Con este escrito a manera de ensayo, se pretende en principio apoyar la misión de la secretaria de educación por promover el uso de las Nuevas Tecnologías de la Comunicación (NTIC) en centros educativos. Después, presentar un recurso educativo abierto como una herramienta que permite optimizar el aprendizaje en las ciencias exactas. Esto se hará enmarcado el contexto de las políticas de educación nacional, y más precisamente, las que rigen a la comunidad distrital.

El manejo de las NTIC se circunscribe a un alto porcentaje de las actividades académicas y culturales en las que se desempeña el ser social del siglo XXI. La interacción permanente con estas tecnologías en todos los campos de las ciencias y de las artes ha obligado a su conocimiento, dominio y a la cualificación de todos aquellos que buscan ser competentes en los ámbitos laboral, intelectual y social. Conscientes de este desarrollo y enmarcados en el siglo de la información en donde niños y adolescentes en edad escolar gozan de pleno dominio de tales tecnologías, haciendo de ellas elementos de uso diario, se busca presentar los objetivos y metas que la secretaria de educación distrital se ha planteado con el fin de potenciar las competencias de orden superior en los estudiantes. Ministerio de Educación Nacional (2006).

Por otro lado se mostrará a Modellus como un Recurso Educativo Abierto (REA) que sirve, entre otras cosas, para hacer modelizaciones en el ordenador además de permitir la creación sencilla y muy intuitiva de modelos visuales solamente utilizando como recursos, la notación matemática estándar.

En la década de los ochenta aparecen en los países industrializados las NTIC, tal desarrollo tecnológico genera una nueva estructura social y por ende una nueva sociedad cuyo eje central es la información. Es así que las NTIC aparecidas en nuestro medio ya hacia los años 90 han invadido todos los campos del conocimiento y se relacionan con todas las actividades, como la salud, la recreación, el deporte y por supuesto la educación. La industria, el comercio, la actividad política y social están enmarcadas dentro del uso de las NTIC. Serios estudios en la materia revelan que un alto porcentaje de los hogares e individuos en nuestra sociedad hacen uso de al menos una de estas tecnologías y que dependen directa o indirectamente de aplicaciones. A la pregunta de ¿cómo se están utilizando las NTIC en todos estos ámbitos? se ha encontrado que en el ambiente educativo y en particular al uso que de las NTIC hacen los estudiantes adolescentes hoy en día, se ha establecido que ellos interactúan, casi que con total dependencia, mediante la utilización de estas tecnologías. Análisis recientes realizados en la Comunidad Europea (CE) específicamente entre la población juvenil española arrojan datos muy reveladores sobre la influencia de las NTIC en su desempeño social y cultural. Tales estudios muestran que un 73,9% de los jóvenes entre 15 y 19 años son usuarios de Internet, así mismo se conectan aproximadamente 5 días a la semana por un espacio de 7 horas, este tiempo lo dedican especialmente a la mensajería instantánea, redes sociales, juegos en línea y correo electrónico. Un 80% de los jóvenes de 12 a 19 años tienen teléfono móvil el cual emplean en primera instancia para enviar mensajes cortos de texto o para llamar a familiares y amigos. En relación al computador, es utilizado por el 92,2% de los adolescentes, y se aprecia que la actividad más realizada es escuchar música, seguido por el procesador de texto e interactuar con videojuegos. Respecto a Internet, un 65,7% afirma tener acceso a Internet, la actividad más realizada es la de navegar y la segunda es chatear, la tercer actividad más realizada es buscar información concreta, seguida por el uso del correo electrónico. Similares datos estadísticos encontrados en países latinoamericanos como Venezuela y Colombia, revelan que la realidad del continente no dista mucho de aquella observada en la Comunidad Europea. De otro lado las políticas educativas en Colombia en cabeza del Ministerio de Educación Nacional (MEN) y con la administración actual de Bogotá buscan crear y organizar programas y trazar los lineamientos que permitan afianzar y desarrollar los procesos a través del uso de estos medios tanto para docentes como para estudiantes, lo cual implicaría cambios sustanciales en lo cognitivo y el proceso que desarrollan ambas posiciones del sistema escolar; sin embargo actualmente el uso de las NTIC constituye un objeto de preocupación, debate y reflexión aunque dicha preocupación aún no se ha traducido en un intento organizado de realizar actividades que conlleven al uso adecuado de las tecnologías por parte de la adolescencia. En el estudio de Lara y Naval (2001) existe un acuerdo general entre sus participantes, el cual señala a Internet como la tecnología más propensa a generar conductas adictivas. Aunque los jóvenes reconocían que para ellos el móvil era absolutamente necesario y, en ocasiones lo compran como una droga, Internet se menciona como más peligrosa, porque favorece un uso más individual. Sin embargo, los REA se alejan un poco más de la realidad que otras herramientas tecnológicas presentan en la actualidad. Al respeto Celaya, Lozano y Ramírez (2010) aducen que el uso de estos recursos son meramente educativos sin dejar de lado el ingrediente motivador en la escuela permitiendo que los estudiantes aprendan dejando de lado el tablero para pasar a medios digitales. Además aseguran mayor vigencia de estos recursos incrementando su vida útil e incrementando la calidad global en educación. Sicilia (2007).

La globalización, y en especial, la expansión mundial de las REA han influido en la modificación de la vida de los países y la experiencia de las personas, incluyendo por supuesto el sistema educativo. Es por esta razón que se encuentran estudios encaminados a mejorar el aprendizaje de ciencias mediante el uso de los Recursos Educativos Abiertos. Un estudio hecho por el comité para la Normatividad de la Tecnología del Aprendizaje (LTSC, por sus siglas en inglés Learning Technology Standards Comité) (2002), los REA mejoran la motivación de los estudiantes, las relaciones interpersonales al interior del salón de clases, permiten una mayor profundización de los contenidos en menor tiempo y generan alta disposición a trabajar con las tecnologías por parte de las personas que orientan los cursos. Sin embargo, los resultados más relevantes tienen relación con incrementos en aprendizaje colaborativo a nivel global. A esto contribuyeron varios factores: tecnología, motivación, estructuración de las clases, capacitación a los profesores, y lo más importante, la construcción de conocimiento a partir de algo ya creado, es decir, el punto de partida para la construcción de conocimiento está un punto más adelante cada vez (principio del aprendizaje significativo socio-constructivista y visto de manera concreta en los REA).

Si bien no se conoce la incidencia individual de cada factor, el diseño utilizado permite concluir que los REA son un factor altamente relevante en estos aspectos. Esta última experiencia, al igual que muchas otras, muestra que con una adecuada estructuración de las clases, una capacitación apropiada a los profesores y el diseño de material didáctico, todo esto apoyado pertinentemente por los REA, se puede tener efectos significativos sobre el proceso de enseñanza-aprendizaje entre los que orientan las clases y los estudiantes.

Para autores como Montes, Rodríguez y Pineda (2012), uno de los grandes problemas de la enseñanza-aprendizaje, es la gran cantidad de profesores que no tienen la formación adecuada. Además esa falta de preparación conlleva a una falta de confianza en su capacidad de enseñar ciencias adecuadamente utilizando las herramientas que hoy nos brinda la tecnología. A nivel mundial se ha reportado una disminución en el interés por las ciencias por parte de los estudiantes, al menos por las ciencias enseñadas en la escuela. En general existe consenso en que los REA contribuyen a la enseñanza de las ciencias al menos apresurando y aumentado la capacidad de trabajo de los educandos y que ellos puedan delegar los procesos manuales laboriosos y tener más tiempo para pensar, discutir e interpretar, teniendo acceso a fenómenos que serían muy difíciles o imposibles de observar de otra forma en el ámbito escolar, relacionando así la ciencia que se enseña en la escuela con la ciencia contemporánea, ayudando a la exploración y la experimentación, proporcionando retroalimentación visual inmediata, enfocando la atención de los estudiantes en aspectos poco obvios, resaltando así conceptos abstractos, propiciando el aprendizaje autónomo y colaborativo y aumentando la motivación y el compromiso de los estudiantes.

Un número importante de académicos e investigadores en todo el mundo se ocupan actualmente de determinar con claridad cuáles son las mejores prácticas en la enseñanza de las ciencias. Las siguientes son algunas de las recomendaciones que han formulado: Los estudiantes necesitan oportunidades para explorar el significado que tiene en sus vidas; su estudio debe incluir el hacer, preguntando y descubriendo y no limitándose simplemente a cubrir un material de estudio; el aprendizaje mediante la indagación científica implica desarrollar habilidades de investigación como averiguación, observación, organización de datos, explicación, reflexión y acción; desarrollar lo anterior de manera significativa ayuda a desarrollar en los estudiantes: el pensamiento crítico; la habilidad para resolver problemas, actitudes que promueven la curiosidad y el sano escepticismo y la apertura para modificar las propias explicaciones a la luz de nueva evidencia; la enseñanza de conceptos fundamentales que han tenido gran influencia en el conocimiento y que la seguirán teniendo durante muchas décadas más, ayuda a que los estudiantes se enfoquen en lo que verdaderamente es importante; los estudiantes deben explorar unos pocos temas fundamentales en profundidad, en lugar de hacerlo en muchos temas superficialmente; los estudiantes necesitan discutir temas que se refieran a la aplicación de las ciencias y la tecnología; una buena enseñanza de esta área del conocimiento implica desarrollar en los estudiantes habilidades para trabajar en grupo (colaborativa y cooperativamente); por otra parte, se debe aprovechar los avances que permiten los REA para facilitar y acelerar la recopilación y el análisis de datos (en muchos casos estos permiten realizar nuevos tipos de análisis antes imposibles de efectuar). Tal vez, la tendencia más fuerte y que está evolucionando más rápidamente consiste en que los estudiantes trabajen de una manera similar a como lo hacen los científicos: haciendo ciencia y favoreciendo las actividades de indagación. En el aula de clases, se deben abrir las ventanas para que los estudiantes tengan una visión más amplia de cómo se puede aprender ciencias a través de la interacción con el medio y con pares. Así se pueden ofrecer oportunidades para que los estudiantes planteen hipótesis y traten de explicarlas; reúnan, clasifiquen y cataloguen; observen, tomen nota y hagan bosquejos entrevisten, voten y encuesten; usen diferentes tipos de instrumentos; midan, cuenten, grafiquen y calculen; exploren propiedades.

Se pueden encontrar en Internet miles de recursos para enriquecer las clases y demás actividades de aprendizaje: simulaciones, software, “webquests”, proyectos de clase, museos de ciencias, zoológicos y parques naturales, entre otros. La Internet también contribuye al desarrollo profesional mediante cursos en línea; foros y listas de discusión para intercambiar opiniones y experiencias con maestros de todo el mundo; artículos y trabajos académicos de autoridades en el área; suscripciones a boletines y revistas electrónicas, etc. Las visitas virtuales a Museos de Ciencias permiten a los estudiantes explorar e interactuar con fenómenos en las diferentes exhibiciones que ofrecen, favoreciendo el espíritu investigativo. Las exhibiciones virtuales son abiertas, flexibles y concebidas por equipos de pedagogos y científicos. Internet posibilita además la creación de ambientes colaborativos y cooperativos en el ámbito local, nacional o internacional, en los cuáles docentes y estudiantes pueden compartir proyectos, hallazgos y opiniones sobre un tema en particular. Otra aplicación consiste en diseñar y construir robots para promover en los estudiantes el desarrollo del “razonamiento mecánico” (ciencia aplicada) y de la “inteligencia lógica-matemática”, inteligencia que tienen los científicos. Se corresponde con el modo de pensamiento del hemisferio lógico y con lo que nuestra cultura ha considerado siempre como la única inteligencia. En el trabajo con Robots, ellos deben tomar decisiones sobre tipos de ruedas, poleas, piñones; aplicar conceptos de fuerza, rozamiento, relación, estabilidad, resistencia y funcionalidad y programarlos para que realicen acciones específicas.

A pesar de que las ciencias exactas (más la física que la química o las matemáticas) usan modelos para la enseñanza de las mismas, estos últimos ofrecen procesos poco activos y son usados para hacer explicaciones expositivas de las teorías científicas (Toulmin, s. & Goodfield, j. 2003; Harrison et al, 2001). La modelización no es otra cosa que modelos que permiten a los estudiantes predecir y correlacionar fenómenos basados en la realidad. Según (Toulmin 2003), en clases de ciencias, los modelos no son presentados como modelos, es decir como representaciones construidas calculables y simplificadas y ni siquiera como representaciones, si no que son presentados como la realidad directamente visible. Las simulaciones son muy utilizadas para integrar las TIC en el currículo, especialmente en Matemáticas, Física y Química (Salinas 2012). Estas proveen representaciones interactivas de la realidad que permiten descubrir mediante la manipulación cómo funciona un fenómeno, qué lo afecta y cómo este influye en otros fenómenos y los cambios entre sus variables. Cuando se trata de enseñar ciencias con el uso de modelos, se debe generar en el marco didáctico un proceso en el cual el modelo no es el punto de partida sino el objetivo mismo.

Un ejemplo del uso que se le puede dar a las nuevas tecnologías de la información es la implementación del software Modellus que permite optimizar el aprendizaje de los estudiantes de los conceptos en física (Torranzo 2012; Lopez et al, 2005). Este REA permite modelizar fenómenos físicos y al mismo tiempo permite que el estudiante realice, en principio, arreglos a dichos modelos para que pueda hacer la construcción de gráficas, encontrar valores de variables que se encuentran implícitas en el “experimento virtual”. Después de tener mayor interactividad, y cuando se haya familiarizado con los conceptos inmersos en el modelo, el estudiante será capaz de hacer analogías con otro tipo de fenómenos que de otra manera no se podrían hacer. Por supuesto que para que dichas contribuciones se den en la práctica, el uso de la tecnología tiene que ir de la mano con otros actores del sistema educativo, en especial del profesor de la asignatura. Al respecto (Torranzo 2012; Lopez et al, 2005) afirman que las herramientas virtuales permiten estudiar un fenómeno físico en un sistema ideal, controlar las variables de un experimento, simular un fenómeno poco claro o exacto en la práctica, observarlo e interactuar con él. Igualmente, según los mismos autores, este programa da la oportunidad de reconocer los modelos matemáticos de dicho tema, es decir que permite relacionar la experiencia con las ecuaciones. Además permite construir gráficas, manipular y modificar las variables y parámetros, analizar los resultados de tales modificaciones y ofrecer más tiempo para la reflexión permitiendo una mejor comprensión de los conceptos relacionados sin que se pierda la identidad de los mismos aunque las modificaciones sean desproporcionadas con respecto a la realidad. Los modelos de eventos cotidianos se pueden utilizar para ayudar a los estudiantes a entender las ciencias, al realizarlos en el computador, tienen la ventaja de que se pueden hacer pruebas antes de llevarlas a cabo en la realidad. Otra de sus ventajas es que permiten, por una parte, apreciar y analizar eventos en clase cuya ocurrencia en el mundo real puede tomar desde días hasta meses, y por la otra, hacer experimentos o pruebas que involucren elementos que son peligrosos de manipular físicamente.

Las herramientas tecnológicas agrupadas en las anteriores categorías, ofrecen la oportunidad de crear, en ciencias, ambientes de aprendizaje enriquecidos para que, por una parte, los estudiantes adquieran y desarrollen gusto, y por la otra, facilitar que los maestros atiendan en el mayor grado posible las recomendaciones de expertos sobre las mejores prácticas de lo que debe ser la enseñanza contemporánea de esta disciplina del conocimiento, esto es, el nuevo Alfabetismo Científico.

Teniendo en cuenta que la realidad de nuestras instituciones es que las clases se imparten de manera presencial, pero que—de acuerdo a lo anterior—se hace necesario el uso de la tecnología, es pertinente encontrar un enfoque se esté mediado por el uso de Recursos Educativos Abiertos que faciliten el proceso de aprendizaje trabajado colaborativamente. Como era de esperarse, los temas que se desarrollaron en el ensayo quedan con el sabor de estar inconclusos, sin embargo permite dar origen a que los lectores profundicen, avancen o tomen otros caminos acerca de él.

Alonso, C., Roig, R. y otros (2007). Nuevas Tecnologías Aplicadas a la Educación. España, Mc Graw Hill.

Caamaño, A. (2011). Didáctica de la física y la química. Diferentes formas de contemplar el papel de las TIC en la educación. GRAO de IRIF. S, L.

Celaya Ramírez, R., Lozano Martínez, F., & Ramírez Montoya, M. S. (2010). Apropiación tecnológica en profesores que incorporan recursos educativos abiertos en educación media superior. Revista mexicana de investigación educativa, 15(45), 487-513.

Diaz-Barriga, F. & Hernandez, G. (2007). El aprendizaje cooperativo y procesos de enseñanza. Estrategias docentes para un aprendizaje significativo. Mexico: McGraw Hill, p. 102 – 103.

Ministerio de Educación Nacional, C. M. V. (2006). Ciudadanos, responsables de la construcción del Plan Nacional Decenal de Educación. Educación, 2016. Montes, R., Rodriguez-Pina, G., González, M., & Gea, M. (2012). Enseñanza online y Recursos de Aprendizaje Abiertos: Recomendaciones de procedimientos basados en modelos de calidad. In III Congreso Iberoamericano sobre Calidad y Accesibilidad de la Formación Virtual. Sharma, P. & Barret, B. (2007). Blended Learning: An Introduction. Blended Learning. Great Britain: Macmillan, p. 1 - 16. Salinas, J. (2012). Experiencias de cooperación interuniversitaria mediante TIC: consorcios, redes y campus virtuales compartidos. RIED. Revista iberoamericana de educación a distancia, 10(2). Sicilia, M. Á. (2007). Más allá de los contenidos: compartiendo el diseño de los recursos educativos abiertos. Contenidos educativos en abierto.

Torranzo, O.P., & Jiménez, T. D. J. C. (2012). Porpuesta didáctica para el proceso de enseñanza aprendizaje de la asignatura Investigación de operaciones con el empleo de un sitio web. Pedagigía universitaria, 18 (5). Toulmin, s. & Goodfield, j. (2003). La microestructura del cambio científico, el descubrimiento del tiempo.