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Jhoan Daniel Hernández Oviedo, Jaime Enrique Flórez Quiñones, Director: Nelson Otálora. Diseño de una Actividad Tecnológica Escolar – ATE aplicable a la asignatura de física del grado 90

DISEÑO DE UNA ACTIVIDAD TECNOLÓGICA ESCOLAR - ATE APLICABLE A LA ASIGNATURA DE FÍSICA PARA EL GRADO 90

Jhoan Daniel Hernández Oviedo Jaime Enrique Flórez Quiñones

Especialización en Educación en Tecnología Universidad Distrital Francisco José de Caldas

Bogotá, Colombia [email protected]

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RESUMEN: Este trabajo de grado, tuvo como fin diseñar una “Actividad tecnológica escolar – ATE” producto de un proceso de indagación y búsqueda de actividades, prácticas y retos asociados a la educación en tecnología, sugeridos por docentes en el ambiente educativo, en textos o páginas web. Las actividades consideradas debían ser susceptibles de adaptar y diseñar como “Actividades tecnológicas escolares – ATE”. Una vez agotada la etapa de indagación y búsqueda, las actividades resultantes fueron analizadas por los autores para elegir una de ellas, que posteriormente fue implementada en grupos de niños y jóvenes de acuerdo al contexto propuesto por los autores. Durante la Fase Propositiva, se realizó la aplicación práctica de la ATE en 4 grupos de 16 participantes c/u, con niños entre los 11 y 14 años de edad. Lo anterior con el fin de evidenciar el impacto en los participantes; la interpretación que hacían de las orientaciones dadas, cómo se resolvían las preguntas y los aprendizajes alcanzados. Para la ATE elegida, de acuerdo a las características del “reto” y el nivel de autonomía de los participantes, se adoptó el enfoque de Diseño para su formulación. Su estructuración, tuvo como referencia la Metodología Proyectual y las estrategias de diseño y orientaciones generales recibidas en los seminarios de la Especialización. Posterior a la implementación práctica de las actividades asociadas al reto, se realizaron las ártes, construcción y diagramación del documento guía que es el entregable final del proceso. PALABRAS CLAVE: Educación, Aprendizaje, Actividades, Tecnología. ABSTRACT: This degree work, was aimed at designing a "school technological activity - ATE" product of a process of investigation and search activities, practices and challenges associated with education in technology, suggested by teachers in the educational environment, in texts or pages web. The activities should be subject to adapt and design as "school technological activities - ATE". Having exhausted the stage of investigation and search, the resulting activities by the authors were analyzed to choose one, which was subsequently implemented in groups of children and young people according to the context proposed by the authors. During Phase Propositiva, the practical application of the ATE into 4 groups of 16 participants c / u, with children between 11 and 14 years of age was performed. This in order to demonstrate the impact

on participants; the interpretation that made the given guidelines, how the questions and learning achievement is resolved. For ATE chosen according to the characteristics of the "challenge" and the level of autonomy of the participants, the design approach adopted for its formulation. Its structure had as reference the project methodology and design strategies and general guidance provided in seminars Specialization. After the practical implementation of the activities associated with the challenge, the arts, construction and layout of the guidance document is the final deliverable of the process were conducted. . KEYWORDS: Education, Learning Activities, Technology.

1 INTRODUCCIÓN

Este documento establece los aspectos más relevantes que tuvieron en cuenta los autores para diseñar una “Actividad tecnológica escolar – ATE”, como aporte para dinamizar los procesos de enseñanza aprendizaje en algunos de los temas de la asignatura de Física del grado 90 del sistema educativo colombiano. El documento comienza describiendo el contexto en el que se desempeñan los autores y sus motivaciones para contribuir con herramientas pedagógicas útiles en la enseñanza de algunos conceptos de la física, continúa con una revisión de las investigaciones y aportes de varios autores y docentes sobre las Actividades Tecnológicas Escolares, que sirvieron de sustento para la estructuración de la Propuesta y la respectiva ATE como producto final. En el Planteamiento del Problema (sección 4) se presentan los elementos que motivaron a los autores a plantear la necesidad de nuevas herramientas que dinamicen los procesos de enseñanza-aprendizaje de las ciencias, en especial en área de física e indirectamente de las matemáticas. Luego de reflexionar sobre el problema propuesto y delimitar claramente los propósitos del trabajo de grado, se presenta un diagrama de flujo que muestra las diferentes etapas desarrolladas. A continuación se presenta en el Marco Teórico, la estructura conceptual que fundamenta la propuesta, desde los aportes de

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diferentes autores hasta los aprendizajes y reflexiones propias de los titulares del presente trabajo de grado. Se prosigue, con una amplia descripción en varios ítems de dicha propuesta, en donde se ven reflejados los aspectos pedagógicos, didácticos y metodológicos de la misma, en coherencia con lo aprendido en la Especialización en Educación en Tecnología, apoyados en los elementos teóricos antes mencionados y la experiencia de su implementación práctica. Por último, los autores presentan sus principales conclusiones sobre el desarrollo del trabajo de grado y de la implementación de la ATE resultante en algunos grupos de sus contextos. La ATE diseñada, se aplicará en varios grupos de educación formal y también, en métodos alternativos que desarrollan familias homeschooling, que educan a sus hijos en casa mediante plataformas virtuales, textos o sistemas de otros países. Se espera, que este trabajo contribuya a mejorar la calidad de la educación “con tecnología” de las ciencias en nuestro país. Aunque no corresponde a un entregable de este trabajo de grado, también es importante mencionar que los autores diseñaron un Ambiente Virtual de Aprendizaje con la herramienta Moodle, que es versión digital de la ATE propuesta. Dicho ambiente se aloja en la siguiente dirección: http://ciencias.udistrital.edu.co/avirtual/course/category.php?id=62, bajo el título “RETOS DE DISEÑO”. Se espera, también poder darle aplicación práctica inscribiendo estudiantes en dicho ambiente.

2 CONTEXTO DEL TRABAJO Los autores aplicaron la “Actividad tecnológica escolar – ATE” en 2 escenarios. Uno de estos escenarios es la institución educativa Colegio Santa Francisca Romana - Anexo San Francisco de Asís, donde uno de ellos labora como profesor del área de matemáticas de los grados 60 a 90. El otro escenario, es el Taller de Ciencia y Tecnología, un emprendimiento de uno de los autores y varios profesionales. Se desarrolla los días jueves en Bogotá y martes en Chía con 120 niños y jóvenes la mayoría homeschoolers. 2.1 EL TALLER DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA El Taller de Ciencia y Tecnología, está concebido como una estrategia de complemento a la calidad de la educación de nuestras nuevas generaciones. El programa busca despertar en los participantes el interés por el estudio de la Ciencia y la Tecnología mediante un acercamiento práctico y vivencial a los diferentes fenómenos de la naturaleza. Permite a los estudiantes acceso a gran cantidad de equipo de laboratorio y las prácticas más representativas de cada una de las áreas objeto de estudio. Mediante el Taller de Ciencia y Tecnología, los niños y jóvenes, conocen de manera transversal a las materias del colegio, las temáticas, equipos y principales conceptos asociados de las áreas de Biología, Química, Matemáticas, Física, Electrónica, Robótica y Sistemas, lo que les permitirá

tener una visión más objetiva de las ciencias. Por lo anterior, El proceso otorga a los participantes, herramientas para ir construyendo sus proyectos de vida ya que podrán elegir con mejores criterios el área de estudio para su vida profesional. 2.2 COLEGIO ANEXO SAN FRANCISCO DE ASÍS El colegio anexo SAN FRANCISCO DE ASÍS, en adelante CASFA nació en el año de 1985, como un programa concreto de alfabetización y educación a niños que, estando en edad escolar, no estuvieran en la escuela y no tuvieran la oportunidad de educarse. Ubicado en el barrio Tibabitá, su objetivo inicial fue el de comenzar un proceso de cambio en las comunidades del barrio El Codito, situado en los Cerros Nororientales de Usaquén. El Proyecto Educativo Institucional está orientado hacia la formación laboral, que desde 1995 se ha concretado en el desarrollo de las prácticas laborales que los alumnos de (10º. y 11º.) realizan en diferentes empresas o instituciones, a partir de las cuales se ofrece en esta área una formación integral a los alumnos. El enfoque pedagógico del CASFA está basado en la Pedagogía para la Comprensión. El objetivo primordial es lograr que los estudiantes comprendan las principales formas de pensamiento disciplinario, que aborden los temas esenciales de cada disciplina y se constituyan en herramienta para su actuación. La comprensión es una de las metas más importantes de la educación. Todos los maestros enseñan para la comprensión, entre otras cosas más. Pero ayudar a los alumnos a adquirir esa comprensión es un trabajo difícil. Con frecuencia, se encuentra en el colegio que sus alumnos comprenden mucho menos de lo que se hubiera querido. Aún más, usualmente no ven las conexiones entre lo que aprenden en el colegio y lo que hacen fuera de él. A pesar de todos los esfuerzos, la comprensión en los estudiantes parece eludir a todos. La situación de vulnerabilidad limita los recursos del colegio, por tal motivo los autores ven un gran potencial en la implementación de las ATE en el contexto del colegio, el cual cuenta con 320 estudiantes dispuestos a generar un pensamiento crítico. Por ultimo cabe destacar el interés de los educando por las actividades propuestas por el docente a través de dispositivos tecnológicos que como se indicará más adelante, son una gran apuesta para afianzar y fortalecer la educación en tecnología en el país.

3 ANTECEDENTES

Entre los trabajos y publicaciones que brindan sustento a esta propuesta, se hace mención a los aportes de varios docentes, instituciones y egresados que se han dedicado a enriquecer este tipo de dispositivos pedagógicos conocidos como ATE. Según el profesor Nelson Otálora, las primeras alusiones sobre las ATE, se hicieron en el año 1996 en el documento ''Educación en Tecnología: Propuesta Para La Educación Básica'' del MEN. La noción de ATE continúo creciendo a la luz del desarrollo de políticas públicas para la Educación en Tecnología y la formalización propia de la asignatura “área de

http://ciencias.udistrital.edu.co/avirtual/course/category.php?id=62

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tecnología e informática”. Se dan nuevas aproximaciones a través de las orientaciones curriculares generadas en el 2005 por la Secretaría de Educación de Bogotá. El presente trabajo de grado toma elementos de las orientaciones curriculares del Ministerio de Educación Nacional sobre el área de educación en tecnología (2008), donde se hace referencia directa a las ATE como estrategias didácticas que apoyan los ambientes de aprendizaje de la tecnología. También se apoya en la ponencia del profesor Nelson Otálora: “Las Actividades Tecnológicas Escolares: Herramienta para Educar” en el marco del Encuentro Nacional de Experiencias Curriculares y de Aula en Educación en Tecnología e Informática (Universidad Pedagógica Nacional, octubre del 2008). Dicho documento, presenta a las ATE como punto de partida para estructurar en el buen camino y de forma acertada, la importancia de la educación en tecnología tanto para el educando como para el educador.

Un tercer recurso consultado, corresponde al trabajo de Gallego Tovar quien desarrolló una ATE, basada en el empleo de algoritmos por medio del uso de Lego para niños de quinto grado. El autor aborda el tema partiendo desde una breve explicación de los algoritmos y cómo este último media en la solución de problemas trabajados desde la escuela como recurso de desarrollo cognitivo en los estudiantes. A través de la etapa descriptiva, el autor reúne datos para evidenciar cuales variables están relacionadas entre sí. Con la información ya recolectada y analizada, Gallego Tovar propone dar respuesta por medio de una ATE, que reúna algoritmos para propiciar modelos de solución de problemas en la estructura de pensamiento de los estudiantes. El fundamento propositivo de este trabajo adopta la ATE como herramienta, tanto de trabajo, como de conceptualización en el aula de clase, contribuye a generar lógica algorítmica porque aporta elementos de construcción y elaboración secuencial para generar diferentes soluciones a diversas situaciones. Se concluye, por parte de los titulares de este trabajo de grado, que la propuesta presentada por Gallego Tovar (2012), genera aspectos interesantes en cuanto a la secuencia de elementos que llevan a construir modelos de solución de situaciones en los niños, en especial al momento de abordar una situación en específico, pero no aporta al tema pilar de este documento el cual se centra en la generación del interés que tanto hace falta en los estudiantes de básica de los colegios, en especial cuando se habla de temas relacionados a la física. Para el año 2014, el profesor Antonio Quintana construyó una serie de documentos con orientaciones para educación en tecnología de los cuales se cita las unidades: “2- Ambientes, estrategias de Aprendizaje y Actividades Tecnológicas Escolares”, y “3- El Diseño como Dispositivo Pedagógico”, dichos documentos hacen parte del Seminario Diseño y Actividades Tecnológicas Escolares en el marco de la Especialización en Educación en Tecnología de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Los elementos extraídos, aproximan al concepto de interacción entre el profesor y el estudiante y la intencionalidad de llegar a un conocimiento tecnológico por medio de las ATE.

El profesor Quintana comienza el documento recalcando en las decisiones sobre el tipo de estrategia a emplear que se deben tener en cuenta, el nivel de asesoría, acompañamiento y guía del docente de las actividades tecnológicas generadas de estas. Para el nivel prescriptivo como estrategia de entrada o introducción, se propone realizar actividades dinámicas que reúnan información y estas se interpreten con preguntas orientadoras que conlleven al análisis: Qué, cómo, cuándo, donde fueron construidos, que repercusiones ha generado y que cambios o evolución podrían presentar. Estos elementos se constituyen en los pilares de las preguntas formuladas en la ATE producto del trabajo del grado anexo a este documento. Otros elementos tomados como aportes del profesor Quintana son los objetivos de las ATE, los cuales buscan que los estudiantes desarrollen actividades de manera autónoma, planteen múltiples soluciones a los retos propuestos de manera interdisciplinar, apliquen los conceptos para un aprendizaje integral (Enseñanza para la comprensión), usen la información con apropiación o de forma acertada y lo lleven finalmente al trabajo en equipo (base del trabajo colaborativo); esto a su vez contribuye a potencializar su creatividad, que a futuro les permitirá resolver situaciones y problemas propuestos en diferentes contextos. También se tuvo en cuenta sus lineamientos sobre la elección de los problemas, los cuales, según Quintana, deben emerger o nacer de la propiciación de espacios o de la intencionalidad del orientador, producto de objetivos propuestos; deseando que el estudiante lo resuelva en equipo para aprovechar no solamente sus habilidades si no la de sus pares. El capítulo 3 contribuyó a elegir el enfoque de diseño como estrategia para la formulación de la ATE producto de este trabajo de grado, además, se tomaron elementos para el diseño y estructura de la ATE, desde su concepción misma, pasando por la metodología, hasta sus componentes. En conclusión, los autores del presente trabajo de grado encuentran que los documento del profesor Antonio Quintana aportan valiosas orientaciones y da las directrices para comprender las ATE, sus pautas y los enfoques que se pueden emplear para su formulación, al igual su impacto en los procesos de enseñanza aprendizaje. Otra texto clave para los autores del presente documento, es la propuesta presentada por los profesores (Quintana, Páez & Téllez, 2015) es “Actividades Tecnológicas Escolares y Energías Renovables”, el cual, busca contribuir en el fortalecimiento y desarrollo de la tecnología como tema de estudio en la escuela. La cartilla, se desarrolló a través de las diferentes experiencias, fruto de las reflexiones y conclusiones por parte de los mencionados profesores. Dicha cartilla, contribuyó al presente al trabajo de grado, como modelo de referencia con las ATE que allí se presentan. Otros documentos que aportaron elementos para la formulación de la ATE producto de este trabajo, son los de Arvind Gupta y su equipo, que proponen experimentos, juegos, prácticas y material didáctico como “Toys From Trash” y secciones de “Creative Commons” de carácter interdisciplinar, susceptibles de aplicar en todas las áreas del conocimiento.


4. DESCRIPCIÓN DEL TRABAJO 4.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA En los contextos donde se desempeñan los autores (sección 2) y tal vez, en muchos más de otros docentes y profesionales que desarrollan las áreas de ciencias, se evidencia una apatía creciente con los años, de los niños y jóvenes por las áreas de ciencias básicas, en especial de la asignatura de física, gran parte por la forma en que los docentes presentamos dichas áreas, como una avalancha de números y ecuaciones que no tienen sentido sino en el aula de clase e importancia transitoria para el examen. También, en Colombia como en muchos países, incluso los desarrollados, las facultades de ciencias y los programas de ciencias, están teniendo cada vez menos aspirantes a sus programas. 4.2 JUSTIFICACIÓN Por lo descrito en la sección anterior, se hace necesario proponer y adoptar estrategias que dinamicen los procesos de Enseñanza-Aprendizaje de las ciencias básicas. En este caso, se busca poner en práctica esta visión, con algunos conceptos asociados a la asignatura de física, para darle mayor relevancia desde la perspectiva de estudiantes que cursan el grado 90. También es importante motivar en ellos, el interés por estudios superiores asociados a las ciencias básicas y aplicadas. Con la introducción del Diseño y las ATE como vehículo, es posible crear en los participantes la necesidad de estudiar determinados conceptos y en especial su aplicación práctica para lograr una solución tecnológica del problema propuesto. Además, este tipo de actividades, puede motivar en nuestros estudiantes proyectos de vida, basados en estudios superiores de carreras asociadas a las ciencias básicas y aplicadas, definitivamente se necesitan más mentes que contribuyan al avance de la ciencia, o dicho en las palabras del profesor Jorge Reynolds en su visita a la Universidad Distrital el 28 de noviembre de 2015: “Un país que no tiene su propia tecnología es un país que no saldrá del subdesarrollo”. 4.3 PREGUNTAS ORIENTADORAS 4.3.1 PREGUNTA ORIENTADORA GENERAL ¿Qué ATE incentiva el interés en los estudiantes de la asignatura de física del grado 90? 4.3.2 PREGUNTAS ORIENTADORAS ESPECÍFICAS ¿Cuáles fuentes de información sobre ATE y actividades de aula exitosas en temas de física se tienen a disposición?

¿Qué temas o conceptos específicos de la asignatura de física del grado 90 pueden hacerse más interesantes para los estudiantes mediante la implementación de una ATE? ¿Qué estructura de ATE se puede aplicar de acuerdo al contexto y los temas a desarrollar? 4.4 OBJETIVOS 4.4.1 GENERAL Plantear una Actividad Tecnológica Escolar que incentive el interés de los estudiantes del grado 90 en el área de Física.

4.4.2 ESPECÍFICOS

• Investigar fuentes de información sobre ATE

disponibles, actividades y experiencias exitosas de aula en temas relacionados con física.

• Identificar los conceptos de la asignatura de física que pueden hacerse más interesantes para los estudiantes mediante la implementación de una ATE

• Elegir un enfoque e implementar una estructura para formular la ATE de acuerdo al contexto y los temas a desarrollar.

• Diseñar el texto guía asociado a la ATE propuesta para la asignatura de física del grado 90.

5. METODOLOGÍA DE TRABAJO El método empleado por los autores para organizar y desarrollar el trabajo de grado está dividido en 5 fases:

a) Descriptiva: Se identificaron por parte de los autores, los conceptos específicos de la asignatura de física del grado 90 que pueden ser desarrollados mediante la implementación de una ATE.

b) Interpretativa: Se realizó una búsqueda de información sobre ATE existentes en las diferentes fuentes, además, prácticas y experiencias exitosas de aula que pudieran aportar elementos para el diseño de una ATE que contribuya a generar interés en los estudiantes en el área de física del grado 90.

c) Argumentativa: Se eligió de acuerdo al criterio de los

autores, el problema “débilmente estructurado” que mejor servía de insumo para el diseño de la ATE a construir.

d) Propositiva: Una vez elegida la ATE susceptible a

aplicar en la asignatura de Física del grado 90, se


eligió y adoptó un modelo para la construcción de la documento guía de dicha ATE.

e) Presentación: Se realizó la diagramación y diseño final del documento guía que serán entregados como resultado del proyecto.

Figura 1. Diagrama de Flujo por fases

El proceso inició con una revisión de los escenarios donde serían implementados los productos de este trabajo de grado. Dichos escenarios son descritos en el contexto del trabajo. En forma paralela, se llevó a cabo la indagación de múltiples fuentes y selección de las mejores “Actividades tecnológicas escolares – ATE”. Después, se seleccionó en criterio de los autores la mejor de ellas, incluso fue probada en los mencionados escenarios con algunos grupos para tener un acercamiento con su puesta en práctica. Una vez ajustada la “Actividad Tecnológica Escolar – ATE”, se diseñó el texto guía, se realizaron las artes y diagramación para construir y presentar el documento como resultado de este trabajo de grado.

6. MARCO TEÓRICO Para dar sustento al presente trabajo de grado, es necesario hacer algunas reflexiones previas basadas en diferentes autores, universidades e instituciones que se han dedicado a desarrollar temas como el enfoque de diseño en la formulación de Dispositivos Pedagógicos y las Actividades Tecnológicas Escolares, así como la visión propia de los autores respecto a las potencialidades a la hora de aplicarlos a los diferentes ambientes educativos en los que se desenvuelven.

Recordando que el objetivo de este trabajo es “Plantear una Actividad Tecnológica Escolar, que incentive el interés de los estudiantes del grado 90 en el área de Física”, se eligió por parte de los autores el enfoque del “Diseño” para formular la ATE producto de este trabajo. En este marco, será necesario mostrar los principales aspectos que sustentan la aplicación del Diseño en los ambientes educativos.

6.1 EL DISEÑO EN LOS AMBIENTES EDUCATIVOS Como se menciona anteriormente, la opción más interesante para los autores para incentivar el interés de los estudiantes del grado 90 en temas de Física es la incorporación del Diseño como herramienta pedagógica, “el diseño es una disciplina de "amarre" y síntesis de conocimientos de otras ciencias y disciplinas” (R. Polo (sf) citado por Quintana 2014). El proceso de diseño suele incorporar las siguientes fases:

1. Observar y Analizar – Buscando necesidades o problemas

2. Evaluar – Dando prioridad a los problemas o necesidades encontrados.

3. Planear y proyectar – Proponer alternativas de solución, construir modelos, analizar posibilidades y viabilidad.

4. Ver, construir y ejecutar – Llevar a la vida real la mejor idea de solución.

Varios autores se refieren al Diseño como el paradigma de la tecnología, una disciplina que conjuga diferentes saberes y logra convertirse en “elemento dinamizador de la innovación en el campo tecnológico” (Quintana 2014).

Figura 2. Mapa Conceptual del Diseño Fuente: Hernández, J. & Flórez, J. (2015)

Aplicado en la educación, el Diseño es una potente herramienta para plantear dinámicas y actividades basadas en proyectos o solución de problemas “débilmente estructurados” que involucran a los participantes, y promueven la reflexión y la estructuración de pasos para lograr los objetivos. Según las fuentes consultadas, el Diseño aplicado a los procesos educativos, debe tener en cuenta las diferencias entre los estudiantes por ejemplo su desarrollo cognitivo, “Diseñar es una actividad esencialmente cognitiva” (Goel y Pirolli, 1992 citados por Quintana, 2014). Tendrán que formularse entonces, unos objetivos de aprendizajes claros, medibles y que propicien un aprendizaje superior. Debe tener formas efectivas de valorar los logros alcanzados, tener en cuenta los materiales educativos y ayudas a disposición. Además, implementar diferentes estrategias didácticas como talleres, foros, mapas conceptuales, etc.

“En síntesis, el diseño se convierte en una actividad escolar que pretende recuperar las opciones de creación e integración de conocimientos, dando al estudiante un espacio para proponer, discutir y desarrollar ideas. Del


mismo modo, podremos iniciar proyectos de largo aliento, en los cuales el estudiante invierta días, semanas y hasta meses e involucre todo el trabajo que desde las demás asignaturas se viene adelantando con el ánimo de iniciarlo de manera racional en el mundo tecnológico que vive”.

(Documento del MEN, citado por Otálora, 2008)

6.1 DISEÑO Y ACTIVIDADES TECNOLÓGICAS ESCOLARES Una forma de incorporar el Diseño a las prácticas de enseñanza aprendizaje es a través de la implementación de Actividades Tecnológicas Escolares – ATE desde el Diseño. Un rasgo distintivo del Diseño es su orientación hacia la “Solución de problemas”, en este sentido, se puede presentar a los estudiantes un “problema” o un “reto” el cual deben resolver mediante una “solución tecnológica”, y un dispositivo pedagógico que puede mediar para este fin es una ATE. En sus orientaciones de carácter metodológico para formulación de ATE, el profesor Nelson Otálora apoyando su postura en Jean Piaget, sostiene que uno de los enfoques para definir las “acciones de conocimiento” es el “Diseño y Tecnología” y que su vez, este enfoque genera una lógica denominada “solución de problemas”. Lo anterior, permite sustentar desde los principios del Constructivismo la formulación de las ATE con el enfoque de Diseño. El papel de las ATE también se puede sustentar a nivel Macrocurricular, partiendo desde las orientaciones generales del Ministerio de Educación Nacional (MEN) para la Educación en Tecnología y llegando a la estrategia de implementar actividades tecnológicas – ATE con sus diferentes enfoques.

Figura 4. Fundamento de las ATE desde las orientaciones para la

Educación en Tecnología Fuente: Hernández, J. & Flórez, J. (2015)

De esta manera es posible evidenciar la importancia de las ATE para la educación en tecnología y en general para cualquiera de las áreas del conocimiento. Como lo afirma (Otálora, 2008) haciendo referencia a este mismo documento:

“…de esto es importante subrayar que aún con planteamientos en construcción, el MEN posicionó a la educación en tecnología y por ende a las ATE en un ámbito que supera la tradición de pensamiento sobre la tecnología de tipo 'artefactual…”.

Así, las ATE se constituyen en una poderosa herramienta para adelantar procesos de enseñanza-aprendizaje que logran impactos muy positivos en propuestas asociadas al campo temático de la Educación en Tecnología y las demás asignaturas. “Las ATE reúnen elementos valiosos de todas las áreas del saber para buscar en el educando la apropiación de conceptos e incentivar el interés en la asignatura” (Gallego Tovar, 2012). Como se puede evidenciar en la gráfica anterior y en las primeras citas de la sección 6.1, una buena alternativa para lograr el objetivo de este trabajo de grado, es recurrir al Diseño como enfoque de las actividades tecnológicas escolares – ATE. Para aportar más argumentos, se puede afirmar que Las ATE desde el enfoque del diseño, estimulan en los participantes la confianza para enfrentar y resolver retos y problemas. Apoyados en uno de los planteamientos de Ausubel en sus aportes al Modelo Pedagógico Constructivista, “sólo habrá aprendizaje significativo cuando lo que se trata de aprender se logra relacionar de forma sustantiva y no arbitraria con lo que ya conoce quien aprende, es decir, con aspectos relevantes y preexistentes de su estructura cognitiva”, es posible sugerir que en una ATE, los estudiantes comienzan a integrar a la vida práctica, sus aprendizajes de cada una de las áreas del conocimiento, apoyando la asignatura objeto de estudio, con temas de otras áreas. Incrementan a su vez, el nivel de entendimiento del mundo, de intervenir en él, de forma crítica, coherente y organizada. Las ATE contribuyen a desarrollar habilidades y competencias analíticas y creativas en los estudiantes, a su vez, los lleva a reflexionar sobre sus procesos de aprendizaje. En síntesis, una ATE bien orientada, puede llevar a los sujetos a la reflexión de su protagonismo e importancia en el accionar tecnológico. Logra desarrollar en ellos, la capacidad de relacionar la teoría con la práctica; de indagar sobre la historia y antecedentes, reglas y elementos que la componen y vencer sus propios paradigmas.

Figura 5. Diagrama Impacto de las ATE

Fuente: Hernández, J. & Flórez, J. (2015)

Del diagrama anterior se evidencia las relaciones entre las ATE y cada uno de los elementos del entorno del estudiante. Es importante para los objetivos de este proyecto, reconocer


los impactos de su implementación en el sujeto que aprende, para éste caso estudiantes de grado 9° del sistema educativo tradicional o que hacen homeschooling. Dentro de los impactos positivos de implementar una ATE podemos mencionar:

• Bien diseñadas, logran “generar efectos previstos y deseables en relación con los aprendizajes” (Quintana, Otálora y Marín, 1997).

• Desarrollan competencias, pensamiento crítico y habilidades para la solución de problemas.

• Contribuyen a desarrollar capacidad para identificar y formular problemas propios del entorno.

• Se pueden aplicar en todas las áreas del conocimiento y por lo tanto pueden sustentar procesos educativos de manera interdisciplinar.

• Fortalecen habilidades argumentativas del sujeto.

• Introducen el “DISEÑO” como disciplina determinante en la solución de problemas y en la educación en tecnología.

• Crean y fortalecen la necesidad de “DOCUMENTAR” los pasos que se siguen en la solución de un problema o la realización de un proyecto.

• Cultivan la investigación, la consulta y la lluvia de ideas como insumo para abordar el estudio de la solución de un problema.

• Fortalecen el trabajo en equipo.

• Bien orientadas, logran involucrar al sujeto que dedica más de su tiempo libre a la reflexión, consulta y construcción de prototipos.

• Generan una SATISFACCIÓN PERSONAL al ver que sus conocimientos en conjunto con los demás pueden dar frutos.

• Proporcionan Habilitad y destrezas en el manejo de equipos, herramientas y materiales.

En síntesis, la implementación de las ATE y en especial las que están orientadas desde el Diseño, contribuyen a dinamizar los procesos de enseñanza aprendizaje en los ambientes educativos de niños y jóvenes que cursan los diferentes grados del sistema educativo colombiano y otras modalidades como homeschooling y clubes de ciencias. Por lo tanto el presente proyecto pretende profundizar en el conocimiento sobre este tipo de dispositivos pedagógicos, además de proponer y diseñar una ATE aplicable en el grado 90 donde el

desarrollo cognitivo y las habilidades adquiridas por los estudiantes, posibilita la realización de retos y solución de problemas con mayor complejidad técnica, que involucran uso de materiales, herramientas y equipos especializados.

7. PROPUESTA Con los desafíos que imponen las redes sociales, los artefactos tecnológicos y el creciente desinterés de los estudiantes por las ciencias básicas, es preciso incluir en los ambientes educativos, las Actividades Tecnológicas Escolares – ATE que integren disciplinas como el diseño, para introducir a los jóvenes en su “propia” construcción de soluciones tecnológicas, lo que genera en ellos, interés por los temas de la asignatura de física al verlos aplicados en soluciones prácticas. El propósito de los autores con este tipo de acciones, es lograr transformaciones que a largo plazo, contribuyan a la redefinición de Ciencia, Tecnología e Innovación como ejes de desarrollo y busca posicionar a nuestros estudiantes como actores principales de las transformaciones tecnológicos que requiere el país. Los autores del presente trabajo de grado buscan innovar en las prácticas educativas tradicionales de la asignatura de física, proponiendo un dispositivo pedagógico basado en una Actividad Tecnológica Escolar – ATE con el enfoque de diseño. Debido a los diferentes contextos en los que pretende ser aplicada la ATE propuesta, tanto de carácter formal como educación alternativa, se empleará el término “Orientador” para hacer referencia al profesor, tutor o acompañante que guiará el desarrollo de las actividades. 7.1 DESCRIPCIÓN Y EXPLICACIÓN En la actividad Tecnológica Escolar – ATE se tomaron los elementos del enfoque de diseño para plantear un “problema débilmente estructurado” y establecer unas restricciones que minimizan los riesgos durante las actividades de diseño, construcción y pruebas. En el desarrollo de la ATE planteada, se logra generar interés en los participantes por los temas de la asignatura de física porque evidencian su aplicación práctica y son útiles para solucionar el reto propuesto. Por lo anterior, la adopción del enfoque y la metodología, logran los propósitos de este dispositivo pedagógico al “generar actitudes, de posibilitar apropiación y desarrollo conceptual e incluso de desarrollar habilidades y destrezas propias de quienes solucionan problemas de tipo tecnológico” (Quintana, 2014). Además, consigue en su desarrollo la integración de saberes necesarios puesto que los participantes deben emplear diversos conocimientos en el planteamiento y construcción de la solución tecnológica. Sin embargo en lo dicho previamente se habla de interés. No es congruente. La Actividad Tecnológica Escolar – ATE propuesta en este trabajo, invita a los participantes a llegar a una solución tecnológica para el reto de diseñar y construir un cohete y su respectiva plataforma de lanzamiento. El cohete debe


conseguir mayor altura que los “prototipos” de los demás grupos. Las restricciones de diseño limitan el uso del fuego, material explosivo y/o combustibles. Como resultado del presente trabajo de grado, se presenta una Actividad Tecnológica Escolar – ATE a manera de cartilla, donde se plantea a los participantes un reto de diseñar y construir en equipos, una plataforma de lanzamiento y su respectivo cohete que no utilice combustible, ni gases inflamables y llegue lo más alto posible superando al de sus compañeros. 7.2 CONCEPTOS BÁSICOS Por su carácter interdisciplinar, para el adecuado desarrollo de la ATE propuesta, el orientador debe tener habilidades y competencias en múltiples áreas del conocimiento necesarias para el diseño y construcción de la solución tecnológica o prototipo al que llegarán los estudiantes. También, deberá sumar habilidades técnicas en el trabajo con herramientas, normas de seguridad y empíricas para acompañar los procesos de montaje. En lo pedagógico, para el desarrollo de la ATE, el orientador de las actividades, deberá desarrollar aspectos del Modelo Pedagógico Constructivista, los planteamientos sobre Aprendizaje Significativo y en especial la Solución de Problemas. En lo didáctico, por el enfoque de la ATE, el grado en que se aplica y la naturaleza del problema que es “débilmente estructurado”, es preciso el trabajo en grupos y proporcionar cierto grado de autonomía a los mismos. Dentro de lo metodológico, previamente es necesario que el orientador aborde el reto desde la perspectiva del participante, la desarrolle, y llegue al menos a una solución tecnológica del reto. Es decir, construya al menos un prototipo que “funcione”. Después, sería muy productivo contemplar otras soluciones diferentes a la alcanzada. 7.3 OBJETIVOS DE LA PROPUESTA

• Generar en los participantes interés por los temas de Física asociados a la construcción de la solución tecnología del reto propuesto en la Actividad Tecnológica Escolar – ATE.

• Desarrollar en los participantes habilidades y

competencias en los temas de Física, asociados a la solución del reto propuesto.

7.4 CONTENIDOS La Actividad Tecnológica Escolar – ATE planteada, permite en los participantes la fundamentación y aplicación práctica de los siguientes conceptos:

• Tiro Parabólico • Trabajo y Energía • Presión • Movimiento Uniformemente Acelerado

• Gravedad, entre otros. Por su carácter interdisciplinar, dicha actividad también requiere de los participantes como insumo, consultar y/o aplicar contenidos del área de matemáticas como:

• Geometría • Ángulos • Análisis de Gráficas • Plano Cartesiano

7.5 ASPECTOS PEDAGÓGICOS Y DIDÁCTICOS La propuesta que hoy se presenta, recurre al Diseño que es el paradigma de la Tecnología, como enfoque para plantear un Dispositivo Pedagógico en forma de Actividad Tecnológica Escolar – ATE. Toma por tanto, elementos del Modelo Pedagógico Constructivista y en especial de la Solución de Problemas, en este caso “retos” que se sustentan en conocimientos que ya tienen los estudiantes y crean la necesidad de adquirir nuevos para llegar a la solución tecnológica del reto propuesto e involuntariamente a “aprendizajes significativos”. Esta propuesta surge de la selección de temas específicos de Dinámica y Cinemática en la asignatura de Física que por lo general, se presentan poco atractivos de abordar para los estudiantes del grado 90. Definidos los temas mencionados en la sección 7.2 como las prioridades de formación de los estudiantes, se formula un reto que requiere una solución tecnológica “que se manifiesta como un prototipo que a manera de disculpa o mediador es el posibilitador de ambientes de aprendizaje con un alto grado de control de parte del docente” (Quintana, 2014). Además del carácter interdisciplinar y la integración de saberes que se requiere para llegar a una solución tecnológica del reto propuesto, se propone durante el desarrollo de la ATE diversas formas de representación como lluvia de ideas, cuadros de análisis, bosquejos, planos, gráficas, esquemas, etc. que se constituyen en aproximaciones mentales de posibles soluciones. Además, la dinámica propia de las actividades, exige en los participantes el uso de sus competencias matemáticas y de destrezas comunicativas para socializar en el grupo las diferentes ideas. Lo que implícitamente aporta al desarrollo de habilidades sociales y emocionales en la educación tradicional, objetivos perseguidos por la OCDE de la cual Colombia quiere ser miembro. Un aspecto didáctico importante es el rol del profesor, tutor, acompañante u orientador de las actividades. Éste deberá poseer la suficiente riqueza conceptual y sustento en su aplicación práctica para dinamizar el proceso. Durante el desarrollo de las actividades, será necesario que pueda “formular las preguntas adecuadas en el momento propicio, para que sean los mismos estudiantes quienes reflexionen y edifiquen sus propios conocimientos a partir de dichas reflexiones”.


7.6 ESTRUCTURA Y ORGANIZACIÓN La propuesta de la Actividad Tecnológica Escolar – ATE que hoy se presenta, tiene la siguiente estructura didáctica dividida en 6 secciones:

Figura 6. Secciones de las ATE propuesta

Contiene en cada sección, formularios, preguntas y consultas para aportar a los participantes herramientas que le permitan documentar todos los pasos necesarios para llegar a una solución tecnológica del reto propuesto. Como elemento central en el “Planteamiento del Reto” (sección 1) se describe para los estudiantes, la situación actual, en este caso de Colombia y los desafíos que enfrenta en relación a la carrera espacial, el desarrollo de las TIC y consecuentemente nuestro atraso tecnológico. Se busca que los participantes en grupos realicen un “Análisis Inicial” del reto, las primeras ideas que les surgen y los propósitos del diseño. Desde esta primera sección se realiza un esfuerzo por persuadir a los jóvenes a investigar, también en la importancia de documentar todos los pasos dados en la solución del reto. Además, se incluyen preguntas sobre una lectura acerca del Diseño. El orientador también puede agregar lecturas, videos e insumos teóricos necesarios para la actividad por ejemplo: tiro parabólico, presión, movimiento uniformemente acelerado, entre otros. Como elemento que garantice la seguridad de las actividades y que obligue a buscar nuevas alternativas, se formulan las “Restricciones del diseño”.

Figura 7. Restricciones del Diseño

Además de las restricciones del diseño, la implementación demostró a los autores la necesidad de imponer restricciones de tiempo y de materiales con el fin de que los diferentes grupos lleguen a una solución en un tiempo similar. En la sección 2, Reflexión y Delimitación se busca que los participantes además de resolver sus propias preguntas relacionadas con el reto propuesto, respondan algunas preguntas orientadores que les permiten delimitar claramente el alcance de la solución tecnológica a la que llegarán y qué insumos necesitan para lograrlo.

Figura 8. Preguntas Orientadoras También se abre el camino para plantear algunas ideas iniciales.


La sección 3 estimula la formulación de dichas ideas y su representación mediante bocetos, planos y/o diagramas de las posibles soluciones. Incluye al final, un cuadro comparativo que le permite al grupo juzgar las diferentes alternativas que surgieron y elegir la mejor solución. La sección 4 – Planeación, procura que los participantes:

a) Planifique las acciones a desarrollar. b) Elaboren diagramas y planos más detallados de la

solución tecnológica propuesta. c) Formulen una lista de necesidades. d) Distribuyan roles y funciones para dentro de la

construcción de prototipo. En la sección 5, se hace acompañamiento a la construcción del prototipo en donde se “materialice el diseño elegido”. El orientador debe hacer un esfuerzo por lograr que los diferentes grupos “documenten todo” mediante dibujos, fotos, videos, testimonios, etc. Esta etapa requerirá de más tiempo que las anteriores y puede suceder que se requieran “rediseños” y/o fracasos fruto de errores o aspectos no tenidos en cuenta en etapas anteriores o en la elección de la solución. Por lo anterior es importante que el orientador haya logrado al menos una versión de solución del reto para demostrar que es posible. También es imperativo que él tenga habilidades técnicas para apoyar a los grupos que “van hacia el fracaso”. La sección 6 – Evaluación, contempla las pruebas, la puesta en práctica de los prototipos logrados.

Figura 9. Apartes de la sección 6 del texto guía Después de esta etapa, es importante realizar una jornada de retroalimentación con todos los grupos. Está acción, denominada por (Pérez Bustos y Franco Avellaneda, 2008) como el “tercer momento pedagógico” o “reflexión”:

“…así como el descubrimiento de fenómenos o principios (creación), y que inviten al niño a repensar su cotidianidad relacionando lo que sabía al inicio de la sesión y lo que sabe luego de haber diseñado e intentado resolver un problema de manera creativa (reflexión)”.

Esto permite al orientador evaluar la apropiación de conocimientos, desarrollo de habilidades y destrezas en los participantes, sobre los temas específicos objeto del dispositivo pedagógico propuesto.

7.7 CRITERIOS DE APLICACIÓN Y EVALUACIÓN Para desarrollar la Actividad Tecnológica Escolar – ATE propuesta, el orientador de la actividad, debe tener los conocimientos teóricos mencionados en la sección 7.4 pero también habilidades técnicas y prácticas en el manejo de herramientas. Puede elegir proveer un set de herramientas y materiales para la solución del reto, lo que limitaría la naturaleza y alcance de las soluciones a las que llegarán los diferentes grupos, ó desarrollar la ATE en varias sesiones, lo que permite a los grupos integrar nuevos saberes, “asesores externos”, herramientas y tecnología por fuera del aula. Ambas opciones fueron llevadas a la práctica por los autores en algunos grupos con excelentes resultados. Las diferentes experiencias en la implementación de la ATE propuesta han permitido llegar a soluciones tecnológicas basadas en:

• Resortes • Reacciones Químicas • Bicarbonato de Sodio – Vinagre • Cocacola Cero - Mentox • Aire Comprimido con Bomba • Compresión usando Hielo Seco

Por la naturaleza del reto y el nivel escolar de los participantes, se procura cierto grado de autonomía, sin embargo es importante que el orientador estimule la documentación de todas las etapas, que se completen los formularios y se respondan las preguntas, ya que el grado de “pasión” y “entusiasmo” que causa el reto y su desarrollo, hace que los participantes olviden realizar estas actividades menos atractivas, lo que pone en peligro los objetivos de formación, los aprendizajes, conceptos que se quiere fortalecer y, transformarían la ATE en una simple actividad lúdica y de dinámica de grupo. 8. CONCLUSIONES Después de llevar a cabo el proceso descrito en la sección 5 del presente trabajo, los autores consideran importante resaltar lo siguiente:

• Las ATE y en particular las que se fundamentan en la estrategia de diseño, son efectivas para despertar en los participantes el interés por los temas de la asignatura de física. Esto supone para los autores de este trabajo, un nuevo campo de acción y en cierta forma un cambio de paradigma sobre las prácticas tradicionales de enseñar las ciencias.

• Enseñar con tecnología es posible en cualquier área del conocimiento y no necesariamente involucra el uso de artefactos tecnológicos.

• A pesar de que en el contexto de la Especialización, existe un auge de las ATE, fuera de allí, hay pocas fuentes de información, material y publicaciones disponibles, en especial las basadas en el enfoque de


diseño. Lo que supone un gran campo de acción para la producción de material educativo.

• El carácter interdisciplinar que permiten las ATE, amplían su campo de acción. La aplicación práctica de esta propuesta permitió relaciones directas con otras asignaturas, que llevaron a la realización de sesiones conjuntas y nacientes dinámicas de cooperación entre docentes.

• Las pautas y la estructura adoptada para concebir la

ATE propuesta, integran elementos de la metodología proyectual, permiten diferenciar claramente los tres componentes del problema y los diferentes momentos durante su desarrollo.

• En lo didáctico, para esta ATE es necesario que el

orientador indague constantemente para impulsar procesos de construcción conceptual, además, es imperativo realizar un momento de “cierre” o “retroalimentación”.

• Durante el desarrollo de la ATE, es necesario que el orientador estimule la documentación de todas las etapas, se asegure que se completen los formularios y se respondan las preguntas, ya que el grado de “pasión” y “entusiasmo” que causa el reto y las dinámicas asociadas, hacen que los participantes olviden realizar estas actividades menos atractivas, lo que pone en peligro los objetivos de formación y transformarían la ATE en una simple actividad lúdica y de dinámica de grupo.

• En lo metodológico es imperativo que antes del trabajo con los estudiantes, el orientador aborde el reto desde la perspectiva del participante “como si fuera un niño”, que desarrolle las actividades, y llegue al menos a una solución tecnológica del reto. Es decir, construya al menos un prototipo que “funcione”. Después, sería muy productivo contemplar otras soluciones diferentes a la alcanzada.

9. REFERENCIAS [1] Quintana, Antonio (2014). Capítulo 3 El Diseño como

Dispositivo Pedagógico (pp 2-22). Bogotá D.C. [2] Quintana, Antonio (2014). Unidad 2 Ambientes, estrategias

de Aprendizaje y Actividades Tecnológicas Escolares (pp 2-28). Bogotá D.C.

[3] Otálora, Néstor (2008). “LAS ACTIVIDADES

TECNOLOGICAS ESCOLARES: HERRAMIENTAS PARA EDUCAR” ponencia presentada en el “Encuentro Nacional de Experiencias Curriculares y de Aula en Educación en Tecnología e Informática. Universidad Pedagógica Nacional. Octubre 8, 9 y 10 de 2008 (pp 1-21). Bogotá D.C

[4] Curso de Informática II, Metodología Didáctica Reglamentada (2015). Capítulo 2. España: Universidad de Murcia.

[5] Jonh Aitken y George Mills (1994). Tecnología Creativa.

Segunda Edición. Ediciones Morata S.L. España: Ministerio de Educación y Ciencia.

[6] Actividades Tecnológicas Escolares Motor de Trabajo en el

Aula (2012). Federación Internacional de Fe y Alegría. Colombia.

[7] Arvind Gupta (2010). Toys from Trash. India [8] Aspectos Generales del Diseño Educativo. Seminario de

Docencia + TIC_1. Colombia: Universidad de Antioquia.

[9] Oroza, Ernesto. Con nuestros propios esfuerzos. Editora

verde Olivo 1992 IMPRENTA CENTRAL DE LAS FAR Diciembre 1992 "Año 34 de la Revolución”

[10] Acevedo Rodríguez, German. Ciencia, Tecnología y

Sociedad: una mirada desde la educación en tecnología. Revista Iberoamericana de Educación Número 18 Biblioteca Virtual Organización de Estados Iberoamericanos para la Educación, la Ciencia y la Cultura 1998. http://www.rieoei.org/oeivirt/rie18.htm http://www.rieoei.org/oeivirt/rie18a05.pdf

[11] La web tecnológica [https://lawebtecnologica.wordpress.com/diseno-

tecnologico/]

[12] Forero Lloreda, Diseño y educación, cuadernos de diseño industrial. Universidad de Bogotá Jorge Tadeo Lozano, Noviembre de 2010 primera edición 208 p.

[13] Area Moreira, Manuel. Introducción a la Tecnología

Educativa. Universidad de La Laguna (España), 2009 [14] Franco Avellaneda, Manuel & Pérez Bustos, Tania.

Aportes para la consolidación de una propuesta de educación no formal en Ciencia y Tecnología: una mirada desde la pedagogía crítica y la reflexión CTS. Inédito, (2008).

[15] Colegio anexo San Francisco de Asís CASFA, página web

http://casfa.edu.co/ [16] Quintana, A, Páez, J & Téllez, P. (2015). Actividades

tecnológicas escolares y energías renovables. Bogotá. Universidad Distrital Francisco José de Caldas.

http://www.rieoei.org/oeivirt/rie18.htm

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http://casfa.edu.co/

diseÑo de una actividad tecnolÓgica escolar -ate...

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