Universidad Cuautitlán IzcalliCampus Chopos

Asignatura: Metodología de la InvestigaciónGrupo: Doctorado en Educación Cuatrimestre: SegundoProfesor: Doctorando Silvestre Cortes GuzmánAlumno: Ernesto Paz AlvaradoTrabajo: Lectura Capítulo 3 Planteamiento cuantitativo del problemaFecha: Dic 2015

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Metodología de la investigación

La investigación científica“Se concibe como un conjunto de procesos sistemáticos y empíricos que se aplican al estudio de un sistema u objeto de estudio, es dinámica, cambiante y se puede der en dos directrices: cualitativo, cuantitativa y uno más el mixto”. Sampieri

Abstract.

El investigador una vez que ha decidido y está motivado por una necesidad intelectual, formativa, laboral o lúdica y ha concebido la idea de realizar una investigación científica, seria concreta y piensa invertir tiempo y recursos para planear la construcción del planteamiento del problema de investigación a través de los cinco elementos. El investigador debe ser capaz no sólo de conceptualizar el problema, sino también de escribirlo en forma clara, precisa y accesible. El trabajo pretende describir un esbozo del proceso de la investigación cuantitativa, sin restarle sus elementos, criterios y enfocándose a los primeros pasos: planteamiento del problema, perspectiva teórica y marco teórico, alcance de la investigación, formulación de hipótesis y concepción del diseño de investigación. La temática del trabajo de investigación va dirigido al nivel superior en el área de la enseñanza – aprendizaje de las Matemáticas en especial las Ecuaciones Diferenciales y su aplicación en problemas de ingeniería, básica, ciencias y aplicada proponiendo el uso de la las TIC´s en particular el Software Maple de origen canadiense. El problema central es el alto índice de reprobación unido al deficiente aprendizaje de esta importante rama de las matemáticas para la ingeniería. Se describen por pasos metodológicos una síntesis de cada uno de ellos a la par con la propuesta metodológica del problema sobre el uso del Software Maple para resolver la problemática propuesta.

Abstract. The researcher once you have decided and is motivated by a need for intellectual, educational, employment or playful and has conceived the idea of creating a scientific research, would be concrete and plans to invest time and resources to plan the construction of the approach of the research problem through the five elements. The researcher must be able not only to conceptualize the problem, but also to write it in a clear, accurate and accessible. The work aims to describe an outline of the process of quantitative research, not least its elements, criteria and focusing on the first steps: approach to the problem, theoretical perspective and theoretical framework, scope of research, hypothesis formulation and design of research design. The theme of research work is aimed at the top level in the area of the teaching - learning of Mathematics in particular the Differential Equations and their application to problems of basic engineering, Sciences and applied to proposing the use of the the particular Software Maple TIC´s of Canadian origin. The central problem is the high rate of disapproval coupled with poor learning of this important branch of mathematics for engineering. Describing methodological steps a synthesis of each of them on a par with the methodological proposal of the problem on the use of Software Maple to solve the proposed problems.

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INTRODUCCIÓN

La investigación científica como una metodología cumple con los principios que le dan la formalidad como son ser rigurosa, organizada y como indica Fred N. Kerlinger es “sistemática, empírica y crítica”. Tiene dos directrices de desarrollo: cualitativo y cuantitativo, de ellos se estructura el método mixto. Sus características como método científico son:

Sistemática. Por ser una investigación científica, es una disciplina y no admite hechos productos de la casualidad.

Empírica. Tiene un carácter experimental y sus productos son datos recolectados para su análisis e interpretación.

Crítica. Sus resultados se evalúan en forma continua contrastando con estándares reconocidos y aceptados dándole su validez.

Flexibilidad. Es innovadora, creativa, en cuanto a la estructuración, abierta, sobre todo al orientarse en forma cualitativa, pero es contralada sin llegar a ser caótica y sin método reconocido y validado.

CONTEXTO EDUCATIVO.

El espacio, actores e infraestructura de los sujetos y objetos de la investigación va a realizarse en la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Profesional Azcapotzalco del Instituto Politécnico Nacional, el nivel es superior, en el que se imparten tres programas académicos: Ingeniería Mecánica, Ingeniería en Robótica Industrial e Ingeniería en Sistemas Automotrices, en los tres programas de estudio en su planes y programas de estudio se incluyen diferentes ramas de las matemáticas superiores para ingeniería y se intensión de ellas es formalizar y aplicar las ciencia de la ingeniería y el desarrollo y diseño de ingeniería aplicada que se extiende hasta nivel de posgrado e investigación científica. La asignatura se enseña en el tercer semestre a nivel superior, en la ESIME Azcapotzalco IPN hay 28 grupos con un promedio de 40 alumnos por grupo, la edad promedio de los estudiantes es de 19 años de edad, el 30 % trabaja, el 30 % tiene alguna beca, el 80 % tiene computadora, el 90 % celular, menos del 10 % tiene libro sobre el tema considerado como texto. La mayoría saca fotografía digital con el celular y aproximadamente la mitad no pasa las notas a su libreta de apuntes, el 40 % se agrupa en trabajos colaborativos para la solución de problemas, el 20 % tiene faltas a clases por diversos motivos, el 50 % o más reprueban los exámenes de matemáticas o asignaturas afines.La ESIME Azcapotzalco tiene infraestructura con espacios con las TIC´s, los alumnos pueden bajas alguna aplicación sobre diversos Software de aplicación para ingeniería, incluyendo Maple, calculadores científicas para celulares que grafican, derivan, integral, resuelven Ecuaciones Diferenciales.

Problemática.Una rama de las Matemáticas de mayor aplicación en la solución de problemas de ingeniería se llama Ecuaciones Diferenciales pero se extiende su nombre al Modelado y Problemas en la Frontera.

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Los estudiantes llegan de nivel medio superior con carencia de conocimientos previos y significativos en Cálculo Diferencial e Integral y sobre todo de un buen manejo del Álgebra, que son los eslabones para acceder a las Ecuaciones Diferenciales y los alumnos tienen bajo desempeño de competencias como traducir interpretar reglas de derivación e integración, construir e interpretar gráficas de funciones, determinar intervalos de validez, por lo que le dificulta los métodos de solución de las ecuaciones diferenciales y su abstracción en problemas particulares de campos afines dentro de la ingeniería.Port otra parte para modelar problemas de ingeniería y determinar soluciones particulares estos van vinculados al vasto campo de las ciencias como la Física, Termodinámica, Eléctrica, Hidráulica, Mecánica en otras y cada rama del saber tiene sus propios principios, leyes que usan las ecuaciones diferenciales para resolver sus modelos, por lo que cae dentro de una categoría de la transdiciplinariedad y complejidad para enfrentar los retos de su enseñanza –aprendizaje.

I. Planteamiento del problema de investigación cuantitativo

Los cinco elementos del planteamiento del problema de investigación cuantitativo son:1. Establecer los objetivos. Que son las guías de estudio2. Desarrollar las preguntas. Que deben ser claras y son el “qué” del estudio.3. Justificación del estudio. Que es el “porqué” y el “para qué” del estudio. 4. Analizar su viabilidad del estudio. Implica

a. Disponibilidad de recursos. b. Alcances del estudioc. Impacto o consecuencias del estudio (ecológicas, éticas,..)

5. Evaluar las deficiencias en el conocimiento del problema que guía el estudio al contrastarlo con el estado del conocimiento.

Planteamiento del problema.

¿Se puede mejorar la enseñanza- aprendizaje de las Ecuaciones Diferenciales a través del Software Maple para la solución de problemas de ingeniería a nivel superior?

1. Objetivos de investigación. Guías de estudio. El qué, el cómo y el paraqué.

Son los logros explícitos que se proponen alcanzar y están declarados en el planteamiento del problema de investigación. Tienen la función de ser guías generales en la operación de la investigación. Deben expresarse con claridad, concisas, poder lograr los propósitos del problema de investigación. Para establecer los objetivos se debe considerar: El qué, cómo y para qué de la investigación, qué se pretende en la investigación. Presentar en forma clara que problema se pretende investiga y exponer el método que utilizará para dilucidarlo.

Objetivo general. La enseñanza – aprendizaje de las Ecuaciones Diferenciales mediante el uso

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de la herramienta de la tecnología de la información Software Maple para aplicarla en la solución de ecuaciones diferenciales para resolver problemas de ingeniería a nivel superior

2. Preguntas de investigación, el ¿qué? Del planteamiento del problema de investigación

El problema de investigación se plantea en forma de una pregunta central y puedeDescomponerse en dos o más preguntas específicas.Los propósitos de las preguntas generadas en el planteamiento del problema son:

Orientan la investigación hacia respuestas y le dan en sentido y propósito a la investigación. Deben ser precisas eliminando términos ambiguos.

Deben resumir lo que habrá de ser la investigación. Expresarse en forma general delimitando su alcance indicando el área del saber al que pertenece.

Al consultar “el estado del arte sobre el tema” se forma una perspectiva global del alcance y limitaciones del problema de investigación y, a menos que se cuente con los recursos y tiempo suficientes se tendría que limitar el estudio.

Es necesario establecer los límites temporales y espaciales del estudio (época y lugar), y esbozar un perfil de las unidades de observación (personas, periódicos, viviendas, escuelas, animales, eventos, etc.), perfil que, aunque es tentativo, resulta muy útil para definir el tipo de investigación que habrá de llevarse a cabo.

Rojas (2002)

Formulación de preguntas del planteamiento del problema de investigación

¿Cómo el uso del Software Maple contribuye al desempeño de competencias en las ecuaciones diferenciales para las aplicaciones en la ingeniería?

¿Qué medios didácticos en uso favorecen el desempeño de las competencias en las ecuaciones diferenciales para las aplicaciones en la ingeniería?

¿Qué otras herramientas TIC´s se puede usar como alternas para resolver el problema de la enseñanza de las Ecuaciones Diferenciales y su aplicación para la solución de problemas de ingeniería?

¿Los problemas de ingeniería están bien diseñados y contextualizados y son atractivos y motivadores para el estudiante de ingeniería?

¿Cuál es el contexto educativo del estudiante, docente, escuela, institución? ¿Se puede propiciar un ambiente áulico para propiciar el uso de las TIC´s? ¿Se pueden recabar la información necesaria con los actores involucrados

en la investigación?

3. Justificación de la investigación. El para qué y/o el porqué del problema de la investigación.

Es la exposición de las razones. Por medio de la justificación debemos demostrar que el estudio es necesario e importante para resolver el problema de la investigación o avanzar en el conocimiento de su solución, contribuyendo con valiosas aportaciones por un principio

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sociológico de la educación.La mayoría de las investigaciones se efectúan con un propósito definido, ese propósito debe ser lo suficientemente significativo para que se justifique su realización. Además, en muchos casos se tiene que explicar por qué es conveniente llevar a cabo la investigación y cuáles son los beneficios que se derivarán de ella.

Criterios para evaluar la importancia potencial de una investigación Sin embargo, es posible establecer criterios para evaluar la utilidad de un estudio

propuesto, los cuales, evidentemente, son flexibles y de ninguna manera exhaustiva. A continuación se indican algunos de estos criterios formulados como preguntas,

Justificación de la investigación. Conveniencia. La investigación sobre el uso del Software Maple en la

solución de ecuaciones diferenciales facilita la solución de problemas en la ingeniería.

Relevancia académica. Todas las escuelas de ingeniería a los estudiantes se les dificulta la aplicación de las Ecuaciones Diferenciales en la solución de problemas de ingeniería.

Implicaciones prácticas. La mayoría de asignaturas de ingeniería (casi todas las ingenierías) usan Matemáticas superiores y las aplican en la solución de problemas, el Software Maple la solución de problemas.

Valor Teórico. El Software Maple es una herramienta de las TIC´s, que tiene toda la cobertura de las Matemáticas a nivel medio y superior y se puede usar en forma directa o para programar problemas complejos y de investigación en el campo teórico y de aplicación.

Utilidad Metodológica. Se pueden diseñar las variables estadísticas también con este Software Maple para su interpretación e investigación.

4. Viabilidad de la investigación

La viabilidad o factibilidad del estudio; para ello, debemos tomar en cuenta la disponibilidad de recursos financieros, humanos y materiales que determinarán, en última instancia, los alcances de la investigación (Rojas, 2002).

La viabilidad o factibilidad de la investigación.o Espacio y contexto. Se tiene completo acceso al nivel superior en la ESIME

Azcapotzalco del IPN.o Comunicación. Es amplia con los estudiantes de ingeniería y con los docentes

que imparten ciencias básicas, ciencias de la ingeniería e ingeniería aplicada y posgrado.

o Recopilación de datos reales. Se puede recopilar toda la información en tiempo real y tener acceso a archivos digitales para ver tendencias e historial.

o Recursos para la operatividad de la investigación. Son muy bajos o libres porque es una institución pública y se tiene acceso a la información. Podría elevarse los costos con la adquisición formal del Software a nivel escolar o tal vez institucional.

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5. La evaluación en el conocimiento del problema de investigación.

El investigador debe de tener experiencia en la problema y haber recabado información directa de libros recientes y de artículos y virtual de internet, estar al día en la temática, para poder explicar los alcances y lo que se espera al término de su estudio, limitar su estudio que dejará pendiente para futuras investigaciones y por qué no las continuo en este estudio.Es también importante que consideremos respecto de nuestro problema de investigación los siguientes cuestionamientos:

La evaluación del conocimiento sobre el problema de investigación.o ¿Qué necesitamos saber del problema?

o ¿Quién lo produce el Software Maple, su costo, ¿existe libre y que versiones, y si se pueden usar?.

o ¿Quién conoce su aplicación? ¿hay tutorías, son líneas, hay capacitación?

o ¿Qué universidades lo usado o lo están usando?, ¿Qué resultados han aportado en su conocimiento y aplicación?, ¿lo recomiendan y a que grado o nivel?

o ¿Qué falta estudiar o abordar? o ¿Los estudiantes se sentirán motivados a usarlo?, ¿Los docente se

podrán actualizar en esta tecnología educativa?,o ¿Qué falta de abordar?, ¿Se podrá complementar los estudios tradicionales

con los de TIC´s?o ¿Qué no se ha considerado?

o ¿Cómo difundir e impactar a la comunidad de la necesidad de su uso?o ¿Cómo recabar recursos para su implementación?o ¿Qué argumentos a varios niveles se deberán presentar para el logro de

los propósitos de la investigación?o ¿Qué se ha olvidado?

o ¿Cómo considerar todas las opiniones y aportaciones en el estudio?o ¿Cómo impactan las opiniones en la operatividad de la investigación?

II.Perspectiva teórica, revisión de la literatura y construcción del marco teórica.

La perspectiva teórica es el paso de la investigación que consiste en sustentar teóricamente el estudio, una vez que se ha planteado el problema de investigación. Tiene dos etapas

La revisión analítica de la literatura. Paso de la investigación que consiste en detectar, consultar y obtener la bibliografía, los cuales se extrae y recopila la información relevante para el problema de investigación.

Analizar las ventajas y desventajas de utilizar internet como fuente para localizar información pertinente. No todos los documentos de la web son dignos de tomarse en cuenta.

Qué buscamos al consultar la literatura. Definiciones, teorías, resultados Principales artículos que podemos encontrar, descripción del contenido, utilidad

potencial, paso involucrado de la investigación

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Reportes de investigación, de evaluación, metaanálisis, conceptuales, descriptivos, de opinión, artículos.

Funciones de la perspectiva teórica. Orienta el estudio. Acudir a antecedentes para valorar como se han tratado el

problema de investigación. Previene errores. Que se han cometido con otras investigaciones. Amplia el horizonte. Para guiar la investigación evitando ruidos que se desavíen del

planteamiento. Establece la necesidad de la investigación. Documentación de la investigación. Ayuda a formula hipótesis Provee de un marco teórico. El marco de referencia para explicar los resultados.

Las etapas para la construcción del marco teórico Depende del grado de desarrollo del conocimiento Se organiza y edifica

o Vertebración (ramificación) del índiceo Mapeo de temas y autores. Consiste en elaborar un mapa conceptual para

organizar el marco teóricoLa revisión de la literatura debe ser selectiva. Se apoya en la búsqueda por internet y su finalidad es obtener referencias o fuentes primarias.

Fuentes: Primarias, Secundarias, Terciarias Fases: Revisión, Detección, Consulta, Extracción y recopilación, Integración

La construcción del marco teórico está en función de una buena consulta de la literatura.

Aplicación de la perspectiva teóricaÍndice del Marco teórico

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1. Uso de las TIC´s en las Ecuaciones Diferenciales para solución de problemas de ingeniería.http://www.amiutem.edu.mx/pdfs/UTEM_INV_PROP_2011_Ver_II.pdfhttp://www.revistas.una.ac.cr/index.php/uniciencia/article/view/6758/6910

2. Uso del Software Maple en las Ecuaciones Diferenciales en la solución de problemas de ingeniería.http://dcb.fi-c.unam.mx/Eventos/ForoMatematicas2/memorias2/ponencias/46.pdf

3. Aplicación de las Ecuaciones Diferenciales en problemas contextualizados de ingeniería.

4. Métodos didácticos que usen las TIC´s en las Ecuaciones Diferenciales en la solución de problemas de ingeniería.http://www.rieoei.org/deloslectores/6893.pdf

5. Índice de Aprobación y reprobación en las Ecuaciones Diferenciales.http://www.esfm.ipn.mx/Documents/Ciees_informe.pdfhttp://dei.dgpd.uaa.mx/estudios/docs/Aprobaci%C3%B3n%20y%20reprobaci%C3%B3n%20por%20Materia%20y%20Academia%20Ene-Jun%202014.pdf

6. Programas institucionales que usen Maple en Ecuaciones Diferencialeshttp://www.isc.escom.ipn.mx/docs/ofertaEducativa/uapdf/ecuacionesDiferenciales.pdf

7. Libros que usen Maple en la solución de las Ecuaciones Diferencialeshttp://www-elec.inaoep.mx/~rogerio/ecuaciones-diferenciales-y-problemas-con-valores-en-la-frontera-130913154103-phpapp02.pdf

8. Dificultades de los estudiantes en aprendizaje de las Ecuaciones diferencialeshttp://www.raco.cat/index.php/Ensenanza/article/viewFile/210804/353412

9. Artículos y ponencias en congresoshttp://www.appliedmath.ipn.mx/Programa%20APP5.pdf

10. Estadísticas en uso de Maple en la solución de las Ecuaciones Diferenciales.http://www.uv.es/eees/archivo/RD03_102.pdf

11. Fundamentos pedagógicos y didácticos del problema de investigación.

12. Metodología de la investigación educativa.

Método de mapeo para construir el Marco teórico

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Método por índices para construir el marco teórico (vertebrado a partir del índice genral)

Solución de

Ecuaciones Diferenciales

con Maple

Libros sobre el tema

Artículos del tema

1.1. Libros

1.2. Artículos

Software y TIC´s 2.1. Maple2.2. Mathematica

Datos empíricos 3.1. Control escolar3.2. Encuestas

III. Definición del alcance de la investigación: exploratorio, descriptivo, correlacional o explicativo.

En la investigación cuantitativa el alcance resulta de la revisión en la literatura y de la perspectiva del estudio, depende de los objetivos del investigador para combinar los elementos en el estudio.Se clasifica en cuarto tipos:

Exploratorios. Su propósito es familiarizarnos con el tema desconocido o poco estudiado o novedoso, sirve para ser utilizados en otros estudios más profundos.

o Investigan problemas poco estudiados.o Indagan desde la perspectiva innovadora.o Ayudan a identificar conceptos promisorios.o Preparan el terreno para nuevos estudios.

Descriptivos. Son útiles para analizar cómo es y cómo se manifiesta el proceso y sus variables.

o Consideran el proceso estudiado y sus componentes.o Miden conceptoso Definen variables.

Correlacionales. Su propósito es determinar cómo se relacionan o vinculan las variables dl proceso, conceptos o si es que no se relacionan entre si.

o Asocian conceptos o variables.o Permiten predicciones.o Cuantifican relaciones entre conceptos o variables.

Explicativos. Buscan determinar las razones o causas que producen los cambios en los procesos.

o Determinan las causas de los procesoso Generan un sentido de entendimientoo Son sumamente estructurados

Alcances de la investigación

Problema de Investigación Alcance inicial Razonamiento¿Qué software son más útiles en las Ecuaciones diferenciales para

Exploratorio Se busca identificar, catalogar la utilidad de los Software más

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resolver problemas de ingeniería?

pertinentes para resolver ecuaciones diferenciales en problemas de ingeniería.

¿Qué variables interviene en el aprendizaje de las ecuaciones diferenciales y su aplicación en la solución de problemas de ingeniería?

Descriptivos Permite identificar las variables implicadas en el aprendizaje de las ecuaciones diferenciales y su habilidad para aplicarlas en la solución de problemas de ingeniería.

¿Por qué el Software Maple facilita el aprendizaje de las Ecuaciones Diferenciales para aplicarlas en la solución de problemas de ingeniería?

Correlacionales Permite relacionar las variables aprendizaje de las Ecuaciones Diferenciales y la solución en problemas de ingeniería a través del Maple

¿Qué factores contribuyen en el alto índice de reprobación en las Ecuaciones Diferenciales aplicadas en la solución de problemas de ingeniería?

Explicativos Permite determinar las razones o causas de porque alto índice de reprobación en las Ecuaciones Diferenciales en la solución de problemas de ingeniería.

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IV. Formulación de hipótesis

Las hipótesis son explicaciones tentativas del proceso investigado que se enuncian como proposiciones o afirmaciones.

Las hipótesis son explicaciones tentativas de la relación entre dos o más variables.

En el proceso de la investigación cuantitativa que se establece por una secuencia de pasos sistemáticos como el planteamiento del problema, el marco teórico, el alcance del estudio (exploratorio, descriptivo, correlacional o explicativo) y la formulación de hipótesis.

Formulación de las hipótesis por el alcance del estudio de investigación. Exploratorio. No se formulan hipótesis. Descriptivo. Se formulan hipótesis cuando se pronostica un hecho o un dato. Correlacional. Se formulan hipótesis del tipo correlacional entre las variables. Explicativo. Se formulan hipótesis de tipo causales (causa-efecto).

Tipos de hipótesis Hipótesis de investigación. Proposiciones tentativas sobre las posibles

relaciones entre las variables. Llamadas hipótesis de trabajo se denotan: H1,H2, o Hipótesis Descriptivas de un valor o dato pronosticado. Se usan en

estudios descriptivos para predecir un dato de alguna variable que se va a medir u observar.

o Hipótesis Correlacionales. Se formulan en base de las variables implícitas. Además de establecer la relación entre las variables, explican cómo se vinculan entre sí. La notación es X > Y; A <B;

o Hipótesis con relaciones de causalidad. Son hipótesis causales. Establecen la relación causa- efecto, entre las variables y establece un sentido de direccionalidad. “X implica Y”

o Hipótesis de diferencia de grupos. La finalidad es comparar grupos

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Hipótesis Nulas. Tienen las mismas opciones que las de investigación. Son proposiciones que niegan o refutan la relación entre las variables. Se anteponen a las hipótesis alternas.

Hipótesis Alternas. Mismas que las de investigación. Son posibilidades diferentes de las hipótesis de investigación o nulas.

Hipótesis Estadísticas. Son de tres tipos: o estimación, o correlación o diferencias de medias.

Las características de la formulación de hipótesis. Se refieren a una situación real Sus variables deben de ser comprensibles, precisos y concretos. Las variables deben de ser definidas

o Conceptual o constitutiva. Trata a la variable con otros términos. Es una definición referida a un contexto, autor o situación particular o general que sea pertinente.

o Operacionalmente. Conjunto de procedimientos y actividades que se desarrollan para medir una variable. Indican la existencia de un concepto teórico

Hipótesis de investigaciónTipo de hipótesis Problema HipótesisH. Descriptivas ¿Cuál será el índice de

reprobación en ecuaciones diferenciales aplicadas en la solución de problemas de ingeniería?

H1: El índice de reprobación en la las Ecuaciones Diferenciales en la solución de problemas de ingeniería es del 50 % en el presente ciclo escolar.

H. Correlacionales

¿Qué factores determinan el bajo desempeño de los estudiantes aplicando las Ecuaciones Diferenciales en la solución de problemas de ingeniería?

H2: A mayor aprendizaje de las Ecuaciones diferenciales mayor solución de problemas de ingeniería.

H. de Diferencias entre grupos

¿Cómo es el índice de aprobación de Ecuaciones Diferenciales aplicados en la solución de problemas de ingeniería es mayor en el turno matutino respecto del vespertino?

H3: El índice de aprobación en ecuaciones diferenciales aplicadas en la solución de problemas de ingeniería es mayor en el turno matutino que en el vespertino.

H. con Relaciones de causalidad

¿Cómo influye el uso del Software Maple en el aprendizaje de las Ecuaciones diferenciales aplicadas para la solución de problemas de ingeniería?

H4: Si se aprenden las Ecuaciones Diferenciales mediante el Software Maple entonces mejora la solución de problemas de ingeniería

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Otras hipótesisHipótesis Nulas ¿Qué factores determinan el bajo

desempeño de los estudiantes aplicando las Ecuaciones Diferenciales en la solución de problemas de ingeniería?

Ho1: El índice de reprobación en las Ecuaciones Diferenciales aplicadas a la solución de problemas de ingeniería no será del 50 % en el presente ciclo escolar

Hipótesis Alternas

Ha1: El índice de reprobación en las Ecuaciones Diferenciales aplicadas a la solución de problemas de ingeniería será del 30 % en el presente ciclo escolar.

V. Concepción o elección del diseño de investigación

Al responder las preguntas de investigación planteadas y cumplir con los objetivos el investigador debe de seleccionar un diseño de investigación específico. Cuando se establece y formulan hipótesis, los diseños sirven para someterlas a prueba. Los tipos de diseño pueden ser: experimentales o no experimentales. Un concepto importante a considerar es el de validez experimental y cómo lograrla.

Diseño. Es un plan o estrategia que se desarrolla para obtener la información que se requiere en una investigación y responder al planteamiento del problema de investigación.

Diseño de investigación tiene el propósito. Responder preguntas de investigación Cumplir los objetivos de estudio Someter las hipótesis a prueba.

Los tipos de diseño de investigación. En una misma investigación pueden incluirse dos o más diseños distintos (diseños múltiples)

Experimentales. Experimentos, variable independiente y dependiente.o Variable independiente (X): antecede a la dependiente, cambia de valor

al ser manipulada y puede controlarse. Representa la causao Variable dependiente (Y) Se mide no se manipula, representa el efecto.o Grados de manipulación. La de una variable independiente puede ser en

dos o más grados, cada grado de manipulación comprende un experimento.

o Grupo experimental. Es el que recibe el tratamiento o estímulo experimental.

o Grupo de control. Es el grupo testigo

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Los experimentos son estudios de intervención controlados por el investigador recreando las situaciones para explicar las relaciones causa-efecto. La situación de control de una variable independiente sobre otra llamada dependiente.

o Preexperimentales. Tienen grado de control mínimo. Un solo grupo es útil como una primera aproximación.

o Cuasiexperimentales. Implican grupos intactos.o Experimentales puros. Para lograr el control y la validez interna. Grupos de

comparación y equivalencia de los grupos. Manipulación intencional de variables (independientes) Medición de variables (dependientes) Control y validez. La validez interna, es el grado de confianza que se

tiene de que los resultados del experimento se interpreten adecuadamente y sean válidos cuando hay control. Usando varios grupos de control, con equivalencia de los grupos, inicial o de emparejamiento que consiste en igualar a los grupos en relación con una variable (dependiente)

Dos o más grupos de comparación Participantes asignados al azar o emparejados

No experimentales. Estudios que se realizan sin la manipulación deliberada de variables y en los que se observan los procesos en su ambiente natural para analizarlos

o Longitudinales o evolutivos Propósito. Analizar cambios a través del tiempo Tipo.

Diseños de tendencia (Trend) Diseños de análisis evolutivo de grupos (Cohorte) Diseños panel

o Transeccionales o transversales. Investigaciones que recopilan datos en un momento único.

Característica. Recolección de datos en un único momento Tipo

Exploratorios Descriptivos. Indagan la incidencia de las modalidades, categorías

o niveles de una o más variables en una población, son estudios descriptivos.

Correlacionales – causales

Ejemplos de relación de variables independientes y dependientesEl uso del Software MapleEn el aprendizaje de las ecuaciones Diferenciales

Mejora La solución de problemas de ingeniería

El uso de materiales didácticos en el aprendizaje de las ecuaciones diferenciales

Mejora La solución de la ecuaciones diferenciales

Correspondencia entre tipos de estudio, hipótesis y diseño de investigaciónEstudio Hipótesis Posibles diseños

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Problema Exploratorio No se establecen, solo

conjeturasTranseccional exploratorio o descriptivoPreesperimental

Descriptivo Descriptivo PreexperimentalTranseccional descriptivo

Correlacional Diferencia de grupos

Correlacional

CuasiexperimentalTranseccional correlacionalLongitudinal (no experimental)CuasiexperimentalTranseccional correlacionalLongitudinal (no experimental)

Explicativo Diferencia de grupos atribuyendo causalidad

Causales

Experimento puroCuasiexperimental, longitudinal y transeccional causal.Experimento puroCuasiexperimental, longitudinal y transeccional causal

Correspondencia entre tipos de estudio, hipótesis y diseño de investigaciónTipo de hipótesis

Problema Hipótesis Posibles diseños

H. Descriptivas ¿Cuál será el índice de reprobación en ecuaciones diferenciales aplicadas en la solución de problemas de ingeniería?

H1: El índice de reprobación en la las Ecuaciones Diferenciales en la solución de problemas de ingeniería es del 50 % en el presente ciclo escolar.

PreexperimentalTranseccional descriptivo

H. Correlacionales

¿Qué factores determinan el bajo desempeño de los estudiantes aplicando las Ecuaciones Diferenciales en la solución de problemas de ingeniería?

H2: A mayor aprendizaje de las Ecuaciones diferenciales mayor solución de problemas de ingeniería.

CuasiexperimentalTranseccional correlacionalLongitudinal (no experimental)

Conclusiones y Resumen.

En el enfoque cuantitativo el planteamiento del problema de investigación precede a la revisión de la literatura y al resto del proceso de investigación; sin embargo, esta revisión puede modificar el planteamiento original.

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Los objetivos y las preguntas de investigación deben ser congruentes entre sí e ir en la misma dirección. Planear el problema es estructurar formalmente la idea del objeto de estudio a través de una metodología sistemática, objetiva y precisa, tener estudiado y probado la metodología, sus limitaciones y alcances en el problema propuesto con base en área de saber disciplinar que tengan experiencia el investigador proponiendo varias alternativas en esto consiste la competencia y su desempeño y luego hacer la investigación pertinente bibliográfica.

Construir el marco teórico consiste en redactar su contenido, hilando párrafos y citando apropiadamente las referencias (APA). En el proceso cuantitativo es necesario realizar la revisión literaria de forma organizada (marco teórico, marco de referencia).

El alcance está en función de la información en la perspectiva teórica. La magnitud del alcance no se considera superior unas en relación a otras, todas se consideran significativas y valiosas, se encuentra en función del desarrollo del conocimiento, los objetivos y las preguntas planteadas.Las hipótesis se deben someter a prueba o escrutinio empírico de la realidad para determinar si son validadas o refutadas según las observaciones de los investigadores. Se formulan en la tradición deductiva. En realidad no podemos probar que una hipótesis es verdadera o falsa, sino argumentar que fue apoyada con ciertos datos producto de una investigación particular.

Bibliografía.Sampieri, Metodología de la Investigación, 6ª. Edición, Mc Graw Hill

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