Laboratorios Digitales:
Herramientas inclusivas para la adquisición de competencias prácticas
Por Mavis Mabel Monterrosa Martínez
En el marco de la cuarta revolución industrial la tecnología ha permeado cada espacio influyendo en todos los ámbitos del ser humano y en las sociedades en su conjunto. El impacto de la era digital ha revolucionado cada uno de los entornos significativos de los individuos en sus relaciones entre sí y con el mundo que los rodea. La educación ha aprovechado el impacto de la tecnología tanto para su propio beneficio como el de los estudiantes. Actualmente, es usual ver una proliferación de cursos y talleres en línea de todo tipo y clase de disciplina, sincrónicos o asincrónicos, guiados o auto gerenciados, avalados por grandes universidades o gestionados por aplicaciones web.
Pocos años atrás hubiese sido impensable considerar la posibilidad de desarrollar un experimento científico en un ambiente que no fuese un laboratorio tradicional con los implementos e instrumentos como pipetas y o tubos de ensayo que pudiesen ser manipulados por los aprendices para poder interpretar los hallazgos luego de poner la lente del microscopio y observar microrganismos en una placa de Petri. De igual manera sería imposible pensar en hacer un trabajo de campo, por fuera del campo, para observar las formas de interacción de comunidades alejadas como parte de una investigación en ciencias sociales.
Pocos años atrás hubiese sido impensable considerar la posibilidad de desarrollar un experimento científico en un ambiente que no fuese un laboratorio tradicional con los implementos e instrumentos como pipetas y o tubos de ensayo que pudiesen ser manipulados por los aprendices para poder interpretar los hallazgos luego de poner la lente del microscopio y observar microrganismos en una placa de Petri. De igual manera sería imposible pensar en hacer un trabajo de campo, por fuera del campo, para observar las formas de interacción de comunidades alejadas como parte de una investigación en ciencias sociales.
Recorre en este video los laboratorios de la Universidad Icesi
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Hoy en día, esos “imposibles” gracias a los avances de la tecnología, se pueden desarrollar en un ambiente simulado, un laboratorio virtual, con capacidad para generar una experiencia tan similar y significativa como la real, en muy variados entornos. Permitiendo el desarrollo de competencias prácticas en espacios simulados para la expansión de habilidades científicas, tanto en el campo de las ciencias exactas como en el de las ciencias humanas.
Una simulación interactiva se basa en una herramienta multimedia que sirve para mejorar y complementar el proceso de aprendizaje (Meneses y Ordosgoitia, 2009). Es una simulación de la realidad, usando los patrones descubiertos por la ciencia que son codificados por el procesador de un ordenador para que, mediante algunas órdenes, brinden respuestas semejantes a lo que se podría obtener en la vida real (Sanz y Martínez, 2005). Su creación tiene fundamento en la Reunión de Expertos sobre Laboratorios Virtuales de la UNESCO en el año 2000 que los define como "un espacio electrónico de trabajo concebido para la colaboración y la experimentación a distancia con objeto de investigar o realizar otras actividades creativas, y elaborar y difundir resultados mediante tecnologías difundidas de información y comunicación".
El uso de laboratorios virtuales contribuye con el Aprendizaje Activo y Colaborativo, el Aprendizaje Basado en Problemas, el Aprendizaje Basado en la Indagación, y el Blended Learning, entre otros. Estas técnicas permiten que el aprendiz realice múltiples representaciones, mentales, visuales, auditivas, interactivas que facilitan una apropiación y construcción de los conocimientos desde la perspectiva de las inteligencias múltiples y los tipos de aprendizaje que manifiestan. De esta manera el estudiante que participa en un ambiente simulado como un laboratorio virtual accede a descubrir cómo la ciencia se conecta con el mundo a su alrededor desde otra perspectiva, lo que potencia el aprendizaje y a la vez las habilidades cognitivas de nivel superior en los aprendices.
En la Universidad de Colorado, han venido elaborando simulaciones interactivas en el Proyecto Phet desde hace algunos años. Utilizando la investigación para diseñar los laboratorios en una interfaz de computación que permite realizar procesos de búsqueda, creación, interpretación, realización y publicación de resultados de fenómenos experimentales en ciencias como la física, la química, la biología, las matemáticas y las ciencias de la naturaleza. Estas simulaciones son diseñadas teniendo en cuenta cómo aprenden los estudiantes.
Una simulación interactiva se basa en una herramienta multimedia que sirve para mejorar y complementar el proceso de aprendizaje (Meneses y Ordosgoitia, 2009). Es una simulación de la realidad, usando los patrones descubiertos por la ciencia que son codificados por el procesador de un ordenador para que, mediante algunas órdenes, brinden respuestas semejantes a lo que se podría obtener en la vida real (Sanz y Martínez, 2005). Su creación tiene fundamento en la Reunión de Expertos sobre Laboratorios Virtuales de la UNESCO en el año 2000 que los define como "un espacio electrónico de trabajo concebido para la colaboración y la experimentación a distancia con objeto de investigar o realizar otras actividades creativas, y elaborar y difundir resultados mediante tecnologías difundidas de información y comunicación".
El uso de laboratorios virtuales contribuye con el Aprendizaje Activo y Colaborativo, el Aprendizaje Basado en Problemas, el Aprendizaje Basado en la Indagación, y el Blended Learning, entre otros. Estas técnicas permiten que el aprendiz realice múltiples representaciones, mentales, visuales, auditivas, interactivas que facilitan una apropiación y construcción de los conocimientos desde la perspectiva de las inteligencias múltiples y los tipos de aprendizaje que manifiestan. De esta manera el estudiante que participa en un ambiente simulado como un laboratorio virtual accede a descubrir cómo la ciencia se conecta con el mundo a su alrededor desde otra perspectiva, lo que potencia el aprendizaje y a la vez las habilidades cognitivas de nivel superior en los aprendices.
En la Universidad de Colorado, han venido elaborando simulaciones interactivas en el Proyecto Phet desde hace algunos años. Utilizando la investigación para diseñar los laboratorios en una interfaz de computación que permite realizar procesos de búsqueda, creación, interpretación, realización y publicación de resultados de fenómenos experimentales en ciencias como la física, la química, la biología, las matemáticas y las ciencias de la naturaleza. Estas simulaciones son diseñadas teniendo en cuenta cómo aprenden los estudiantes.
Mira este video para conocer más sobre el Proyecto Phet
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Algunas de las ventajas que brindan este tipo de herramientas como recursos didácticos para el aprendizaje son:
Algunas de las desventajas que los autores manifiestan de los laboratorios virtuales son:
Si bien este tipo de herramientas digitales posibilitan ampliar el campo de acción, ejecución y evaluación en algunas disciplinas del conocimiento, no constituyen de ninguna manera el remplazo de las experiencias de aprendizaje en ambientes reales de investigación. Sin embargo, toda vez que se trata de un recurso más democrático, accesible y transversal a las múltiples formas en que los aprendices se enfrentan a la construcción de su propio conocimiento y su representación del mundo en el que se desenvuelven, es posible que sean un medio para el avance de la ciencia y la inclusión de las poblaciones con menor acceso a la educación.
- La reusabilidad, existe la posibilidad de utilizar el recurso varias veces
- La Portabilidad, posibilidad de uso en distintas plataformas interactivas y servidores.
- La Modularidad, capacidad de ser usada por módulos, es decir, dependiendo de la disciplina y el contenido de esta
- La Adaptabilidad y durabilidad, por las características propias del uso de las herramientas digitales éstas son adaptables y durables en el tiempo.
- La Economía, en relación con los costos y la obsolescencia de los equipos de laboratorio en un entorno tradicional.
- La Abundancia de recursos, se encuentran variadas herramientas en internet que pueden ser útiles por su aplicabilidad.
- La Utilidad formativa, adquisición de conocimientos, verificación de resultados, y predicción de nuevos acontecimientos y/o fenómenos científicos.
- Incentivan la investigación, la búsqueda, la predicción de los hechos.
- Apoyan la inclusión en la educación, como herramientas digitales de fácil acceso para todo tipo de público en entornos variados.
Algunas de las desventajas que los autores manifiestan de los laboratorios virtuales son:
- Al no utilizar los instrumentos reales se puede perder un poco el sentido de la realidad con los instrumentos usados, por lo tanto, es importante reconocer esta práctica como un ejercicio complementario o en los casos particulares de aprendizaje remoto
- Se corre el riesgo de que el estudiante participe sólo como un manipulador de la herramienta sin involucrarse de lleno en la experiencia, si la práctica no se realiza de manera ordenada, guiada y progresiva.
Si bien este tipo de herramientas digitales posibilitan ampliar el campo de acción, ejecución y evaluación en algunas disciplinas del conocimiento, no constituyen de ninguna manera el remplazo de las experiencias de aprendizaje en ambientes reales de investigación. Sin embargo, toda vez que se trata de un recurso más democrático, accesible y transversal a las múltiples formas en que los aprendices se enfrentan a la construcción de su propio conocimiento y su representación del mundo en el que se desenvuelven, es posible que sean un medio para el avance de la ciencia y la inclusión de las poblaciones con menor acceso a la educación.
Referencias Bibliográficas
Infante J., Ch. (2014) Propuesta pedagógica para el uso de laboratorios virtuales como actividad complementaria en las asignaturas teórico-prácticas. Revista mexicana de investigación educativa RMIE vol.19 no.62 Ciudad de México. Disponible en: http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1405-66662014000300013
Meneses Benavides, G. A., & Ordosgoitia Morales, C. E. (2009). Laboratorio virtual basado en la metodología de aprendizaje basado en problemas, ABP. Revista Educación En Ingeniería, 4(7), 62-73. https://doi.org/10.26507/rei.v4n7.74 Disponible en: https://educacioneningenieria.org/index.php/edi/article/view/74/64
Cabrera M., J. M.; Sánchez M. I. I. Laboratorios virtuales de física mediante el uso de herramientas disponibles en la Web. Universidad Cooperativa de Colombia. Disponible en: https://revistas.utp.ac.pa/index.php/memoutp/article/view/1296/html
Infante J., Ch. (2014) Propuesta pedagógica para el uso de laboratorios virtuales como actividad complementaria en las asignaturas teórico-prácticas. Revista mexicana de investigación educativa RMIE vol.19 no.62 Ciudad de México. Disponible en: http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1405-66662014000300013
Meneses Benavides, G. A., & Ordosgoitia Morales, C. E. (2009). Laboratorio virtual basado en la metodología de aprendizaje basado en problemas, ABP. Revista Educación En Ingeniería, 4(7), 62-73. https://doi.org/10.26507/rei.v4n7.74 Disponible en: https://educacioneningenieria.org/index.php/edi/article/view/74/64
Cabrera M., J. M.; Sánchez M. I. I. Laboratorios virtuales de física mediante el uso de herramientas disponibles en la Web. Universidad Cooperativa de Colombia. Disponible en: https://revistas.utp.ac.pa/index.php/memoutp/article/view/1296/html