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Universidad Nacional Autónoma de México Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán Implementación y evaluación de una aplicación digital para el fortalecimiento del proceso enseñanza-aprendizaje de la nomenclatura de compuestos orgánicos en la FES-Cuautitlán. T E S I S QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE: QUÍMICO P R E S E N T A: IVÁN MISSAEL ESPINOZA MUÑOZ ASESOR: Dr. Benjamín Velasco Bejarano CUAUTITLÁN IZCALLI, ESTADO DE MÉXICO, 2019 UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN SECRETARÍA GENERAL DEPARTAMENTO DE EXÁMENES PROFESIONALES UJ<l.A..5!t, V~IV~DAD l\iAc:,IO~ t"ftCOJU"f..i) tlf E::;lU~J!O: sup-:;.r;\f)Hf:S (:UP,url r~Ai'~ ASUNTO: VOTO AVlOJlO.MA. DE . MEXIC,O M. en C. JORGE ALFREDO CUÉLLAR ORDAZ DIRECTOR DE LA FES CUAUTITLAN PRESENTE Jefa del Departamento de J!,X¡~~~~~~~;~~ Con base en el Reglamento General de Exámenes, y la Dirección de la Facultad, nos permitimos comunicar a usted que revisamos el: Trabajo de Tesis . I Implementación y evaluación de una aplicación digital para el fortalecimiento del proceso enseñanza· aprendizaje de la nomenclatura de compuestos orgánicos en la FES·Cuautitlán. ' Que presenta el pasante: Iván Missael Espinoza Muñoz Con número de cuenta: 309031002 para obtener el Título de la carrera: Licenciatura en Químíca Considerando que dicho trabajo reúne les requisitos necesarios para ser discutido en el EXAMEN PROFESIONAL correspondiente, otorgamos nuestro VOTO APROBATORIO, ATENTAMENTE "POR MI RAZA HABLARÁ EL EspíRITU" Cuautitlán Izcalli, Méx, a 05 de Febrero de 2019, PROFESORES QUE INTEGRAN EL JURADO NOMBRE PRESIDENTE DI. José Guillermo Penieres Carrillo VOCAL Q. Aurora Karina Franco Francisco SECRETARIO DI. Benjamín Velasco Bejarano ler. SUPLENTE M.C. Susana García Rodríguez 2do. SUPLENTE M.e. Eva Hernández Godinez NOTA: los sinodales suplent es están obligados a presentarse el día y hora del Exa men Profesional (art. 127). LMCF/cga* DEDICATORIAS IVÁN MISSAEL ESPINOZA MUÑOZ UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO DEDICATORIAS A mi madre: Por ser mi gran ejemplo de dedicación, esfuerzo y compromiso. Por brindarme un amor infinito e incondicional todos los días de mi vida y por todos esos momentos difíciles, enojos y alegrías a través de un largo camino. Que este trabajo sea una pequeña prueba del esfuerzo que ambos hemos hecho y sobre todo tú, sin ti y sin tu apoyo jamás habría podido lograr muchas cosas como hasta ahora. Espero que estés muy orgullosa de mí y quiero hacerte saber que esto también es un logro tuyo y con esto, se demuestra que nunca necesitamos a nadie más para salir juntos adelante. Gracias por anteponerme a todas las cosas y darme todo de ti. Te amo. A mis abuelos Abigail y Pedro (q.e.p.d.): Por darnos un hogar a mi madre y a mí cuando más lo necesitábamos y recibirnos con los brazos abiertos. Por todas las enseñanzas y consejos que me dieron, además de todos los momentos que vivimos y hemos vivido juntos. Por consentirme. Quiero darte las gracias en especial a ti “Favela” porque has sido como una madre para mí, porque siempre, aunque jamás ha sido tu obligación, cuidaste de mí prácticamente toda mi vida, porque siempre te has preocupado si he hecho mis comidas a las horas o por si llego tarde y bien, gracias por todo en verdad, jamás voy a poder encontrar la forma de agradecerte todo lo que has hecho y dado por mí. Finalmente, gracias a los dos por hacer que “la casa de los abuelos” haya sido el mejor lugar para vivir y crecer. A mi tía Lupita: Por ser un gran ejemplo de superación personal y profesional. Por ser una gran tía y por haberme brindado tanto a lo largo de estos años. Gracias por compartir y darme un poco de todo ese esfuerzo que siempre te ha caracterizado. En ti veo un modelo a seguir en cuanto a entrega, compromiso y dedicación. Se que siempre serás fuerte y así como tu lo has logrado, siguiendo tu ejemplo podré superar cualquier obstáculo que se presente en la vida. A mis tíos y tías: Por hacer ameno cada domingo, con las pláticas, los chistes y las burlas. Por quererme como a un hijo más. Por los momentos que compartimos, por los consejos, por el apoyo incondicional y porque sé que siempre estarán para mí cuando lo necesite. A mis primos y primas: Abraham, Orlando, Rocío, Jorge, Pablo y Alejandra les agradezco por hacer de mi niñez la mejor de todas, por hacerme esperar a que llegara el fin de semana para verlos y por todos esos juegos ocurrentes. Ahora todos hemos crecido, sin embargo, soy feliz porque seguimos unidos y creando nuevas anécdotas. José Manuel, Sofía y Emilio, espero que en mí puedan encontrar un ejemplo para ser mejores personas cada día, nunca dejen de estudiar y quiero que sepan que todo es posible mientras luchen por lo que quieren. Le doy gracias a la vida por tenerlos a mi lado. Los quiero mucho. DEDICATORIAS IVÁN MISSAEL ESPINOZA MUÑOZ UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO A mis mejores amigos: Porque a pesar de que cada uno hemos tomado caminos diferentes, Eduardo, Misael, Diego, Karen, Ayari y Valeria siempre han estado conmigo como si esa distancia no existiera. Porque no importa que nos veamos una vez al año, simplemente pareciera que nos hemos visto diariamente. Gracias a todos ustedes por todos los momentos tan grandiosos que hemos vivido en todos estos años, dicen que aquellas amistades que duran más de cierto tiempo son para toda la vida, ahora sé que aquellos que lo dicen están en lo correcto. Siempre están en mi corazón y a todos los extraño de gran manera. Gracias por ser mi gran familia secundaria. Ustedes siempre serán mis hermanos. Los amo. A mis amigos de la FES-C: Itzel, Magaly, Norma, Fernanda Díaz, Carlos Medina, Ana, Marisol, Jonathan, Raúl, Lalo, Fernanda Nava y Carlos Santiago las clases no hubieran sido lo mismo sin ustedes. Gracias por tanto, por las tonterías que decíamos, por las risas, por las desveladas, por los malentendidos, por todo lo que vivimos en la Facultad. Gracias por acompañarme en esta aventura. Juan Carlos, Ximena, Amira y Pablo gracias por acompañarme en el final de esta etapa y por esperarme hasta altas horas de la noche para acabar con el trabajo en el laboratorio, además de enseñarme muchas cosas nuevas y algunas otras que no había aprendido del todo. Por esas horas de comida en las que compartimos muy buenas pláticas. Por todo el ánimo que me daban y siempre apoyarme en todo. Los quiero a todos. A mis profesores: Porque sin ustedes, que han aportado un granito de arena en mi formación, no sólo profesional sino personal, nunca habría sido posible el llegar hasta este punto. Por todo el conocimiento, por toda su experiencia, por la amistad que se ha formado con algunos de ustedes. “Permanecer indiferente a los retos a los que nos enfrentamos es indefendible. Si el objetivo es noble, el hecho de alcanzarlo o no durante nuestra vida es algo irrelevante. Lo que debemos hacer, por tanto, es esforzarnos y perseverar y no abandonar nunca” Dalai Lama AGRADECIMIENTOS IVÁN MISSAEL ESPINOZA MUÑOZ UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO AGRADECIMIENTOS A la Universidad NacionalAutónoma de México: Mi Universidad amada. Porque desde el momento en el que supe que pertenecería a esta gran comunidad sentí mucho orgullo y emoción. Porque dentro de tus aulas conocí excelentes personas, adquirí gran conocimiento, lloré, reí y viví, hasta ahora, los mejores momentos de mi vida. Porque se me eriza la piel cada vez que digo que pertenezco a ti. Por todo lo que me has dado. ¡Goya! A la Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán: Porque a pesar de todos los pros y contras que puse en estar en este gran plantel desde un inicio, pude entender que venir a tus instalaciones fue una de las mejores decisiones de mi vida. Te debo mucho y ojalá este trabajo pueda servir como una pequeña contribución para que siempre te encuentres en la cima. Al Dr. Benjamín Velasco Bejarano: Por su apoyo incondicional, por explicarme tantas veces fueron necesarias y resolver todas las dudas que tuve en la elaboración de este trabajo. Por todo el conocimiento compartido y por todas las oportunidades que me ha dado. Por permitirme conocer a una gran persona como lo es usted. Sepa que tiene toda mi admiración, respeto y cariño. Gracias por brindarme además de lo mencionado, su amistad. Por ser un ejemplo a seguir. Porque sin usted, nada de esto podría haber sido posible. De todo corazón, gracias. A la M. en C. Eva Hernández Godínez, a la Dra. Olivia Noguez Córdova y a la M. en C. Judith García Arellanes: Les agradezco todo el apoyo que me brindaron para la realización de este trabajo. Muchas gracias también por prestarme sus grupos y a sus alumnos, porque sé que, tal vez, les di “mucha lata” para que pudiéramos avanzar en el proyecto interceptándolas o apareciendo en cada uno de sus salones. Fue un placer trabajar a su lado, con ustedes también he podido construir una buena amistad que sé que perdurará por años. Quiero que sepan que siempre contarán conmigo para lo que se les ofrezca. Reitero, muchas gracias por todo. A la M. en C. Karina Mercado Soberanes: Muchas gracias por su tiempo y por brindarme su gran apoyo en la realización de la parte estadística de este trabajo. A la DGAPA-UNAM por el apoyo económico otorgado a través de la beca de Licenciatura para la realización del Proyecto PAPIME clave PE208517. ÍNDICE IVÁN MISSAEL ESPINOZA MUÑOZ UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO I ÍNDICE I. INTRODUCCIÓN ....................................................................................................................... 1 II. ANTECEDENTES ....................................................................................................................... 3 III. MARCO TEÓRICO .................................................................................................................... 5 3.1 La educación en el siglo XXI ................................................................................................ 5 3.1.1 El proceso enseñanza-aprendizaje ........................................................................... 5 3.1.2 El proceso enseñanza-aprendizaje en las ciencias químicas .................................... 6 3.1.3 Interés sobre el cambio de metodologías en el proceso enseñanza-aprendizaje .... 7 3.2 Estilos de aprendizaje ......................................................................................................... 9 3.2.1 Modelo PNL ............................................................................................................ 11 3.2.2 Modelo de Kolb ...................................................................................................... 12 3.2.3 Modelo de Herrmann ............................................................................................. 14 3.2.4 Modelo de McCarthy ............................................................................................. 15 3.2.5 Aprendizaje significativo ........................................................................................ 18 3.2.6 Evaluación de la ganancia de aprendizaje .............................................................. 20 3.3 Tecnología en el proceso enseñanza-aprendizaje ............................................................ 21 3.3.1 Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) ......................................... 22 3.3.2 De las TIC a las TAC ................................................................................................. 23 3.3.3 Ventajas y desventajas del uso de las TIC/TAC ....................................................... 24 3.4 TIC/TAC en la enseñanza de la Química ............................................................................ 26 3.4.1 TIC/TAC en la enseñanza de la nomenclatura de compuestos orgánicos .............. 28 3.4.2 Nomenclatura de QuO: Una alternativa en el aprendizaje en la FES Cuautitlán .... 29 IV. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ......................................................................................... 32 V. JUSTIFICACIÓN ...................................................................................................................... 33 VI. HIPÓTESIS ............................................................................................................................. 34 VII. OBJETIVOS............................................................................................................................. 34 7.1 Objetivo general ............................................................................................................... 34 7.2 Objetivos particulares ....................................................................................................... 34 VIII. METODOLOGÍA ..................................................................................................................... 35 8.1 Selección de grupos .......................................................................................................... 36 8.2 Diseño y aplicación del pre-test ........................................................................................ 36 ÍNDICE IVÁN MISSAEL ESPINOZA MUÑOZ UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO II 8.3 Aplicación del test de estilos de aprendizaje y hemisfericidad cerebral ........................... 38 8.4 Implementación de la aplicación digital Nomenclatura de QuO ...................................... 38 8.5 Aplicación del post-test .................................................................................................... 39 8.6 Análisis de efectividad del pre- y post-test, aprendizaje significativo y ganancia de aprendizaje ....................................................................................................................... 39 IX. RESULTADOS Y ANÁLISIS DE RESULTADOS ............................................................................. 42 9.1 Caracterización del grupo control..................................................................................... 42 9.2 Estilos de aprendizaje y hemisfericidad cerebral del grupo control ................................. 42 9.3 Evaluación y análisis del pre-test en el grupo control ....................................................... 43 9.4 Evaluación del post-test, aprendizaje significativo y ganancia de aprendizaje del grupo control .............................................................................................................................. 45 9.5 Caracterización del grupo experimental ........................................................................... 49 9.6 Estilos de aprendizaje y hemisfericidad cerebral del grupo experimental........................ 49 9.7 Evaluación y análisis del pre-test en el grupo experimental ............................................. 50 9.8 Evaluación del post-test, aprendizaje significativo y ganancia de aprendizaje del grupo experimental .....................................................................................................................52 9.9 Comparación de grupos y análisis estadístico .................................................................. 55 9.10 Aprendizaje y su relación con el género ........................................................................... 61 9.11 Análisis de efectividad del examen ................................................................................... 64 9.12 Encuesta de opinión en grupos que usaron la plataforma Nomenclatura de QuO .......... 65 X. CONCLUSIONES ..................................................................................................................... 73 XI. PROSPECTIVAS ...................................................................................................................... 74 XII. REFERENCIAS ......................................................................................................................... VI XIII. ANEXOS ................................................................................................................................... X ÍNDICE DE TABLAS IVÁN MISSAEL ESPINOZA MUÑOZ UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO III ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1. Transformación de los modelos de enseñanza-aprendizaje................................................... 8 Tabla 2. Criterios de clasificación de los estilos de aprendizaje ......................................................... 11 Tabla 3. Estilos de aprendizaje de acuerdo con el sistema PNL ......................................................... 12 Tabla 4. Estilos de aprendizaje y sus características generales según David Kolb .............................. 13 Tabla 5. Estilos de aprendizaje del modelo de Ned Herrmann .......................................................... 15 Tabla 6. Preferencias de acuerdo con la hemisfericidad cerebral...................................................... 15 Tabla 7. Estilos de aprendizaje y sus características generales en el sistema 4MAT .......................... 16 Tabla 8. Valores de ganancia normalizada de acuerdo con el factor g .............................................. 21 Tabla 9. Ventajas y desventajas del uso de las TIC/TAC en el proceso enseñanza-aprendizaje con respecto al profesor .......................................................................................................................... 25 Tabla 10. Ventajas y desventajas del uso de las TIC/TAC en el proceso enseñanza-aprendizaje con respecto al alumno ............................................................................................................................ 25 Tabla 11. Ventajas y desventajas del uso de las TIC/TAC en el proceso enseñanza-aprendizaje con respecto al aprendizaje ..................................................................................................................... 26 Tabla 12. Índices estadísticos utilizados en el análisis de efectividad de tests .................................. 40 Tabla 13. Clasificación del índice de dificultad según su valor P ........................................................ 40 Tabla 14. Poder de discriminación de los reactivos según su valor D ................................................ 40 Tabla 15. Índice de dificultad del pre-test aplicado al grupo 2101 de B.Q.D. .................................... 45 Tabla 16. Comparación de respuestas para la pregunta uno del pre y post-test del grupo control .. 46 Tabla 17. Índice de dificultad del post-test aplicado al grupo 2101 de B.Q.D. ................................... 47 Tabla 18. Ganancia de aprendizaje del grupo 2101 de B.Q.D. ........................................................... 48 Tabla 19. Índice de dificultad del pre-test aplicado al grupo 1101 de Farmacia. ............................... 51 Tabla 20. Comparación de respuestas para la pregunta uno del pre y post-test del grupo experimental...................................................................................................................................... 53 Tabla 21. Índice de dificultad del post-test aplicado al grupo 1101 de Farmacia .............................. 54 Tabla 22. Ganancia de aprendizaje del grupo 1101 de Farmacia ....................................................... 55 Tabla 23. Normalidad de los datos para el grupo 2101 de B.Q.D. ..................................................... 56 Tabla 24. Prueba t para grupos relacionados con nivel de confianza del 95% (2101 de B.Q.D.) ....... 57 Tabla 25. Normalidad de los datos para el grupo 1101 de Farmacia ................................................. 58 Tabla 26. Prueba t para grupos relacionados con nivel de confianza del 95% (1101 de Farmacia) ... 58 ÍNDICE DE TABLAS IVÁN MISSAEL ESPINOZA MUÑOZ UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO IV Tabla 27. Pruebas de normalidad para los métodos de enseñanza empleados ................................ 60 Tabla 28. Pruebas no paramétricas para dos muestras independientes con nivel de confianza del 95% para ganancia de aprendizaje en grupo control vs. grupo experimental ................................... 60 Tabla 29. Pruebas de normalidad para la ganancia de aprendizaje en hombres y mujeres en los grupos de trabajo .............................................................................................................................. 62 Tabla 30. Pruebas no paramétricas para dos muestras independientes con nivel de confianza del 95% para la comparación de la ganancia de aprendizaje en hombres y mujeres ............................. 63 Tabla 31. Índices de discriminación para reactivos y examen utilizados como pre- y post-test ........ 64 ÍNDICE DE FIGURAS IVÁN MISSAEL ESPINOZA MUÑOZ UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO V ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1. El proceso del aprendizaje .................................................................................................... 6 Figura 2. Estilos de aprendizaje de acuerdo con el modelo de Kolb .................................................. 13 Figura 3. Modelo de Ned Herrmann .................................................................................................. 14 Figura 4. Estilos de aprendizaje del Sistema 4MAT tomando el esquema de Kolb ........................... 16 Figura 5. Ciclo de aprendizaje de McCarthy (Sistema 4MAT) ............................................................ 17 Figura 6. Momentos pedagógicos del sistema 4MAT ........................................................................ 18 Figura 7. Ecuación de Hake para calcular la ganancia de aprendizaje ............................................... 20 Figura 8. Tecnologías de la Información y de la Comunicación .......................................................... 22 Figura 9. Tecnologías del Aprendizaje y el Conocimiento .................................................................. 24 Figura 10. Algunas aplicaciones más descargadas y utilizadas en la Química .................................... 27 Figura 11. Algunas aplicaciones creadas para el estudio de la nomenclatura orgánica ..................... 29 Figura 12. Acceso a plataformas Moodle desde la página de las FES Cuautitlán ............................... 30 Figura 13. Plataforma Nomenclatura de Quo .................................................................................... 31 Figura 14. Distribución del grupo 2101 de B.Q.D. .............................................................................. 42 Figura 15. Estilos de aprendizaje y hemisfericidad cerebral del grupo 2101 de B.Q.D. ..................... 43 Figura 16. Resultados obtenidos para cada reactivo del pre-test en el grupo 2101 de B.Q.D. .......... 44 Figura 17. Resultados obtenidos para cada reactivo del post-test en el grupo 2101 de B.Q.D. ........ 46 Figura 18. Progreso individual y grupal del aprendizaje en el grupo 2101 de B.Q.D. ........................48 Figura 19. Distribución del grupo 1101 de Farmacia ......................................................................... 49 Figura 20. Estilos de aprendizaje y hemisfericidad cerebral del grupo 1101 de Farmacia ................. 50 Figura 21. Resultados obtenidos para cada reactivo del pre-test en el grupo 1101 de Farmacia...... 51 Figura 22. Resultados obtenidos para cada reactivo del post-test en el grupo 1101 de Farmacia .... 52 Figura 23. Progreso individual y grupal del aprendizaje en el grupo 1101 de Farmacia .................... 54 Figura 24. Comparación de ganancia de aprendizaje en el grupo control y grupo experimental ...... 56 Figura 25. Normalidad de los datos del grupo 2101 de B.Q.D. tomando en cuenta la diferencia ..... 57 Figura 26. Normalidad de los datos del grupo 1101 de Farmacia tomando en cuenta la diferencia. 58 Figura 27. Gráficas de cajas y bigotes para la comparación de los pre-test y post-test del grupo control vs. grupo experimental. ......................................................................................................... 59 Figura 28. Gráficas de cajas y bigotes para la comparación de la ganancia de aprendizaje del grupo control vs. grupo experimental. ......................................................................................................... 61 ÍNDICE DE FIGURAS IVÁN MISSAEL ESPINOZA MUÑOZ UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO V I Figura 29. Gráficos Q-Q de probabilidad normal según el género en los grupos control y experimental...................................................................................................................................... 62 Figura 30. Gráficas de cajas y bigotes, según el género en los grupos control y experimental.......... 63 Figura 31. Posible asociación errónea en la pregunta dos del examen ............................................. 65 Figura 32. Gráficas del primer bloque de la encuesta “Antes de Nomenclatura de QuO”................. 66 Figura 33. Gráficas del segundo bloque de la encuesta “Después de Nomenclatura de QuO” ......... 67 Figura 34. Gráficas del tercer bloque de la encuesta “Tu opinión nos importa” ............................... 69 INTRODUCCIÓN IVÁN MISSAEL ESPINOZA MUÑOZ UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO 1 I. INTRODUCCIÓN La enseñanza de las ciencias y, específicamente de la Química, ha tenido grandes cambios a lo largo de los últimos años, en donde los objetivos a alcanzar por parte de los docentes y la actitud que muestran los alumnos frente a las asignaturas, juegan un papel importante. Dentro de la Química, la Química Orgánica es una de las ramas en la cual los temas involucrados llegan a ser pesados y/o aburridos para los alumnos por el gran contenido que éstos abordan. Sin embargo, estos temas son importantes para el adecuado desarrollo profesional en las licenciaturas afines a la Química. La búsqueda de recursos que apoyen la enseñanza-aprendizaje de las ciencias, particularmente de la Química, ha sido una labor constante cuyos resultados han puesto al servicio de la comunidad educativa gran cantidad de elementos, desde pesadas pizarras hasta dispositivos electrónicos prácticos y capaces de realizar un sinnúmero de tareas. Debido a lo anterior, la importancia de generar material didáctico que apoye el proceso enseñanza-aprendizaje en los alumnos que estudian licenciaturas relacionadas con la Química, y no solo a éstas, ha tenido un gran aumento debido a la transformación educativa que se ha llevado a cabo en los últimos años, las cuales pretenden satisfacer las demandas y necesidades que la misma época y la sociedad requieren. Actualmente, la tecnología representa un gran salto en las metodologías utilizadas en el proceso enseñanza-aprendizaje, la cual permite ser utilizada en la educación como una herramienta de alto impacto que puede ayudar a enfrentar muchos de los nuevos retos y problemas que no existían pocas décadas atrás, aunque las tecnologías educativas se han ido desarrollando desde los años sesenta, adquiriendo su mayor relevancia en los ochenta, principalmente con el avance de las tecnologías y la aparición de las microcomputadoras. Hoy en día, el uso de dispositivos electrónicos (computadoras, tablets, smartphones, etc.) ha aportado a la educación no sólo movilidad sino también conectividad, ubicuidad y permanencia, por lo tanto, estos dispositivos permiten integrar en el aula aplicaciones para la comunicación entre alumnos y profesores, en casos particulares como pequeñas tutorías para alguna duda, recordatorio de tareas y fechas significativas, para entregar soluciones a exámenes, etc. Por otra parte, las distintas problemáticas de compresión de los temas que se manejan a lo largo de un semestre de la enseñanza y el aprendizaje que la Química presenta, se han identificado a través del tiempo en la FES Cuautitlán. Como previamente se ha mencionado, la Química Orgánica es una de las ramas de esta ciencia y, como asignaturas, es una constante preocupación debido al alto índice de reprobación. En éstas, uno de los temas de mayor relevancia y de mayor dificultad entre el alumnado es la nomenclatura de los compuestos orgánicos. INTRODUCCIÓN IVÁN MISSAEL ESPINOZA MUÑOZ UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO 2 El aprendizaje de la nomenclatura de los compuestos orgánicos está relacionado directamente con los contenidos que la Química Orgánica abarca; por otro lado, la nomenclatura de los compuestos orgánicos puede ser confusa para los estudiantes debido a la gran cantidad de compuestos existentes, por lo que su enseñanza debe estar bien fundamentada y realizada. Esta problemática ha llevado a un grupo de profesores de la sección de Química Orgánica y de la Licenciatura en Tecnología de la FES Cuautitlán a desarrollar una propuesta electrónica para fortalecer el proceso enseñanza-aprendizaje, cuya principal característica es la aplicación de una estrategia didáctica que, además de innovadora, hace uso de las nuevas tecnologías (TIC). La mayoría de los estudiantes universitarios cuenta con algún tipo de dispositivo móvil con conexión a Internet; estas herramientas se están convirtiendo en la primera alternativa para localizar cualquier contenido en la red, incluyendo cualquier tema educativo que el alumno requiera, en el momento que lo requiera. Como parte del proyecto PAPIME PE208517, el cual fue autorizado por la DGAPA para su desarrollo e implementación en la FES Cuautitlán, se propone llevar a cabo la implementación y evaluación de una propuesta para apoyar el proceso enseñanza-aprendizaje, por medio de una aplicación digital, la cual se centra en la enseñanza de la nomenclatura química de compuestos orgánicos como son alcanos, alquenos y alquinos. Los alumnos y los profesores de la FES Cuautitlán serán capaces de interactuar en tiempo real en esta plataforma para el esclarecimiento de dudas, evaluaciones, ejercicios, etc., lo que significa una ventaja sobre los métodos tradicionales de dicho proceso. ANTECEDENTES IVÁN MISSAEL ESPINOZA MUÑOZ UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO 3 II. ANTECEDENTES México es un país con una rica tradición en el campo de la Química donde el antecedente más remoto de la educación química en nuestro país es la transmisión de conocimientos en forma oral, pictográfica y escrita durante la época prehispánica cuando los sistemas formativos aztecas (Calmécac, Telpochcalli) aseguraban dicha transmisión.1 Siglos más tarde, personajes como el primer profesor de Química en México, Fausto de Elhúyar, quien descubrió el elemento químico llamado hoy Tungsteno y al que bautizó como Wolframio y, un segundo profesor, Lindler, utilizaban escritos como el Tratado elemental de Química (1789) escrito por Antoine Laurent Lavoisier para dar a conocer lo actual,en ese entonces, sobre las ciencias químicas. Además, Andrés Manuel del Río destacaba con su trabajo de análisis químico de minerales mexicanos y el descubrimiento de un nuevo elemento químico, el Vanadio.1 Posteriormente, el doctor Leopoldo Río de la Loza, en 1848, fue el primero en escribir un libro para la enseñanza de la Química en México, que llevó el título de Introducción al estudio de la Química, además de ser autor del primer tratado mexicano de Química, que lleva por título “Introducción al estudio de la Química o conocimientos preliminares para facilitar el estudio de la ciencia “(1848). Río de la Loza fue profesor de Química en algunas instituciones y estudió los productos naturales existentes, hallando el ácido pipitzóico, lo que le hizo merecedor de una medalla de primera clase por la Sociedad Universal Protectora de las Artes Industriales de Londres.1 Al llegar a finales del XIX, la Química se había consolidado como disciplina universitaria y disponía de una industria química potente que proporcionaba trabajo bien remunerado a sus licenciados.2 Sin embargo, no fue hasta el siglo XX, cuando la industria química se encontraba en su infancia, además de que existía el pavoroso dato de un 80% de analfabetismo, reflejando un atraso cultural e intelectual generalizado, cuando Don Juan Salvador Agraz tuvo la iniciativa de crear la Escuela Nacional de Química Industrial, que en febrero de 1917 se incorporó a la UNAM, actualmente conocida como Facultad de Química. Pronto se crearon laboratorios de análisis y el de preparación de productos químicos orgánicos e inorgánicos. No obstante, para estas fechas aún se tenía una ausencia total de infraestructura, por lo que no se podía realizar investigación.1 Sin embargo, aún faltaban algunos años para contar con una universidad que dispusiera de equipo moderno, y los conceptos básicos de la disciplina (el enlace químico, las leyes de la termodinámica, las teorías cinéticas) aún estaban en desarrollo.3 A mediados del siglo XX, cuando la proporción de alumnos estudiando una carrera del área de ciencias naturales y exactas era solamente un 2% de la población escolar4, se da el despertar de las ciencias químicas con la creación del Instituto de Química (1941) y otros institutos, en donde los posgrados en Química comienzan a aparecer. En 1974, la UNAM crea las ENEP, dos de las cuales impartirían carreras del área química: ENEP Cuautitlán (FES Cuautitlán desde 1980) y la ENEP Zaragoza (FES Zaragoza desde 1997). Las ANTECEDENTES IVÁN MISSAEL ESPINOZA MUÑOZ UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO 4 actividades se iniciaron de inmediato con una plantilla de 300 alumnos de primer ingreso de Química.1 Con el paso del tiempo, es innegable la influencia que reciben las carreras del campo de la Química del paradigma tecnológico actual constituido por la biotecnología, la microelectrónica, la informática y los nuevos materiales, que las hace reestructurarse y al mismo tiempo modernizarse.4 Sin embargo, en México, la mayoría de las instituciones de enseñanza de la Química utiliza la clase magistral como método constante de enseñanza.5 La FES Cuautitlán es una entidad multidisciplinaria reconocida por la excelencia de sus programas tanto académicos como de investigación y se considera como un espacio de múltiples aprendizajes, donde la excelencia no es un ideal exclusivo de los conocimientos, sino que permanece en constante transformación.6 Dicho esto, las TIC, actualmente presentes en todos los ámbitos de nuestra vida, incluido el educativo, representan una oportunidad para abrir canales de comunicación, construcción e interacción colectiva entre la comunidad estudiantil y sus profesores.6 MARCO TEÓRICO IVÁN MISSAEL ESPINOZA MUÑOZ UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO 5 III. MARCO TEÓRICO 3.1 La educación en el siglo XXI Preparar a los estudiantes para las actividades laborales así como para la vida del siglo XXI, constituye un enorme reto que requiere velar para que todos los estudiantes estén preparados para prosperar y triunfar en un mundo competitivo.7 La educación ocupa un lugar central en la evolución cultural de la humanidad y, como tal, es un proceso activo, consciente y efectivo de desarrollo integral de los individuos de una sociedad.8 Mediante ésta, toda sociedad busca formar integralmente a sus miembros en los conocimientos que le servirán para indagar, inquirir, examinar, inspeccionar, explorar, buscar o rastrear, aplicar, comprender el mundo y, que desde lo académico o lo cotidiano, le sirvan de base para que en el futuro pueda desempeñarse en alguna actividad.9 Ante un mundo en constante proceso de cambio, la educación, en la actualidad, es la respuesta pedagógica estratégica para dotar a los estudiantes de herramientas intelectuales y prácticas que les permitirán adaptarse a las incesantes transformaciones del mundo laboral y a la expansión del conocimiento.10 Sin embargo, la educación está fallando en la preparación de estudiantes para los retos del futuro, ya que éstos no están aprendiendo con el sistema actual de educación y están siendo seriamente desfavorecidos, al ser privados de experiencias que los preparen para vidas más satisfactorias y para un trabajo productivo.11 Ajustar la educación a las necesidades del siglo XXI significa adoptar un plan de estudios flexible y ofrecer un aprendizaje individualizado y autorregulado.11 Actualmente, hay muchos factores que están impulsando el cambio en la forma de educar a los estudiantes, para que éstos tomen las decisiones correctas y puedan desarrollar las habilidades y destrezas necesarias para el ámbito profesional. En la época contemporánea, la educación deberá preparar al alumno para proponer y encarar, por la vía del trabajo en grupo, hipótesis en las que deberá resolver problemas que son arraigados y no presentan soluciones evidentes.12 El siglo XXI tiene un inmenso potencial para reafirmar el papel de la educación, con el fin de preparar a los estudiantes, jóvenes y mayores, para hacer frente a complejos problemas sociales, económicos y ambientales.11 3.1.1 El proceso enseñanza-aprendizaje El desarrollo de una “sociedad del conocimiento” precisa de estructuras organizativas flexibles que posibiliten tanto un amplio acceso social al conocimiento como una capacitación personal crítica, que favorezca la interpretación de la información y la generación del propio conocimiento.13 Hoy en día, se reconoce la importancia que tiene el sujeto que aprende y, en esta instancia, se exige enfocar la enseñanza como un proceso de orientación del aprendizaje, donde se deben crear las MARCO TEÓRICO IVÁN MISSAEL ESPINOZA MUÑOZ UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO 6 condiciones para que los estudiantes no solo se apropien de los conocimientos sino que desarrollen habilidades, formen valores y adquieran estrategias que les permitan actuar de forma independiente, comprometida y creadora para resolver los problemas a los que deberá enfrentarse en su futuro personal y profesional.10 De este modo, la enseñanza no puede entenderse más que en relación con el aprendizaje y esta realidad relaciona no solo a los procesos vinculados a enseñar, sino también a aquellos vinculados a aprender.14 Por lo tanto, el proceso enseñanza-aprendizaje se concibe como el espacio en el cual el principal protagonista es el alumno y en donde el profesor cumple con una función de facilitador de los procesos de aprendizaje.15 Este proceso enseñanza-aprendizaje constituye un verdadero par dialéctico, en el cual, el primer componente debe organizarse y desarrollarse de manera tal que facilite la apropiación del conocimiento de la realidad objetiva, que permitirá, en el menor tiempo y con el mayor grado de eficiencia y eficacia posibles, el establecimientode engramas, aspectos intelectivos y motores necesarios para que el reflejo se materialice y concrete.16 Cabe destacar que el proceso enseñanza- aprendizaje es afectado por las concepciones de aprendizaje de estudiantes y profesores, por las intencionalidades curriculares y por los compromisos epistemológicos de los profesores, así como por los procesos cognitivos, factores emocionales y sociales de los individuos9 (Figura 1). Figura 1. El proceso del aprendizaje.8 Todo ello conlleva a la utilización de estrategias docentes y métodos que propicien un aprendizaje intencional, reflexivo, consciente y autorregulado, regido por objetivos y metas propios, que imprima a los estudiantes cierta autonomía en la búsqueda de información. Entonces, es necesario utilizar cada vez más en las aulas herramientas propias de esta generación, para motivarlos y desarrollar sus habilidades a partir de sus estilos, modos y formas en las que aprenden.10 3.1.2 El proceso enseñanza-aprendizaje en las ciencias químicas La enseñanza de las ciencias ha experimentado importantes transformaciones en los últimos años, desde la modernización e intensificación de la presencia de las ciencias en la currícula, pasando por la utilización de nuevas metodologías en las aulas y posteriormente el enfoque de ciencia, tecnología y sociedad, aplicado a la enseñanza de disciplinas científicas hasta los más recientes MARCO TEÓRICO IVÁN MISSAEL ESPINOZA MUÑOZ UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO 7 conceptos17, como lo son la aparición de bloques de contenidos dedicados a la comprensión de la naturaleza, así como la adopción de estrategias didácticas que tengan presente las dificultades de aprendizaje y su intento por la superación de las mismas.18 Un campo que ha tenido en los últimos años una enorme expansión es la Química. La enseñanza de las ciencias químicas ha atravesado distintas etapas en la formulación de sus finalidades, contenidos y métodos didácticos. De este modo, la década de 1970 estaba centrada en el conocimiento descriptivo de las sustancias, sus reacciones químicas y la obtención y aplicaciones de éstas; los años ochenta supusieron un cambio importante, al potenciarse los aspectos conceptuales de la química y se puso el énfasis en los principios químicos, más que en las propiedades de las sustancias y sus reacciones concretas.18 Hoy en día, no solo ha avanzado vertiginosamente la preparación de nuevos compuestos y el estudio de sus propiedades, sino que la cantidad de información disponible sobre la Química aumenta de manera constante.19 Es por esta razón que para los estudiantes universitarios puede resultar difícil alcanzar un buen nivel de dominio de esta ciencia, por lo que es importante que el alumno que intenta aprender química aplique algún tipo de metodología de estudio que suponga pautas que optimicen el aprendizaje. El proceso enseñanza-aprendizaje de las ciencias químicas presenta dificultades debido a diversas causas, algunas de las cuales están relacionadas con las características de la disciplina, entre las que son destacables19: • El tipo de contenidos fácticos a aprender. • La creciente amplitud de los contenidos. • La necesidad de seleccionar y sistematizar los mismos para no incurrir en el enciclopedismo. Debido a estas causas y, partiendo del hecho en el que el profesor cuenta con la capacidad académica, de formación y de experiencia en enseñanza a nivel licenciatura, es necesario replantear los objetivos, los contenidos y las estrategias utilizadas en la enseñanza de las ciencias químicas. Estos cambios deben ir acompañados de un mayor conocimiento sobre las dificultades de aprendizaje, un uso más eficaz de las estrategias y el uso de los recursos disponibles.18 Así, se podría conseguir una mejor comprensión de los principios, aplicaciones y la relación de estas ciencias para/con la sociedad. 3.1.3 Interés sobre el cambio de metodologías en el proceso enseñanza-aprendizaje A lo largo de las dos últimas décadas, ha ido surgiendo un movimiento mundial que aboga por un nuevo modelo de aprendizaje para el siglo XXI.7 Hoy en día, “la sociedad del conocimiento” exige a las personas una mayor capacidad de interpretación de fenómenos, creatividad y manejo de la información en entornos cambiantes, razón por la que la escuela ha dejado de ser el único lugar para aprender y la infinidad de fuentes de información nos obligan a replantear las capacidades que los alumnos deben desarrollar en su paso por la educación obligatoria.20 MARCO TEÓRICO IVÁN MISSAEL ESPINOZA MUÑOZ UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO 8 Debido a que la educación tradicional se encuentra centrada en el docente y se ha empeñado en exaltar los logros individuales y la competencia por encima del trabajo en equipo y la colaboración21, al mismo tiempo que el profesor ha pasado de ser un transmisor de conocimientos a ser un mediador en el proceso enseñanza-aprendizaje y los libros de texto terminan siendo almacenes de contenido, palabras, datos y/o fechas que impiden construir verdaderos marcos de significado que contextualicen lo aprendido22, existe un debate sobre la necesidad de cambiar el currículo de las ciencias en los niveles universitarios23 al haber cambios socio-culturales que conducen a un nuevo planteamiento en la docencia y de la planificación de programas educativos y éstos a su vez, proponen nuevos roles en la función del docente y del alumno, exigiendo cambios metodológicos en el proceso de aprendizaje, conllevando a cambios en las estrategias educativas.24 Este interés de cambiar las metodologías y estrategias utilizadas se ha evidenciado en varios estudios y propuestas dirigidas a la mejora de la enseñanza23, en donde los principales estímulos para transformar el proceso enseñanza-aprendizaje son12: • Las características del nuevo estudiante. • La falta de motivación de los estudiantes. • El desinterés por el estudio. • La elevada tasa de abandono de la escuela. • Los distintos estilos de aprendizaje. • La carencia de preparación para la vida y el trabajo. • Las nuevas condiciones y necesidades del lugar de trabajo del siglo XXI. Por otro lado, el nuevo modelo educativo busca construir e implementar un currículo capaz de direccionar todos los esfuerzos hacia el desarrollo de las competencias de cada persona (Tabla 1), en donde su desempeño permita utilizar los recursos existentes (materiales, tecnológicos, físicos, intelectuales, cognitivos y emocionales) de manera óptima y racional para que sean capaces de maximizar la dimensión humana con el fin de resolver los problemas que se plantean, demandan o se proyectan en el contexto actual y futuro.25 Tabla 1. Transformación de los modelos de enseñanza-aprendizaje.26 Modelo antiguo Nuevo modelo Lecturas en clase Explicaciones individuales Aprendizaje pasivo Aprendizaje activo Trabajo individual Aprendizaje en equipo Profesorado omnisciente Profesorado como guía Contenidos constantes Contenidos cambiantes Homogeneidad Diversidad Asimismo, este nuevo modelo tiene como característica esencial un aprendizaje que esté centrado en27: • Promover una formación integral y de alta calidad científica, tecnológica y humanística. • Combinar equilibradamente el desarrollo de conocimientos, actitudes, habilidades y valores. MARCO TEÓRICO IVÁN MISSAEL ESPINOZA MUÑOZ UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO 9 • Proporcionar una sólida formación que facilite el aprendizaje autónomo, así como el tránsito de los estudiantes entre niveles y modalidades educativas, instituciones nacionales y extranjeras y hacia el mercado de trabajo. • Expresar procesos educativos flexibles e innovadores con múltiples espacios de relación con el entorno. • Permitir que sus egresados sean capaces de combinar la teoría y la práctica paracontribuir al desarrollo sustentable de la sociedad. Es así que, al disponer de nuevas herramientas para el proceso de la información y la comunicación, así como una mayor cantidad de recursos educativos interactivos, se pueden desarrollar nuevas metodologías didácticas de mayor eficacia formativa13, de tal manera que el aprendizaje del siglo XXI sea relevante, atractivo, eficaz y centrado en los estudiantes11, además de dar lugar al desarrollo y combinación de destrezas, conocimientos, aptitudes y actitudes (competencias) que permitirán al estudiante potenciar sus capacidades de manera individual102, así como entender y aplicar el conocimiento de la mejor manera dentro de su propio contexto.23 Por su parte, el desarrollo de nuevas tecnologías y su utilización en el proceso educativo, dan respuesta a las necesidades que plantea la sociedad y su uso comienza a generalizarse, retomando los aportes de las ciencias, la tecnología, la humanística y del conocimiento en general, valorando sus implicaciones y su inclusión.25 Es por esto que las personas tienen y deben adaptarse a situaciones cambiantes en todos los ámbitos de actuación humana y adoptar nuevos conocimientos y competencias para hacer frente a dichos cambios.22 Por lo tanto, los avances tecnológicos actuales son una herramienta importante para el proceso de aprendizaje de los alumnos28, en las que, numerosos estudios han encontrado que la tecnología claramente aumenta el rendimiento estudiantil, mejora la actitud del estudiante y el auto-concepto y mejora la calidad de la relación estudiante-profesor.26 3.2 Estilos de aprendizaje Es un hecho que las personas son distintas, que poseen variados tipos de personalidad y capacidades y que aprenden de diversas maneras con diferentes métodos y estrategias de aprendizaje.29 No obstante, se debe tener siempre presente las características de los estudiantes del mundo de hoy ya que no son los individuos para los que fue concebido el actual sistema educativo.12 Es difícil que un profesor sepa qué métodos de aprendizaje y qué pedagogías tendrán un impacto positivo en el alumnado, mientras no descubra cuáles son sus capacidades y sus necesidades.11 De conocer lo anterior, los docentes podrían conducir la enseñanza de la manera adecuada y competitiva que se requiere y se les permitiría reconocer las diferencias individuales de sus alumnos para personalizar su educación.30 El aprendizaje se concibe como un proceso dinámico y natural en el que interactúan las características individuales y actitudes y cuya esencia es la adquisición de un nuevo conocimiento, MARCO TEÓRICO IVÁN MISSAEL ESPINOZA MUÑOZ UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO 1 0 habilidad o capacidad16; en este sentido, el estudiante se considera un constructor activo en la organización y elaboración de sus propios conocimientos. En la actualidad, se están definiendo algunos de los factores que podrían incidir sobre éste, por ejemplo27,31: • Condiciones ambientales. • Rendimiento académico. • Tipos de tareas. • Dominios disciplinares. • Rasgos personales. • Edad. • Género. • Aspectos culturales. • Condiciones socioeconómicas. • Preferencias de agrupamiento. • Tipo de motivación. Los factores anteriores y muchos otros más que se han estudiado y que han contribuido a la comprensión y entendimiento del aprendizaje, dan lugar al concepto de los estilos o perfiles de aprendizaje32, los cuales no son estandarizados y, por lo tanto, las estrategias que diseñan los docentes no deberían ser iguales para todos los estudiantes. Por consiguiente, desde el punto de vista tanto del alumno como del profesor, el concepto de los estilos de aprendizaje resulta relevante, porque ofrece grandes posibilidades de actuación para conseguir un aprendizaje más efectivo, que es precisamente la meta del modelo educativo contemporáneo.27 Estos denominados estilos de aprendizaje manifiestan las capacidades de una persona y se pueden definir como los rasgos cognitivos, afectivos y fisiológicos que sirven como indicadores relativamente estables de cómo los discentes perciben, interaccionan y responden a sus ambientes de aprendizaje. De una manera más simple, son los modos preferidos que tienen los individuos para aprender.33 En ellos pueden intervenir los profesores, los compañeros de aula, la familia, la sociedad en general y, sobre todo, el propio estudiante, que, insatisfecho con algún resultado, puede plantear otras formas de apropiarse de los contenidos.34 Algunos autores consideran que la mayoría de los estilos de aprendizaje son modelos explicativos que han sido obtenidos en situaciones experimentales y que pueden explicar relativamente el funcionamiento real de los procesos naturales del aprendizaje. Cabe destacar que estos diferentes modelos y propuestas teóricas, sobre los estilos de aprendizaje, posibilitan el marco conceptual para acercarse a la comprensión de las distintas maneras y acciones involucradas en el aprendizaje, así como la forma en que adquieren el saber los estudiantes.32 La pluralidad en el aprendizaje ha sido establecida por un sinnúmero de investigaciones en este tema y ha hecho que se genere una clasificación para poder explicar los diferentes estilos de aprendizaje, tomando en cuenta sus características comunes o el enfoque que comparten.27 La Tabla 2 muestra las teorías y los modelos que en la actualidad siguen siendo los más reconocidos y aceptados. MARCO TEÓRICO IVÁN MISSAEL ESPINOZA MUÑOZ UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO 1 1 Tabla 2. Criterios de clasificación de los estilos de aprendizaje.27,31,33,35 Autores Modelo Estilos de aprendizaje Categoría Jung (1923) --------- • Sensitivo/intuitivo • Racional/emocional Basado en la experiencia Briggs-Myers (1950) --------- • Extroversión/introversión • Sensación/intuición • Pensamiento/sentimiento • Juicio/percepción Personalidad Blander-Grinder (1958) Programación Neurolingüística (PNL) • Visual • Auditivo • Kinestésico Basado en los canales de percepción de información Kolb (1984) Modo de procesamiento de la información • Convergente • Divergente • Asimilador • Acomodador Basado en la experiencia McCarthy (1987) Sistema 4MAT • Divergente • Asimilador • Convergente • Acomodador Bilateralidad cerebral Felder-Silverman (1988) Categoría bipolar • Sensoriales/intuitivos • Visuales/verbales • Secuenciales/globales • Activos/reflexivos Basado en los canales de percepción de información Herrmann (1990) Preferencias de pensamiento • Racionales • Cuidadosos • Experimentales • Emotivos Bilateralidad cerebral Honey-Mumford (1986) Alonso (1995) Modo de procesamiento de la información • Activo • Reflexivo • Teórico • Pragmático Basado en la experiencia Gardner (1997) Tipos de inteligencia • Lingüística • Matemática • Corporal-kinética • Espacial • Musical • Interpersonal • Intrapersonal • Naturalista Basado en los canales de percepción de información 3.2.1 Modelo PNL El modelo de la Programación Neurolingüística (PNL), también llamado modelo visual-auditivo- kinestésico (VAK)36, fue creado por John Grinder y Richard Bandler en la década de los años cincuenta33 y se centra en la estructura de la experiencia más que en el contenido de ella, presentándose al mismo tiempo como el estudio de las experiencias de cada quien, el estudio del MARCO TEÓRICO IVÁN MISSAEL ESPINOZA MUÑOZ UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO 1 2 mundo subjetivo de las personas y de las formas como se estructura la experiencia subjetiva y se comunica a otros mediante el lenguaje.37 Este modelo señala una interrelación dinámica entre los tres procesos básicos mediante los cuales construimos la experiencia humana, por lo tanto, el términoPNL se desglosa en los siguientes aspectos37,38: • Programación: se refiere al proceso de organizar los elementos de un sistema (representaciones mentales a partir de elementos sensoriales), para lograr resultados específicos, es decir, la interacción del aspecto neurológico y del lenguaje para determinar nuestro organismo y comportamiento. • Neuro: se refiere al conjunto del sistema nervioso y no sólo al cerebro; representa el principio básico de que toda conducta es el resultado de los procesos neurológicos. • Lingüística: indica que los procesos nerviosos están representados y organizados secuencialmente en modelos y estrategias mediante el sistema del lenguaje y comunicación, es decir, el lenguaje depende del sistema nervioso y, de la misma manera, nuestro sistema nervioso está moldeado por el lenguaje. Este modelo toma en cuenta el criterio neurolingüístico y considera que en el aprendizaje intervienen diversos factores, siendo uno de los más influyentes la forma en que el cerebro selecciona y recibe la información27 a través de nuestros sentidos (vista, oído, tacto), resultando fundamental en las preferencias de quién aprende o enseña.38 De esta manera, se tienen tres grandes sistemas para representar mentalmente la información recibida27 (Tabla 3) aunque la mayoría de las personas utilizan los sistemas en forma desigual, potenciando unos e infrautilizando otros, lo que significa que algunos sistemas de representación tendrán distinto grado de desarrollo.38 Tabla 3. Estilos de aprendizaje de acuerdo con el sistema PNL.27 Sistema de representación Características Visual Utilizado cuando recordamos más la información que se nos presenta mediante imágenes abstractas y concretas. Auditivo Empleado cuando recordamos más la información hablada. Es más fácil recordar una conversación que un apunte en un cuaderno o pizarrón. Kinestésico Cuando recordamos la información interactuando con ella, es decir, manipulándola. No obstante, el modelo PNL se debate con otros modelos teóricos que promueven la investigación y que están sustentados por el método científico, asegurando su legitimación.37 3.2.2 Modelo de Kolb Una de las teorías y tipos de estilos de aprendizaje más difundidas, es el modelo de David Kolb (1984). De acuerdo con Kolb, el aprendizaje se basa en las experiencias de la vida cotidiana como las principales fuentes del conocimiento31 y a su vez plantea que la supervivencia de los seres humanos depende de nuestra habilidad para adaptarnos a las condiciones cambiantes del mundo.27 MARCO TEÓRICO IVÁN MISSAEL ESPINOZA MUÑOZ UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO 1 3 Además, señala que para aprender es necesario disponer de cuatro capacidades básicas: experiencia concreta (EC), observación reflexiva (OR), conceptualización abstracta (CA) y experimentación activa (EA), de cuya combinación surgen los cuatro estilos de aprendizaje propuestos por este modelo (Figura 2). Estos cuatro estilos de aprendizaje son: el divergente (concreto y reflexivo), el asimilador (abstracto y reflexivo), el convergente (abstracto y activo) y acomodador (concreto y activo)39(Tabla 4). Figura 2. Estilos de aprendizaje de acuerdo con el modelo de Kolb. Fuente: Elaboración propia Tabla 4. Estilos de aprendizaje y sus características generales según David Kolb.39 Estilo de aprendizaje Características Divergente Agilidad imaginativa, visualiza situaciones concretas de diversas perspectivas, formula ideas, emotivo(a), se interesa por las personas. Asimilador Habilidad para crear modelos teóricos, razonamiento inductivo, sin interés en las personas y mayor interés por los conceptos abstractos. Convergente Aplica prácticamente las ideas, soluciona problemas o preguntas, razonamiento hipotético deductivo, poco emotivo(a), prefiere los objetos a las personas. Acomodador Lleva a cabo planes, se involucra en experiencias nuevas, arriesgado(a) e intuitivo(a), dependiente de otras personas, cómodo(a) con la gente. Sin embargo, Honey y Mumford modificaron la teoría de Kolb en 1986 de la que surgieron cuatro estilos con aplicaciones destinadas inicialmente al ámbito empresarial del Reino Unido.33 Posteriormente, Alonso, Gallego y Honey (1997) hallaron ciertas discrepancias conceptuales en estas modificaciones, que los conducen a la revisión de los constructos que definen cada uno de los estilos de aprendizaje y proponen cuatro nuevos31: MARCO TEÓRICO IVÁN MISSAEL ESPINOZA MUÑOZ UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO 1 4 • Activo: los alumnos se involucran frecuentemente en nuevas experiencias. Además, se caracterizan por ser espontáneos y entusiastas. Sus fuentes de motivación son los desafíos y la ejecución de nuevas actividades. • Reflexivo: los alumnos prefieren analizar las tareas desde diferentes puntos de vista. Se distinguen por ser exhaustivos y cuidadosos en la elaboración de actividades y en la deducción de conclusiones. • Teórico: los alumnos integran las observaciones a sus teorías y esquemas mentales. Se caracterizan por llevar adelante las actividades de una manera metódica y estructurada. • Pragmático: los estudiantes prefieren aplicar sus ideas, observando sus efectos prácticos. Son directos y eficaces en la resolución de problemas. 3.2.3 Modelo de Herrmann Ned Herrmann (1990) describe las preferencias del pensamiento asociadas a algún cuadrante del cerebro que resultan del entrecruzamiento de los hemisferios izquierdo y derecho del modelo de Sperry (1973) y de los cerebros límbico y cortical del modelo de McLean (1978)33, dando lugar al Modelo del Cerebro Total. Esta organización funcional del cerebro implica cuatro estilos de pensamiento llamados cuadrantes A, B, C y D (Figura 3).40 Figura 3. Modelo de Ned Herrmann.40,41 Fuente: Elaboración propia Ellos constituyen cuatro modalidades autónomas de procesamiento diferencial de información que pueden ayudar al docente a comparar las características de sus alumnos con la manera en que están actuando según la situación que viven, pudiendo inferir si se sienten bien con lo que están haciendo y así lograr aprendizajes significativos para ellos. La Tabla 5 indica las características de los alumnos tomando en cuenta cada uno de los cuadrantes los cuales originan cada uno de los estilos de aprendizaje propuestos por este modelo.27 MARCO TEÓRICO IVÁN MISSAEL ESPINOZA MUÑOZ UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO 1 5 Tabla 5. Estilos de aprendizaje del modelo de Ned Herrmann.27 Estilo de aprendizaje Características Racionales Generalmente son fríos y distantes, inteligentes, irónicos, buenos para criticar y evaluar, competitivos e individualistas. Aprenden analizando, razonando, usando la lógica. Les gustan las clases argumentadas, apoyadas en hechos. Cuidadosos Se caracterizan por ser introvertidos, minuciosos, dan mucha importancia a la experiencia. Aprenden de manera secuencial, planificada, formal y estructuradamente. Les gustan las clases organizadas y rutinarias. Emotivos Son extrovertidos, emotivos, espirituales. Aprenden escuchando y preguntando, evaluando los comportamientos. Integran mediante la experiencia, tienen, la necesidad de compartir y convivir con sus compañeros. Son estudiantes que trabajan si el docente les agrada o si el tema es de su interés. Experimentales Tienen sentido del humor, son originales, independientes, arriesgados y tienden a las discusiones. Aprenden conceptualizando, sintetizando, visualizando, asociando e integrando, les gustan los proyectos originales. 3.2.4 Modelo de McCarthy Bernice McCarthy (1987) creó su modelo basándose en la propuesta hecha por David Kolb en la década de los 70, además de retomar algunos elementos del modelo de Briggs-Myers.42 Sin embargo, para construir su modelo, McCarthy adiciona al modelo de Kolb la hemisfericidad cerebral,dando un mayor enfoque sobre el funcionamiento cerebral, así como a sus hemisferios (derecho e izquierdo).43 Al determinar que el cerebro humano procesa diversas experiencias en sus diferentes partes (Tabla 6), se tiene que la suma total de formas en las que el sistema cerebro- mente percibe las experiencias, acoplado con la forma favorita que tiene el individuo de actuar en esa experiencia, es lo que McCarthy constituye como estilo de aprendizaje.44 Tabla 6. Preferencias de acuerdo con la hemisfericidad cerebral.42,44 Hemisferio izquierdo Hemisferio derecho • Opera mejor por medio de la estructura y la secuencia. • Prefiere el lenguaje. • Examina los elementos. • Tiene sentido de los números. • Trabaja para analizar la información. • Opera de manera no estructurada. • Comprende imágenes. • Busca patrones. • Crea metáforas. • Es fluido y espontáneo. • Sintetiza y consolida la información. Esta información sobre las propiedades del cerebro asociado al modelo que Kolb desarrolló, da como resultado el denominado sistema 4MAT de McCarthy (Figura 4). Este sistema representa las preferencias que dan lugar a un par de tendencias que se describen, retomando el esquema de Kolb, con cuatro cuadrantes. MARCO TEÓRICO IVÁN MISSAEL ESPINOZA MUÑOZ UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO 1 6 Figura 4. Estilos de aprendizaje del Sistema 4MAT tomando el esquema de Kolb. Fuente: Elaboración propia Cada uno de estos cuadrantes se convierte en un estilo de aprendizaje diferente (Tabla 7), los cuales describen comportamientos generales, lo que significa que no son exclusivos de una persona45, sino que las personas tienen los cuatro estilos de aprendizaje (no hay que perder de vista que ambos hemisferios trabajan juntos en la adquisición del conocimiento44), pero uno es el predominante cuando se trata de trabajar en el proceso enseñanza-aprendizaje.46 Tabla 7. Estilos de aprendizaje y sus características generales en el sistema 4MAT.5,42,44,45,47,48 Estilo de aprendizaje Características Divergente (imaginativo) Perciben la información concreta y la procesan mediante la reflexión. Aprenden escuchando y compartiendo ideas, por lo que disfrutan las discusiones en pequeños grupos. Son simpáticos, considerados y cooperativos. Se interesan en la gente y la cultura. Trabajan por la armonía y se involucran personalmente en las actividades que realizan. Disfrutan observar a la gente y buscan el significado de las cosas. Su hemisferio derecho busca asimilar la información, creando una experiencia propia, mientras que su hemisferio izquierdo analiza y reflexiona sobre las experiencias para así comprenderlas. Su pregunta favorita es: ¿Por qué? Asimilador (analítico) Perciben la información en forma abstracta y procesan mediante la reflexión. Desarrollan sus propias teorías integrando las observaciones a sus conocimientos. Se sienten cómodos con las reglas y construyen la realidad a partir de éstas. Son exigentes, metódicos y precisos. Se sienten mejor en salones de clase tradicionales. Buscan competencia y desarrollo personal. Poseen gran habilidad verbal. Su hemisferio derecho busca integrar la experiencia a lo que ellos saben y así clarificar si requieren más información, mientras que el izquierdo busca el conocimiento o información nueva . Su pregunta favorita es: ¿Qué? Convergente (sentido común) Perciben la información abstracta y la procesan activamente. Integran la teoría a la práctica mediante la comprobación. Pretenden que lo aprendido sea útil y aplicable. Son realistas y objetivos en la solución de MARCO TEÓRICO IVÁN MISSAEL ESPINOZA MUÑOZ UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO 1 7 Estilo de aprendizaje Características problemas. Se orientan al desarrollo de diversas habilidades. Necesitan trabajar directamente con las cosas para saber cómo funcionan. Su hemisferio derecho aprende practicando y agregando algo de sí mismo a la práctica, mientras su hemisferio izquierdo practica solo las definiciones dadas. Su pregunta favorita es: ¿Cómo funciona? Acomodador (dinámico) Perciben la información concreta y la procesan en forma activa. Descubren las cosas por sí mismos. Se interesan por las cosas nuevas. Se adaptan fácilmente al cambio. Les gusta tomar riesgos. Tienden a manipular a las personas o ser muy directivos. Su hemisferio derecho integra la información haciendo y aplicando este conocimiento a nueva y más compleja experiencia; por su parte, su hemisferio izquierdo analiza la aplicación por su relevancia y utilidad. Su pregunta favorita es: ¿Qué sucede si…? El sistema 4MAT pretende ayudar a los docentes a detonar las capacidades de sus alumnos y a completar el ciclo del aprendizaje significativo27; además, este sistema está conceptualizado como un ciclo natural del aprendizaje y propone que para que las personas puedan aprender de manera óptima, es necesario que recorran los cuatro cuadrantes y empleen los dos hemisferios (izquierdo/derecho).46 De acuerdo con Bernice McCarthy, este proceso se puede completar por medio de un ciclo progresivo de ocho pasos48 (Figuras 5 y 6), que deberán ser cubiertos en su totalidad para conectar la enseñanza con el aprendizaje de los alumnos de una manera efectiva, por lo que, cualquier contenido o proceso, puede ser enseñado y aprendido por el alumno.27 Figura 5. Ciclo de aprendizaje de McCarthy (Sistema 4MAT). Fuente: http://www.educarchile.cl/ech/pro/app/detalle?ID=219467 MARCO TEÓRICO IVÁN MISSAEL ESPINOZA MUÑOZ UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO 1 8 Figura 6. Momentos pedagógicos del sistema 4MAT.27 Fuente: elaboración propia. 3.2.5 Aprendizaje significativo David Ausubel (1973, 1976, 2002) construyó un marco teórico que da cuenta de los mecanismos por los que se lleva a cabo la adquisición y la retención de los grandes cuerpos de significado que se manejan en la escuela y da lugar a su Teoría del Aprendizaje Significativo, la cual lleva más de 50 años de vigencia. Esta teoría aborda todos y cada uno de los elementos, factores, condiciones y tipos que garantizan la adquisición, la asimilación y la retención del contenido que la escuela ofrece al alumnado, de modo que adquiera significado para el mismo.49 Lo que define esta teoría principalmente es el aprendizaje significativo49, que comprende la adquisición de nuevos significados50, nuevos conocimientos o información y en donde las ideas expresadas simbólicamente interactúan de manera sustantiva (no literal) y de forma no arbitraria con lo que el aprendiz ya sabe. Es importante reiterar que el aprendizaje significativo se caracteriza por la interacción entre conocimientos previos y los conocimientos nuevos y que, en el proceso, los nuevos conocimientos adquieren significado para el sujeto y los conocimientos previos adquieren nuevos significados o mayor estabilidad cognitiva.51 •Se relaciona lo que el estudiante ya sabe y lo que el profesor quiere enseñar. •Se debe promover la participación y se buscan nuevas experiencias. •Se recomienda es una actividad lúdica informal. Momento 1 (Hemisferio derecho) •El docente debe da el primer acercamiento al concepto o tópico. •Se involucran los conocimientos y experiencias expuestas por los estudiantes. •Se recomienda una actividad reflexiva. Momento 2 (Hemisferio izquierdo) •Se deben presentar imágenes que permitan visualizar lo reflexionado. •Se deberá programar una actividad formal, esquematizada ya sea con audiovisuales o diagramas, mapas mentales o conceptuales. Momento 3 (Hemisferio derecho) •Se debe definir el tema de manera sistemática; se analizan los conceptos, hechos, teorias, etc. •El docente deberá mostrar la información de manera organizada sin saturar a los alumnos. •El docente se deberá apoyar en recursos como lecturas, textos y/o audiovisuales. Momento 4 (Hemisferio izquierdo) •En este momento, el alumnodeberá ser capaz de aplicar lo aprendido. •El profesor debe revisar que lo aprendido sea correcto por medio de problemas, ejemplos, etc. •Si el alumno no aprendió, se revisan y corrigen las estrategias que ayuden al alumno a lograrlo. Momento 5 (Hemisferio izquierdo) •Se extiende el tema y el alumno será capaz de utilizar lo aprendido en su propio contexto. •El docente debe crear dinámicas y obliga a los alumnos a aplicar sus nuevos conocimientos. •Se realiza una actividad que permita reflexionar sobre la práctica por medio de la experiencia Momento 6 (Hemisferio derecho) •Se perfecciona lo aprendido y el alumno ubica su utilidad en la vida cotidiana. •El profesor compara y analiza los conocimientos iniciales con los conocimientos adquiridos. •Se realiza una actividad que aplique los conocimientos en la vida cotidiana (estudio de casos). Momento 7 (Hemisferio izquierdo) •Se cierra el ciclo del aprendizaje; el docente debe reconocer el conocimiento del alumno mediante la aplicación del conocimiento en trabajos o publicaciones. •Se recomienda el desarrollo de una actividad que permita el seguimiento de los resultados. Momento 8 (Hemisferio derecho) MARCO TEÓRICO IVÁN MISSAEL ESPINOZA MUÑOZ UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO 1 9 Desde la perspectiva constructivista de Ausubel, el aprendizaje significativo puede ser representacional, de conceptos y proposicional.49 El tipo básico de aprendizaje significativo, del cual dependen todos los demás aprendizajes de esta clase, es el aprendizaje de representaciones, que consiste en hacerse del significado de símbolos solos (generalmente palabras) o de lo que éstos representan.50 El segundo tipo de aprendizaje se denomina aprendizaje de proposiciones, que es la adquisición del significado de las ideas expresadas por grupos de palabras combinadas en proposiciones u oraciones. Por último, el aprendizaje de conceptos consiste en aprender lo que el concepto mismo significa, es decir, discernir cuáles son sus atributos de criterio que lo distinguen y lo identifican.52 Sin embargo, para que pueda existir un aprendizaje significativo de cualquier tipo, se deben dar dos condiciones fundamentales:49,52 • Que el alumno manifieste una actitud de aprendizaje significativa, es decir, una predisposición para relacionar el nuevo material que se va a aprender de una manera no arbitraria y no literal con su estructura de conocimiento. • Que el material de instrucción sea potencialmente significativo, es decir, que sea enlazable con sus estructuras particulares de conocimientos de una manera no arbitraria y no literal. Así, independientemente de cuánto significado potencial tenga el nuevo material, si la intención del alumno consiste en memorizar arbitraria y literalmente (como una serie de palabras relacionadas), tanto el proceso de aprendizaje como los resultados del mismo serán mecánicos (meramente memorísticos) y carentes de significado. Y, a la inversa, sin importar lo significativo que sea la actitud del alumno, ni el proceso ni el resultado del aprendizaje serán posiblemente significativos si la tarea de aprendizaje no lo es potencialmente, y si tampoco es relacionable, intencionada y sustancialmente, con su estructura cognoscitiva.50 Por otro lado, no siempre es fácil demostrar que ha ocurrido aprendizaje significativo.50 La evaluación del aprendizaje significativo implica otro enfoque, ya que lo que se debe evaluar es comprensión, captación de significados, capacidad de transferencia del conocimiento, etcétera.51 No obstante, si el docente intenta probar tales conocimientos preguntándoles a los estudiantes por los atributos de criterio de un concepto o los elementos esenciales de una proposición, únicamente logrará extraer expresiones verbales memorizadas mecánicamente.50 Es por esto que es necesario buscar evidencias de aprendizaje significativo, en lugar de querer determinar si ocurrió o no.51 La solución independiente de problemas es a menudo la única manera factible de probar si los estudiantes en realidad comprendieron significativamente las ideas que son capaces de expresar verbalmente. Sin embargo, al buscar pruebas que demuestren la existencia de aprendizaje significativo, sea por interrogatorio verbal o por tareas de solución de problemas, surge siempre la posibilidad de que haya memorización mecánica. En este caso, lo mejor que se puede hacer es evitar la estimulación repetitiva, planteando preguntas y problemas novedosos y desconocidos50 y que a la vez sean propuestos progresivamente a lo largo del proceso educativo.51 MARCO TEÓRICO IVÁN MISSAEL ESPINOZA MUÑOZ UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO 2 0 3.2.6 Evaluación de la ganancia de aprendizaje La adición continua de información en el área de las ciencias, genera grandes retos nunca vistos en el proceso enseñanza-aprendizaje. Ante este escenario, es fundamental identificar los factores que promuevan la obtención, compresión, interpretación, organización y procesamiento de información a las nuevas generaciones.53 Por otro lado, cuando se trata de evaluar el rendimiento académico y cómo mejorarlo, se analizan en mayor o menor grado cada uno de los factores antes mencionados y cómo pueden influir en él.54 En busca de la mejora del proceso enseñanza-aprendizaje, continuamente se han monitoreado y clasificado los estilos de aprendizaje que más prefieren los alumnos, con el objetivo de que el profesor pueda identificarlos y utilizarlos para mejorar la enseñanza.53 Probablemente una de las variables más empleadas o consideradas por los docentes e investigadores para aproximarse al rendimiento académico, son las calificaciones escolares54. Sin embargo, la ganancia de aprendizaje es un término ampliamente usado para describir los cambios tangibles en el aprendizaje que han sido alcanzados después de una intervención especifica.53 Esta adquisición de aprendizaje significativo puede ser obtenido mediante el factor g de Hake, el cual es un indicador estadístico que se obtiene para saber cuánto han aprendido los estudiantes dentro de un mismo grupo o en grupos diferentes, al usar el contexto de una metodología didáctica en particular.55 La ganancia de aprendizaje se mide con la ecuación de Hake (Figura 7), que toma en cuenta la aplicación de un mismo instrumento al principio (pre-test) y al final (post-test) del proceso enseñanza-aprendizaje.56 Esta ecuación utiliza el promedio de respuestas correctas obtenidas en una evaluación pre-test57 con respecto a la calificación máxima posible.53 𝑔 = %𝐺 %𝐺𝑚á𝑥 = (%𝑆𝑓 − %𝑆𝑖) (100 − %𝑆𝑖) Figura 7. Ecuación de Hake para calcular la ganancia de aprendizaje.58 En la ecuación anterior, %Sf corresponde al porcentaje de respuestas correctas del grupo en el post- test, %Si corresponde al porcentaje de respuestas correctas del grupo en el pre-test y g corresponde a la ganancia del aprendizaje. Este valor g se reporta como un valor numérico adimensional que se denomina ganancia normalizada.43 Los datos obtenidos mediante la ecuación ilustrada en la Figura 7, cuantifican el efecto de la instrucción y permite encontrar qué tanto mejoró el desempeño de los alumnos con relación a una pregunta y con respecto a lo que podía mejorarse. Asimismo, los resultados de este factor se pueden clasificar en diferentes niveles de aprendizaje, tomando en cuenta una escala (0-1) representada en la Tabla 8, donde el cero implica que no existe mejora en el aprendizaje, mientras que el uno representa una ganancia máxima.56 MARCO TEÓRICO IVÁN MISSAEL ESPINOZA MUÑOZ UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO 2 1 Tabla 8. Valores de ganancia normalizada de acuerdo con el factor g.58 Valor de g Nivel de ganancia normalizada < 0.3 Bajo 0.3 ≤ g < 0.7 Medio ≥ 0.7 Alto Con estos parámetros, Richard Hake (1998) encontró que
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