Aula virtual interactiva para la enseñanza y el
aprendizaje de la asignatura de Estequiometría a través de las tecnologías de
la información y la comunicación
Ángela Patricia Abad López: Ingeniera Química. Profesional. Vicerrectoría
Académica, Universidad Industrial de Santander. Bucaramanga, Colombia. angelaabad14@gmail.com
Melba Johana Sánchez Soledad: Química. Magister. Facultad de Ciencias Exactas,
Universidad Industrial de Santander. Bucaramanga, Colombia. Correo electrónico.
melbimbiris@gmail.com
Forma de citar: Abad López, A. P.
y Sánchez Soledad, M. J. (2019). Aula virtual interactiva para la enseñanza y
el aprendizaje de la asignatura de Estequiometría a través de las tecnologías
de la información y la comunicación. Revista Docencia Universitaria, 20(2),
19-37.
Resumen
Se
describe la incorporación de un modelo Blended Learning a la asignatura de
Estequiometría del programa de Ingeniería Química de la Universidad Industrial
de Santander, través de un aula virtual interactiva basada en el software libre
Moodle, que integra las bondades de la instrucción presencial con
funcionalidades de e-Learning. El modelo se diseñó con el propósito de dar una
visión general de las operaciones y procesos químicos, desde los principios de
conservación de la materia.
El
curso de Estequiometría fue escogido para la implementación de este modelo,
debido a la preocupación que se ha generado en torno al bajo nivel de
comprensión del curso por parte de los estudiantes, quienes lo asocian
solamente al desarrollo matemático en temas como reactivo límite, conversión,
entre otros.
Las
principales dificultades de comprensión que se hallaron durante la fase de
exploración fueron el punto de partida para el diseño del aula virtual y la
selección de las estrategias pedagógicas pertinentes. Posteriormente, se
elaboraron y organizaron los recursos que abordan los contenidos y se crearon
las actividades para el seguimiento del proceso de aprendizaje. Una vez
terminada el aula virtual, los estudiantes y profesores validaron la
herramienta para incorporarla en la asignatura.
Palabras clave: método de enseñanza, estrategia de aprendizaje,
práctica pedagógica, Blended Learning,
estequiometría.
Interactive virtual classroom for the teaching and learning of the
course of stoichiometry through Information and Communication Technologies
Abstract
The present work intends to propose the incorporation
of a Blended Learning model in the educational processes currently carried out
at the Universidad Industrial de Santander using an interactive virtual
learning classroom based on free software (Moodle) with the objective of
integrate the best of classroom instruction with functionalities of e-learning.
For the development of this work was selected the Stoichiometry course, being
this subject the pillar on which is based the chemical engineer work.
The Stoichiometry course has generated concern for the
level of understanding of students, who associate it only to exclusively
mathematical development in topics as limiting reactive, conversion, among
others.
To build this proposal, the main difficulties founds
in the students during the exploration phase were taken as a starting point
and, based on these, the relevant pedagogical strategies were determined.
Subsequently, the materials and resources that address the contents established
in the program of the subject were elaborated and organized and created
activities corresponding to the monitoring of the learning process.
Once the virtual classroom was finished, students and
professors validated the tool to incorporate it in the teaching and learning
process of stoichiometry.
Keywords: autonomy, open education, distance learning, mental
development, learning.
Aula virtual interactiva para la enseñanza
y el aprendizaje de la asignatura de Estequiometría a través de las tecnologías
de la información y la comunicación
Introducción
El
cambio es el rasgo distintivo de la sociedad actual. El fenómeno de la
globalización ha propiciado que diversas organizaciones inicien la
transformación de sus estructuras y procesos para hacerlos más eficientes,
incorporando las tecnologías de la información y la comunicación (TIC), debido
a que estas han transformado la forma como nos relacionamos, como aprendemos y
como adquirimos bienes, servicios, entre otros. Con lo anterior sería de
esperar que esta transición que experimentamos de una era industrial a una era
digital estuviese marcada también por una innovación importante en el área
educativa. Sin embargo, en términos generales, las cuestiones estratégicas,
como el diseño del currículo y el seguimiento del progreso de los estudiantes,
se conservan sin cambios a pesar de que la implementación de las TIC apunta
hacia una transformación del sistema educativo (González, 2009).
En el
sistema actual, la enseñanza de muchos conceptos de química presenta cierta
monotonía metodológica centrada en la resolución de ejercicios con generalmente
poco trabajo experimental y escaso uso de variados recursos didácticos (Raviolo
y Lerzo, 2016).
Nurrenbern
y Pickering (1987) realizaron un estudio donde evidenciaron que el 95 % de los
estudiantes tenían éxito al resolver problemas con el uso de fórmulas y
algorítmicos. Sin embargo, tan solo el 38 % de los estudiantes lograban
realizar ejercicios que implicaran la comprensión de conceptos a una escala
microscópica de partículas (átomos, moléculas, iones). Sawrey (1990) replicó
esta investigación y verificó los resultados.
Antecedentes
La
utilización de las TIC en el aula de clase permite el acceso a más información,
la planificación de las clases y la mejora de los procesos de comunicación
entre el estudiante y el profesor.
A
continuación, se presentan algunos ejemplos de estas inserciones de tecnologías
en la educación:
· El desarrollo del
proyecto PhET Interactive Simulations de la Universidad de Colorado Boulder,
fundado en 2002 por el premio nobel Carl Wieman (2008). Con este proyecto se
crean simulaciones interactivas gratuitas de matemáticas y ciencias, con base
en una amplia investigación educativa en donde los estudiantes aprenden a
través de la exploración y el descubrimiento.
· La implementación
de simuladores y laboratorios químicos virtuales en la facultad de Ingeniería
de la Universidad de Buenos Aires (2010), para representar eventos del mundo
real lo más cercanos posible a como aparecen en la realidad e incrementar el
interés de los estudiantes por “aprender haciendo” (Cataldi, Donnamaría y Lage,
2010).
En el
área de la Estequiometría se han diseñado algunas propuestas:
· La implementación
de las prácticas de laboratorio en la asignatura Estequiometría para reforzar
el plan académico de Ingeniería Química en la Universidad Industrial de
Santander (2009), que incluye, además, guías audiovisuales como alternativas de
aplicación de conceptos en caso tal de que no se disponga de los medios para
desarrollar directamente la experiencia en el laboratorio (Parada y Vera,
2009).
· La implementación
de un material educativo computarizado (MEC) para el aprendizaje de la
Estequiometría que ayuda tanto a docentes como a estudiantes en la enseñanza y
aprendizaje del curso en la Universidad Industrial de Santander (Arteaga,
2010).
· La utilización de
la simulación como estrategia de enseñanza de los conceptos asociados al
estudio de la Estequiometría en estudiantes de grado noveno, décimo, undécimo y
de segundo semestre de Ingeniería Química, fundamentada en el modelo de
investigación orientada y en simulación con el uso del software Chemlab V2.3 en la Universidad Nacional de Colombia (Díaz,
2012).
Las
anteriores propuestas plantean el compromiso de encontrar una estrategia que
vincule los conceptos adquiridos en el aula de clase con un componente interactivo
que favorezca en los estudiantes el desarrollo de destrezas y habilidades
cognitivas, matemáticas e ingenieriles enfocadas en la resolución de problemas.
Teorías del aprendizaje
Constructivismo: Esta teoría del
aprendizaje postula que se construyen nuevos conceptos sobre las actitudes, las
experiencias y los conocimientos existentes, de modo que conceptos erróneos
preexistentes pueden actuar como barreras para el desarrollo de modelos
mentales nuevos y más precisos.
Plantea
la existencia y prevalencia de procesos activos en la construcción del
conocimiento: habla de un sujeto cognitivo aportante, que claramente rebasa, a
través de su labor constructivista, lo que le ofrece su entorno, en el sentido
de que el estudiante selecciona, organiza y transforma la información que
recibe de muy diversas fuentes, estableciendo relaciones entre dicha
información y sus ideas o conocimientos previos (Arceo, 2002).
Aprendizaje significativo: Es un tipo de
aprendizaje que busca construir significados nuevos generando un cambio en los
esquemas de conocimiento que se poseen previamente. Esto se logra introduciendo
nuevos elementos o estableciendo nuevas relaciones entre dichos elementos. Para
que realmente sea significativo el aprendizaje, la nueva información debe
acoplarse de modo no arbitrario y sustancial (no al pie de la letra) al
conocimiento previo del estudiante.
Aprendizaje activo: El aprendizaje
activo es el proceso en el cual los estudiantes participan en actividades como
lectura, escritura, discusión o resolución de problemas que promueven el
análisis, la síntesis y la evaluación del contenido de la clase, mientras, a su
vez, se mantiene la construcción de conocimientos (Navarro, 2006).
Experiencia de aprendizaje mediado (EAM): Se define como la
calidad de la interacción del ser humano con su ambiente. El proceso de
aprendizaje se da a través de dos modalidades:
a) La exposición directa
a los estímulos, considerada como la manera más penetrante, en la cual el
organismo se ve afectado al interactuar con el ambiente.
b) La interacción del
humano con su ambiente es mediada por otra persona (mediador), quien actúa
intencionalmente y posee un rol fundamental en la selección, organización y
transmisión de estímulos provenientes del exterior, lo cual facilita la
comprensión, interpretación y utilización por parte del sujeto (Noguez, 2002).
Estilos de aprendizaje: Existen diversas
formas de percibir y procesar la información. El concepto ‘estilos de
aprendizaje’ hace alusión a la manera en que los individuos perciben el mundo
y, por lo tanto, a la estrategia con la que prefieren aprender, recibir
instrucción y procesar la información, así como a la forma en que interactúan y
responden en sus ambientes de aprendizaje (Lazo, 2012).
La taxonomía de Bloom: Esta taxonomía
sistematiza los niveles de aprendizaje cognoscitivo, desde los más simples
hasta los más complejos, partiendo de las teorías del conductismo y
cognitivismo (López García, 2002).
Figura 1.
Taxonomía de Bloom
Fuente: Los autores.
Just-in-Time
Teaching (JiTT): Es una estrategia de enseñanza y
aprendizaje diseñada para promover el uso del tiempo de clase para un
aprendizaje más activo. El JiTT se basa en un circuito de retroalimentación
entre materiales de aprendizaje basados en la web y el aula. Los estudiantes se
preparan para la clase leyendo el libro de texto o usando otros recursos
publicados en la web y completando las asignaciones en línea. El trabajo de los
estudiantes fuera de la clase sirve como preparación para un trabajo más
completo en clase. El docente tiene acceso a las actividades desarrolladas por
los estudiantes unas horas antes de que comience la clase, de tal forma que
este pueda adaptar la lección según sea necesario (Novak et al., 1999).
Las TIC en los procesos educativos
B-Learning:
es un sistema híbrido de aprendizaje en el que se combina la enseñanza
presencial con la educación en línea, es decir, se trata de un modelo compuesto
por instrucción presencial y funcionalidades del aprendizaje electrónico o e-Learning (González, 2006).
Aula
virtual: Es un ambiente electrónico que asemeja las actividades
que se producen en el aula convencional, y que ofrece en el ámbito pedagógico
funcionalidades atractivas para el desarrollo de los procesos educativos,
debido a que complementa la enseñanza presencial. Además, cuenta con una
interfaz llamativa, de tecnología sencilla, ligera, eficiente y fácil de
instalar (Area, San Nicolás y Fariña, 2010).
Estequiometría
La
estequiometría, derivada de las palabras griegas stoicheion, que significa
‘elemento’, y metrón, que denota ‘medir’, tiene como propósito dar una visión
general de la ingeniería química introduciendo fundamentalmente los conceptos
asociados con la ley de la conservación de la materia, con el objetivo de
desarrollar balances de masa para determinar los flujos y las composiciones de
las corrientes involucradas en los procesos de la industria química (Raviolo y
Lerzo, 2016).
Adicionalmente,
la estequiometría, como pilar principal en la formación del futuro ingeniero
químico, provee las competencias básicas sobre las cuales se cimentará su
quehacer, aportando un conjunto articulado y dinámico de conocimientos,
habilidades y actitudes que dispondrán al estudiante para proponer soluciones a
situaciones problemáticas de su área profesional.
Para
el estudio de la Estequiometria en Ingeniería Química se abarcan seis unidades
temáticas contempladas en el programa de la asignatura: (1) fundamentos
básicos; (2) balance por componentes sin reacción química; (3) gases ideales,
vapores, líquidos; (4) balance por componentes con reacción química; (5)
balance por elementos con reacción química; (6) gases reales.
Sin
embargo, el actual programa no define las competencias que se van a
desarrollar. Por tanto, las estrategias de enseñanza y aprendizaje no están
encaminadas hacia la formación integral que busca el modelo de Acreditación
ABET, (proceso actual de la Facultad de Fisicoquímica de la UIS) (Plan de
Desarrollo Institucional 2019-2030).
Metodología
El
desarrollo de esta propuesta docente involucró seis etapas principales:
Fase exploratoria
Prueba diagnóstica: Es un cuestionario
que tiene por objetivo identificar el nivel de apropiación de saberes previos
necesarios para abordar satisfactoriamente la asignatura por parte del
estudiante, y señala la partida en la continuación de la construcción del
conocimiento.
Este
examen diagnóstico, en el cual el estudiante debe realizar cálculos matemáticos
y analizar situaciones problema, estuvo conformado por seis preguntas escogidas
al azar entre tres categorías:
Categoría
1: Estequiometría de las reacciones químicas (2 preguntas).
Categoría
2: Reactivo límite y rendimiento (2 preguntas).
Categoría
3: Formulación química (2 preguntas).
En el
examen se incluyeron tres tipos de preguntas:
·
Opción múltiple con única respuesta.
·
Espacios en blanco para rellenar.
·
Emparejamiento.
Estilos de aprendizaje:
Es una encuesta que se utiliza para evaluar las preferencias por un modelo de
estilo de aprendizaje. Conocer el estilo de aprendizaje que predomina en los
estudiantes universitarios es una herramienta muy útil para determinar las
estrategias pedagógicas que potenciarán su aprendizaje. Esta encuesta se basó
en el ILS, un instrumento formulado por Richard M. Felder y Linda K. Silverman
(1984) y desarrollado y validado por Richard M. Felder y Bárbara A. Soloman,
que agrupa los estilos en cuatro dimensiones (activo / reflexivo, sensitivo /
intuitivo, visual / verbal y secuencial / global).
Autopercepción académica:
Es una encuesta que permite descubrir tendencias y hábitos de estudio empleando
la escala de Likert, la cual es una herramienta de medición que permite medir
actitudes y conocer el grado de conformidad del encuestado.
Esta
encuesta abarcó los tópicos de estrategia de aprendizaje, tiempo dedicado al
estudio, comprensión lectora, entre otros.
Para
la realización de las anteriores pruebas y encuestas se matriculó a los
estudiantes que estaban cursando la asignatura de Estequiometría en el semestre
2017-2 en la plataforma de exámenes que proporciona Moodle. Se contó con la
participación de 27 estudiantes.
Encontrar
alternativas de solución por medio de distintas metodologías y estrategias
pedagógicas: Una vez realizada la fase de exploración,
con los resultados obtenidos, se procedió a la selección de las estrategias pedagógicas
acordes con las necesidades encontradas y que permiten potenciar el desarrollo
académico. A partir de dichas estrategias se realizó un diseño pedagógico del
curso.
Consultar
y organizar la información de las unidades temáticas comprendidas en la
asignatura: Se consultó la información correspondiente
al contenido de las unidades temáticas establecidas en el programa de la
asignatura Estequiometría.
Los
materiales y recursos interactivos compartidos en el aula virtual fueron
elaborados o seleccionados en concordancia con las estrategias pedagógicas
seleccionadas posteriormente a la fase de exploración, con el propósito de
acercar al estudiante, de una forma didáctica, un poco más a la esencia misma
del saber, ubicándolo frente a frente con el objeto de estudio de una forma más
significativa para la construcción del conocimiento.
Construir
el aula virtual con el material académico elaborado y con los recursos
interactivos pertinentes que permitan una mejor comprensión de los temas de
estudio: Una vez elaborados y seleccionados los
materiales y recursos didácticos e interactivos, haciendo uso de los recursos
ofrecidos por la Universidad Industrial de Santander, estos se incorporaron a
la plataforma virtual Moodle en la cual se creó el curso virtual “Estequiometría”.
Cabe
resaltar que la plataforma Moodle se rige por una filosofía basada en la teoría
constructivista, sustentada en la idea de interacción con los demás, a través
de la conexión de conocimientos nuevos con aprendizajes previamente adquiridos,
interconectando los unos con los otros en forma de red de conocimiento (Dávila,
2011).
Establecer
las actividades en la plataforma Moodle que permitan afianzar los contenidos y
que le permitan al docente hacer seguimiento del
aprendizaje de los estudiantes: Después de haber seleccionado las
estrategias de aprendizaje, se establecieron las actividades para afianzar
contenidos y hacer seguimiento del proceso de aprendizaje a través del aula
virtual; esto con el fin de que el material y las actividades propuestas fuesen
coherentes con las necesidades identificadas.
Una
vez construida el aula virtual, se procedió a realizar una prueba de revisión y
ajuste, la cual consistió en poner en marcha el modelo del aula virtual
propuesto en colaboración de expertos e interesados, a fin de identificar
posibles errores y mejoras. También se realizó una encuesta de percepción de la
herramienta, la cual permitió mostrar el grado de aceptación y validación del
aula virtual por parte de profesores y estudiantes.
Pruebas
y ajustes: Se dará a conocer el aula virtual
interactiva de aprendizaje a ingenieros químicos y a estudiantes del último
nivel de Ingeniería Química, con el propósito de detectar errores gramaticales
o conceptuales.
Adicionalmente,
se realizará una encuesta con profesores de la Escuela de Ingeniería Química y
con estudiantes que cursan la asignatura de Estequiometría, con el objeto de
testear la navegabilidad dentro del material, la claridad de los conceptos y la
calidad de las imágenes, las animaciones y el entorno gráfico.
Resultados: Presentación,
análisis y discusión
Resultados
obtenidos en la fase de exploración:
Prueba diagnóstica:
Los resultados obtenidos, en términos cuantitativos, al aplicar la prueba
diagnóstica se presentan en la gráfica 1:
Gráfica 1. Resultados de la prueba diagnóstica
Fuente: Los autores.
En
los resultados mostrados en la gráfica 1 se observa que alrededor del 60 % de
los estudiantes participantes obtuvieron una calificación menor o igual a 3,0,
con un promedio general de 2,64, lo que sugiere un grado
insuficiente de apropiación de contenidos de previo estudio necesarios
para abordar adecuadamente la asignatura de Estequiometría. Esto permite
inferir que los aprendizajes adquiridos anteriormente han sido de carácter
memorístico o mecánico y, por lo tanto, estos conceptos han sido olvidados fácilmente.
Para
el análisis del desempeño en cada una de las categorías, se muestra a
continuación la proporción de efectividad para cada pregunta de la prueba
(Gráfica. 2):
Gráfica 2. Proporción de efectividad
Fuente: Los autores.
La
proporción de efectividad para cada pregunta i se define como:
Donde
es la nota promedio obtenida
por los estudiantes que presentaron la pregunta i de cada examen, mientras que
es la calificación posible para obtener.
Con
lo anterior se tiene que, en primer lugar, las preguntas 1 y 2,
correspondientes a la categoría de estequiometría de las reacciones químicas,
son aquellas en las que se presenta mayor proporción de efectividad (, de lo que se deduce una
mayor apropiación del contenido por parte de los estudiantes. En segundo lugar,
las preguntas 3 y 4, correspondientes a la categoría de reactivo límite y
rendimiento, son aquellas en las que se presenta menor proporción de
efectividad (
, lo que demuestra que
existen dificultades en el dominio de la temática correspondiente.
De esta forma, la prueba diagnóstica facilitó la identificación de debilidades y fortalezas de los estudiantes con respecto a las temáticas de estudio, y que, por lo tanto, deben reforzar (saberes previos) para así poder construir nuevos conocimientos de manera sólida. Este es el punto real de partida que se tiene en cuenta para iniciar nuevos aprendizajes.
Estilos de aprendizaje:
Los resultados obtenidos sobre estilos de aprendizaje fueron los siguientes:
Porcentaje de estudiantes encuestados
Gráfica 3. Resultados de estilos de aprendizaje
Fuente: Los autores.
Acorde
con la gráfica 3, y las investigaciones de Ventura (2011) y López (2008), se
aprecia que los estilos de aprendizaje de la mayoría de los estudiantes y los
estilos de enseñanza de los profesores en ingeniería son incompatibles en
varias dimensiones, debido a que las tendencias más marcadas en los estudiantes
corresponden a los estilos visual, activo y secuencial (en cierto equilibrio
detección/intuición, pero con preferencia en la detección), mientras que la
mayoría de la educación que se imparte en ingeniería es auditiva, abstracta
(intuitiva), global y pasiva (reflexiva).
Esta
discordancia de estilos obstaculiza un desempeño académico.
Autopercepción
académica: Los principales hallazgos obtenidos de esta encuesta se muestran a
continuación:
Estrategia
de aprendizaje: El 78 % de los estudiantes consideró inadecuadas sus técnicas
de estudio y el 88 % emplea diversas estrategias con la finalidad de mejorar
los resultados.
Tiempo
dedicado al estudio: El 74 % de los estudiantes presentó un mal manejo del
tiempo y aseguran no contar con el tiempo suficiente para preparar a cabalidad
sus actividades académicas; esto se convierte en un elemento negativo en su
desempeño académico.
Confianza
en el saber propio: Al momento de desarrollar una prueba, el 48 % de los
estudiantes cuestionan que los conocimientos que poseen sean suficientes para
realizar la prueba exitosamente.
Manejo
del estrés ante evaluaciones: El 96 % de los estudiantes manifestó concentrarse
muy bien en los exámenes y articular sus ideas sin dificultades.
Comprensión
lectora: Solo el 22 % de los estudiantes aseguró tener la capacidad de realizar
inferencias de textos y problemas ingenieriles sin dificultades. La poca
compresión lectora genera dificultades en el rendimiento académico.
Habilidades
de comunicación: El 96 % de los estudiantes manifestó expresar argumentos con
facilidad tanto de forma verbal como escrita.
Búsqueda
de retroalimentación: El 100 % de los estudiantes aseguraron consultar con el
profesor la retroalimentación correspondiente a cada prueba realizada.
Los anteriores resultados muestran
principalmente que:
· La
falta de una estrategia clara de aprendizaje imposibilita el uso adecuado del
tiempo de estudio, lo cual ocasiona una inadecuada preparación para desarrollar
satisfactoriamente una prueba y genera inseguridad en los conocimientos
adquiridos.
· En
cuanto a la falta de comprensión lectora, se puede decir que, aun cuando se
logra concentración en la prueba, solo se comprenden medianamente los problemas
planteados.
· Una
vez finalizada una prueba, los estudiantes buscan examinar los elementos por
mejorar mediante las retroalimentaciones y el empleo de nuevas técnicas de
estudio, con el propósito de obtener mejores resultados (ensayo y error),
repitiendo de nuevo el ciclo, en posteriores exámenes.
Selección
de las estrategias pedagógicas: Con base en los
resultados encontrados en la fase de exploración, se decidió implementar tres
estrategias que permiten potenciar el rendimiento académico de los estudiantes.
Estas son el aprendizaje activo, el JiTT y la experiencia de aprendizaje
mediado.
Las
anteriores estrategias acoplan un sistema funcional en el que el estudiante es
el motor del acto educativo. En esta propuesta, el estudiante se empodera
activamente de su aprendizaje, a través de diferentes estrategias y recursos
entre los cuales resaltamos el JiTT, bajo las orientaciones del docente como
mediador y guía de las experiencias educativas (ver figura 3).
Figura 3. Estrategias
de aprendizaje
Fuente: Los autores.
Aprendizaje activo: Busca
y promueve que los estudiantes participen y se involucren activa y significativamente
en las labores planteadas por el docente en su rol de mediador.
Asimismo,
posibilita que los estudiantes se apropien, fuera del aula, de los
conocimientos a través de recursos educativos digitales.
JiTT:
El objetivo de las tareas propuestas por el JiTT es que los estudiantes lleguen
a clases preparados, comprometidos y motivados; y también buscan ayudar a los
estudiantes en el manejo del tiempo de estudio mediante sesiones frecuentes y
cortas.
Aprendizaje mediado:
Pretende cambiar el rol del profesor de “transmisor” al de “mediador”, pues la
función de este ha de ser la preselección de los estímulos percibidos por los
estudiantes con el propósito de favorecer el ambiente de aprendizaje. El
profesor hace las mediaciones adecuadas entre el objeto de estudio y los
estudiantes para propiciar el logro de las metas de aprendizaje.
Con
base en las anteriores estrategias, se propone el siguiente sistema de
aprendizaje (ver figura 4):
Contenido
de las unidades temáticas: Tomando como referencia
principalmente las bibliografías recomendadas en el programa del curso, se
reunió y estructuró la información pertinente para cada unidad temática.
Material
didáctico y pedagógico: De acuerdo con los hallazgos de la
fase de exploración, se elaboraron los recursos didácticos utilizando softwar de animación basados en la web.
Figura 4. Estrategias de aprendizaje
Fuente: Los autores.
Se
crearon presentaciones animadas y videos explicativos, de forma atractiva y creativa
(PowToon, Raw Shorts Team, Animaker), a fin de captar la atención de los
estudiantes acorde con el estilo visual que predomina.
Adicionalmente
se introdujeron softwar educativos de simulación, como recursos de apoyo que
permiten el acceso a un escenario novedoso, y que facilitan el desarrollo de un
conjunto de procedimientos y habilidades complejas, como proponer hipótesis,
diseñar experimentos, controlar variables, hacer observaciones, tomar medidas,
analizar resultados, hacer comparaciones y llegar a conclusiones (Raviolo,
2019).
Para
la enseñanza de la Estequiometría se utilizaron simulaciones de PHET, GeoGebra,
otros softwar libres y algunos laboratorios virtuales disponibles, los cuales
fueron insertados con el propósito de ser utilizados como programas didácticos
que ayuden a mejorar los procesos de enseñanza y aprendizaje mediante la
simulación de fenómenos de fácil comprensión.
Estructura
y diseño del aula virtual: A continuación, se
presentan las principales características del diseño del aula virtual:
(a)
Un modelo constructivista como punto de partida.
(b)
Un entorno virtual conformado por módulos que constan de aspectos teóricos e
interactivos con ayuda de softwar
educativos para propiciar un aprendizaje activo.
(c)
Una metodología Just-in-Time con el
propósito de que el profesor como mediador dirija una retroalimentación “justo
a tiempo” a sus estudiantes.
Estructura global:
El aula virtual principalmente está orientada por la teoría del
constructivismo, reflejada en el diseño secuencial por temas; también contiene
un módulo adicional de presaberes que el estudiante debe poseer para construir
con ellos otros más complejos (esto último se agregó en respuesta a las
necesidades identificadas en los resultados obtenidos en la fase de exploración
sobre la prueba diagnóstica).
Estructura interna de cada
tema: Con base en la taxonomía de Bloom, en el estilo
secuencial-activo de los estudiantes y en el propósito de generar aprendizajes
significativos, la secuencia de aprendizaje de un determinado tema se muestra
en la figura 5:
Figura 5. Secuencia de aprendizaje
Fuente: Los autores.
Secuencia de aprendizaje
Prueba
de entrada (JiTT): Permite que el estudiante tenga un primer acercamiento con
la temática de estudio, y que se prepare para los encuentros presenciales de
clase, se esta manera el estudiante dirige su propio proceso de aprendizaje y
esté preparado para desarrollar respuestas más complejas.
Conceptos:
Son el primer nivel de la taxonomía de Bloom, conforman la fase del “conocer”,
y representan los saberes fundamentales para empezar el proceso de construcción
del aprendizaje.
Ejemplos,
videos y simuladores: Permiten al estudiante desarrollar la fase del “comprender”,
aquí los estudiantes podrán tener un mejor acercamiento a los conceptos, lo
cual propicia la capacidad de entender más a fondo la esencia y fundamentación
de estos.
Ejercicios
y prueba de salida: Constituyen la fase del “aplicar”. En esta parte los
estudiantes ponen a prueba la apropiación que tienen de los conceptos
ejecutándolos en el desarrollo de problemas ingenieriles.
Con
esta estructura se pretende que los primeros tres niveles de la taxonomía de
Bloom estén apoyados en el aula virtual, de forma que el estudiante, de manera
autónoma y como parte de su trabajo independiente, pueda desarrollar estas
actividades y así poder hacer énfasis en las etapas de análisis, síntesis y
evaluación en compañía del docente como facilitador en las horas de clase, a
través de experiencias de aprendizaje mediado.
De
esta forma, se transforma la tradicional estrategia de aprendizaje y se
proporciona un enfoque más centrado en las competencias que en los conceptos.
Actividades
de afianzamiento y seguimiento: Con base en las dificultades
identificadas, se determinó que las actividades que se programarán en la
plataforma Moodle para afianzar los contenidos y hacer seguimiento del
aprendizaje de los estudiantes serán la prueba de entrada, la prueba de salida
y la implementación de foros.
Estas
actividades se programan a través de la plataforma Moodle y permiten afianzar
los contenidos, a la vez que el docente haga un seguimiento del aprendizaje de
los estudiantes. Estas actividades son (I) prueba de entrada, (II) prueba de
salida y (III) foros.
Prueba de entrada (Warm Up): Es un pequeño
cuestionario de preguntas sencillas, referentes a los principales conceptos que
rigen la temática de estudio. Se tiene la intención de aplicar esta prueba unas
horas antes de la clase, para que el estudiante pueda asistir a la sesión con una
actitud participativa. Además, esto permite que el profesor identifique los
tópicos en los que se presenta mayor dificultad para reforzarlos en clase.
Prueba de salida: Es un cuestionario
corto que le permite al estudiante afianzar los conocimientos adquiridos en
clase e identificar aquellos en los que necesite estudiar un poco más; se
centra en preguntas de análisis o de mayor profundidad sobre la temática
abordada. Un estudiante necesita identificar si sus conocimientos son adecuados
o no, y esto ha de ser pronto, para implementar rápidamente las acciones
correctivas necesarias. Con esta actividad se pretende promover un sistema de
evaluación continuo.
Foros: La actividad de foro permitirá a
estudiantes y profesores intercambiar ideas, mediante mensajes y discusiones
públicas, sobre la temática correspondiente; posibilitará una comunicación
fluida y la conformación de una comunidad virtual. En el aula virtual se
estructuraron los foros de tres diferentes maneras: (I) foro de preguntas y
respuestas, (II) debates sencillos y (III) anuncios y novedades.
Pruebas
y ajustes:
Se dio a conocer el aula virtual interactiva de aprendizaje a 3 ingenieros
químicos, a un grupo de 10 estudiantes del último nivel de Ingeniería Química,
a 4 profesores de la Escuela de Ingeniería Química y a 15 estudiantes que
cursan la asignatura de Estequiometría.
Los
aspectos evaluados, en una escala de 1 a 5 (donde 5 es la calificación más
alta), por los anteriores fueron los siguientes:
·
Utilidad
de los recursos (presentaciones, videos, ejemplos, simuladores, ejercicios):
Evaluación por
estudiantes:
4,8
Evaluación por
profesionales:
4,1
·
Aula
virtual (aspecto visual, navegabilidad, claridad de la información):
Evaluación por
estudiantes:
4,6
Evaluación por
profesionales:
4,7
·
Pertinencia
de las actividades (prueba diagnóstica, prueba de entrada, foros virtuales,
prueba de salida):
Evaluación por
estudiantes:
4,8
Evaluación por
profesionales:
4,2
·
Pertinencia
de la secuencia de actividades (prueba de entrada - conceptos - ejemplos -
videos - simuladores - ejercicios - prueba de salida).
Evaluación por
estudiantes: 5
Evaluación por
profesionales: 4,5
En
general los participantes encontraron que el aula virtual es una herramienta
útil, con contenidos de fácil comprensión y de manejo sencillo, y mostraron
gran interés por incorporar el aula virtual en su proceso académico, ya que la
consideran como una opción práctica en el apoyo y mejoramiento del proceso de
enseñanza y aprendizaje para la asignatura de Estequiometría.
Conclusiones
· Se diseñó y se creó
un aula virtual interactiva de aprendizaje, fundamentada en las principales
necesidades y actitudes identificadas en la comunidad estudiantil, que
permitirá potenciar los procesos de enseñanza y aprendizaje en la asignatura de
Estequiometría.
· Se elaboró un
material didáctico de fácil acceso que orienta el trabajo en clase y en el cual
los estudiantes pueden encontrar los principales conceptos teóricos, ejemplos,
ejercicios de aplicación y actividades adicionales que complementan su proceso
de aprendizaje y fomentan el desarrollo de aprendizajes autónomos como parte de
su trabajo independiente.
· Se establecieron y
se programaron las actividades de seguimiento y afianzamiento del aprendizaje
que permitirán un proceso de evaluación continuada y que optimizarán el tiempo
de estudio dentro del aula de clase con respecto a las temáticas y actividades
que se deben desarrollar con mayor profundidad.
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