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Índice
Modelo Educativo
Innovación Educativa en la USM
Modelo integrado para el aprendizaje en ciencias básicas.
Aulas Centradas en el Estudiante.
Aula invertida.
Resultados – asimilación de conceptos y competencias complejas.
Modelo Educativo USM
1
Aprendizaje Centrado en el Estudiante
2
STEM
3
Enfoque Curricular Basado en Competencias
4
Siete Competencias Transversales Sello
5
Estándares SCT – Chile
6
Articulación
1
Aprendizaje Centrado
en el Estudiante
Transitamos desde un modelo
en el que el profesor era el
centro de atencion a uno en el
que el estudiante es
responsable de su aprendizaje.
1
Aprendizaje Centrado
en el Estudiante
1112
95
30
14
1
Aprendizaje Centrado
en el Estudiante
2
STEM
La integración de Ciencia –
Tecnología – Ingeniería –
Matemáticas es una de las
mejores maneras de nivelar y
aprender más efectivamente
(aprendizaje significativo).
Bradforth, Nature (2015)
Introducción a la Ingeniería.
2
UNIVERSIDAD TÉCNICA FEDERICO SANTA MARÍA
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
STEM
UNIVERSIDAD TÉCNICA FEDERICO SANTA MARÍA
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
Problema rico en contexto 1: Digitalización de libros
Problema Rico en Contexto 3
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
Su
empresa
de
emprendimiento
digital
“128MB” desea participar en la licitación a la que
llama la Biblioteca Nacional para digitalizar las
páginas de cerca de 130.000 libros antiguos que
guarda en sus bodegas. Para participar en esta
licitación
usted
ha
buscado
la
tecnología
disponible en el mercado y encontró el robot
KABIS
III
que
ofrece
la
empresa
MEB.
(www.meblatam.com).
La descripción menciona: “Las imágenes son capturadas en fracciones de segundo
usando cámaras Canon de 21MP de 24 bits de color; una imagen para la página del lado
izquierdo y otra para la página del lado derecho. Las imágenes se pueden capturar en 325 dpi
o 400 dpi para un resultado con alta fidelidad y colores insuperables. 500 dpi y 600 dpi están
disponibles para libros más pequeños.”
La licitación exige que usted estime el tiempo que demorará en digitalizar toda la
colección.
Es diciembre y a diferencia del último año asistes al acto de cierre escolar de tu
hermano menor, quien terminó cuarto medio. Aunque ubicas a varios de los
compañeros, te llama la atención lo notorio de la mayor altura de los hombres
sobre las mujeres en el momento de la foto de curso. Tu recuerdo de no hace
muchos años es que no había gran diferencia. El tema te intriga y decides
investigar datos generales en Internet. Entre otros similares google.cl te lleva a
un gráfico del INTA (Instituto de Nutrición y Tecnología de los Alimentos). Con
herramientas básicas aprendidas en tu primer año de universidad, te gustaría
saber a qué edad después de los 9 años, ya en la adolescencia, hombres y
mujeres vuelven a tener aproximadamente la misma altura en promedio, al
menos por un tiempo. Dado que es muy poco probable que vuelvas a tener el
“estirón”, decides bajar un poco de peso pues ya comienzan las vacaciones.
¿Cómo podemos inferir de que hubo aprendizaje
en un curso? ¿Cómo lo medimos?
Evaluación formativa es aquella que ayuda al profesor a detectar el desarrollo del
estudiante y así ayudarlo oportunamente (actividades en salón de clases, quizes,
tareas, observación)
Evaluación sumativa es la que utilizamos para aprobar o reprobar a un estudiante
(exámenes finales, de medio término, tareas, etc.)
Evaluación para la investigación está compuesto de test estandarizados bien
diseñados que permiten tomar decisiones sobre el proceso educativo.
PRE-TEST
POST-TEST
Hake (1998)
Habilidades y actitudes para la colaboración del
estudiante de primer año de Ingeniería
Apertura al diálogo
Desapego
Valoración del Trabajo Colaborativo
Expresión
Compromiso
Modales
Confianza
Argumentación
Coordinación Grupal
Liderazgo
Asertividad
0
1
2
3
4
Marín-Suárez, T. & Alarcón, H. Diseño e Implementación de Cuestionario para medir las Habilidades de
Aprendizaje Colaborativo en Estudiantes de Ingeniería. Congreso SOCHEDI 2013.
5
aprendizaje activo
es un proceso
en el cual los estudiantes participan
en actividades
que promueven el análisis,
síntesis y evaluación
lectura
escritura
discusión
resolución de problema
construcción de un modelo
debate
¿Cómo puedo promover el aprendizaje
activo en un salón tradicional?
Se han desarrollado algunos métodos para aprovechar estos espacios, pero el alcance es limitado. Por
ejemplo Peer Instruction (Mazur), ILDs (Sokoloff & Thornton).
marco teórico
6
actitudes
aprendizaje
1
5
2
métodos activos
infraestructura
4
3
lectura
escritura
manejo de tiempo
colaboración
resolución de problemas
habilidades
Marco Teórico
1
métodos activos
aprendizaje
1. Hake, R. R. (1998). Interactive-engagement versus traditional methods: A sixthousand-student survey of mechanics test data for introductory physics courses.
American Journal of Physics, 66(1), 64-74.
2. Krause, S., Birk, J., Bauer, R., Jenkins, B. & Pavelich, M. J. (2004). Development,
Testing, and Application of a Chemistry Concept Inventory. 34th ASEE/IEEE
Frontiers in Education Conference.
3. Alarcón, H. & de la Garza, J. (2009) Influencia del razonamiento científico en el
aprendizaje de conceptos en física universitaria: comparación entre instrucción
tradicional e instrucción por modelación, Memorias del X Congreso Nacional de
Investigación Educativa, Veracruz. ISBN: 968-7542-18-7
Marco Teórico
2
infraestructura
habilidades
3
4
métodos activos
habilidades
métodos activos
4. Gaffney, J., Richards, E., Kustusch, M.B., Ding, L. & Beichner, R. (2008). Scaling up education reform, Journal
of College Science Teaching, 37 (5).
5. Zavala, G., Alarcón, H., Domínguez, A. & Rodríguez, R. (2010). Sala ACE: Tecnología al servicio de la
educación, CONOCIMIENTO, Noviembre 2010, 36-40.
6. Alarcón, H. & Marín, T. (2014) Desarrollo de habilidades de colaboración en un ambiente SCALE-UP, XXVII
Congreso Chileno de Educación en Ingeniería.
Marco Teórico
5
6
métodos activos
actitudes
actitudes
aprendizaje
7. de la Garza, J. & Alarcón, H. (2010) Assessing Students' Attitudes In A College Physics Course In Mexico,
Proceedings of the Phys. Ed. Res. Conference, Portland, OR, (C. Singh, M. Sabella, S. Rebello Eds.), AIP Conf. Proc.
1289, 129-132.
8. Aizman, A. & Alarcón, H. (2013). Modelo integrador para una docencia que promueve el aprendizaje activo en
primer año de ingeniería en la UTFSM. XXVI Congreso Chileno de Educación en Ingeniería.
9. Brewe, E., Traxler, A. de la Garza, J. & Kramer, L. H. (2013) Extending positive CLASS results across multiple
instructors and multiple classes of Modeling Instruction, Physical Review ST PER 9, 020116.
10.Xu, X. and Lewis, J. (2011). Refinement of a Chemistry Attitude Measure for College Students Journal of Chemical
Education 88, 561-568.
11.Aizman, A., Alarcón, H., Mora, C. & Ollino, M. (2012) Efecto de la percepción sobre la Química en el desempeño
de los estudiantes en un curso introductorio de la universidad. XXV Congreso Chileno de Educación en Ingeniería.
Marco Teórico
6
actitudes
aprendizaje
1
5
2
métodos activos
lectura
escritura
manejo de tiempo
colaboración
resolución de problemas
infraestructura
4
3
habilidades
Aulas Centradas en el Estudiante (ACE)
El nombre original de estos salones es SCALE-UP (Universidad de Carolina del Norte)
y TEAL (MIT).
ACE fue introducido en el TEC de Monterrey.
Se diseñaron hace más de 10 años en la Universidad Estatal de Carolina del Norte
Página oficial del proyecto http://scaleup.ncsu.edu
El líder del proyecto es el Dr. Robert Beichner.
Físicamente
8 o 6 mesas redondas para 9 estudiantes
1 mesa para el profesor
1 mesa para demostraciones
Aprendizaje
Centrado en el
Estudiante
Corresponde al modelo utilizado tanto en
el Tecnológico de Monterrey (México)
como en la Universidad Técnica Federico
Santa María (Chile).
Buscamos mejorar
Aprendizaje
Habilidades de comunicación
Habilidades de resolución de problemas
Habilidades de uso de la tecnología
Habilidades de uso de laboratorio
Actitudes hacia el aprendizaje de las ciencias
Basada en investigación
SCALE UP (Robert Beichner):
NCSU
MIT
Florida State University
University of Colorado
George Washington University
Clemson University
Ohio State University
Rochester Institute of Technology
University of Tokio
Australian National University
Tecnológico de Monterrey
Universidad Técnica Federico Santa María
Equipo Disponible
Mesas circulares
Pantallas de Proyección
Pizarras en casi todas las paredes.
Pizarras para trabajo grupal
Mesa de demostraciones
Videoconferencia (MTY)
Internet
• Computadoras HP portátiles tipo Tablet
(MTY), netbooks (USM)
• Calculadoras TI con sistema navegador
• Tablet del profesor
• Sistema de votación
• Equipo de laboratorio
Forma de trabajo
Estrategias:
Instrucción Peer
Tutoriales
Actividades académicas
Modelación
Trabajo colaborativo
Resolución de problemas
Actividades generativas
Prácticas experimentales
Aprendizaje
Centrado en el
Estudiante
Rediseño pedagógico en
Introducción a la Física
Modelo inspirado en Introducción a la
Física del Tecnológico de Monterrey.
IDEA
Infórmate
Desarrolla un plan
Ejecuta el plan
Aprende de tu trabajo
Rediseño pedagógico en Química y Sociedad
Pasaporte de entrada (clase invertida)
Clase activa
Exposición corta (10 minutos)
Instrucción por pares (clickers)
Demostraciones (al estilo ILD)
Sesiones de resolución de problemas
(tradicional impartido por asistentes)
Laboratorio
Plataforma tecnológica
de apoyo
Resolución de problemas en grupo
Aula invertida
Panopto (cualquier profesor puede utilizarlo, basta tener un documento de PowerPoint y un guión básico)
Camtasia + Panopto + Tableta Wacom
Camtasia + Panopto + Tableta Wacom + Edición
Youtube + edX
Aula invertida
Panopto (cualquier profesor puede utilizarlo, basta tener un documento de PowerPoint y un guión básico)
Camtasia + Panopto + Tableta Wacom
Camtasia + Panopto + Tableta Wacom + Edición
Youtube + edX
Clase invertida
“todo lo que podamos mandar para
afuera lo hacemos para aprovechar
mejor el tiempo de clase”
Clase volteada
Panopto (cualquier profesor puede utilizarlo, basta tener un documento de PowerPoint y un guión básico)
Camtasia + Panopto + Tableta Wacom
Camtasia + Panopto + Tableta Wacom + Edición
Youtube + edX
Clase volteada
Panopto (cualquier profesor puede utilizarlo, basta tener un documento de PowerPoint y un guión básico)
Camtasia + Panopto + Tableta Wacom
Camtasia + Panopto + Tableta Wacom + Edición
Youtube + edX
Resultados de nuestras implementaciones
en estos salones
Reducción drástica de los índices de reprobación de
estudiantes que presentan mayores debilidades en la primera
Física.
Carrera
% Aprob 2010
% Aprob 2012
A
63
100
B
36
94
C
58
89
D
46
75
E
61
80
En Química y Sociedad
Se mejoraron las actitudes hacia la Química.
Se incrementó al doble el aprendizaje de conceptos, y
Se redujo el porcentaje de reprobados en carreras que históricamente han sido
débiles en esa materia.
Una observación más
Los salones y la tecnologías de información no bastan, hay que modificar la manera
de enseñar, rediseñar los cursos y capacitar a los profesores en metodologías
pertinentes a los salones.
Los salones son un gran apoyo, pero para mejorar el aprendizaje se requiere atacar
varios frentes.
Agradecimientos
Hewlett-Packard
Texas Instruments
Tecnológico de Monterrey CAT-140 y CAT-108.
MECESUP FSM-0701, FSM-0802, FSM-1106. FSM-1199.
Centro Integrado de Aprendizaje en Ciencias Básicas de la Universidad Técnica
Federico Santa María.