TEMA: Formación y desarrollo de competencias de ingenieros
MODELO INTEGRADOR PARA UNA
DOCENCIA QUE PROMUEVE EL
APRENDIZAJE ACTIVO EN PRIMER
AÑO DE INGENIERÍA EN LA UTFSM
Arie Aizman, Hugo Alarcón
Universidad Técnica Federico Santa María, Casilla 110-V, Valparaíso.
Organización de la presentación
• Antecedentes: cuál es el problema • Modelo de trabajo
• Desarrollo de competencias básicas transversales
• Implementación de metodologías activas en
Química y Física
• Resultados de la implementación • Conclusiones
Antecedentes
• Hay diferencias significativas en el puntaje de
admisión de los estudiantes que ingresan a algunas carreras de la Universidad.
• La organización en paralelos/grupos se realiza por carreras, lo que hace mantener esa diferencia.
• Podemos hablar de carreras “fuertes” (las que tienen estudiantes con alto razonamiento formal y buena preparación) y “débiles”. Sus resultados en primer año (tronco común) evidencian esta observación.
Antecedentes
• En Introducción a la Física
– % reprobación de carreras fuertes en Física ≈ 15%
– % reprobación de carreras débiles en Física ≈ 40%
– Aún quedan 4 cursos de Física en la carrera de
Ingeniería Civil (Mecánica, Electromagnetismo, Calor y Ondas, Física Moderna)
• En Química
– % reprobación de carreras fuertes en Química ≈ 10%
– % reprobación de carreras débiles en Química ≈ 30%1
– Y para la mayoría de las carreras, QyS es el único curso de Química.
1Las carreras que presentan debilidades en Física no son las mismas que lo demuestran en
Química en la USM (los inicios)
• Química y Sociedad es un curso de Química
General que incorpora el impacto social de la Química en el contexto chileno.
• El curso fue rediseñado para que su
metodología incluya elementos de una docencia activa.
Química en la USM (los inicios)
• Los cambios realizados fueron exitosos en términos de la retención de estudiantes, calificaciones, y resultados de la encuesta docente.
• Las tasas de aprobación se han estabilizado en un 75%.
• Recientemente mostramos que la percepción hacia la Química es el predictor más importante del desempeño del estudiante en el curso de
¿Qué sabemos?
• Los métodos activos son más efectivos en el
aprendizaje de las ciencias (Hake, 1998:
Krause, Birk, Bauer, Jenkins & Pavelich, 2004).
• Las actitudes pueden afectar de una manera
fuerte el proceso de aprendizaje (Xu & Lewis, 2011; Aizman, Alarcón, Mora & Ollino, 2011)
Hake, R. R. (1998). Interactive-engagement versus traditional methods: A six-thousand-student survey of mechanics test data for introductory physics courses. American Journal of Physics, 66(1), 64-74.
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.
Xu, X. and Lewis, J. (2011). Refinement of a Chemistry Attitude Measure for COllege Students Journal of Chemical Education 88, 561-568.
A. Aizman, H. Alarcón, C. Mora & M. Ollino (2011). Efecto de la percepción sobre la Química en el éxito de los
estudiantes en un curso introductorio de la universidad, Primer Encuentro de Investigación Educativa en Ingeniería.
Pero …
La implementación de metodologías que
promueven el aprendizaje activo requiere que los estudiantes cuenten con otras competencias.
Lectura comprensiva Manejo del tiempo Comunicación escrita
Trabajo colaborativo Resolución de problemas
MODELO DE TRABAJO
• Un equipo de profesores que innoven en sus cursos con el propósito de
– mejorar el aprendizaje de sus estudiantes, y
– desarrollar habilidades/competencias para la profesión.
• Se requiere
– Rediseño – reflexionar sobre lo que debe aprenderse y
cómo se logra tal aprendizaje.
– Capacitación – se capacita en metodologías activas, uso de
la tecnología y la misma disciplina.
– Se apoya de investigación educativa para poder tomar
decisiones y eventualmente avanzar hacia una mejora continua.
aprendizaje métodos activos actitudes habilidades lectura escritura manejo de tiempo colaboración resolución de problemas infraestructura adecuada
Marco teórico
Estrategia general
• El desarrollo de habilidades transversales
debe hacerse
– Al interior de los cursos existentes, y
– La experiencia educativa para el estudiante de primer año debe ser coherente.
Física Química Computación Matemática Lectura x x x Escritura x x Tiempo x x Colaboración x x x x Problemas x x x x
Rediseño pedagógico en
Introducción a la Física
Ticket de entrada
Rediseño pedagógico en
Química y Sociedad
Clase activa
Resolución de problemas en grupo Exposición corta (10 minutos) Instrucción por pares (clickers)
Demostraciones (al estilo ILD)
Sesiones de resolución de problemas (tradicional impartido por asistentes)
Laboratorio Pl at af o rma tecn o ló gic a d e apo yo
Además …
• La colaboración es un elemento esencial del
proyecto y se ve promovida por los salones de clases para el Aprendizaje Centrado en el
Aulas Centradas en el Estudiante (ACE)
• El nombre original de estos salones es
SCALE-UP (Universidad de Carolina del Norte) y TEAL (MIT).
• Se diseñaron hace más de 10 años en la Universidad Estatal de Carolina del Norte
• Página oficial del proyecto
Aprendizaje
Centrado en el
Estudiante
Físicamente
8 o 6 mesas redondas para 9 estudiantes 1 mesa para el profesor
Aprendizaje en Química
• Estudio
– Se hace una intervención en un grupo y se comparó con
los demás grupos semi-activos.
– El grupo piloto es débil e históricamente tiene un
porcentaje alto de reprobación.
Piloto Todos -Piloto Puntaje de Ingreso 656 690
PSU Matemática 614 627 PSU Lenguaje 493 528
Todos datos ingreso 2012.
Aprendizaje de la Química
PRE POST G g
5,29 10,74 5,45 0,37
• El mejor resultado que se obtuvo para los cursos
tradicionales fue de g = 0,18.
• En la literatura se encuentra que la ganancia en aprendizaje
para un test similar en Química de primer año es típicamente del orden de 0,20 en cursos tradicionales y 0,30 en cursos
con métodos activos.
G = POST – PRE
Rendimiento comparativo
• Se compararon los rendimientos de paralelos de telemáticos vs el general del curso en años 2008, 2009, 2010 y 2012 para los
certámenes 1, 2 y controles de ayudantía. ( Notas Piloto - Notas General).
• Se observa que se pasó de una situación de estar bajo el promedio general a una sobre el promedio general.
2008 2009 2010 2012
Certamen 1 +1 -10 -6 +5
Certamen 2 -4 -8 -6 +3
Resultados en Introducción a la Física
• Los estudiantes en cursos activos no lograron
pasar (en promedio) a los estudiantes en cursos tradicionales de las carreras fuertes,
pero se acercaron de una manera significativa. 5 puntos por debajo vs 40 que se tenía
historicamente.
• Además los estudiantes desarrollaron otras
habilidades (se presentará
Algunas carreras “débiles” en Física
Carrera % Aprob 2010 % Aprob 2012
A 63 100
B 36 94
C 58 89
D 46 75
El segundo curso de Física
• Se implementó una metodología basada en
modelación en el segundo curso.
• Los cursos activos obtuvieron una ganancia g = 0,50 vs 0,30 de los grupos tradicionales.
• Esto se vio reflejado en los porcentajes de
aprobación del curso que pasaron de un 50% a un 97% para los cursos con métodos activos.
Conclusiones
• Con métodos activos se ha obtenido un mayor aprendizaje de
conceptos comparado a métodos tradicionales.
• Si bien ninguno de los resultados por si solo es concluyente, el
conjunto de todos ellos muestra que las intervenciones han sido exitosas.
• Las tasas de aprobación se mejoraron en los cursos activos sin
disminuir los contenidos y utilizando evaluaciones comparables.
• Los estudiantes han evaluado positivamente estas nuevas
Conclusiones
• Se observó que tanto las actitudes frente a la disciplina como
las habilidades de colaboración mejoraron debido a la intervención.
• La implementación en cursos piloto es una buena estrategia
para promover la adopción masiva de estas metodologías.
• Los resultados alcanzados muestran que es factible lograr
que estudiantes comparativamente débiles al inicio del semestre, alcancen resultados académicos similares a
estudiantes aventajados en cursos tradicionales, sin realizar talleres o cursos remediales adicionales para suplir
