pág. 9417
ANÁLISIS BIBLIOMÉTRICO DE HABILIDADES
EN EL APRENDIZAJE DE FÍSICA EN EL
PERIODO 2015-2024
BIBLIOMETRIC ANALYSIS OF PHYSICS SUBJECT SKILLS IN
LEARNING PERIOD 2015-2024
Juan Patricio Aguirre Mateus
Universidad Estatal de Milagro, Ecuador
Marcos Francisco Guerrero Zambrano
Universidad Estatal de Milagro, Ecuador
Luis Javier Aguirre Mateus
Universidad Estatal de Milagro, Ecuador
Leonor Mercedes Sanchez Alvarado
Universidad Estatal de Milagro, Ecuador
pág. 9418
DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i5.14327
Análisis Bibliométrico de Habilidades en el Aprendizaje de Física en el
Periodo 2015-2024
Juan Patricio Aguirre Mateus1
jaguirrem1@unemi.edu.ec
https://orcid.org/0000-0003-1245-0925
Universidad Estatal de Milagro
Ecuador
Marcos Francisco Guerrero Zambrano
mguerreroz@unemi.edu.ec
https://orcid.org/0000-0002-5617-6836
Universidad Estatal de Milagro
Ecuador
Luis Javier Aguirre Mateus
laguirrem6@unemi.edu.ec
https://orcid.org/0000-0002-5770-1014
Universidad Estatal de Milagro
Ecuador
Leonor Mercedes Sanchez Alvarado
lsancheza4@unemi.edu.ec
https://orcid.org/0009-0008-1549-0440
Universidad Estatal de Milagro
Ecuador
RESUMEN
El enfoque de este artículo es el de investigar el número de trabajos científicos sobre las habilidades en
el aprendizaje de la Física en el periodo 2015-2024, a partir de un muestreo de 107 documentos
recuperados de SCOPUS. Se analizan el número de, las publicaciones por autoría, los países e institutos
donde hay mayor actividad de investigación y los receptores de la formación académica científica en
general. Por cuenta del alto volumen de producción científica en el tema, se destacó el caso de Estados
Unidos y la University of Colorado Boulder, la revista más influyente, Physical Review Physics
Education Research, tiene un mayor volumen de impacto. A su dígito, se estudian los cinco artículos
que han recibido mayores citas, abordando la autoorganización en el aprendizaje, e-learning, problemas
de evaluación de la solución de problemas, hombres y mujeres en la autoeficacia, laboratorios de Física
y desarrollo de habilidades, realidad mixta en la formación docente. Este estudio trata la relación entre
el incremento en volumen de las habilidades en la enseñanza de la Física y el empleo de otras tecnologías
innovativas que son útiles para el aprendizaje de la Física.
Palabras Clave: aprendizaje, habilidades, física, análisis bibliométrico
1
Autor principal
Correspondencia: jaguirrem1@unemi.edu.ec
pág. 9419
Bibliometric Analysis of Physics Subject Skills in Learning period 2015-2024
ABSTRACT
The focus of this article is to investigate the number of scientific works on physics learning skills in the
period 2015-2024, based on a sample of 107 documents recovered from SCOPUS. The number of
publications by authorship, the countries and institutes where there is greater research activity and the
recipients of scientific academic training in general are analyzed. Due to the high volume of scientific
production on the subject, the case of the United States and the University of Colorado Boulder stood
out, the most influential journal, Physical Review Physics Education Research, has a greater volume of
impact. To their digit, the five articles that have received the most citations are studied, addressing self-
organization in learning, e-learning, problem-solving evaluation problems, men and women in self-
efficacy, physics laboratories and skill development, Mixed reality in teacher training. This study
addresses the relationship between the increase in volume of skills in physics teaching and the use of
other innovative technologies that are useful for learning physics.
Keywords: learning, skills, physics, bibliometric analysis
Artículo recibido 10 agosto 2024
Aceptado para publicación: 16 septiembre 2024
pág. 9420
INTRODUCCIÓN
La enseñanza de la Física en la solución de problemas prácticos es un elemento formidable en las
reformas educativas, ya que esta tiene implicaciones tanto en la capacitación en ciencias, como en la
capacidad de pensamiento crítico (Stanley & Lewandowski, 2016). En el aula de Física que estudia
fenómenos naturales, se insiste a los estudiantes no solamente en entender conceptos y teorías abstractas,
sino también en aplicarlos en situaciones prácticas y experimentales (Lagubeau et al., 2020). Todo ello
implica una serie de competencias que son bastante complejas en la secuencia de resolución de
problemas, razonamiento lógico, análisis de información, colaboración, así como en la misma ejecución
de experimentos (Revetta & Das, 2002; Werth et al., 2022). Además, cualquier habilidad en Física,
particularmente, son indicadores para el desarrollo de competencias transversales, que incluyen
comprensión matemática o razonamiento basado en evidencia, lo que hace que sea aún más difícil en lo
que respecta a la pedagogía (Walsh et al., 2022). Por lo tanto, los educadores y practicantes ahora buscan
maneras de enseñar estas habilidades desarrollando y adoptando nuevos enfoques, como la indagación,
simulaciones digitales y aprendizaje basado en proyectos (Maries et al., 2020).
Este interés ha crecido particularmente con la creciente necesidad de mejorar la educación STEM
(Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas) en todo el mundo, ya que estamos en un mundo que
depende en gran medida de soluciones científicas y tecnológicas (Heyde & Siebrits, 2019). Se han
publicado numerosos estudios que delinean las medidas que deben tomarse para mejorar el aprendizaje
de la Física y ha sido reconocido por los gobiernos y las instituciones educativas que hay una necesidad
de fortalecer el aprendizaje y la enseñanza de la Física como una materia, para así preparar y
contrarrestar los retos del siglo XXI, siendo uno de ellos el cambio climático, la energía renovable y el
avance tecnológico (Borish et al., 2022; Testa et al., 2020). Esto, por lo tanto, requiere un número
creciente de estudios dedicados a los aspectos específicos de cómo los estudiantes adquieren
competencias relevantes para la Física, así como informar el crecimiento general de publicaciones
académicas sobre el tema.
En este sentido, los estudios bibliométricos pueden proporcionar una manera adecuada de rastrear el
progreso de los desarrollos en Física, lo que implica investigar los aspectos de investigación del
aprendizaje de la Física. Tal análisis de la escritura científica toma en cuenta las direcciones, los
pág. 9421
enfoques metodológicos dominantes y los temas que han sido más populares entre académicos (Redish,
2021; Ruiz-Tipán & Valenzuela, 2021). Tales estudios también permiten evaluar el impacto de
investigaciones previas y ofrecen una imagen clara de los autores y publicaciones que fueron influyentes
en la pedagogía de la Física.
El análisis que sugiere este trabajo se centra dentro del periodo 2015 – 2024 y es esa percepción del
autor la que guarda relación con un aumento de interés por la temática de la innovación en la evolución
de la enseñanza de la Física. Una búsqueda de artículos científicos se realizó en la base respetando el
área de Física y Astronomía, y circunscribiendo a cinco revistas científicas dedicadas a la didáctica de
la Física: Physical Review Physics Education Research, Physics Education, Physics Teacher, Revista
Brasileira de Ensino de Física y Revista Mexicana de Física E. La expansión de este estudio también se
enfoca en la búsqueda de los más agresivos en relación con ciertas revistas arbitradas, lo que resultó en
la formación de una colección de 107 documentos. Sin embargo, el interés no se restringe solamente a
la descripción de la cantidad de actividad investigativa en esta área, cinco ensayos con las citas más
destacadas también están incluidos en el estudio, se pretende averiguar qué esfuerzos lograron un
progreso significativo en la comprensión de las habilidades docentes en Física.
Así que, para este estudio, deseamos proporcionar una vista comprensiva de la investigación dentro del
tema de la Física en el proceso de aprendizaje, señalando áreas que han tenido un desarrollo más notable
y aquellas que aún necesitan mucho más esfuerzo. Al mismo tiempo, se espera que este ejercicio facilite
investigaciones más centradas que tengan como objetivo mejorar aún más la enseñanza de la Física en
diferentes niveles de educación.
METODOLOGÍA
El estudio bibliométrico se realizó con el objeto de estudiar la producción científica sobre el tema de
habilidades de aprendizaje de la Física en el periodo comprendido entre 2015 y 2024. En lo que respecta
a la obtención de la información, la misma fue realizada a través de la base de datos SCOPUS, que es
una de las plataformas de consulta de literatura científica con reconocimiento mundial. El uso de la
estrategia lingüística, centrada en las combinaciones que incluyeron "skill AND physics AND learning",
garantizó que todos los estudios dirigidos al desarrollo de habilidades dentro de la enseñanza de la Física
fueran incluidos.
pág. 9422
En particular, el análisis se circunscribió al área de Física y Astronomía, y fueron objeto de análisis solo
los periódicos académicos que estaban disponibles en cinco revistas de especialidad en la enseñanza de
Física: Physical Review Physics Education Research, Physics Education, Physics Teacher, Revista
Brasileira de Ensino de Física y Revista Mexicana de Física E. Tales revistas fueron elegidas por su
importancia en la formación pedagógica en didáctica de la Física.
Artículos relevantes fueron seleccionados y luego analizados en tres fases principales. La primera estuvo
relacionada con los criterios de inclusión que restringieron la búsqueda a estudios publicados entre 2015
y 2024 e indexados en ventanas editoriales primarias. Esto condujo a la identificación de un total de 107
artículos que cumplían las condiciones subyacentes. Después de lo cual, se recuperaron detalles clave
para cada uno de los artículos, incluyendo la fecha de publicación, el nombre(s) de los autores, sus
afiliaciones institucionales, país de origen y el nombre de la revista editorial.
El análisis comprendió los siguientes componentes:
• Distribución de frecuencia de las publicaciones por años: Se realizó una evaluación de la
tasa de publicación durante el periodo de estudio con el propósito de determinar los patrones
emergentes de investigación respecto al desarrollo de las habilidades relacionadas con el
aprendizaje de la Física.
• Contribuidores más prolíficos: Fue posible determinar a los contribuyentes con el mayor
número de publicaciones y aquellos que han publicado más, permitiendo tal evaluación de las
contribuciones más significativas a esta área de interés.
• Países y afiliaciones: Se intentó rastrear a los autores de los artículos y su afiliación
institucional a sus países con el fin de demostrar la concentración espacial y científica del
estudio de las habilidades y el aprendizaje de la Física.
• Fuentes de publicación: Se examinó la concentración de artículos entre las cinco revistas
seleccionadas para establecer cuál tiene la mayor producción asociada al contenido educativo
de la Física.
Además del análisis cuantitativo, se tomaron simultáneamente cinco trabajos más citados para un
análisis en profundidad, siendo estos los más citados en el documento. Este análisis permitió comprender
pág. 9423
los métodos utilizados, los resultados más importantes y la significación práctica de estos estudios en la
enseñanza del curso de Física.
ANÁLISIS DE RESULTADOS
En la Figura 1, se refleja una tendencia general de crecimiento en la investigación sobre habilidades en
el aprendizaje de la Física entre 2015 y 2024. A partir de 2018, con 12 publicaciones, se observa un
aumento significativo que refleja el creciente interés en mejorar la enseñanza de la Física, especialmente
en el contexto de las áreas STEM. Aunque en 2019 se produjo una ligera disminución con 6
publicaciones, el repunte en 2020 y el máximo alcanzado en 2022 y 2023, con 17 publicaciones en cada
uno de esos años, destaca una consolidación en el enfoque pedagógico de estas investigaciones. El año
2024 muestra un leve descenso a 15 publicaciones, lo que sigue siendo un nivel alto en comparación
con los primeros años del periodo analizado. Esta evolución indica que la investigación sobre el
desarrollo de habilidades en Física sigue siendo una prioridad académica, con fluctuaciones menores
que no afectan la tendencia de crecimiento sostenido observada en los últimos años.
Figura 1. Publicaciones por año
En la Figura 2, se presenta la gráfica de autores se indica que H. J. Lewandowski es el más activo en
cuanto al aprendizaje de la Física con 9 publicaciones y se distingue significativamente sobre otros
pág. 9424
autores incluidos en el análisis. P. Klein, C. Wieman, A. Werth, E con 3 publicaciones cada uno y C.
Singh que tuvo 5 publicaciones, también han hecho una contribución, pero ocupan el tercer y segundo
lugar en este campo, respectivamente. Otros autores como E. Burkholder, D. Buggé, E. Brewe, V. Borish
e I. S. Araujo han publicado un menor número de artículos (2), indicando un papel más pasivo, pero aún
muy relevante en términos de contribuciones específicas a la investigación. Este análisis resalta que,
aunque hay algunos autores que son más activos que el resto, también hay un número de otros
académicos que se centran en el desarrollo de estudios específicos con el objetivo general de fortalecer
el estudio de la formación de habilidades en Física como un área de interés de varios académicos.
Figura 2. Publicaciones por autores
En la Figura 3, se muestra la distribución de publicaciones por país, con un rendimiento tan fuerte,
Estados Unidos ocupa el primer lugar como el centro principal en la beca pedagógica específicamente
relacionada con el aprendizaje en Física, con 58 publicaciones, lo cual es bastante impresionante. Brasil
le sigue de cerca, pero en mucho menor grado con 11 publicaciones. El resto de los países, como
Alemania, Canadá, Chile, China, Croacia, España, Indonesia y el Reino Unido, tienen muy pocas
publicaciones promedio, lo que sugiere un nivel aún menor de aporte en comparación con los líderes.
pág. 9425
Esta disparidad establece aún más que las habilidades en el subcampo de la Física son un área que
prácticamente está casi exclusivamente financiada e investigada en los Estados Unidos, principalmente
debido a su apoyo académico, disponibilidad de recursos y enfoque en áreas STEM en sus instituciones
educativas y de investigación. Sin embargo, la contribución de otros países muestra que, de hecho, es
un problema global, aunque en menor medida en algunas partes del mundo.
Figura 3. Publicaciones por países
En la Figura 4, se evidencia el análisis de afiliaciones que muestra que la University of Colorado Boulder
es la institución más productiva en la investigación sobre habilidades en el aprendizaje de la Física, con
10 publicaciones, consolidando su liderazgo en este campo. Otras instituciones con una notable
contribución incluyen JILA y el National Institute of Standards and Technology, con 9 y 8
publicaciones, respectivamente, lo que destaca su importancia en la generación de conocimientos en
esta área. El resto de las afiliaciones contribuyen con máximo 5 artículos. Este análisis pone de
manifiesto que, si bien la producción académica está altamente concentrada en universidades e
instituciones estadounidenses, existen aportes destacados desde otras regiones, lo que demuestra el
carácter global de la investigación en habilidades de aprendizaje de la Física.
pág. 9426
Figura 4. Publicaciones por organizaciones
En la Figura 5 se muestra el análisis de fuentes que revela que la revista Physical Review Physics
Education Research es la que ha publicado la mayor cantidad de artículos relacionados con las
habilidades en el aprendizaje de la Física, con 48 publicaciones, consolidándose como la fuente principal
en este campo de estudio. Le sigue Physics Education con 26 publicaciones, lo que indica también una
participación significativa en la difusión de investigaciones sobre este tema. Physics Teacher ocupa una
posición intermedia con 19 publicaciones, mientras que las revistas latinoamericanas Revista Brasileira
De Ensino De Física y Revista Mexicana De Física E presentan una contribución más modesta, con 12
y 2 publicaciones, respectivamente. Este análisis refleja que la mayoría de la investigación relevante se
concentra en revistas internacionales de gran prestigio, aunque también es notable la participación de
revistas regionales, que permiten la difusión de estudios en contextos educativos más específicos.
pág. 9427
Figura 5. Publicaciones por fuentes
La Tabla 1, presenta los 15 artículos más citados, seleccionados de un total de 107 estudios junto con
sus respectivos DOI. Estos artículos son algunos de los más influyentes en el campo del análisis. Por lo
tanto, se procederá a un examen más detallado de cinco artículos con el mayor número de citas, para
que se avance en su comprensión, más bien específica, de los resultados y su lugar en el discurso
científico.
Tabla 1. Documentos encontrados en SCOPUS
N°
Título
Citas
1
Studying physics during the COVID-19
pandemic: Student assessments of learning
achievement, perceived effectiveness of
online recitations, and online laboratories
94
2
Assessing student written
problem solutions: A problem-solving
rubric with application to introductory
physics
88
3
Damage caused by women's
lower self-efficacy on physics learning
76
4
Developing skills versus
reinforcing concepts in physics labs: Insight
from a survey of students' beliefs about
experimental physics
69
pág. 9428
5
Learning from avatars: Learning
assistants practice physics pedagogy in a
classroom simulator
52
6
Life science students' attitudes, interest, and
performance in introductory physics for life
sciences: An exploratory study
46
7
Framework and implementation for
improving physics essential skills via
computer-based practice: Vector math
39
8
Organizing physics teacher
professional education around productive
habit development: A way to meet reform
challenges
37
9
Qualitative investigation into
students' use of divergence and curl in
electromagnetism
33
10
Intertwining evidence- and model-based
reasoning in physics sensemaking: An
example from electrostatics
32
11
Impact of the second semester University
Modeling Instruction course on students'
representation choices
30
12
Impact of guided reflection with
peers on the development of effective
problem solving strategies and physics
learning
29
13
Lab notebooks as scientific
communication: Investigating development
from undergraduate courses to graduate
research
27
14
Active Learning in an Inequitable
Learning Environment Can Increase the
Gender Performance Gap: The Negative
Impact of Stereotype Threat
26
15
Challenge of engaging all students via self-
paced interactive electronic learning
tutorials for introductory physics
23
En el primer artículo Klein et al. (2022) de 94 citas se expone que para investigar cómo los estudiantes
de Física percibieron el repentino cambio hacia el aprendizaje en línea, se desarrolla un cuestionario y
recopilamos datos de N=578 estudiantes de Física de cinco universidades de Alemania, Austria y
Croacia. En este artículo se informa cómo se adaptaron las sesiones de resolución de problemas
(recitados) y los laboratorios, cómo juzgan los estudiantes los diferentes formatos de los cursos y qué
tan útiles y efectivos los percibieron. Los resultados se correlacionan con las calificaciones de
autoeficacia de los estudiantes y otras medidas de comportamiento (como las habilidades de aprendizaje
autorreguladas). Este estudio es de naturaleza descriptiva y se implementó un diseño de estudio de
encuesta para examinar las relaciones entre las variables. Encontramos que las buenas habilidades de
pág. 9429
comunicación (r=0,48, p<0,001) y habilidades de autoorganización (r=0,63, p<0,001) se correlacionan
positivamente con el logro de aprendizaje percibido. Además, la duración anterior de los estudios tuvo
un impacto significativo en varias medidas de rendimiento autoinformadas, lo que resultó en
puntuaciones consistentemente más bajas de los estudiantes en su primer año académico en comparación
con los estudiantes que estaban más avanzados académicamente. Se concluye y se sugiere implicaciones
para futuras clases en línea a nivel de instructores y profesores. Las sugerencias incluyen (i) centrarse
en cursos de primer año con enseñanza en el campus cuando se enfrentan capacidades limitadas en las
salas de conferencias, (ii) ofrecer cursos especiales para promover habilidades de aprendizaje
autorreguladas, (iii) enfatizar los aspectos positivos del aprendizaje a distancia, y ( iv) instalar servicios
de redes para apoyar la comunicación de los estudiantes.
En el segundo Docktor et al. (2016) artículo con 88 citas se menciona la resolución de problemas es un
proceso complejo, valioso en la vida cotidiana y crucial para el aprendizaje en los campos STEM. Para
apoyar el desarrollo de habilidades de resolución de problemas, es importante que los investigadores y
los desarrolladores de planes de estudios tengan herramientas prácticas que puedan medir la diferencia
entre el desempeño de principiantes y expertos en resolución de problemas en el trabajo auténtico en el
aula. También sería útil que los profesores pudieran utilizar dichas herramientas para guiar su pedagogía.
Se describe el diseño, desarrollo y prueba de una rúbrica simple para evaluar soluciones escritas a
problemas impartidos en cursos de introducción a la Física de pregrado. En particular, se presenta
evidencia de la validez, confiabilidad y utilidad del instrumento. La rúbrica identifica cinco procesos
generales de resolución de problemas y define los criterios para obtener una puntuación en cada uno:
organizar la información del problema en una descripción útil, seleccionar los principios apropiados
(enfoque de Física), aplicar esos principios a las condiciones específicas del problema (aplicación
específica de Física), usar procedimientos matemáticos apropiadamente y mostrar evidencia de un
patrón de razonamiento organizado.
En el tercero Kalender et al. (2020) artículo con 76 citas se expone que la autoeficacia es un aspecto de
la motivación de los estudiantes que se ha demostrado que desempeña un papel fundamental en el
compromiso, la participación y la retención de los estudiantes en carreras académicas en ciencia,
tecnología, ingeniería y matemáticas (STEM). Dado que las mujeres están subrepresentadas en dominios
pág. 9430
STEM como la Física, estudian la autoeficacia de estudiantes varones y mujeres y su relación con los
resultados del aprendizaje en Física que pueden ser útiles para crear entornos de aprendizaje equitativos
e inclusivos. En un estudio longitudinal, se encuesta a aproximadamente 1400 estudiantes en cursos de
Física 2 basados en cálculo para investigar las creencias motivacionales de los estudiantes en Física
mediante una encuesta validada. Se examina las puntuaciones de autoeficacia de los estudiantes varones
y mujeres y el grado en que la autoeficacia se relacionaba con los resultados del aprendizaje
(calificaciones de los estudiantes y puntuaciones conceptuales posteriores a las pruebas), especialmente
la diferencia significativa de género en las puntuaciones conceptuales posteriores a las pruebas. Para
revelar la contribución única de la autoeficacia en los resultados, se controla varias otras variables,
incluidas las calificaciones de Física 1, las puntuaciones del SAT de matemáticas y las puntuaciones de
las pruebas conceptuales previas en Física. Se encuentra que las diferencias de género en el desempeño
conceptual posterior a la prueba estaban mediadas por las variables del modelo. En particular, las
diferencias iniciales de autoeficacia mostraron un efecto directo en los resultados, incluso cuando se
controlaban los conocimientos previos de Física y las diferencias en habilidades de los estudiantes, y la
autoeficacia también tuvo el efecto total de género más fuerte en el aprendizaje conceptual. Teniendo
en cuenta estos hallazgos, el trabajo futuro debería centrarse en comprender mejor los impulsores de
estas diferencias en la autoeficacia, incluido el papel que desempeñan en ellas los estereotipos y
prejuicios sociales, para mitigar estas diferencias.
En el cuarto artículo Wilcox & Lewandowski (2017) con 69 citas se menciona que los cursos de
laboratorio de Física han sido generalmente reconocidos como un componente importante del plan de
estudios de pregrado, particularmente con respecto al desarrollo del interés y la comprensión de la Física
experimental de los estudiantes. Hay una serie de posibles objetivos de aprendizaje para estos cursos,
incluido el refuerzo de conceptos de Física, el desarrollo de habilidades de laboratorio y la promoción
de creencias expertas sobre la naturaleza de la Física experimental. Sin embargo, hay poco consenso
entre los profesores e investigadores interesados en el entorno de aprendizaje de laboratorio en cuanto a
la importancia relativa de estos diversos objetivos de aprendizaje. Aquí, aportamos datos a este debate
a través del análisis de las respuestas de los estudiantes a la evaluación centrada en el laboratorio
conocida como Encuesta de Actitudes de Aprendizaje de Colorado sobre Ciencias de la Física
pág. 9431
Experimental (E-CLASS). Utilizando un gran conjunto de datos nacionales de respuestas de los
estudiantes, comparamos el desempeño de los estudiantes en E-CLASS en clases en las que el instructor
informó que se centró en desarrollar habilidades, reforzar conceptos o ambos. Como la clasificación de
los cursos se basó en el autoinforme del instructor, también proporcionamos una descripción adicional
de estos cursos con respecto a la frecuencia con la que los estudiantes participan en actividades
particulares en el laboratorio. Se descubre que los cursos que se centran específicamente en el desarrollo
de habilidades de laboratorio tienen respuestas E-CLASS posteriores a la instrucción más expertas que
los cursos que se centran en reforzar los conceptos de Física o en ambos objetivos. En los cursos de
primer año, este efecto es mayor para las mujeres. Además, estos hallazgos se mantienen cuando se
controla la variación en los puntajes posteriores a la instrucción que se asocia con los puntajes de E-
CLASS previos a la instrucción, la especialidad del estudiante y el género del estudiante.
En el quinto artículo Chini et al. (2016) con 52 citas se expone que los estudiantes de pregrado se utilizan
cada vez más para apoyar transformaciones de cursos que incorporan estrategias de instrucción basadas
en la investigación. Si bien estos estudiantes suelen ser seleccionados en función de su sólido
conocimiento del contenido y su posible interés en la enseñanza, a menudo no tienen formación
pedagógica previa. Los modelos de formación actuales utilizan estudiantes reales o compañeros de clase
que juegan roles como estudiantes como sujetos de prueba. Presentamos un nuevo entorno para facilitar
la práctica de habilidades de pedagogía de la Física, un simulador de aula de realidad mixta altamente
inmersivo y evaluamos su eficacia para los asistentes de aprendizaje de Física (LA) de pregrado. Los
LA prepararon, enseñaron y reflexionaron sobre una lección sobre gráficos de movimiento para cinco
avatares de estudiantes altamente interactivos generados por computadora en el simulador de aula de
realidad mixta. Para evaluar la efectividad del simulador para esta población, analizamos las habilidades
pedagógicas que los AL pretendían practicar y exhibir durante sus lecciones y exploramos las
descripciones de los AL sobre sus experiencias con el simulador. Los resultados indican que el simulador
de aula creó un entorno seguro y eficaz para que los LA practicaran una variedad de habilidades, como
estilos de preguntas y tiempo de espera. Además, el análisis reveló áreas de mejora en nuestra
preparación de LA y el uso del simulador.
pág. 9432
CONCLUSIONES
En este estudio, se realizó un análisis bibliométrico acerca de las habilidades en aprendizaje de la Física
correspondiente al periodo 2015 a 2024 y en los resultados se obtuvo una imagen completa sobre el
progreso de la investigación en dicha área. Basado en el crecimiento en el promedio de publicaciones
por fecha, tal tendencia se ha mantenido constante sobre todo desde el año 2018 que corresponde al
aumento constante en la publicación de este campo, mirando particularmente en la enseñanza de la
Física en áreas como habilidades de autoorganización y resolución de problemas en el contexto STEM.
Este interés en particular ha sido de mayor auge en el año 2022 y 2023 con el número de publicaciones
más altos de modo que hay lugar a decir que en los últimos años la comunidad científica se ha enfocado
en investigación de métodos pedagógicos innovadores.
Respecto a los autores, H.J. Lewandowski es el más productivo entre los investigadores en esta área,
donde C. Singh está en las sombras, lo que indica su excelencia en la investigación sobre la enseñanza
de habilidades experimentales y metodologías pedagógicas. Estados Unidos emerge como el país más
activo en términos de investigación de habilidades en Física, lo cual es bastante esperado debido a su
inclinación rígida hacia la educación STEM y recursos educativos. Entre las instituciones, la
Universidad de Colorado Boulder, JILA y el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología han sido las
más destacadas, mostrando una pronunciada concentración de estudios dentro de estas universidades e
instituciones de investigación. Con respecto a los canales de publicación, la revista Physical Review
Physics Education Research debe ser destacada como el medio más importante para la publicación de
dicha investigación, mientras que Physics Education ocupa el siguiente lugar.
Además de estos insights cuantitativos, los cinco artículos más citados merecen atención especial, ya
que ayudan a comprender las tendencias y resultados más innovadores en la enseñanza de la Física
dentro de la comunidad académica. En el estudio de Klein et al. (2022), los autores argumentan que las
habilidades de autoorganización y comunicación son necesarias para un aprendizaje en línea exitoso y,
por lo tanto, recomiendan implicaciones vitales para la futura práctica docente en línea. Por otro lado,
Docktor et al. (2016) presentan una herramienta útil que ayuda a evaluar las habilidades de resolución
de problemas de los estudiantes de Física, lo que ayuda en la evaluación y la enseñanza de esta
importante habilidad.
pág. 9433
Según el estudio de Kalender et al. (2020), existen diferencias de género en la autoeficacia y su poder
como mediador en los resultados del aprendizaje, por lo que hace falta crear ambientes de enseñanza
que sean justos y más inclusivos. Este documento es especialmente importante para ayudar a reducir las
brechas de género que son evidentes en la educación STEM. Wilcox y Lewandowski (2017) argumentan
que los laboratorios prácticos de Física son útiles para entrenar a los estudiantes en habilidades de
expertos y son especialmente útiles para las jóvenes en los primeros años de estudio, sugiriendo así que
los cursos de laboratorio deberían concentrarse en la adquisición de habilidades en lugar de en la sobre
énfasis en principios abstractos. Finalmente, mencionaría a Chini et al. (2016) quienes investigaron
simuladores de realidad mixta como dispositivos pedagógicos para entrenar asistentes de aprendizaje y
esto proporciona nuevas ideas sobre cómo mejorar la calidad de los profesores de Física.
En resumen, estos estudios enfatizan el progreso y la trascendencia de las indagaciones sobre el
aprendizaje de la Física, advirtiendo sobre algunas deficiencias, entre estas, el aprendizaje a distancia,
la alineación de género y la formación de habilidades experimentales. La agrupación de publicaciones
en ciertos países e instituciones también indica una posible concentración de conocimiento en estas
áreas, aunque la participación de otras regiones como Brasil y Alemania ilustra que es un tema de interés
global.
De cara al futuro, hay una necesidad de examinar más a fondo el impacto de las habilidades de
autoorganización, las estrategias de resolución de problemas y la autoeficacia en los resultados de
aprendizaje en Física, considerando ambientes de aprendizaje inclusivos y equitativos. Se espera que la
presencia de nuevas tecnologías, como los simuladores de realidad mixta, revolucione la formación
docente y la enseñanza de la Física en los años venideros.
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