Cyber-physical ball for teaching physics to high school students
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Date
2020
Authors
Journal Title
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Publisher
Abstract
En las últimas dos décadas, el rendimiento promedio en pruebas PISA ha mostrado mejoras
insignificantes para la mayoría de los países. Técnicas de aprendizaje activo y métodos
que promueven el desarrollo de habilidades del siglo 21, como metacognición y pensamiento
creativo, han mostrado resultados positivos a la hora de abordar este problema.
Los sistemas ciber-físicos han sido usados para potenciar las interacciones de los usuarios
con el mundo físico y pueden ser usados para potenciar la enseñanza de física en colegios.
En esta investigación, se construyó una pelota ciber-física para la enseñanza de cinemática
a estudiantes de 2do medio. La pelota fue diseñada en base a elementos de la vida cotidiana
de los estudiantes e incluía una planificación de clases detallada que la usaba. Las
pruebas se realizaron con 49 estudiantes de una escuela vulnerable. Después de la intervención,
el grupo experimental mostró mejoras significativas versus el grupo de control
tanto en rendimiento académico (+10:5%, p = 0:05) como en sus puntajes de creatividad
para fluencia (+30%, p < 0:001) y flexibilidad (+12:5%, p < 0:001). En esta, el sistema
ciber-físico logro proveer de una experiencia simbólica y tangible al mismo tiempo que
se mantuvo transparente para los estudiantes. También, los estudiantes apreciaron como
el sistema les permitió entender sus propios conocimientos y construir nuevos a partir de
ellos. A partir de este experimento, el sistema ciber-físico mostró ser una efectiva herramienta
de aprendizaje activo que empodera a los estudiantes y les permite desarrollar
habilidades de pensamiento creativo. Para lograr resultados como estos, es necesario ser
consciente del estilo de vida de los estudiantes y adaptarse a él.En las últimas dos décadas, el rendimiento promedio en pruebas PISA ha mostrado mejoras
insignificantes para la mayoría de los países. Técnicas de aprendizaje activo y métodos
que promueven el desarrollo de habilidades del siglo 21, como metacognición y pensamiento
creativo, han mostrado resultados positivos a la hora de abordar este problema.
Los sistemas ciber-físicos han sido usados para potenciar las interacciones de los usuarios
con el mundo físico y pueden ser usados para potenciar la enseñanza de física en colegios.
En esta investigación, se construyó una pelota ciber-física para la enseñanza de cinemática
a estudiantes de 2do medio. La pelota fue diseñada en base a elementos de la vida cotidiana
de los estudiantes e incluía una planificación de clases detallada que la usaba. Las
pruebas se realizaron con 49 estudiantes de una escuela vulnerable. Después de la intervención,
el grupo experimental mostró mejoras significativas versus el grupo de control
tanto en rendimiento académico (+10:5%, p = 0:05) como en sus puntajes de creatividad
para fluencia (+30%, p < 0:001) y flexibilidad (+12:5%, p < 0:001). En esta, el sistema
ciber-físico logro proveer de una experiencia simbólica y tangible al mismo tiempo que
se mantuvo transparente para los estudiantes. También, los estudiantes apreciaron como
el sistema les permitió entender sus propios conocimientos y construir nuevos a partir de
ellos. A partir de este experimento, el sistema ciber-físico mostró ser una efectiva herramienta
de aprendizaje activo que empodera a los estudiantes y les permite desarrollar
habilidades de pensamiento creativo. Para lograr resultados como estos, es necesario ser
consciente del estilo de vida de los estudiantes y adaptarse a él.
Description
Tesis (Master of Science in Engineering)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2020