Supuesto 2

La incorporación de herramientas digitales al aula de Física y Química no es un adorno tecnológico, sino una vía para desarrollar la competencia STEM y la competencia digital que la LOMLOE sitúa en el centro del currículo. Este supuesto plantea el diseño de una actividad de indagación en la que la simulación, el videoanálisis y los sensores se articulan al servicio del aprendizaje de la cinemática, sin perder de vista sus límites didácticos.

Enunciado

En un grupo de 4.º de ESO de Física y Química, dentro del bloque de cinemática, diseñe una actividad de una a dos sesiones que integre al menos dos recursos digitales —una simulación de PhET, el videoanálisis con Tracker o un sensor de movimiento— para el estudio del tiro parabólico y de la caída de un cuerpo. Justifique las competencias específicas y los saberes básicos implicados, describa la secuencia metodológica y los instrumentos de evaluación, y valore de forma crítica el valor didáctico y las limitaciones de estos recursos, incluyendo medidas de atención a la diversidad.

Resolución

Competencias específicas y saberes básicos (RD 217/2022)

La actividad se ancla, ante todo, en la competencia específica de uso crítico, eficiente y seguro de plataformas y recursos digitales para el trabajo científico, y en la de aplicación de las estrategias propias de la indagación (formular hipótesis, tomar datos, analizarlos y comunicar conclusiones). De forma transversal se movilizan la comprensión de fenómenos fisicoquímicos y el manejo correcto de magnitudes, unidades y lenguaje matemático.

En cuanto a los saberes básicos, se trabaja de manera central el bloque de destrezas científicas básicas (instrumentos y herramientas digitales de medida, sensores, simulaciones, tratamiento de datos e incertidumbre) y, como contenido disciplinar, el estudio del movimiento dentro del bloque de la interacción: posición, velocidad, aceleración y caída de los cuerpos.

Secuencia metodológica

La propuesta sigue una lógica de indagación guiada en tres momentos:

1. Exploración virtual con PhET. Con la simulación Movimiento de un proyectil, el alumnado modifica ángulo y velocidad de lanzamiento y anticipa, por parejas, cómo varían el alcance y la altura máxima. Se registran hipótesis antes de manipular la simulación.
2. Indagación con datos reales (Tracker). Se graba con el móvil el lanzamiento de una pelota sobre un fondo cuadriculado. En Tracker se calibra la escala, se marca la trayectoria fotograma a fotograma y se obtiene la tabla posición-tiempo. Un ajuste parabólico de la componente vertical permite extraer la aceleración de la gravedad.
3. Contraste modelo-realidad. Se compara el valor experimental con el teórico y se discute por qué difieren (rozamiento del aire, errores de calibración, número de fotogramas). De forma opcional, un sensor de aceleración del móvil (aplicación tipo phyphox) aporta una tercera fuente de datos.

Para la fase 2, si el ajuste de la caída vertical responde a

y el coeficiente del término cuadrático que devuelve Tracker tiene módulo $\tfrac{1}{2}\,g_\text{exp} = 4{,}8\ \mathrm{m\,s^{-2}}$, entonces

El error relativo frente al valor de referencia $g = 9{,}8\ \mathrm{m\,s^{-2}}$ es

un desajuste pequeño que abre la conversación sobre incertidumbre experimental.

Evaluación e instrumentos

La evaluación es formativa y competencial, alineada con los criterios de evaluación del currículo:

• Rúbrica del informe de indagación (hipótesis, toma de datos, análisis, conclusiones y comunicación), como instrumento principal.
• Observación en el aula mediante lista de cotejo del uso autónomo del software y de la seguridad en el manejo de los dispositivos.
• Coevaluación de la puesta en común, para valorar la argumentación científica.
• Ticket de salida con una pregunta de transferencia (predecir el efecto de cambiar el ángulo de lanzamiento).

Atención a la diversidad

Bajo el enfoque del Diseño Universal para el Aprendizaje (DUA) se ofrecen guiones con distinto grado de andamiaje, roles rotativos dentro del equipo (grabación, medición, análisis, portavoz) y múltiples formas de representación del resultado (gráfica, tabla, texto). El alumnado con más ritmo aborda el tiro parabólico completo; quien necesita más apoyo se centra primero en la caída vertical, más sencilla de modelizar.

Comentario didáctico

La fortaleza de esta secuencia reside en encadenar lo virtual y lo real: la simulación de PhET reduce la carga cognitiva y permite explorar muchos casos en poco tiempo, mientras que Tracker devuelve al alumnado a la medida real, con su error y su ruido. Ese contraste es el que verdaderamente construye la competencia científica, porque obliga a interpretar datos propios y no solo a observar un modelo idealizado.

Conviene, sin embargo, ser honesto con las limitaciones. La simulación oculta por defecto factores como el rozamiento del aire y puede generar la falsa idea de que la realidad se comporta con la misma limpieza; debe presentarse como un modelo, no como la naturaleza. El videoanálisis tiene una curva de aprendizaje del propio software que puede consumir tiempo de clase, y tanto la calibración como el número de fotogramas condicionan el resultado. Existe además una brecha digital y de equipamiento que exige prever dispositivos del centro y trabajo por equipos, para que la tarea no dependa del móvil de cada estudiante. El riesgo de “caja negra” —usar la herramienta sin comprender qué calcula— se mitiga exigiendo que el alumnado explique de dónde sale cada número.

La propuesta es altamente transferible: el mismo esquema indagatorio sirve para estudiar el movimiento rectilíneo con un sensor de ultrasonidos, la ley de los gases o el equilibrio químico con otras simulaciones de PhET, o la conservación de la energía en un péndulo con videoanálisis. No garantiza por sí sola mejores resultados, pero sí ofrece un marco riguroso y realista para integrar la tecnología con sentido pedagógico y no como fin en sí mismo.