RESULTADO DE LA APLICACIÓN DEL APRENDIZAJE BASADO
EN PROBLEMAS Y EL TRABAJO COOPERATIVO EN LA
CALIDAD DEL APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA DE
“TERMODINÁMICA APLICADA”
Francisco Vilaplana, Amparo Ribes*, Ana Vallés, Alfonso Martínez, Laura Contat, Pedro Fuentes
Dpto. Termodinámica Aplicada; Dpto. Ingeniería Química y Nuclear, Universidad Politécnica de Valencia,
Camino de Vera s/n 46022 Valencia
e-mail: [email protected]
Resumen
La Termodinámica Aplicada es una asignatura troncal impartida en segundo curso de Ingeniero Químico en la Universidad Politécnica de Valencia. En ella, los alumnos deben adquirir los conceptos teóricos termodinámicos necesarios para la formación del futuro ingeniero, dejando los trabajos experimentales relacionados para la asignatura de Experimentación en Ingeniería Química I. Tras observar que las propuestas metodológicas tradicionales presentaban resultados desalentadores, se decidió aplicar metodologías activas como el
aprendizaje basado en problemas (ABP) y el trabajo cooperativo (TC). Mediante estas propuestas educativas, se incita a los alumnos a resolver en grupos problemas basados en situaciones reales, desarrollando su capacidad de análisis de los conceptos termodinámicos teóricos y aplicándolos a casos concretos.
En este trabajo se describirá cómo se han adaptado estas metodologías, analizando las mejoras en el aprendizaje obtenidas tras su aplicación. Para ello se tomará como referencia los resultados de los alumnos antes y después de su puesta en funcionamiento.
1. INTRODUCCIÓN
En esta comunicación se describe una experiencia práctica consistente en adaptar una asignatura considerada como básica y en la que están matriculados más de cien alumnos a nuevas estrategias de enseñanza– aprendizaje. El proceso se ha desarrollado a través de una serie de formatos de clase que se han ido alternado a lo largo del curso en función de los objetivos y contenidos concretos que se pretendían conseguir. El núcleo fundamental es un modelo de aprendizaje cooperativo basado en la resolución de problemas [1-3]. Esta nueva metodología se viene aplicando desde el curso 2000-2001 y aquí se presenta también un análisis de los resultados obtenidos.
2. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DIDÁCTICO: METODOLOGÍA Y DESARROLLO PRÁCTICO
La Termodinámica Aplicada es una asignatura troncal de 7 créditos eminentemente teórica que se desarrolla únicamente en el aula. Los trabajos experimentales relacionados con el contenido de esta asignatura están
incluidos en otra asignatura paralela de Experimentación en Ingeniería Química
I. El número de alumnos matriculados está comprendido entre 100 y 130.
Cuando esta asignatura empezó a impartirse en la titulación de Ingeniero Químico, la propuesta metodológica elegida fue la clase magistral participativa. Sin embargo, a los pocos años de su implantación fue evidente una situación repetitiva y preocupante. Los alumnos parecían mostrar un cierto miedo por la asignatura que quedaba reflejado en el número de alumnos presentados en los exámenes (inferior al 25%), a pesar de tener una asistencia masiva a clase y no mostrar descontento ni con la metodología seguida ni con el contenido de la misma.
Para intentar modificar esta situación se combinaron distintas metodologías didácticas. La clase magistral se complementó con un modelo de aprendizaje basado en problemas y llevado a cabo mediante un trabajo cooperativo. Esta metodología de enseñanza se basa en proponer la resolución de problemas y cuestiones teóricas directamente relacionadas con la teoría, por cada bloque
temático impartido (para la asignatura de Termodinámica Aplicada se cuenta
con 4 bloques) que se resolverán en grupo, pero fuera del horario de la clase propiamente dicho. A pesar de ello, esta actividad se realiza bajo la supervisión del profesor durante las horas de tutorías. De este modo, los grupos de trabajo se reúnen en el aula después de haber recibido las instrucciones del profesor, para intentar la resolución de los problemas y cuestiones planteadas. Como esta metodología se aplica a un número de alumnos muy numerosos, el número de alumnos por grupo puede llegar hasta 10. Generalmente está comprendido de 5 a 8 miembros [4].
El trabajo propuesto es la resolución de un problema o cuestión por grupo. El grupo debe presentar una copia de la solución, que será corregida por el profesor. Cuando la solución es correcta, se coloca en un tablón que hay en clase para que esté a disposición del resto de grupos. Con este procedimiento el alumno dispone de una colección de problemas resueltos adicional a la realizada durante las horas de clase.
Esta metodología supone un pequeño esfuerzo por parte del alumno, pero rápidamente comprende sus ventajas. Realiza un problema por cada unidad temática pero a cambio recibe muchos más (hasta 15 si este es el número de grupos). Para que la solución de todos los problemas esté en manos de los alumnos con el tiempo suficiente antes del examen y después de varios intentos, creemos que el mejor método es asignar un horario fijo para resolverlos.
Figura 1.- Trabajos realizados por los grupos y expuestos para ser compartidos con el resto de grupos.
3. EVALUACIÓN DE LOS CONOCIMIENTOS ALCANZADOS POR LOS ALUMNOS
En la evaluación global de la asignatura de Termodinámica Aplicada se
consideran varios tipos de pruebas, puesto que distintas han sido las actividades que se han realizado y además cada prueba tiene fines distintos. Para la evaluación de la clase magistral participativa se realizan distintos tipos de pruebas con el fin de conocer en todo momento el nivel de aprendizaje alcanzado por la clase. De este modo, entre las acciones que se pueden desarrollar con este fin se encuentran:
• Preguntas directas que permitan comprobar el grado con que se han
alcanzado los objetivos de comprensión, síntesis o valoración.
• Problemas o cuestiones a resolver por grupos siempre en el contexto de la
clase, permiten comprobar el grado en que se han alcanzado los objetivos de aplicación.
• Problemas o cuestiones a resolver por grupos dentro de lo que se ha
llamado como trabajo cooperativo, sirve de retroalimentación y permite comprobar de una forma más cercana y en un ambiente distinto el grado en el que se han alcanzado y consolidado los objetivos de aplicación.
La evaluación del trabajo cooperativo se realiza unos días antes del examen. Un miembro del grupo elegido al azar deberá resolver y exponer oralmente delante de todos sus compañeros un problema también elegido al azar, de todos los propuestos a todos los grupos. La nota que este alumno obtenga será la obtenida por todo el grupo.
Por ultimo, siempre se realiza un examen escrito individual para cada alumno.
Para que las pruebas escritas de problemas y cuestiones teóricas sean eficaces a la hora de evaluar y calificar a los alumnos, éstos deben conocer desde el inicio del curso el número de pruebas que tendrá que realizar y sus características, de forma que sepan lo que se les va a exigir.
La valoración que se le da a las distintas pruebas es la siguiente. Las pruebas escritas de teoría y problemas (examen) supondrán un 80% de la nota global final. Los problemas de trabajo cooperativo supondrá el 15% .El restante de la nota global se asigna a la participación en clase a través de las cuestiones que se proponen en el día a día de las lecciones magistrales participativas el 5% [2]. CUESTIONES DIARIAS EXAMEN NOTA FINAL TRABAJO COOPERATIVO 15% 5% 80% 2ª convocatoria
Nota final = Examen (80%) + Problemas Propuestos de trabajo cooperativo (15%) + Problemas Propuestos durante las clases magistrales (5%) Figura 2.- Modelo de evaluación para la asignatura de Termodinámica Aplicada
4. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS DEL PROCESO
Para evaluar los rendimientos de los estudiantes antes y después de la aplicación de las nuevas metodologías se han realizado una serie de estudios, tomando como parámetro de referencia las calificaciones finales obtenidas por los alumnos en los diferentes cursos en los que se ha impartido la asignatura de Termodinámica Aplicada.
La Figura 3 indica la evolución de las calificaciones finales de los alumnos en los diferentes cursos académicos, para la primera y segunda convocatoria. Como puede comprobarse, a partir de la aplicación del aprendizaje basado en problemas y del trabajo cooperativo en el curso 2001-2002, se reduce drásticamente el número de alumnos no presentados en primera convocatoria. Además, mejoran sensiblemente las calificaciones obtenidas por los alumnos, al aumentar los porcentajes de aprobados y notables. El aumento del porcentaje de suspensos es atribuible al incremento de participación de los alumnos en el examen final de la materia, por lo que puede afirmarse que se ha
producido un trasvase de alumnos no presentados a suspensos, lo cual puede considerarse como un hecho positivo.
Si se analizan los resultados referentes a la segunda convocatoria, puede comprobarse como el porcentaje de alumnos no presentados en dicha convocatoria aumenta bruscamente con la aplicación de las nuevas metodologías. Este hecho puede considerarse como una consecuencia directa de la naturaleza del nuevo enfoque del trabajo en clase, debido a que esta segunda convocatoria se suele realizar en el mes de julio, 6 meses después de que las sesiones de aula de la asignatura hayan concluido.
0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 1998-1999 1999-2000 2000-2001 2001-2002 2002-2003 curso académico P o rcentaj e de alumnos (%) MH Sobresaliente Notable Aprobado Suspenso No Presentado Aplicación del aprendizaje basado en problemas (ABP) y del
trabajo cooperativo (TC) (a) 0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 1998-1999 1999-2000 2000-2001 2001-2002 2002-2003 curso académico Porcentaj e de al umnos ( % ) MH Sobresaliente Notable Aprobado Suspenso No Presentado
Aplicación del aprendizaje
basado en problemas
(ABP) y del trabajo
cooperativo (TC)
(b)
Figura 3.- Evolución de las calificaciones finales de los alumnos en la asignatura de Termodinámica Aplicada: a) primera convocatoria; b) segunda convocatoria
Por último, en la Figura 4 se analiza de forma global el porcentaje total de alumnos que superan la asignatura durante los diferentes cursos académicos en primera o segunda convocatoria frente a aquellos que no la superan. Como puede observarse, la introducción de las nuevas metodologías activas supone un punto de inflexión en la tendencia negativa de resultados académicos de los alumnos en la asignatura. A partir del curso 2001-2002, se incrementa el porcentaje total de alumnos que superan la asignatura, demostrando la validez del nuevo enfoque conferido al planteamiento didáctico de la misma. Sin embargo, sería necesario continuar estudiando en el futuro los resultados obtenidos, para confirmar este crecimiento o para comprobar que se alcanza un punto estacionario. 0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00 100,00 1998-1999 1999-2000 2000-2001 2001-2002 2002-2003 curso académico P o rcent a je al u m n o s ( % ) 0 20 40 60 80 100 120 140 N ú m e ro t o ta l de a lum no s
% total asignatura superada
% total asignatura no superada
número total alumnos matriculados
Aplicación del
aprendizaje basado en problemas (ABP) y del
trabajo cooperativo (TC)
Figura 4.- Evolución del porcentaje total de alumnos que superan la asignatura.
Conclusiones
Desde el punto de vista de los resultados académicos deben destacarse las siguientes conclusiones referentes a la aplicación del aprendizaje basado en problemas y el trabajo cooperativo:
• Ha disminuido el número de alumnos no presentados fundamentalmente en
la primera convocatoria.
• Ha aumentado el porcentaje total de alumnos que han superado la
asignatura.
La metodología del trabajo en grupoha sido aceptada por los alumnos, pero se encuentra cierta resistencia a abandonar el personalismo a la hora de llevarla a cabo en el día a día.
Se ha observado que el trabajo en grupo es mucho más eficaz si está dirigido y guiado por el profesor. En general, los alumnos encuentran dificultades en organizar su trabajo.
Agradecimientos
Los autores desean expresar su agradecimiento a la Universidad Politécnica de Valencia por la ayuda económica proporcionada vía los Proyectos de Innovación Docente PID 14024-A y PIE 12119-C.
Referencias
[1] M.L. Fabra, “Técnicas de grupo para la cooperación”, Grupo Editorial Ceac, S.A., 1994
[2] A. Ribes Greus, “Proyecto docente”, Universidad Politécnica de Valencia,
2000.
[3] “Las estrategias y técnicas didácticas en el rediseño”, Dirección de Investigación y Desarrollo Educativo, Vicerrectoría Académica, Istituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey.
[4] Grupo de Investigación en Metodologías Activas de la Universidad Politécnica de Valencia, Trabajos de Investigación.
