Diseño de situaciones de aprendizaje con Inteligencia Artificial para la enseñanza de Física y Química en Educación Secundaria

Abstract

Este Trabajo de Fin de Máster analiza el potencial de la inteligencia artificial (IA) como herramienta educativa en la enseñanza de la Física y la Química en Educación Secundaria Obligatoria. A partir de un diagnóstico inicial sobre los principales retos del sistema educativo español y las dificultades específicas de esta materia, se exploran las posibilidades que ofrece la IA para transformar la enseñanza de esta. Para ello, se diseñan dos situaciones de aprendizaje para los cursos de 2º y 4º de ESO en las que se integra el uso de inteligencia artificial en combinación con metodologías activas. Estas propuestas, alineadas con el currículo y el enfoque competencial que propone la LOMLOE, tienen como objetivo facilitar la comprensión de conceptos abstractos, apoyar la experimentación virtual, fomentar el pensamiento crítico y vincular los contenidos científicos con el entorno del alumnado. Además, se abordan las implicaciones pedagógicas, éticas y organizativas que conlleva su implementación en el aula, así como las condiciones necesarias para su aplicación efectiva. Esta propuesta representa un primer paso hacia la incorporación de la inteligencia artificial en la enseñanza de la Física y la Química. Aunque su aplicación práctica requiere una adaptación progresiva, puede ser un punto de partida útil para el desarrollo de experiencias didácticas innovadoras que mejoren la calidad de la enseñanza científica en secundaria.

This Master's Thesis analyses the potential of artificial intelligence (AI) as an educational tool in the teaching of Physics and Chemistry in lower secondary education. Based on an initial diagnosis of the main challenges faced by the Spanish education system and the specific difficulties of these subjects, the study explores the possibilities that AI offers to transform their teaching. To this end, two learning situations are designed for students in 2º and 4º ESO, in which artificial intelligence is integrated alongside active learning methodologies. These proposals, aligned with the curriculum and the competency-based approach promoted by the LOMLOE, aim to facilitate the understanding of abstract concepts, support virtual experimentation, foster critical thinking, and connect scientific content with students’ real-life context. In addition, the pedagogical, ethical, and organizational implications of its implementation in the classroom are addressed, as well as the necessary conditions for its effective application. This proposal represents a first step towards the integration of artificial intelligence in the teaching of Physics and Chemistry. Although its practical application still requires gradual adaptation, it may serve as a useful starting point for the development of innovative educational experiences that enhance the quality of science education in secondary schools.