o contexto para los estudiantes” (Morado, 2023, p. 3). Del mismo modo, cuando se integran diversas herramientas que favorecen el aprendizaje significativo se logra identificar que se toma en consideración la congruencia con el entorno inmediato, así como los diversos intereses del alumnado para generar verdaderos ambientes propicios de mejora en el aprendizaje. Por ello, desde nuestro punto de vista y tomando como referencia los diversos estudios realizados, los planes y programas de estudio tienen un realce especial al favorecer intervenciones educativas oportunas y con mejoras constantes para contribuir a las distintas funcionalidades de los contenidos, necesidades y resolución de problemáticas presentes en la vida real, que propician un óptimo aprovechamiento académico de los educandos.

La mayoría de problemáticas que se le presentan al alumnado en la vida real son muy fáciles de resolver porque tienen una amplia relación con los contenidos revisados durante su proceso de aprendizaje, en los que se tiene en consideración el entorno inmediato, es decir, casos específicos cotidianos con los cuales se identifica el alumnado. Al propiciar clases que promuevan el desarrollo de aprendizajes significativos en los educandos, se retoman también actividades lúdicas vinculadas a su entorno inmediato, que son elementos decisivos para lograr propiciar un interés real por la Física. Sin lugar a dudas, retomar las diversas situaciones cotidianas presentes contribuye, por un lado, a contextualizar el aprendizaje del alumnado, para quienes resulta gratificante y familiar por medio de los diversos sucesos descritos o empleados al momento de desarrollar los distintos contenidos de Física. Por otro lado, favorece el logro de aprendizajes significativos acordes al perfil de egreso y sin perder de vista que, ante todo, deben ser aprendizajes funcionales a lo largo de la vida de los educandos. Finalmente, se toma en consideración el objetivo particular de retroalimentar y ajustar las intervenciones según los resultados obtenidos, con el fin de mejorar continuamente el entorno de aprendizaje de la Física.

 Con referencia al cuestionario, se observó que las actividades que más disfruta el alumnado en la clase de Física son los proyectos, además, les agradaría realizar maquetas como actividad adicional; los recursos que sienten que les ayudan más en su aprendizaje de la Física son los modelos; el tema que encuentran más fácil de entender es el de estados de agregación, mientras que el de cambios de estado es el más complicado de comprender. Por tanto, el ejemplo de cocinar una sopa y los estados de agregación presentes coincide con lo mencionado en el estado del arte, que se refiere a emplear ejemplos cercanos a su vida diaria favorece en gran medida el aprendizaje de la Física al permitir aplicarla a su realidad en una situación tan común.

Asimismo, de acuerdo con los resultados del instrumento, se observa que el trabajo por proyectos les permite relacionar fácilmente los conceptos de Física con su vida diaria, aunque a futuro, si tuviesen posibilidad, no les agradaría estudiar una carrera relacionada con la Física, debido a que algunos temas incluyen operaciones matemáticas. 

En relación con las estrategias de estudio para la asignatura de Física, destaca que elaborar organizadores gráficos de sus notas del cuaderno y libro les facilita repasar los temas vistos en las clases, y complementan sus momentos de estudio con tutoriales con la finalidad de recordar o conocer datos nuevos a partir de los contenidos de Física revisados.

Ahora bien, con respecto al cuestionario, en la parte enfocada al planteamiento de casos vivenciales relacionados con su realidad más próxima presente en su vida cotidiana, los resultados que se obtuvieron son evidencia clara de que el entorno inmediato sí es un elemento facilitador, ya que la mayoría de respuestas fue correcta. Es importante mencionar que, en el caso referido al consumo excesivo de calorías, quizá por falta de comprensión lectora o bien por asociación del lenguaje que se emplea cotidianamente, la selección como respuesta correcta fue “peso” en algunos casos cuando en realidad era consumo en exceso de calorías. 

Por lo tanto, se puede afirmar que, cuando las situaciones son concretas y muy relacionadas a la vida cotidiana, realmente el alumnado logra aprendizajes significativos que puede ubicar rápida y sencillamente en otros contextos o espacios donde se desenvuelve o vive.

Conclusiones

Cuando se diseñan e implementan estrategias que aprovechan el entorno inmediato como elemento facilitador del aprendizaje significativo de la Física, el alumnado logra una mejor comprensión de los contenidos físicos, lo cual optimiza su rendimiento académico. Por lo tanto, el alumnado logra una conexión eficaz al asociar los contenidos físicos con su vida cotidiana, fortaleciendo con ello su aprendizaje para poder aplicarlo en diversos contextos de manera productiva.

Asimismo, se refuerza el ideal que se tiene acerca de la implementación del trabajo por proyectos complementarios a los ejemplos de la vida real, situados en el entorno inmediato del cual forma parte el alumnado. Es decir, les agrada diseñar y a la vez poder aplicar su creatividad y la Física en su vida cotidiana.

Se interpreta que el alumnado busca usar el sentido de la vista, así como expresar sus ideas al participar en dinámicas, logrando así un aprendizaje funcional de la Física en el cual lo trascendental para el alumnado es aplicar lo aprendido y poder conocer visualmente ejemplos reales de los conceptos físicos con apoyo de recursos que capten en gran medida su atención y estén presentes en su entorno.

En este sentido, el desinterés o poco esfuerzo en el trabajo escolar se debe principalmente a que los temas no se relacionan con el entorno inmediato del alumnado; tampoco le encuentran aplicación en su vida cotidiana o bien se les dificultan debido a que no logran identificar dónde pueden poner en práctica los conceptos físicos. En el caso de la energía, por ejemplo, puede ser que el alumnado escuche el concepto continuamente, pero, al momento de relacionarlo con su entorno inmediato, presente conflicto debido a que para ellos no es algo que puedan ver. Es decir, únicamente en el caso de los tipos de energía sí tienen oportunidad de poder asociarlos con el objeto que las produce o de dónde provienen, tal es el caso de la energía solar.

Cuando los contenidos de Física los ven representados en su vida cotidiana mediante situaciones tan familiares como su propia alimentación, se convierten en una experiencia totalmente interesante y cercana a su entorno inmediato del cual forman parte. La puesta en marcha de proyectos en los que se plantean situaciones vivenciales relacionadas con la Física favorece una identificación satisfactoria en gran medida por parte del alumnado, logrando con ello la asociación plena de los contenidos académicos durante la elaboración del proyecto.

El poco dominio de las operaciones básicas se presenta desde el nivel primaria, y en la secundaria dicha situación se complica, lo cual trae consigo una escasa comprensión de los procedimientos que implican aplicar fórmulas de la física vinculadas con la vida real. 

Es evidente la importancia del aprendizaje autónomo por parte del alumnado, ya que desde casa puede observar y comprender explicaciones diversas que contribuyen al máximo aprovechamiento de las explicaciones que podemos encontrar en línea. Esto resulta en experiencias verdaderamente gratificantes que amplían sus conocimientos mediante los datos curiosos presentados a manera de contenidos relacionados con su entorno inmediato y vida real, que son enriquecidos por parte de los creadores de tales tutoriales o videos.

Futuras líneas de investigación

Tomando como referencia lo observado en el proyecto de investigación Potenciando el aprendizaje de la Física: Estrategias para utilizar el entorno inmediato como facilitador en el segundo grado de la Escuela Secundaria Número 174 “Amado Nervo”, se identifican las siguientes áreas, que podrían ser objeto de futuras investigaciones:

• Analizar la repercusión del trabajo por proyectos y su impacto en la comunidad donde vive el alumnado, así como su vinculación con la Física. 
• Integrar herramientas digitales mediante el diseño de un manual adecuado para el aprendizaje de la Física en secundaria.

Estas áreas de investigación permiten comprender la trascendencia del entorno inmediato con el objetivo de logar un aprendizaje significativo de la Física. 

Referencias

Acosta, S., y Barrios, M. (2023). La enseñanza contextualizada para el aprendizaje de las Ciencias Naturales. Revista de la Universidad de Zulia, (40), 103-126.

Alzina, R. B. (2009). Metodología de la investigación educativa. La Muralla.

Instituto Nacional de Estadística y Geografía. (2020). Presentación de resultados. Censo 2020. Ciudad de México.

Merchán, S. R., Olivos, S. M., Encalada, S. A., & Pazos, M. M. (2023). El aprendizaje significativo en la educación actual: una reflexión desde la perspectiva crítica. Revista educare, 27(1), 218-230.

Morado, E. M. (2023). Propuesta didáctica para la enseñanza de la Física General a través del deporte: revisión sistémica. Revista Electrónica sobre Educación Media y Superior, 10(19), 1-10.

Moreira, M. A. (2021). Predisposición para un aprendizaje significativo de la Física: intencionalidad, motivación, interés, autoeficacia, autorregulación y aprendizaje personalizado. Revista Enseñanza de la Física, 33(1), 141-146.

Mundo, B. N. (3 de Diciembre de 2019). BBC NEWS MUNDO. https://www.bbc.com/mundo/noticias-internacional-50643441 

Escuela Secundaria Nervo. (2022). Gráficas de evaluación 1er trimestre. Primeros años.

Salica, M. A. (2021). Analítica del aprendizaje significativo D-learning aplicado en la enseñanza de la Física de la educación secundaria. RIED. Revista Iberoamericana de Educación a Distancia, 24(2), 265-280.

Salinas, D. (2018). Programa para la evaluación internacional de alumnos PISA 2018 – Resultados. Nota País.

Sampieri, R. H., Collado, C. F. y Lucio, P. B. (2014a). Capítulo 15. Diseños del proceso de investigación cualitativa. En Metodología de la investigación (pp. 470-506). McGraw Hill Education.

Sampieri, R. H., Collado, C. F. y Lucio, P. B. (2014b). Capítulo 13. Muestreo en la investigación cualitativa. En Metodología de la investigación (pp. 382-392). McGraw Hill Education.

Santos, M. J. (2018). Problemas abiertos para un aprendizaje significativo en Física de secundaria. Universidad de Cantabria. Facultad de Educación.

Segovia, Á. M. (2022). Los estilos de aprendizaje: estrategia para desarrollar un aprendizaje significativo. Polo del Conocimiento, 7(8), 229-249.

Secretaría de Educación Pública. (2022). Análisis del contenido del Programa sintético de la Fase 6. SEP.

UNAM. (6 de Abril de 2023). La evaluación constructivista. https://oferta.unam.mx/ciencias-de-la-computacion.html