TEMA: Formación y desarrollo de competencias de ingenieros EXPOSITOR: Arie Aizman

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María Mercedes Correa Herrero
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1 TEMA: Formación y desarrollo de competencias de ingenieros EXPOSITOR: Arie Aizman

2 MODELO INTEGRADOR PARA UNA DOCENCIA QUE PROMUEVE EL APRENDIZAJE ACTIVO EN PRIMER AN O DE INGENIERI A EN LA UTFSM Arie Aizman, Hugo Alarco n Universidad Te cnica Federico Santa Mari a, Casilla 110-V, Valparai so. arie.aizman@usm.cl, hugo.alarcon@usm.cl

3 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

4 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 de biles. Sus resultados en primer año (tronco común) evidencian esta observación.

5 Antecedentes En Introducción a la Física % reprobación de carreras fuertes en Fi sica 15% % reprobación de carreras de biles en Fi sica 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. 1 Las carreras que presentan debilidades en Física no son las mismas que lo demuestran en Química y Sociedad.

6 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. Solución de problemas en grupos

7 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 primer año.

8 Desarrollo de competencias básicas transversales 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), 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, A. Aizman, H. Alarcón, C. Mora & M. Ollino (2011). Efecto de la percepción sobre la Qui mica en el e xito de los estudiantes en un curso introductorio de la universidad, Primer Encuentro de Investigación Educativa en Ingenieri a.

9 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

10 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.

11 Marco teórico actitudes aprendizaje métodos activos infraestructura adecuada habilidades lectura escritura manejo de tiempo colaboración resolución de problemas

13 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. Debe ir más allá de primer año.

14 Física Química Computación Matemática Lectura x x x Escritura x x Tiempo x x Colaboración x x x x Problemas x x x x

15 Rediseño pedagógico en Introducción a la Física

Rediseño pedagógico en Química y Sociedad Ticket de

problemas (tradicional impartido por asistentes)

(10 minutos) Instrucción por pares (clickers)

16 Rediseño pedagógico en Química y Sociedad Ticket de entrada Clase activa Sesiones de resolución de problemas (tradicional impartido por asistentes) Resolución de problemas en grupo Exposición corta (10 minutos) Instrucción por pares (clickers) Demostraciones (al estilo ILD) Plataforma tecnológica de apoyo Laboratorio

17 Además La colaboración es un elemento esencial del proyecto y se ve promovida por los salones de clases para el Aprendizaje Centrado en el Estudiante.

18 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

19 Físicamente 8 o 6 mesas redondas para 9 estudiantes 1 mesa para el profesor 1 mesa para demostraciones Aprendizaje Centrado en el Estudiante

21 Resultados

22 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 PSU Matemática PSU Lenguaje Todos datos ingreso 2012.

23 Aprendizaje de la Química PRE POST G g 5,29 10,74 5,45 0,37 G = POST PRE g = (POST-PRE)/(20-PRE) 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.

24 Rendimiento comparativo Certamen Certamen controles 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.

25 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 independientemente en SOCHEDI)

26 Algunas carreras débiles en Física Carrera % Aprob 2010 % Aprob 2012 A B C D E 61 80

27 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.

28 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 clases.

29 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 deficiencias de entrada.

30 s o c h e d i p u c v. c l

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