La educación está viviendo la época de la Sociedad del conocimiento que ha llevado y permitido buscar otras formas de estrategias que mejoren el aprendizaje en el aula y el desarrollo de competencias científicas desde otros contextos como el virtual utilizando las herramientas de las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC´s). Esta integración de las TIC´s, facilita y potencia los procesos de aprendizaje de las Ciencias Naturales, con herramientas que pueden ser utilizadas por los docentes para crear ambientes de aprendizaje enriquecidos por éstas. En este sentido, la tendencia es a elaborar materiales basados en animaciones y a introducir simulaciones de determinadas operaciones, creando una plataforma tecnológica de aprendizaje a través de las TIC´s. Debido a que a la institución educativa Gonzalo Arango de Bogotá, Colombia le faltan espacios físicos pedagógicos adecuados y seguros para desarrollar las competencias científicas, se propuso trabajar los laboratorios virtuales como estrategia de apoyo en el aula. Se encontró en el estudio que el laboratorio virtual de química “VLabQ”, permitió desarrollar las competencias científicas básicas en el nivel inicial propuesto por Chona, et al., (2006), como son Reconocimiento de un lenguaje científico, Desarrollo de habilidades de carácter experimental, Organización de la información y el Trabajo en grupo.Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey1. Capítulo 1 Planteamiento del Problema……….…………….……... 1 1.1. Antecedentes………………………..…………………..……………..… 1 1.1.1. Propósitos de la Educación en Colombia………..…….….……....2 1.1.2. Las Competencias y la calidad en la educación Colombiana………………….…………………………………….2 1.1.3. Experiencias Educativas que transforman la Educación…..…......4 1.1.4. Las TIC´s y el desarrollo de competencias en educación….……..5 1.1.5. Recursos TIC en internet………………………………….……...7 1.2. Planteamiento del problema……………………………...……………..10 1.2.1 Objetivos de Investigación…………………………………….....11 1.3. Justificación………………………………………...……………………12 1.3.1. Limitaciones del estudio………………………………….....…..15 2. Capítulo 2 Marco Teórico……………………………………………..17 2.1. Competencias………..………………………………………………….20 2.1.1. Definición y Contextualización de competencia………….……..20 2.1.2. La evaluación de competencias y el programa PISA. ..................32 2.1.2.1. ¿Qué es PISA?..................…………...………..………..33 2.2. Constructivismo………………………………………………………....36 2.3. Construccionismo…………….…………………….……………..……..36 2.3.1. Generalidades del construccionismo, Seymour Papert……..……37 2.3.2. Tecnología en la educación construccionista. …………….…….43 2.4. Las Tecnologías de Información y Comunicación (TIC`s)……….…….49 2.4.1. Uso de las tecnologías en la enseñanza de la educación…………51 2.4.2. El aprendizaje virtual……………………………..…….………..52 2.5. Los programas educativos………………………..……………….…….54 2.5.1. Software Libre. ………………...……..….……………..….……55 v 2.5.2. Licenciamiento en el software …………………………….…….56 2.6. Laboratorios Virtuales…………………..….…………………………...56 3. Capítulo 3 Metodología……………………………….…………..........60 3.1. Enfoque Cualitativo……….…………..……………..………………….62 3.2. Diseño de la investigación……………………………………………....65 3.3. Unidad de Análisis, Población y Muestra ……………………………....66 3.3.1. Definición de unidad de análisis….………….…………………..66 3.3.2. Definición de población……………………...…..…………..…..68 3.3.2.1. Perfil del alumno…………..…………………….……..68 3.3.3 Definición de muestra.…………......……..………..…………….68 3.4 Técnicas de recolección de datos….……………………………………..70 3.4.1. La Observación………………….............………………………..71 3.4.2. La Entrevista……..………...………………....……………..……72 3.4.3. El cuestionario…………………..…………..……………………73 3.5. Procedimiento en la aplicación del instrumento…………..………….….74 3.5.1 La Observación. ……………………………………….………….75 3.5.2 La Entrevista………………………………………………………76 3.6 Análisis de la información……………………………..………………...77 3.7 Aspectos Éticos…….……………………………………………………..77 4. Capítulo 4 Análisis de Resultados…………………………..…….....80 4.1. Resultados ………………………………………………………………83 4.1.1. Cuestionario para estudiantes…………………………………....83 4.1.2. Observación……………………………………………..……….85 4.1.3. Entrevista…………………………………………………….…..88 4.2. Análisis de resultados…….…………….………………………………100 vi 4.3. Confiabilidad y Validez………………………………………………..102 4.4. Interpretación de los resultados…………………………..……………104 4.4.1. Competencias científicas básicas…………..….……..…………106 4.4.1.1. Reconocimiento de un lenguaje científico……………....106 4.4.1.2. Desarrollo de habilidades de carácter experimental…..108 4.4.1.3. Organización de la información………………………..111 4.4.1.4. Trabajo en grupo……………………………………….116 5. Capítulo 5 Conclusiones…………………………………….…………121 5.1. Principales hallazgos………………..………….…….……….………..122 5.1.1 Reconocimiento de un lenguaje científico…………...……..……122 5.1.2 Desarrollo de habilidades de carácter experimental……………...123 5.1.3 Organización de la información……………………...…………..124 5.1.4 Trabajo en grupo…………………………………………..……..125 5.2. Limitantes internas………………...…………………………….……..128 5.3. Nuevos elementos para la futura investigación………..……...………..128 5.4. Formulación de recomendaciones……………..…………………….…129 Referencias…………………..…………………….…………………………130 Apéndices Apéndice A: Formato de observación……..…………………..…………....143 Apéndice B: Entrevista……………………………………………………...144 Apéndice C: Cuestionario para estudiantes………………………..………..144 Apéndice D: Carta de consentimiento del rector…………….…………..….147 Apéndice E: Respuesta Carta de consentimiento del rector………………...148 Apéndice F: carta de consentimiento informado de los padres…………......149 Apéndice G: Guía de la Práctica del Laboratorio Virtual de Química……....150 vii Apéndice H: Transcripción de la entrevista………..…………………..…...151 Apéndice I: Transcripción de las conclusiones de la Guía de la Práctica del Laboratorio Virtual de Química…………………….…………….…………162 Apéndice J: Imágenes durante el desarrollo de la práctica del Laboratorio Virtual de Química…………………………………….…………………….165 Currículum Vitae……………………………………………………………167MaestríaEducation is living the era of the Knowledge Society that has led and allowed the search for other forms of strategies that improve learning in the classroom and the development of scientific competences from other contexts such as the virtual one using the tools of Information Technology and Communication (ICTs). This integration of ICTs facilitates and enhances the Natural Sciences learning processes, with tools that can be used by teachers to create learning environments enriched by them. In this sense, the tendency is to develop materials based on animations and to introduce simulations of certain operations, creating a technological platform for learning through ICTs. Due to the fact that the Gonzalo Arango educational institution in Bogotá, Colombia lacks adequate and safe pedagogical physical spaces to develop scientific skills, it was proposed to work with virtual laboratories as a support strategy in the classroom. It was found in the study that the virtual chemistry laboratory "VLabQ" allowed the development of basic scientific skills at the initial level proposed by Chona, et al., (2006), such as Recognition of a scientific language, Development of experimental skills, Organization of information and Group work.