Evolución del rendimiento académico en Física mediante inteligencia artificial y simulaciones PhET en estudiantes bachillerato Changes in academic performance in physics using artificial intelligence and PhET simulations among high school students

Resumen

El electromagnetismo representa un desafío pedagógico complejo en la educación secundaria debido a la necesidad de articular modelos teóricos abstractos con representaciones matemáticas y aplicaciones físicas observables, contexto en el cual la integración de simulaciones virtuales PhET y herramientas de inteligencia artificial generativa surge como una alternativa idónea para facilitar la visualización interactiva y la retroalimentación inmediata en el aula. En este marco, el objetivo de la investigación fue determinar la efectividad de un ecosistema tecnológico con inteligencia artificial y simulaciones PhET para el aprendizaje del electromagnetismo en estudiantes de bachillerato. Se empleó un enfoque cuantitativo con un diseño preexperimental de un solo grupo con medidas repetidas en una muestra de 45 estudiantes, evaluando el desempeño en las fases diagnóstica, formativa y sumativa mediante la articulación de PhET, ChatGPT, Gemini, Tracker, Arduino y plataformas de gestión, cuyos datos fueron analizados con ANOVA de medidas repetidas. Los resultados revelaron un incremento estadísticamente significativo en el rendimiento académico (F = 53,938, p < 0,001), donde la puntuación media aumentó de 6,533 puntos en la etapa diagnóstica a 7,389 en la formativa y alcanzó 8,261 en la sumativa, acumulando una mejora total de 1,728 puntos entre el inicio y el cierre. Por ello, la implementación sinérgica del ecosistema tecnológico cumple satisfactoriamente el objetivo investigativo al demostrar que la combinación de mediación didáctica e innovación digital favorece el rendimiento estudiantil.