Análisis del impacto del montaje físico, la simulación virtual y la IA Generativa en el aprendizaje de contenidos científicos del alumnado de ESO

Abstract

Este TFM analiza de forma crítica el impacto de tres modalidades de trabajo en el aprendizaje científico del alumnado de ESO, como son la experimentación mediante el montaje físico, el uso de simuladores virtuales y la elaboración de informes con IA Gen. La propuesta surge ante la creciente incorporación de la IA Gen en los contextos educativos y la necesidad de garantizar que su uso complemente, y no sustituya, los procesos de indagación y construcción del conocimiento científico. Para ello, se han diseñado tres situaciones de aprendizaje relacionadas con los circuitos eléctricos, los electroimanes y la flotación, desarrolladas bajo las tres modalidades mencionadas. A partir de la revisión de la literatura científica y del análisis comparativo de cada propuesta, se examina su influencia en la comprensión conceptual, el desarrollo de la autonomía del alumnado y la calidad de los informes finales. Dado que la propuesta no ha sido implementada, el trabajo no establece conclusiones empíricas, sino que plantea posibles implicaciones educativas coherentes con la investigación existente. Concluyendo que una integración equilibrada de experimentación, simulación virtual e IA Gen puede enriquecer el aprendizaje científico, siempre que se preserve el papel activo y la autonomía intelectual del alumnado.

This TFM critically analyses the impact of three teaching methods on the scientific learning of secondary school students: hands-on experimentation, the use of virtual simulators, and the creation of reports using Generative AI. The proposal arises from the growing integration of Generative AI into educational contexts and the need to ensure that its use complements, rather than replaces, the processes of scientific inquiry and knowledge construction. To this end, three learning scenarios related to electrical circuits, electromagnets and buoyancy have been designed, developed using the three aforementioned methods. Based on a review of the scientific literature and a comparative analysis of student autonomy and the quality of the final reports is examined. As the proposal has not yet been implemented, this study does not draw empirical conclusions but rather suggests possible educational implications consistent with existing research. It concludes that a balanced integration of experimentation, virtual simulation and Gen AI can enrich scientific learning, provided that the students’ active role and intellectual autonomy are preserved.