Formación de docentes de ciencias: integrar tecnología con propósito pedagógico

El propósito pedagógico antes que la herramienta

El Marco Europeo para la Competencia Digital de los Educadores (DigCompEdu), elaborado por la Comisión Europea —Centro Común de Investigación (JRC)—, organiza la competencia digital docente en áreas que incluyen el compromiso profesional, los recursos digitales, la enseñanza y el aprendizaje, la evaluación y el empoderamiento del alumnado. El marco orienta decisiones como seleccionar o crear recursos según el objetivo, el contexto, el enfoque pedagógico y las características del grupo; proteger contenido y datos; y analizar evidencias de aprendizaje. Es una referencia profesional, no un ensayo sobre una aplicación ni una prueba de que incorporar tecnología mejore por sí solo el aprendizaje (DigCompEdu, Comisión Europea — JRC).

El marco TPACK complementa esa perspectiva al relacionar el conocimiento tecnológico, el pedagógico y el disciplinar. No basta con saber manejar una herramienta: también importa cómo se enseña y qué concepto científico se aborda. Ambos marcos ayudan a pensar decisiones docentes, pero no garantizan la eficacia de una herramienta o actividad.

En la práctica, conviene definir primero qué concepto científico se quiere enseñar, qué dificultad podría aparecer y qué desempeño mostraría comprensión. Después se puede escoger entre una simulación, un laboratorio virtual, sensores o materiales no digitales. La pregunta no es si una herramienta es novedosa, sino si ayuda a alcanzar el objetivo y permite observar el razonamiento del alumnado. DigCompEdu también incluye accesibilidad, diferenciación y participación activa: la competencia docente no se reduce al manejo técnico del recurso.

Una revisión sistemática de 2026 sobre competencia digital en la enseñanza de la física, basada en búsquedas en Scopus y publicaciones en inglés, reúne trabajos con diseños heterogéneos. Describe posibilidades de simulaciones y laboratorios virtuales cuando se alinean con propósitos pedagógicos, pero advierte que percepciones, autoevaluaciones o validaciones por expertos no bastan para demostrar mejoras en el aprendizaje. La revisión aporta contexto sobre el campo; no estima un efecto universal ni sus conclusiones se extienden automáticamente a todas las ciencias y niveles (revisión sobre competencia digital en educación de la física).

Diseñar actividades que permitan examinar el razonamiento

Una secuencia de indagación puede partir de una pregunta, pedir una predicción, variar una condición mientras se mantienen otras, registrar observaciones y justificar una explicación. El recurso digital puede ayudar a explorar un fenómeno, pero la interacción no constituye por sí sola indagación. Para examinar el aprendizaje importa qué puede explicar o hacer el estudiante, no solo si completó una acción en pantalla.

La tabla presenta propuestas de aula adaptables, no actividades cuya eficacia pedagógica haya sido probada. En cada caso, el objetivo y el producto esperado orientan el uso de la herramienta; si no está disponible, se plantea una alternativa que conserva una tarea de análisis.

En la actividad de circuitos, PhET permite explorar circuitos de corriente continua, componentes y medidas de corriente y tensión. Comparar el modelo con un montaje real puede servir para discutir qué representa y qué no: la simulación no reproduce por sí sola errores de contacto ni variaciones del equipo material. Toda práctica física requiere materiales adecuados y las normas de seguridad del centro; nunca se debe conectar el montaje a la red eléctrica. La propuesta no aporta resultados medidos de aprendizaje (documentación de Circuit Construction Kit: DC).

Laboratorios virtuales, mediciones y experiencias prácticas

Un laboratorio virtual puede ayudar a anticipar procedimientos y hacer visibles variables y controles antes de una actividad. El alumnado puede predecir qué cambiaría, justificar qué conviene mantener constante y comparar luego el modelo con una práctica real, cuando sea apropiado. El modelo puede apoyar la visualización y la preparación, pero no entrena automáticamente la manipulación, la destreza manual ni la respuesta ante errores del equipo o las condiciones de seguridad material. Si el objetivo incluye esas experiencias, la actividad virtual no sustituye la práctica física ni la orientación docente.

En el ejemplo de luz, la página de phyphox advierte que el sensor ambiental no está disponible para la aplicación en iPhone. Por eso conviene comprobar la compatibilidad del dispositivo antes de diseñar la actividad, en lugar de suponer que todos los teléfonos servirán. Una lectura del sensor tampoco equivale automáticamente a una medición calibrada de potencia solar: iluminancia e irradiancia son magnitudes distintas. Un estudio instrumental sobre sensores de luz de teléfonos aborda la calibración y la incertidumbre al medir irradiancia solar; aporta contexto sobre medición, no evidencia de eficacia educativa de la actividad propuesta (experimento Light de phyphox; estudio instrumental sobre sensores de luz de teléfonos).

Si falla la conexión, PhET ofrece opciones para usar simulaciones sin conexión, incluida una aplicación de escritorio con simulaciones HTML5 y Java y sus traducciones para Windows y macOS. La compatibilidad y las condiciones de la opción concreta deben comprobarse antes de planificar la actividad. phyphox permite guardar y exportar mediciones; al trasladarlas a una hoja de cálculo, hay que conservar unidades y contexto. Probar los recursos en los equipos disponibles y preparar una alternativa en papel ayuda a planificar la continuidad, aunque esa alternativa no sea idéntica a manipular el simulador (acceso sin conexión a PhET; preguntas frecuentes de phyphox).

Formar para diseñar, ensayar y revisar

Una sesión técnica breve sobre los controles de una aplicación no equivale, por sí sola, a formación profesional. La guía de desarrollo profesional de la Education Endowment Foundation (EEF) describe mecanismos como modelado, ensayo práctico, retroalimentación, apoyo social y seguimiento para consolidar la aplicación de lo aprendido. A partir de ese marco, una propuesta para futuros docentes podría incluir explorar un recurso como alumno, diseñar una actividad, ensayarla mediante microenseñanza con pares, recibir comentarios y revisar las producciones obtenidas al implementarla con acompañamiento de un mentor. Para que el ensayo y la revisión sean posibles también se necesitan tiempo y apoyo institucional.

La guía de EEF se refiere a docentes en ejercicio, por lo que aplicar sus mecanismos a la formación inicial es una adaptación, no una secuencia validada para ese grupo. Un estudio de 2024, basado en grupos focales con futuros docentes avanzados de secundaria en una universidad europea, describe percepciones de que el autoaprendizaje puede ayudar a adquirir destrezas y de que también se desea colaboración y orientación para enseñar competencias digitales. Incluye distintas materias y no mide una mejora causal del aprendizaje del alumnado. Aporta contexto sobre necesidades expresadas, no una prueba de que un formato formativo concreto funcione para todos los futuros docentes (guía de desarrollo profesional de EEF; estudio de percepciones de futuros docentes).

Al revisar una actividad, se puede preguntar si las instrucciones ayudaron a plantear una predicción, si los registros conservaron unidades, si la explicación distinguió evidencia de inferencia y si hubo barreras de acceso. Estas preguntas sirven para mejorar el diseño, pero no constituyen por sí mismas una evaluación causal de la tecnología.

Inclusión, privacidad y condiciones de uso

La accesibilidad se planifica junto con la actividad. Las pautas de Diseño Universal para el Aprendizaje de CAST proponen múltiples formas de participación, representación y acción y expresión. En una tarea de interpretación de datos, por ejemplo, se puede ofrecer una tabla además del gráfico y permitir una explicación oral o escrita. Según las necesidades del grupo y las características del recurso, conviene comprobar el manejo con teclado, contraste, ampliación, compatibilidad con lector de pantalla y alternativas textuales o sonoras. No debe suponerse que cada simulación ofrece las mismas opciones ni que una adaptación garantiza por sí sola la accesibilidad (pautas CAST de Diseño Universal para el Aprendizaje).

La tecnología no debería convertir el teléfono personal en requisito. Se pueden prever dispositivos del centro, trabajo compartido o una alternativa en papel. En aplicaciones y plataformas, el centro debe conocer qué datos se recogen, qué permisos se solicitan, quién puede acceder a la información, dónde y cuánto tiempo se conserva, y cómo se elimina. Los trabajos o datos identificables no deben subirse a servicios no autorizados; conviene compartir archivos por canales aprobados. La guía de la Agencia Española de Protección de Datos ofrece orientación contextual para centros educativos en España y aparece marcada en revisión; no es una norma universal ni sustituye la comprobación de las condiciones aplicables en cada centro (guía de la AEPD para centros educativos).

También hay que valorar el coste total: equipo, operación, mantenimiento, conectividad y capacitación, además de la licencia inicial. Las recomendaciones del Informe GEM 2023 de UNESCO plantean considerar pertinencia, equidad, sostenibilidad y evidencia independiente, atendiendo a las necesidades del alumnado y de los docentes. Al valorar evidencia sobre una tecnología, conviene examinar los métodos, la muestra, las medidas, los posibles sesgos, la financiación o los intereses del proveedor y la pertinencia para el contexto. Son recomendaciones para orientar decisiones, no una garantía de que todo recurso sea gratuito o adecuado en cualquier contexto (recomendaciones del Informe GEM 2023 de UNESCO).

Evaluar con prudencia

Antes de implementar una propuesta, se puede acordar qué resultado científico se espera y qué evidencia lo mostraría. Las explicaciones iniciales y posteriores, una tarea de transferencia a otro caso y el seguimiento de las producciones pueden ayudar a revisar el razonamiento. También puede ser útil comparar, cuando sea viable, con una alternativa razonable. Para interpretar los resultados importan los conocimientos previos, el tiempo, el apoyo docente y las barreras de acceso.

La satisfacción, la motivación declarada o el tiempo en pantalla no equivalen por sí solos a aprendizaje científico. Una comparación antes y después en un solo grupo tampoco demuestra que cualquier diferencia se deba a la herramienta. Para atribuir cambios al recurso harían falta resultados de aprendizaje, comparaciones apropiadas y atención a las limitaciones del diseño; una asociación o una percepción favorable no demuestra causalidad.

Los materiales citados cumplen funciones distintas. DigCompEdu y TPACK son marcos orientativos; las pautas de CAST y las recomendaciones de UNESCO orientan el diseño; el estudio de futuros docentes informa sobre percepciones; el estudio de sensores trata sobre medición; y la revisión sobre educación de la física sintetiza trabajos con métodos heterogéneos. Ninguno de esos materiales, por separado, demuestra que una simulación, un sensor o una modalidad formativa mejore el aprendizaje en cualquier aula. Una decisión pedagógica defendible vincula el recurso con un objetivo claro, recoge evidencia pertinente y reconoce las limitaciones del contexto y de la medición.