El aprendizaje de la derivada y sus aplicaciones a la física mediante entornos virtuales en estudiantes de Ingeniería

Resumen

La presente investigación tuvo como objetivo evaluar la influencia de una propuesta didáctica apoyada en entornos virtuales en el aprendizaje de la derivada en una variable y sus aplicaciones a la física en estudiantes del curso Matemática para Ingenieros I de una universidad de Lima. Se empleó un enfoque metodológico mixto con diseño cuasi experimental conformado por un grupo de control (n = 25) y un grupo experimental (n = 32). La propuesta integró el entorno virtual Canvas, GeoGebra, Desmos y simuladores PhET para favorecer la comprensión conceptual de la derivada mediante múltiples representaciones matemáticas y físicas. El componente cuantitativo consideró la prueba t de Student, la prueba U de Mann-Whitney, el tamaño del efecto (d de Cohen) y medidas de dispersión. El componente cualitativo incluyó entrevistas, observación, encuestas y análisis de participación en el entorno virtual. Los resultados mostraron que, aunque la prueba t no identificó diferencias estadísticamente significativas, la prueba U evidenció un mejor desempeño del grupo experimental acompañado de un tamaño del efecto pequeño-moderado. Asimismo, los resultados cualitativos revelaron mejoras en la comprensión conceptual, la confianza académica y la participación estudiantil. Se concluye que la integración de entornos virtuales y herramientas dinámicas favorece la articulación entre las representaciones algebraicas, gráficas y físicas de la derivada, constituyéndose en una estrategia efectiva para la enseñanza del cálculo diferencial en estudiantes de ingeniería.