ESPECTRO DE DIFICULTADES QUE PRESENTAN LOS ALUMNOS QUE INGRESAN A LA UNIVERSIDAD DE CONCEPCION EN LAS CARRERAS DE INGENIERIA Y LICENCIATURA EN FISICA

Departamento de Física, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas

Universidad de Concepción.

INTRODUCCION.

Durante más de una década, un grupo de profesores del Departamento de Física, con la colaboración a distancia del profesor Claudio Dib de Brasil, nos hemos abocado a la identificación de las dificultades más relevantes que experimentan una buena cantidad de alumnos que ingresan a las carreras de Ingeniería y Licenciatura en Física.  La serie de dificultades que se mencionan más adelante son parte de las conclusiones del trabajo realizado hasta ahora  en el Proyecto de Investigación “Identificación de las causas más relevantes que inciden en los bajos rendimientos en los primeros cursos de Física en la Universidad de Concepción”.

La investigación es de tipo exploratorio, realizada en la acción, ya que la mayoría de los integrantes del grupo hemos impartido los primeros cursos  de física por largos periodos de tiempo.  El estudio ha sido organizado en torno al área cognitiva, que comprende pensamiento, conocimiento y  soluciones de problemas y al área afectiva que comprende actitudes, valores e intereses específicos.  Los porcentajes indicados juntos con cada dificultad, corresponden al promedio histórico a lo largo de los años que llevamos realizando el proyecto, salvo algunas excepciones, estos porcentajes se han mantenido estables a través del tiempo que llevamos de ejecución del proyecto.

A)  DIFICULTADES DETECTADAS EN EL AREA COGNITIVA.

A-1 Dificultades generales

A_1-1  Pobre capacidad de comprensión de material escrito

  La gran mayoría del material de estudio que tendrá que consultar el alumno corresponde a materiales  escritos, sin embargo:   “más del 30% de los alumnos que ingresan a los primeros cursos, presentan una muy baja capacidad de comprensión de lectura, persistiendo esta deficiencia durante el año en más del 20%”de los estudiantes.

A_1-2) Falta de conexión entre realidad y representación.

Para el estudio de la Física, los estudiantes deben ser capaces de usar representaciones de la realidad tales como: afirmaciones verbales, diagramas, símbolos, modelos, fórmulas, gráficos, sin embargo: “más del 40% de nuestros estudiantes muestran una marcada dificultad para conectar realidad  con representación y viceversa”.

A_1-3 Tendencia a la memorización más que a la comprensión y formación de conceptos.

El aprendizaje de la Física requiere  que el alumno logre una adecuada comprensión de la serie de conceptos, leyes y principios, sin embargo:  “existe en más del 70% de los alumnos que ingresan a la Universidad, una tendencia generalizada a solo memorizar una colección de hechos o sucesos,  sin esforzarse mayormente por alcanzar una comprensión de ellos”  Dichas dificultades persisten por mucho tiempo en el proceso de formación  de los  estudiantes.

 A_1-4 Tendencia a hacer generalizaciones sin tener la suficiente información.

Las generalizaciones en Ciencia y en Física, requieren de un acabado conocimiento acerca del comportamiento de los fenómenos o hechos, desgraciadamente:  “los alumnos presentan en más del 30% tendencia a generalizar a partir de una información incompleta, y muchas veces, irrelevante”.

A-2  Dificultades  asociadas   a  pensamiento   y  capacidad   de razonamiento

A_2-1  Presentan una marcada dificultad para describir acontecimientos desde distintos sistemas de referencia.

A menudo, es necesario describir la evolución de diferentes sistemas  físicos o cuerpos desde diferentes sistemas de referencia, pero desgraciadamente, nos encontramos con la triste realidad de que:  “los alumnos al ingresar a los cursos, en su gran mayoría, cerca del 90% carecen de la suficiente flexibilidad  de pensamiento para desarrollar  este tipo de actividad mental”.

A_2-2 Dificultad para entender, elaborar y operar con abstracciones.

En los cursos de Física General de nivel universitario, se supone que el alumno ha tenido una amplia experiencia con los acontecimientos de la realidad que le rodea, sin embargo:  “nos encontramos que la gran mayoría de los estudiantes  que ingresan muestran una falta de experiencia con la  realidad, lo cual redunda en una muy baja capacidad  de abstracción, y por ende, de operar con conceptos abstractos”.

A_2-3 Presentan  un  precario  desarrollo  del  razonamiento  de proporcionalidad.

El razonamiento de proporcionalidad es uno de los tipos  de razonamiento más empleado en Física, difícilmente  puede comenzar el estudio de la Física  si ese tipo de razonamiento no es dominado por el alumno, sin embargo:  “alrededor del 80% de los alumnos que ingresan a nuestras aulas son totalmente  incapaces de realizar tal tipo de razonamiento”.

A_2-4  Falta de un razonamiento cualitativo y fenomenológico.

Los estudiantes, muy a menudo deben poder explicar ciertos acontecimientos a la luz  de los principios y leyes que los rigen sin hacer referencia a los modelos matemáticos, sin embargo:  “se observa de parte de los estudiantes, en un porcentaje superior al 70%, un rechazo a dar explicaciones cualitativas y más aún, a pensar en términos de resultados no numéricos”.

A_2-5  Inconsistencia en el razonamiento lógico.

En el desarrollo de cualquier curso de Física como de Ciencia en general, se hace un uso profuso del razonamiento lógico, sin embargo:  “los alumnos muestran una marcada inconsistencia  en una línea de razonamiento, ya que van cambiando constantemente las premisas  de partida, no son capaces de darse cuenta que sus conclusiones están en abierta contradicción con la realidad”.

A_2-6 Presentan grandes dificultades en el razonamiento deductivo y muy especialmente en el razonamiento hipotético deductivo.

En Física, recurrimos constantemente al razonamiento deductivo y muy especialmente al razonamiento hipotético deductivo.  Se encuentra que:  “el 80% de los alumnos presentan serias dificultades para desarrollar razonamiento del tipo deductivo.  El problema es aún mayor cuando se trata de un razonamiento hipotético deductivo (del tipo si entonces), ya que nuestros alumnos carecen totalmente de la habilidad para trabajar con lógica proposicional”.

A-3  DIFICULTADES     ASOCIADAS    AL    TRABAJO   DE LABORATORIO

A_3-1 No distinguen entre observaciones e interpretaciones

La habilidad para distinguir entre una observación y una interpretación es crucial para el trabajo en el laboratorio, sin embargo,: “ se puede constatar que un porcentaje cercano al 80%, presentan serias dificultades a la hora de distinguir entre observaciones e interpretaciones”

 A_3-2 Falta de dominio del proceso de control de variable.

El proceso de control de variable es un proceso que es utilizado  profusamente en Física: “desgraciadamente sólo el 10% de los alumnos que ingresan, con capaces de mostrar un relativo dominio de esta importantísima habilidad intelectual”.

A_3-3  Falta de capacidad de comunicación

La habilidad para comunicar es una conducta que el estudiante debe emplear profusamente en su periodo de formación y en su vida profesional, sin embargo: “al ingreso, sólo el 15% son capaces de poder expresar con sus propias palabras  lo que ellos mismos acaban de hacer en un experimento  en el laboratorio”.

A-4 DIFICULTADES  ASOCIADAS  A  LA  RESOLUCION  DE PROBLEMAS

A_4-1  Incipiente desarrollo de la capacidad de análisis.

La capacidad de análisis es una habilidad intelectual que se requiere especialmente para seguir cualquier asignatura del Area de Ciencias Físicas y Matemáticas en el nivel universitario, sin embargo:  “los alumnos que ingresan, presentan en más del 70% carencia de la capacidad de análisis”.

A_4-2   Pobre capacidad para aplicar conceptos.

Los cursos introductorios de Física requieren de parte del alumno una aplicación profusa de tanto concepto y leyes, para la resolución de situaciones problemáticas que ellos deben resolver, desgraciadamente: “los alumnos provenientes de la Enseñanza Media, en más del 80%, están acostumbrados a una aplicación sólo mecánica de reglas y fórmulas, sin que medie para nada una instancia de análisis para darse cuenta si tal expresión es o no válida en la situación considerada”.

A_4-3  Pobre  capacidad  para enfrentar  situaciones  complejas   (resolución  de problemas).

Por lo general, en cualquier curso de Física universitario, se requiere que los alumnos muestren un relativo dominio respecto a la capacidad intelectual de resolución de problemas, esto es, se requiere que los alumnos sean capaces de por lo menos  planificar una estrategia de pasos para resolver un problema de a lo menos tres pasos, sin embargo:  “los alumnos que ingresan, presentan un bajo grado de desarrollo de la capacidad para planificar  una estrategia de pasos para la resolución de un problema; ya que para más del 90%, resolver un problema, para ellos es simplemente sinónimo de introducir valores en una determinada formula”.

A-5  DIFICULTADES ASOCIADAS CON PRECONCEPTOS

A_5-1 Dificultad con las preconcepciones conceptuales con que ingresan los alumnos.

La experiencia muestra que muchos estudiantes poseen un sistema estructurado y estable de creencias de sentido común acerca de los conceptos fundamentales de la cinemática y dinámica. Las preconcepciones de esta llamada “Física Intuitiva”, entra en abierto conflicto con el aprendizaje de la Física Newtoniana y dificultan enormemente la comprensión de sus conceptos y leyes, dado que el estudiante debe virtualmente borrar de su mente la serie de conceptos previos (erróneos) y  reemplazarlos por el nuevo esquema newtoniano.  El proceso de sustitución mental es algo que demora bastante tiempo y muy a menudo encontramos alumnos utilizando ambos esquemas, o lo que es peor, utilizando su esquema intuitivo a pesar de conocer  y manejar el nuevo esquema.

B) DIFICULTADES DETECTADAS EN EL AREA AFECTIVA.

B_1-1 Presentan una pobre motivación para el estudio de la Física.

Cualquier alumno que ingrese a la Universidad, al Area de las Ciencias Físicas y Matemáticas, requiere fundamentalmente  de un sólido conocimiento de Física, sin embargo:  “paradojalmente, la mayoría de los estudiantes que ingresan a esta Area, presentan una muy baja motivación por aprender Física”.

B_1-2  Presentan una vocación poco definida

La vocación es un motor intelectual que permite al alumno sortear las dificultades que encuentra en su formación, sin embargo, cerca del 30% de los estudiantes que ingresan a estas carreras no tienen una clara vocación de qué es o que quieren estudiar.

B_1-3  Falta de hábitos de estudio

Para alcanzar una acabada comprensión de los temas tratados en los cursos introductorios de Física, los alumnos requieren asumir un régimen de estudio sistemático de modo que semana a semana los estudiantes se dediquen a: revisar apuntes, estudiar en el libro, reproducir situaciones de ejemplo, resolver problemas y realizar algunos experimentos, por desgracia, sólo un 15% de los alumnos asume con seriedad la tarea de aprender en forma sistemática, el resto sigue estudiando igual que en la educación media, sólo en periodos contiguos a certámenes..

B_1-4 Presentan una marcada tendencia hacia el trabajo individual más que al grupal.

La comprensión de los conceptos de Física se alcanza  mucho mejor y rápidamente si los alumnos tienen oportunidad de discutir entre ellos, sin embargo, se observa que:  “hay poca tendencia a trabajar en grupo, prefiriendo el estudio personal”.  Sólo un 10 a 15% intenta trabajar en grupo al inicio, tendencia que cambia entre 20 y 30% al final del primer semestre.

CONCLUSIONES Y ALCANCES.

La serie de dificultades detectadas al ingreso de los alumnos a los cursos introductorios, no se alcanza a superar en el plazo de un año, de modo que el 30% de los alumnos abandonan nuestros cursos, el 20% lo repite y más o menos tan solo la mitad de los alumnos logra superar en parte las deficiencias con que ingresan a la Universidad.

Este estado de situación es preciso tenerlo en cuenta a la hora de planear los cursos introductorios de Física en la Universidad.  Por otro lado hemos estado discutiendo esta problemática con los profesores de física de la Región a fin de que conociendo éstos la realidad puedan contribuir a producir cambios en los alumnos que pasan por los cursos de Física en la Educación Media, a fin de que puedan disminuir las dificultades  que le afectan a la hora de ingresar a los cursos de Física en las carreras indicadas.

Durante el año 2001, se terminó la recolección de resultados provenientes de alumnos de la antigua reforma educacional.   Durante el año 2003 se iniciará la recolección de la información proveniente de los alumnos que están egresando de los nuevos planes de la reforma a la educación chilena.-

Concepción, Septiembre 25 de 2002.-

(SochifiLBI_2002.doc)

(DIS.GEN.N^o10_2002)