TEMA: Formacin y desarrollo de competencias de

ingenieros EXPOSITOR: Arie Aizman

MODELO INTEGRADOR PARA UNA DOCENCIA QUE PROMUEVE EL

APRENDIZAJE ACTIVO EN PRIMER ANO DE INGENIERIA EN LA UTFSM

Arie Aizman, Hugo Alarcon

Universidad Tecnica Federico Santa Maria, Casilla 110-V, Valparaiso.

arie.aizman@usm.cl, hugo.alarcon@usm.cl

Organizacin de la presentacin

Antecedentes: cul es el problema

Modelo de trabajo

Desarrollo de competencias bsicas transversales

Implementacin de metodologas activas en Qumica y Fsica

Resultados de la implementacin

Conclusiones

Antecedentes

Hay diferencias significativas en el puntaje de admisin de los estudiantes que ingresan a algunas carreras de la Universidad.

La organizacin 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 preparacin) y debiles. Sus resultados en primer ao (tronco comn) evidencian esta observacin.

Antecedentes

En Introduccin a la Fsica % reprobacin de carreras fuertes en Fisica 15% % reprobacin de carreras debiles en Fisica 40% An quedan 4 cursos de Fsica en la carrera de

Ingeniera Civil (Mecnica, Electromagnetismo, Calor y Ondas, Fsica Moderna)

En Qumica % reprobacin de carreras fuertes en Qumica 10% % reprobacin de carreras dbiles en Qumica 30%1

Y para la mayora de las carreras, QyS es el nico curso de Qumica.

1Las carreras que presentan debilidades en Fsica no son las mismas que lo demuestran en Qumica y Sociedad.

Qumica en la USM (los inicios)

Qumica y Sociedad es un curso de Qumica General que incorpora el impacto social de la Qumica en el contexto chileno.

El curso fue rediseado para que su metodologa incluya elementos de una docencia activa.

Solucin de problemas en grupos

Qumica en la USM (los inicios) Los cambios realizados fueron exitosos en

trminos de la retencin de estudiantes, calificaciones, y resultados de la encuesta docente.

Las tasas de aprobacin se han estabilizado en un 75%.

Recientemente mostramos que la percepcin hacia la Qumica es el predictor ms importante del desempeo del estudiante en el curso de primer ao.

Qu sabemos? Los mtodos activos son ms 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, Alarcn, 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. Alarcn, C. Mora & M. Ollino (2011). Efecto de la percepcin sobre la Quimica en el exito de los estudiantes en un curso introductorio de la universidad, Primer Encuentro de Investigacin Educativa en Ingenieria.

Desarrollo de competencias bsicas transversales

Pero

La implementacin de metodologas que promueven el aprendizaje activo requiere que los

estudiantes cuenten con otras competencias.

Lectura comprensiva

Manejo del tiempo

Comunicacin escrita

Trabajo colaborativo

Resolucin de problemas

MODELO DE TRABAJO Un equipo de profesores que innoven en sus cursos

con el propsito de mejorar el aprendizaje de sus estudiantes, y desarrollar habilidades/competencias para la profesin.

Se requiere Rediseo reflexionar sobre lo que debe aprenderse y

cmo se logra tal aprendizaje. Capacitacin se capacita en metodologas activas, uso de

la tecnologa y la misma disciplina. Se apoya de investigacin educativa para poder tomar

decisiones y eventualmente avanzar hacia una mejora continua.

aprendizaje

mtodos activos

actitudes

habilidades lectura escritura manejo de tiempo colaboracin resolucin de problemas

infraestructura adecuada

Marco terico

Estrategia general

El desarrollo de habilidades transversales debe hacerse

Al interior de los cursos existentes, y

La experiencia educativa para el estudiante de primer ao debe ser coherente.

Debe ir ms all de primer ao.

Fsica Qumica Computacin Matemtica

Lectura x x x

Escritura x x

Tiempo x x

Colaboracin x x x x

Problemas x x x x

Rediseo pedaggico en Introduccin a la Fsica

Ticket de entrada

Rediseo pedaggico en Qumica y Sociedad

Clase activa

Resolucin de problemas en grupo

Exposicin corta (10 minutos)

Instruccin por pares (clickers)

Demostraciones (al estilo ILD)

Sesiones de resolucin de problemas (tradicional impartido por asistentes)

Laboratorio

Platafo

rma te

cno

lgica d

e ap

oyo

Adems La colaboracin es un elemento esencial del

proyecto y se ve promovida por los salones de clases para el Aprendizaje Centrado en el Estudiante.

Aulas Centradas en el Estudiante (ACE)

El nombre original de estos salones es SCALE-UP (Universidad de Carolina del Norte) y TEAL (MIT).

Se disearon hace ms de 10 aos en la Universidad Estatal de Carolina del Norte

Pgina oficial del proyecto http://scaleup.ncsu.edu

http://scaleup.ncsu.eduhttp://scaleup.ncsu.edu

Aprendizaje Centrado en el Estudiante

Fsicamente

8 o 6 mesas redondas para 9 estudiantes 1 mesa para el profesor 1 mesa para demostraciones

Resultados

Aprendizaje en Qumica

Estudio Se hace una intervencin en un grupo y se compar con

los dems grupos semi-activos.

El grupo piloto es dbil e histricamente tiene un porcentaje alto de reprobacin.

Piloto Todos -Piloto

Puntaje de Ingreso 656 690

PSU Matemtica 614 627

PSU Lenguaje 493 528

Todos datos ingreso 2012.

Aprendizaje de la Qumica

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 Qumica de primer ao es tpicamente del orden de 0,20 en cursos tradicionales y 0,30 en cursos con mtodos activos.

G = POST PRE g = (POST-PRE)/(20-PRE)

Rendimiento comparativo

Se compararon los rendimientos de paralelos de telemticos vs el general del curso en aos 2008, 2009, 2010 y 2012 para los certmenes 1, 2 y controles de ayudanta. ( Notas Piloto - Notas General).

Se observa que se pas de una situacin 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

controles -8 -9 +1 +8

Resultados en Introduccin a la Fsica

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 tena historicamente.

Adems los estudiantes desarrollaron otras habilidades (se presentar independientemente en SOCHEDI)

Algunas carreras dbiles en Fsica

Carrera % Aprob 2010 % Aprob 2012

A 63 100

B 36 94

C 58 89

D 46 75

E 61 80

El segundo curso de Fsica

Se implement una metodologa basada en modelacin 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 aprobacin del curso que pasaron de un 50% a un 97% para los cursos con mtodos activos.

Conclusiones

Con mtodos activos se ha obtenido un mayor aprendizaje de conceptos comparado a mtodos 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 aprobacin se mejoraron en los cursos activos sin disminuir los contenidos y utilizando evaluaciones comparables.

Los estudiantes han evaluado positivamente estas nuevas clases.

Conclusiones Se observ que tanto las actitudes frente a la disciplina como

las habilidades de colaboracin mejoraron debido a la intervencin.

La implementacin en cursos piloto es una buena estrategia para promover la adopcin masiva de estas metodologas.

Los resultados alcanzados muestran que es factible lograr que estudiantes comparativamente dbiles al inicio del semestre, alcancen resultados acadmicos similares a estudiantes aventajados en cursos tradicionales, sin realizar talleres o cursos remediales adicionales para suplir deficiencias de entrada.

s o c h e d i 2 0 1 3 . p u c v . c l