Ambientes colaborativos assistidos por simuladores: uma estratégia para promover a ciência em sala de aula
DOI:
https://doi.org/10.21803/penamer.18.38.915Palavras-chave:
Aprendizagem colaborativa, simuladores educativos, ensino das ciências, pensamento científico, ensino médioResumo
Introdução: Os resultados de testes padronizados mostram que os alunos colombianos do ensino médio apresentam dificuldades em alfabetização científica,
sobretudo em habilidades de investigação. Objetivo: determinar o impacto da implementação de uma estratégia baseada na aprendizagem colaborativa complementada com simuladores para fortalecer habilidades de pensamento científico. Metodologia: A pesquisa foi de abordagem qualitativa do tipo pesquisa-ação, com alcance descritivo-interpretativo. Participaram 40 alunos (15-17 anos) de uma escola de Barranquilla. Foram aplicadas observação participante, uma pesquisa com 10 itens e entrevistas semiestruturadas; os instrumentos foram validados por julgamento
de especialistas e as informações coletadas foram analisadas por meio de codificação aberta-axial-seletiva e triangulação metodológica. Resultados: foram
registrados avanços notáveis na formulação de perguntas, no desenho experimental, na argumentação com evidências e na elaboração de conclusões; as percepções dos alunos indicam que houve um aumento na motivação, no apoio entre pares e na compreensão conceitual graças aos simuladores interativos e ao Padlet. Conclusões: integrar simuladores virtuais em ambientes colaborativos constitui uma estratégia eficaz e escalável para potenciar o pensamento científico em salas de aula de ciências com recursos limitados.
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Referências
Abdullah, R., Mohd Nawi, M. N., Salameh, A. A., Deraman, R., & Harun, A. N. (2024). Enhancing Collaborative Learning in Mobile Environments through Interactive Virtual Reality Simulations. International Journal of Interactive Mobile Technologies, 18(11), 15–26. https://doi.org/10.3991/ijim.v18i11.49049
Ávalos-Dávila, C., Arbaiza-Lecue, N. Z., & Ajenjo-Servia, P. (2021). Calidad educativa y nuevas metodologías de enseñanza-aprendizaje: Retos, necesidades y oportunidades para una visión disruptiva de la profesión docente. Revista Innovaciones Educativas, 23(35), 117–130. https://dx.doi.org/10.22458/ie.v23i35.3477
Bernate, J. A. (2021). Tendencias en los sistemas educativos del siglo XXI. Sophia, 17(1), e1015. https://doi.org/10.18634/sophiaj.17v.1i.1015
Bizzio, M. Á., Guirado, A. M., & Maturano-Arrabal, C. I. (2024). Uso de simulaciones científicas interactivas para fortalecer la formación inicial de docentes de química. Revista Educación, 48(1), e56052. https://doi.org/10.15517/revedu.v48i1.56052
Cabezas Caicedo, S. A. (2024). La experimentación pedagógica como estrategia didáctica en la enseñanza de las ciencias naturales y el desarrollo del pensamiento científico en la sede Institucional Unión Victoria. Miradas, 19(1), 157–179. https://doi.org/10.22517/25393812.25538
Conejera, A. R., Joglar, C., & Jara, R. (2021). Promoting the formulation of good questions in secondary education biology classes: A pedagogical proposal based on problem situations [dataset]. figshare. https://doi.org/10.6084/m9.figshare.14306800
Cuenca-Benavides, T. I., Acaro-Cevallos, A. R., & Tapia-Peralta, S. R. (2023). Aplicación de las tecnologías del aprendizaje y el conocimiento en biología mediante la simulación: Un enfoque innovador para la comprensión de los fenómenos biológicos. Ciencia Latina, 7(3), 1477–1487. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v7i3.6290
Dedaj, D. M. (2019). Action research in the function of the educational reflective practice. Sinteze, 8(16), 87–94. https://doi.org/10.5937/SINTEZE8-23676
Diab, H., Daher, W., Rayan, B., Issa, N., & Rayan, A. (2024). Transforming Science Education in Elementary Schools: The Power of PhET Simulations in Enhancing Student Learning. Multimodal Technologies and Interaction, 8(11), 105. https://doi.org/10.3390/mti8110105
Díaz Arriagada, N. (2021). Desarrollo de habilidades de pensamiento científico en contexto de pandemia: Reflexión sobre la acción de docentes de biología que participan de iniciativas PAR Explora BioBío [Tesis de maestría, Universidad de Chile]. https://repositorio.uchile.cl/handle/2250/194680
Díaz Salcedo, O. J., & Ramírez-Lavao, C. M. (2024). La argumentación en la enseñanza de las ciencias y su papel transformador en las prácticas educativas. Ciencia Latina, 8(1), 4675–4692. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i1.9807
Espinosa-Martínez, P. D. (2021). Padlet como herramienta para la enseñanza de la física en los preuniversitarios [Tesis de maestría, Universidad Tecnológica Indoamérica].
Fielding-Wells, J. (2024). Taking an argumentation approach to statistical investigations: Developing student data-ing practices. ZDM Mathematics Education. https://doi.org/10.1007/s11858-024-01639-y
Figueroa-Céspedes, I., Pezoa-Carrasco, E., Elías-Godoy, M., & Díaz-Arce, T. (2020). Habilidades de pensamiento científico: Una propuesta de abordaje interdisciplinar de base sociocrítica para la formación inicial docente. Revista de Estudios y Experiencias en Educación, 19(41), 257–273. https://doi.org/10.21703/rexe.20201941figueroa14
Flores-Hernández, P., Malcampo-Bernal, H., & Aldana-Escoboza, O. (2021). Análisis sobre el uso de herramientas tecnológicas de streaming (videoconferencia) en la educación superior durante la pandemia. Revista Digital de Tecnologías Informáticas y Sistemas, 5(1), Art. 89. https://www.redtis.org/index.php/Redtis/article/view/89
Fundación Empresarios por la Educación. (2024). Reporte general de resultados PISA 2022. https://prod.fundacionexe.org.co/wp-content/uploads/2024/03/Reporte-general-de-resultados-PISA-2022.pdf
García-Contreras, J. M., & Mendoza-Hernández, L. E. (2023). El uso de simuladores como estrategia de enseñanza-aprendizaje en el bachillerato. Uno Sapiens, 6(11), 12–15. https://doi.org/10.29057/prepa1.v6i11.10949
Ghavifekr, S. (2020). Collaborative learning: A key to enhance students’ social interaction skills. Malaysian Online Journal of Educational Sciences, 8(4), 9–21. https://files.eric.ed.gov/fulltext/EJ1271748.pdf
Gómez-Duarte, A. (2022). Modelos dinámicos mediados por TIC para el desarrollo de habilidades de pensamiento científico en el aula [Tesis de maestría, Universidad de Santander].
Instituto Colombiano para la Evaluación de la Educación. (2019). Marco de referencia de la prueba de ciencias naturales Saber 11°. https://www.icfes.gov.co/wp-content/uploads/2024/11/Marco-de-referencia-
Prueba-de-ciencias-naturales-Saber-11-2.pdf
Khan, A., & Sharma, P. (2023). Teacher education and pedagogy of science: Review and reflection (pp. 235–257). Springer. https://doi.org/10.1007/978-981-99-4985-4_13
Kralikova, R., & Lumnitzer, E. (2022). Application of the Simulation Tools in the Educational Process. International Conference on Emerging eLearning Technologies and Applications, 348–351. https://doi.org/10.1109/ICETA57911.2022.9974808
Lengua-Cantero, C., Bernal-Oviedo, G., Flórez-Balboza, W., & Velandia-Feria, M. (2020). Tecnologías emergentes en el proceso de enseñanza-aprendizaje: Hacia el desarrollo del pensamiento crítico. Revista Electrónica Interuniversitaria de Formación del Profesorado, 23(3). https://doi.org/10.6018/reifop.435611
Lipizzi, C. (2024). Science, technology and society (pp. 31–36). Morgan & Claypool Publishers. https://doi.org/10.1007/978-3-031-53747-9_4
Lonsky, M., Lang, M., Holt, S. P., Pathak, S. A., Klause, R., Lo, T.-H., Beg, M.,
Hoffmann, A., & Fangohr, H. (2023). Developing computational skills through simulation based problem-solving in science.
Mardones, S., & Pino, V. (2022). Desarrollo de habilidades científicas: Experimentar y comunicar mediante metodología indagatoria en primero básico [Tesis de maestría, Universidad Diego Portales]. https://repositoriobiblioteca.udp.cl/TD002391.pdf
Martelo-Caballero, Y. (2023). Desarrollo del pensamiento científico mediante la estrategia de integración de competencias comunicativas y científicas en el aula. Ciencia Latina, 7(5), 7181–7192. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v7i5.8296
Mendoza-Mendoza, R., & Loor-Colamarco, I. (2022). Estrategias didácticas para la enseñanza de las ciencias naturales y desarrollo del pensamiento científico. Dominio de las Ciencias, 8(1), 859–875.
Ministerio de Educación Nacional. (2023). Pruebas PISA 2022: Colombia, un sistema educativo resiliente que requiere cambios estructurales para mejorar su calidad. https://www.mineducacion.gov.co/portal/salaprensa/Comunicados/417751
Miranda Irawan, L. A. L., & Suyono, S. (2024). Science literacy support for improving students’ argumentation skills. Jurnal Pijar Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, 19(5), 753–757. https://doi.org/10.29303/jpm.v19i5.7256
Montaño-Hilario, J. M., & Padilla-Martínez, K. (2020). Implementación y evaluación de la habilidad de argumentación en las clases de química del bachillerato. Educación Química, 31(2), 51–68. https://doi.org/10.22201/fq.l8708404e.2020.2.69287
Moustafa, A., & Al-Rashaida, M. (2024). Fostering students’ critical thinking through the implementation of project-based learning (pp. 42–53). IGI Global. https://doi.org/10.4018/979-8-3693-0880-6.ch004
Nandani, S., & Raturi, S. (2024). Digital simulations as a pedagogical tool: How ready are Fiji year-11 science teachers? Journal of Computer Assisted Learning. https://doi.org/10.1111/jcal.13071
Novia, F., Nurdianti, D., & Purwanto, M. B. (2024). English learning and innovation skills in 21st: Implementation of critical thinking, creativity, communication, and collaboration. https://doi.org/10.55927/ajae.v3i2.8318
Oskarita, E., & Arasy, H. N. (2024). The role of digital tools in enhancing collaborative learning in secondary education. International Journal of Educational Research. https://doi.org/10.62951/ijer.v1i1.15
Orrego-Riofrio, M. C., Aimacaña-Pinduisaca, C. J., & Urquizo-Cruz, E. P. (2024). Simuladores virtuales en el proceso de aprendizaje de las ciencias experimentales. Dominio de las Ciencias, 10(3), 40–56. https://doi.org/10.23857/dc.v10i3.3916
Ortiz-Remache, M. G., & Tigrero-Tomalá, D. M. (2023). Los experimentos científicos en el desarrollo de las habilidades cognitivas en niños de 4 a 5 años [Tesis de licenciatura, Universidad Estatal Península de Santa Elena].
Paños, E., de Araujo Carrion, A., & Ruiz-Gallardo, J.-R. (2022). Promoting questioning in early childhood science education. International Journal of Science Education, 44(11), 1840–1855. https://doi.org/10.1080/09500693.2022.2099593
Pérez, S. (2025, 9 de enero). La necesidad de enseñar a pensar. El País. https://elpais.com/proyecto-tendencias/2025-01-10/la-necesidad-de-ensenar-a-pensar.html
Petro-de-Hoyos, J. C., & Monsalve-Lesmes, N. Y. (2022). El recurso educativo Padlet en la enseñanza de los estados de la materia a través del método científico [Tesis doctoral, Universidad de Cartagena].
Quic, P., & Cardona, M. (2020). El aprendizaje colaborativo en la educación superior. Revista Guatemalteca de Educación Superior, 3(1), 6–18. https://doi.org/10.46954/revistages.v1i1
Rodríguez-Navarrete, C., Siso-Pavón, Z., & Rubilar-Seguel, M. (2022). Formulación de preguntas para promover habilidades de pensamiento científico en la primera infancia. Investigación y Postgrado, 37(2), 39–65. https://doi.org/10.56219/investigacinypostgrado.v37i2.1457
Rosales-Guamán, A. V., Cuenca-Cumbicos, K. M., Morocho-Palacios, H. F., & Tapia-Peralta, S. R. (2023). El uso de simuladores en línea para la enseñanza de la física: Una herramienta educativa efectiva. Ciencia Latina, 7(3), 1488–1496. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v7i3.6291
Sepúlveda-Obreque, A., Minte-Münzenmayer, A., Villalobos-Clavería, A., Peña-Troncoso, S., & Díaz-Levicoy, D. (2023). Habilidades de pensamiento científico en los textos escolares de ciencias naturales. Areté, 9(17), 43–61. https://doi.org/10.55560/arete.2023.17.9.2
Singh, R. K., Gupta, M., & Bhandari, M. (2022). Development of 21st-century life skills among students: Teacher TPACK as guideline factor. Journal of Pharmaceutical Negative Results, 13, 2044–2050. https://doi.org/10.47750/pnr.2022.13.s06.267
Sopla-Tafur, R., Rojas-de-la-Puente, E. E., Farro-Quesquén, J. L., & Bazán-Durand, H. A. (2024). Estrategia didáctica desde el método científico: Capacidad de indagación y experimentación en estudiantes. Revista de Ciencias Sociales, 30, 59–70. https://doi.org/10.31876/rcs.v30i.42248
Spinoza-Freire, E. E. (2021). La argumentación científica es una herramienta didáctica. Revista Uniandes Episteme, 8(1), 106–121. https://revista.uniandes.edu.ec/ojs/index.php/EPISTEME/article/view/1965
Srivastava, S. (2023). The evolution of education: Navigating 21st-century challenges. International Journal for Multidisciplinary Research, 5(5). https://doi.org/10.36948/ijfmr.2023.v05i05.6314
Younis, N. (2022). Development of Critical Thinking Skills of Secondary School Students through Science Curriculum: Teachers’ Perceptions. Journal of Development and Social Sciences, 3(IV). https://doi.org/10.47205/jdss.2022(3-iv)37
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