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https://www.innovacioneducativa.unam.mx:8443/jspui/handle/123456789/5188
Título : | ESTRATEGIA PARTICIPATIVA EN LA ENSEÑANZA DE LA FÍSICA. |
Autor : | Patiño Jaidar, Erick Leonardo Malaga Iguiñiz, Carlos |
Fecha de publicación : | 2014 |
Resumen : | El índice de reprobación más alto de las materias obligatorias de la carrera de física corresponde a la materia de Mecánica Vectorial, del segundo semestre: 57% de reprobación (en 22 semestres considerados, con una matrícula total de 4898 alumnos). El proyecto busca considerar a la mitad de los grupos que se ofrecen, 20 en semestre par (260 alumnos aproximadamente) y 10 en non, modificando la estrategia usual, consistente de la exposición del profesor y la solución de problemas en clase, de la siguiente manera. Para efectos de medición cuantitativa y la necesaria comparación posterior, se lleva a cabo un examen al inicio de los cursos, para sondear las bases requeridas, a todos los alumnos, dentro y fuera del proyecto; el mismo examen se repite al final del curso para análisis y comparación. La idea central es la llamada Peer Instruction, desarrollada en Harvard por el profesor Eric Mazur ante un problema semejante en los cursos de física (Crouch, C. H. y Mazur, E., Peer Instruction: Ten years of experience and results, Am. J. Phys., 68 (9), 970977, 2001; E. Mazur, Peer Instruction: A Users Manual, Prentice-Hall, Upper Saddle River, NJ, 1997). Los profesores se reúnen antes del inicio del curso para planear con antelación el trabajo semanal. Durante el semestre, las reuniones de discusión, análisis y planeación se hacen cada semana. Para cada semana: 1.Se organiza un sistema de trabajo previo de los alumnos (lectura, solución de problemas operativos y conceptuales). 2.Se recogen las dificultades que manifiestan los alumnos de diversas maneras para construir elementos de reflexión y análisis durante las clases. 3.En cada clase, se motiva una pregunta, con una respuesta de opción múltiple y que contestan los alumnos electrónicamente y en forma anónima, tras un breve lapso de consideración; las opciones de respuestas son elaboradas con base en las confusiones típicas o prejuicios comunes que tienen. 4.Con el resultado, se abre una discusión entre ellos, que el profesor sólo escucha, y se contesta una vez más. 5.El profesor hace una exposición de las respuestas y las razones por las que unas son incorrectas y las que soportan la correcta. 6.Se repite con otras preguntas, todas extraídas de las dudas previas y preparadas por los profesores participantes, con antelación a las clases. 7.En sesiones semanales de discusión de problemas de analizan casos representativos. 8.La calificación se construye con tareas (25%) y exámenes (75%); la participación puede hacer variar un poco la calificación. 9.Exámenes departamentales, de características tradicionales y con algunos aspectos conceptuales, son aplicados a todos los alumnos de la generación, independientemente del sistema seguido, pero elaborado con todo el profesorado. Dependiendo del profesor, puede o no ser considerado para la calificación final, pero permite hacer una comparación del impacto de la estrategia en la eficiencia terminal de la materia. |
URI : | http://132.248.161.133:8080/jspui/handle/123456789/5188 |
metadata.dc.contributor.responsible: | Patiño Jaidar, Erick Leonardo |
metadata.dcterms.callforproject: | 2014 |
metadata.dc.coverage.temporal: | 2014-2017 |
metadata.dcterms.educationLevel.SEP: | Licenciatura nivel superior |
metadata.dc.description.objective: | Introducir una estrategia novedosa en nuestro medio que ayude a la comprensión y manejo de la física, que se refleje en un mayor índice de aprobación en la materia que refleja el más bajo, Mecánica vectorial. Específicamente: En la mitad de las sesiones de clase, al inicio de cada una, se dota a los alumnos de una tableta electrónica sencilla, previamente programada, para recibir y enviar información a la computadora portátil del profesor. En esta se les hacen llegar preguntas durante la clase, con opciones diversas de respuesta; ocasionalmente son respuestas abiertas. Contestan de forma anónima y de inmediato se les invita a convencer sus vecinos de lugar, sobre la respuesta que consideran correcta. En tanto, el profesor analiza brevemente las respuestas y su distribución. Se repite el proceso, con la misma pregunta y protocolo, y se aprecian las diferencias; parece ser que -casi siempre- la respuesta correcta es alcanzada por la mayoría. Con imágenes, gráficas o trazos simples, enviados por el profesor a cada tableta, se aclara porqué una es la correcta y las otras no. El profesor puede recibir textos breves anónimos de algún alumno, para su consideración. El proyecto se puede beneficiar de materiales ya preparados en el extranjero, ofrecidos por el Dr. Mazur, por ejemplo, o que están ya en línea en apoyo a las instituciones o grupos de profesores que se unen a esta exitosa experiencia; se estima que en muy distintos medios el resultado es siempre favorable, elevándose los índices de aprobación en más de una década. Por supuesto estará el trabajo intenso de los participantes del proyecto, y que esta experiencia requiere en sus fases iniciales. Todo esto permitirá ir construyendo un acervo de textos, preguntas y problemas con sus respuestas, videos de experimentos o descripciones de un fenómeno o ilustraciones, que pueden abrir opciones nuevas para los alumnos, sabiendo que hay formas distintas en las que cada uno aprende y hace suyos conceptos o ideas, al igual que algoritmos y protocolos de cálculo; la enseñanza formal, rigurosa y sistemática (usualmente matemática), la cualitativa, con anécdotas, vivencias o intuiciones educadas, la gráfica, de tendencias y respuestas lineales o asintóticas, la visual, de imágenes, películas o diagramas que exhiben aspectos a los que el lenguaje accede sólo a través de una amplia descripción. Y otras. |
metadata.dc.description.hypothesis: | La hipótesis central es que la forma en que practicamos la enseñanza puede mejorarse cualitativamente, si se asegura la participación de todos los estudiantes, de manera que analizan, discuten y concluyen en sesiones estimuladas por el profesor, pero sin su participación directa, salvo en la parte final después de cerrar la pregunta y su segunda respuesta. Se sigue la estrategia desarrollada en la Universidad de Harvard, y ahora en diversas universidades de los EUA y el extranjero. Hemos analizado las ideas y los procedimientos, convenciéndonos de que es una estrategia viable; hemos iniciado (semestre 2014-I) algunos experimentos con alumnos de cursos más avanzados. Consideramos que es el primer ejercicio extendido que nuestra comunidad llevaría a cabo, ante un problema evidente -la reprobación generalizada en esta etapa de la licenciatura- y que hay elementos que hacen suponer que podemos cambiar las cosas. No parece que el muy pobre desempeño de los alumnos, hasta ahora, dependa claramente de quién es el profesor, lo que no deja de sorprender; así lo indica nuestro análisis de los últimos 100 cursos impartidos (¡!). Que nuestro problema en esta materia sea común con el encontrado en la que se considera la mejor universidad del mundo, Harvard, es un aspecto que nos lleva a pensar que como se ha logrado allá- podemos introducir una diferencia para los alumnos mal pertrechados para una licenciatura en ciencias. Una característica importante es que el proceso permite evaluar durante y al final de cada semestre, cuál es el impacto o efecto que el trabajo de los profesores está teniendo sobre los alumnos, ofreciendo la posibilidad de ir ajustando o abriendo nuevas opciones de análisis o discusión. No tenemos duda de que habrá que hacer ajustes y contribuciones creativas para adaptar las ideas, estrategias y la información a nuestra realidad y medio psicosocial, económico y cultural. Esperamos hacer una contribución a la formación de físicos en la Facultad de Ciencias y, como suele suceder, en el resto del país. |
metadata.dc.description.strategies: | El Prof. Eric Mazur, en la Universidad de Harvard, introdujo una variante que llama Peer instruction, desde hace más de una década, que ha tenido un impacto benéfico medible sobre los índices de aprobación, sin menoscabo del desarrollo de las habilidades que se desean cultivar en los alumnos. Véase Crouch, C. H. y Mazur, E., Peer Instruction: Ten years of experience and results, Am. J. Phys., 68 (9), 970977, 2001; E. Mazur, Peer Instruction: A Users Manual, Prentice-Hall, Upper Saddle River, NJ, 1997. El grupo de participantes, con una experiencia de más de 300 cursos de física impartidos, llevará a cabo un trabajo previo al inicio de cada semestre, así como a lo largo del periodo lectivo, analizando, elaborando material y diseñando protocolos, preguntas y problemas. En cada clase, se presenta a los alumnos una serie de preguntas de opción múltiple que van siendo contestadas (anónima y electrónicamente) a lo largo de la sesión; tras responder, discuten y vuelven a contestar, observándose una mejora sustantiva en las respuestas, siguiendo con una breve síntesis y aclaración sobre las respuestas incorrectas. Cada pregunta es resultado de recoger previamente las dudas de los alumnos y de precisar los aspectos más confusos o difíciles que perciben de cada tema. El resultado es un aumento en el índice de aprobación y el desempeño de los alumnos, en muchas escuelas de física, comparándose con experiencias previas, lo que se mide rigurosamente usando los mismos mecanismos tradicionales de evaluación. |
metadata.dc.description.goals: | A partir del índice de 57% de reprobación en Mecánica Vectorial, resultado de un primer análisis de los 23 semestres que se ha impartido, se busca bajar este porcentaje lo más que se pueda, introduciendo la nueva metodología en la que los estudiantes son los protagonistas del proceso de comprensión y manejo de conceptos en el aula. Cada semestre se irán midiendo los efectos del trabajo conjunto, a la vez que adquiriendo material de apoyo y construyendo materiales de trabajo para los alumnos. Primer año: Adquisición de tres lap-tops y de 75 de tabletas de intercomunicación para la actividad simultánea de tres grupos. Programación de los sistemas de comunicación para preguntas y respuestas, y envío de problemas o gráficas en el aula. Redacción de una primera versión de textos escogidos para el trabajo de los alumnos (Lecturas de Mecánica). Elaboración de un primer Banco de Problemas resueltos. Formación de una Base de Datos con Preguntas y Opciones de respuesta. Con la visita del creador del sistema, el Prof. E. Mazur de Harvard, hacer un primer ajuste a la Estrategia en desarrollo. Segundo año: Adquisición de tres lap-tops y de 75 de tabletas de intercomunicación para la actividad simultánea de tres grupos adicionales, para un total de seis. Incorporación del sistema y protocolos en los nuevos equipos. Completar el Banco de Problemas, con soluciones. Ampliación de la Base de Datos de Preguntas de Opción en el aula. Una versión más completa y revisada de las Lecturas de Mecánica. Presentar los primero resultados y características de nuestra estrategia en el foro de la American Asociation of Physics Teachers en Minesota, EUA. Visita de la Profesora C. Crouch para un segundo ajuste a la Estrategia. Tercer año: Adquisición de tres lap-tops y de 75 de tabletas de intercomunicación adicionales, para poder cubrir a todos los grupos que reciben clase de Mecánica Vectorial simultáneamente. Publicar los documentos de Base de Datos de Preguntas de Opción y del Banco de Problemas Resueltos para beneficio de todos los profesores que imparten la materia (al menos 25 para 2016) Publicar una primera edición de las Lecturas de Mecánica Presentación en Congresos Internacionales, sobre todo en Latinoamérica, de la experiencia adquirida; en foros nacionales para promover la estrategia en la Universidades públicas que ofrecen el curso en una licenciatura de física o afin (todas). |
metadata.dc.description.selfAssessment: | A lo largo de este proyecto se implementó la estrategia de enseñanza participativa en 19 cursos de Mecánica Vectorial del programa de Física de la Facultad de Ciencias de la UNAM. Participaron 8 profesores y 576 alumnos. En general, el porcentaje de aprobación observado fue ligeramente superior al registro histórico de este curso, que fue elegido por ser el de mayor reprobación dentro del programa de Física. En el desarrollo de la metodología se generaron cerca de un centenar de preguntas conceptuales y una docena de lecturas para los estudiantes, que corresponden a actividades extraclase introductorias a los temas del curso. Algunas de las preguntas conceptuales son la adaptación al curso en español de las preguntas originales del método “Peer Instruction”, en el que se inspiró el proyecto. En el último año, las actividades de lectura se realizaron de modo interactivo mediante el uso de la plataforma “Perusall” (https://app.perusall.com) y recurriendo a textos editados por la Facultad de Ciencias. Con el uso de la plataforma interactiva se contribuyó al “entrenamiento” en la lengua española del robot que evalúa la participación de los estudiantes. En opinión de los profesores participantes, el resultado del proyecto fue positivo y las estrategias probadas han sido adaptadas a otros cursos por algunos de los participantes. La plataforma de lectura interactiva mostró un gran potencial y los estudiantes respondieron positivamente. En contraste, la participación de los estudiantes en las actividades de lectura había sido muy pobre durante los primeros dos años del proyecto. Sin embargo el uso de la plataforma interactiva requiere de un texto adecuado al curso, escrito en español y que tanto estudiantes como profesores posean los derechos para su uso. Dada la dificultad que se encontró para conseguir licencias de uso colectivo de textos reconocidos de introducción a la Mecánica, debe considerarse la opción de editar dentro de la Facultad de Ciencias un texto acorde al curso. Por último, la implementación en el futuro de las técnicas desarrolladas durante el proyecto, por lo menos para los cursos de Mecánica Vectorial, dependerá de la generación de academias de profesores de Mecánica donde se pueda mostrar los resultados del proyecto y los beneficios de estas técnicas para vencer las reticencias que naturalmente encontramos al pedir que se modifiquen cursos ya preparados. |
metadata.dc.description.goalsAchieved: | Durante la totalidad del proyecto se cumplieron las metas originalmente planteadas con pocas adaptaciones. Pocas tuvieron que ser adecuadas en función de las observaciones progresivas hechas durante la implementación del método propuesto. Se generó un banco importante de problemas conceptuales para su discusión en clase, los cuales fueron implementados en varios grupos en cada uno de los seis semestres del proyecto, depurándose y mejorándose en estos tres años. El acervo resultante consiste en las mejores versiones de aquellos que demostraron ser de mayor utilidad. Contamos ahora con una serie de lecturas, referentes a cada tema del curso de Mecánica Vectorial. Estás lecturas no tuvieron el impacto que esperábamos. Lo cual hizo que, a pesar de su creación, adaptamos las metas del tercer periodo para satisfacer las expectativas y adoptar métodos que han implementado con éxito en otras instituciones de alta calidad mundial, como la universidad de Harvard. En esta última dirección nos da mucho gusto reportar que, tras una reunión con el Dr. Eric Mazur, conseguimos dos textos en español para cargar a la plataforma interactiva PERUSALL, misma que utilizamos durante el último año del proyecto. Más relevante aún es que durante este año contamos con el apoyo de dos estudiantes de licenciatura que, como su servicio social, entrenaron al robot de la plataforma para realizar evaluaciones de comentarios escritos en español. El robot no contaba con esta capacidad, que es fundamental para poder hacer uso de esta herramienta, tanto en México como en otros países de habla hispana. La importancia de PERUSALL se debe a que se ha detectado como una de las principales necesidades para la correcta interacción en el salón que los estudiantes lean previamente respecto a los temas que se cubrirán en clase. Las lecturas de la propuesta original dejaron de cubrir este requisito, pues, como ha concluido Mazur y como revisamos en la reunión que sostuvimos con el, los estudiante las han abandonado por al menos dos razones: 1) No es una actividad social, 2) No hay una retribución. PERUSSAL cambia ambas situaciones, pues, respecto a 1), es muy similar a una plataforma social, donde los estudiantes pueden interactuar libremente, hacer preguntas, establecer conversaciones, indicar cuando les gusta un comentario, pregunta o respuesta, mientras ven, a cualquier hora, quien de sus compañeros está en línea y trabajando en el mismo tema que ellos. Respecto a 2), su actividad social en esta plataforma es evaluada en base a la calidad de sus comentarios y grado de compromiso con el estudio. Realizar esta evaluación manualmente es una empresa titánica, por lo que, al igual que cualquier plataforma de gran envergadura, tiene que hacerlo un robot, que tras ser bien entrenado, es menos falible que un ser humano. Este entrenamiento en Español fue uno de las principales metas cubiertas en el último año del proyecto, que tras su implementación, ha quedado listo para seguir funcionando. |
metadata.dcterms.provenance: | Facultad de Ciencias |
metadata.dc.subject.DGAPA: | Física |
metadata.dc.type: | Proyecto PAPIME |
metadata.dc.contributor.coresponsible: | Malaga Iguiñiz, Carlos |
Aparece en las colecciones: | 1. Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías |
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